Warum Pflanzen blühen

Rot-gelbe Tulpen (Deutschlandradio / Ellen Wilke)
Warum blüht es überall? Für den Naturforscher Charles Darwin war diese Frage ein „abscheuliches Mysterium“.

Dlf24

Ihm war unklar, warum 90 Prozent aller Pflanzen auf der Welt Blüten haben – von Tulpen, über Mandelbäume bis zum Weizen. Und warum Farne und Nadelbäume dagegen in der Minderheit sind.

Jetzt sagen Biologen aus den USA: Sie haben eine Antwort. Im Fachmagazin PLOS Biology schreiben sie, das liegt daran, dass Blütenpflanzen kleinere Genome haben. Kleineres Genom heißt kleinerer Zellkern – und das heißt: kleinere Zelle. Die Folge davon ist, dass die Zellen mehr Kohlendioxid aufnehmen können und Vorteile bei der Photosynthese haben. Blütenpflanzen haben also ihre Zellen geschrumpft und dadurch ihre Produktivität erhöht.

Die Forscher schreiben, dass aber noch viele Fragen offen sind – zum Beispiel: Warum sind Blütenpflanzen besser im Genome-Schrumpfen als andere Pflanzen? Und warum gibt es überhaupt noch Farne und Nadelbäume? Für künftige Darwins bleiben also noch ein paar Mysterien.

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Was mag ein Tier schon fühlen?

Die muss noch viel lernen: Mit sechs Monaten hat das weibliche Baby eines Westlichen Gorillas (Gorilla gorilla) im Zoo von Cincinnati allen Grund zum Staunen. Foto: Joel Sartore, National Geographic
Unter Verhaltensforschern war es lange Zeit verpönt, Tieren Emotionen zuzuschreiben. Allmählich ändert sich das.

Von Cord Riechelmann | Frankfurter Allgemeine

Ein Hund, der gerade ein Stück Fleisch vom Küchentisch gestohlen und im Blumentopf versteckt hat, kommt einem mit eingezogenem Schwanz entgegen und schleicht sich mit verstohlenem Seitenblick an einem vorbei.

Darwin-Büste im Naturkunde-Museum Berlin. Bild: BB

Unwillkürlich neigt man dazu, dem Hund ein Bewusstsein seiner Tat zu unterstellen. Charles Darwin ging, nachdem er einmal eine ähnliche Szene erlebt hatte, noch einen Schritt weiter. Es war für ihn klar, dass sein Hund sich schämte.

Für den Begründer der Evolutionslehre bestand überhaupt nicht der geringste Zweifel, dass Tiere Gefühle entwickeln und sie auch zeigen. In seinem 1872 erschienenen Werk „The Expression of the Emotions in Man and Animals“ ging es ihm vor allem darum, mit welchen Verhaltensmustern Tiere ihre Gemütszustände ausdrücken.

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Keine Pause fürs Riff

Great Barrier Reef, Steve Parish/flickr/CC BY 2.0
  • Korallenriffe bleichen immer häufiger aus, das berichten australische Forscher.
  • Zu Beginn der 1980er Jahre betrug der Abstand zwischen zwei Bleichen am selben Ort im Schnitt 25 bis 30 Jahre. Seit 2010 sind es nur noch sechs Jahre.
  • Für viele Wissenschaftler gilt das Absterben von Korallen als ein Warnsignal, dass sich die Artenvielfalt im Ozean künftig stark verringern könnte.

Süddeutsche Zeitung

Sie leuchten in unzähligen Farbtönen und sind die Heimat zahlreicher Fische: Korallenriffe. Doch immer häufiger verlieren sie ihre Farbenpracht und bleichen aus. Wie ein Team um den Meeresbiologen Terry Hughes von der James Cook University im australischen Townsville nun zeigt, haben sich die Abstände zwischen zwei Korallenbleichen am selben Ort in den vergangenen Jahrzehnten drastisch verkürzt. Betrug der Abstand zu Beginn der 1980er Jahre im Schnitt noch 25 bis 30 Jahre, so sind es seit 2010 nur noch 6 Jahre. Diese Zeit sei zunehmend „zu kurz für eine komplette Erholung der vollentwickelten Gemeinschaften“ am Riff, schreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin Science. Die Erholung dauere für die am schnellsten wachsenden Arten 10 bis 15 Jahre und weit länger für ältere, größere Organismen.

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Beschleunigte Evolution – für den ökologischen Landbau?

CRISPR/Cas-Komplex mit DNA. Größeres Foto: hier. Urheber: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) / CC BY-SA 4.0
Widerstandsfähiges Getreide, das von keiner Krankheit befallen wird – mit Crispr-Cas könnte es wahr werden. Ist das die Zukunft der Landwirtschaft?

Von Susanne Aigner | TELEPOLIS

Als Crispr-Cas9 (kurz für: Clustered regularly interspaced short palindromic repeats- Cas9-System) wird eine neue gentechnische Methode bezeichnet, die es erlaubt, Gene an einer bestimmten Stelle ein- oder auszuschalten. Während in der herkömmlichen Gentechnik das Fremd-Gen mittels Genkanone in die Zelle geschossen wird, wo es eher zufällig in den Zellkern eindringt, wird nun an einer exakt definierten Stelle der Erbgutstrang zerschnitten Dafür werden Eiweißkomplexe als eine Art biologische Schere benutzt.

Auf diese Weise lassen sich nicht nur „ungünstige“ Eigenschaften herausschneiden, sondern auch „günstige“ Erbinformationen einfügen, zum Beispiel solche, die die Pflanzen robuster gegen die Witterung, resistenter gegen Schädlinge oder einfach nur ertragreicher macht. Auch die Forschungsbehörde des Pentagon hat damit noch viel vor: Darpa will „einfache Pflanzen als Informationssammler der nächsten Generation“.

Als Entdeckerinnen des Verfahrens gelten die französische Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier sowie die amerikanische Biochemikerin Jennifer Doudna. Ursprünglich beruht Crispr-Cas auf einem Immunsystem von Bakterien, mit dessen Hilfe diese sich gegen bakterienspezifische Viren (so genannte Phagen) zur Wehr setzen.

Kürzlich entdeckte ein Wissenschaftlerteam um Martin Jinek von der Universität Zürich noch einen weiteren, bisher unbekannten Abwehrmechanismus von Bakterien: Fordert der Angriff der Phagen das Crispr-Cas-Immunsystem zu stark, gibt das System eine Art Notsignal, wodurch ein Enzym aktiviert wird, das dabei helfen soll, die Phagen unschädlich zu machen.

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Physik im Mückenschwarm

Mückenschwärme scheinen chaotisch und komplex. Doch das Verhalten der Insekten lässt sich mit einer altbekannten physikalischen Formel beschreiben. © KajaNi/ thinkstock
Verblüffende Erkenntnis: Das chaotische und seltsame Verhalten von Mücken im Schwarm lässt sich durch eine altbekannte physikalische Formel beschreiben, wie ein britischer Forscher entdeckt hat. Demnach folgt der Flug der Insekten der Langevin-Gleichung – der Formel, die auch die Brownsche Molekularbewegung beschreibt. Sie erklärt, warum die Mücken extreme Flugmanöver fliegen und was ein Mückenschwarm mit Sternenhaufen und Flüssigkeiten gemeinsam hat.

scinexx

Mückenschwärme sind faszinierende Gebilde: Während sich Vögel oder Fische in ihren Schwärmen hochgradig koordiniert bewegen, scheinen die Insekten völlig chaotisch durcheinander zu fliegen. Dennoch halten diese Mückenwolken wie von Zauberhand zusammen. „Obwohl die Bewegung der einzelnen Mücken im Schwarm in Geschwindigkeit und Beschleunigung zufällig aussieht, scheint jede Mücke dennoch durch eine Art Anziehungskraft mit dem Zentrum des Schwarms verbunden zu sein“, erklärt Andy Reynolds vom britischen Forschungszentrum Rothamsted Research.

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Zeit für neue Farben

© Cassius V.Stefani/Neukirchen Collection
Sehen wir alle das Gleiche, wenn wir Farben wahrnehmen? Der kulturelle Streit darüber geht weiter, gleichzeitig ruft eine Avantgarde die neue Ära der Farbwissenschaft aus und die Technik erfindet das Bunte neu. Ein Gegenstand, zwei Perspektiven.

Von Sibylle Anderl, Joachim Müller-Jung | Frankfurter Allgemeine

Die Welt präsentiert sich den Normalsichtigen unter uns überaus farbenfroh. Und damit sind nicht nur all die farblichen Reize gemeint, mit denen wir Menschen uns heute selbst unsere Umgebung verschönern – auch die Natur geizt nicht mit Farbe und lässt uns ins Grübeln darüber kommen, woher im Tier- und Pflanzenreich all das Bunte kommt und welchem Zweck es dienen könnte. Doch damit sind die Fragen im Anschluss an den Farbenreichtum unserer Welt nicht erschöpft. Die philosophischen Fragen fangen hier erst an.

Der Grund ist, dass die Farben einen ganz eigenartigen Status als vermeintliche Eigenschaften von Objekten besitzen, indem sie, anders als Objekteigenschaften wie die Länge oder die Form, eine Abhängigkeit von der Physiologie des Wahrnehmenden aufweisen. Es stellt sich daher die Frage: Ist die Welt auch dann bunt, wenn es niemanden gibt, der sie als solche sieht? Die philosophische Kontroverse, ob Farben eher auf der Seite des Subjektes oder vielmehr auf der Seite der Objekte anzusiedeln sind, wird seit Jahrhunderten bis heute geführt.

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Monster Otters, Motörhead Crocs, and Zuul: The Best Paleo Art of 2017

Lemmysuchus obtusidens by Mark Witton
As chosen by an artist who draws dinosaurs for a living.

By Danielle Dufault | MOTHERBOARD

Some people think that paleontology holds nothing but old news. As a paleo artist who draws dinosaurs and other ancient creatures for a living, I know that couldn’t be further from the truth.

Every year, new discoveries and research shake up old assumptions about life that existed on Earth long before us, and 2017 was no exception. The results, from the colour of dinosaurian feathers to soft tissue discoveries, are incredible. At the Royal Ontario Museum in Toronto, where I’m based, I use art to communicate the science of paleontology to captivate the minds of as many people as I can.

I’m happy to say that art is increasingly being considered essential for good science outreach, and here, I’d like to highlight some of the best art that graced new studies published this year.

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Trabende Schaben

Eine Schabe der Art Nauphoeta cinerea: Der Laufstil dieser Insekten könnte künftig die Konzeption von Robotern beeinflussen. © Ed Baker/ CC-by-sa 3.0
Schritt, Trab, Galopp: Diese Gangarten sind typisch für Pferde – doch auch Schaben beherrschen sie, wie eine Studie nun zeigt. Demnach ändern die Insekten ähnlich wie viele Säugetiere ihr Laufmuster, wenn sie schneller werden: Sie verfallen zunächst in Trab und dann in eine Art Galopp. Um Koordinationsschwierigkeiten bei hohen Geschwindigkeiten zu vermeiden, reduzieren die Schaben dabei auch die Synchronisation ihrer Beine. Diese Strategie könnte künftig als Vorbild für Laufroboter dienen.

scinexx

Von Pferden ist das Prinzip gemeinhin bekannt: Sie beherrschen mehrere Gangarten, die sich durch unterschiedliche Geschwindigkeiten auszeichnen. Beim Wechsel vom Schritt zum Trab oder vom Trab zum Galopp ändert sich allerdings nicht nur das Tempo der Tiere. Auch ihr Laufmuster wechselt: Die Beine werden in einer anderen Schrittfolge angehoben und es kommt mitunter eine Schwebephase dazu.

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Nobelpreisträger Walker: „Kein Raum für Gegenargumente zur Evolution“

Nobel-Laureat John E. Walker ärgert sich in Zeiten von Fake-News über den Begriff „Evolutionstheorie“

Von Tanja Traxler | derStandard.de

STANDARD: Herr Walker, Sie haben 1997 den Chemienobelpreis für ihre Arbeiten zum Adenosintriphosphat (ATP), dem Energieträger in Zellen, bekommen. Welche Rolle spielt ATP bei der Energieproduktion in der Zelle?

Walker: Ich werde oft gefragt, woher die Energie in der Zelle kommt. Die gesamte Energie in der Biologie wird von der Sonne erzeugt. Durch die Photosynthese wird die Sonnenenergie von den grünen Pflanzen aufgenommen und umgewandelt. Dabei wird Sauerstoff freigesetzt. Wenn wir ein Stück Holz verbrennen, setzen wir es in Flammen. Beinahe aller Sauerstoff, den wir atmen, wird in so einem Prozess konsumiert: Wir haben also lauter molekulare Maschinen, die von einer Turbine angetrieben werden. Ohne diese komplexen Maschinen gebe es kein Leben. Wir brauchen ATP für alles – um Muskeln aufzubauen und zu reproduzieren, für die Zellteilung und -erneuerung. Die Leute nennen ATP daher die universelle Währung für Energie in der Biologie: Sie ist dieselbe für alle Spezies auf der Erde – von Menschen zu den niedrigsten Bakterien, selbst Viren brauchen ATP, um leben zu können.

STANDARD: Worin bestanden die Schwierigkeiten, herauszufinden, wie dieser Prozess funktioniert?

Walker: In den späten 1970er-Jahren arbeitete ich mit Frederick Sanger, der damals schon einen Nobelpreis gewonnen hatte und später noch einen bekam. Damals entwickelte er gerade seine Methode zur Sequenzierung von DNA. Seine Methode wurde verwendet, um die menschliche DNA zu sequenzieren, aber er testete sie damals noch bei der Sequenzierung von kleinen DNA-Molekülen und zog dafür die mitochondriale DNA heran. Fast all unsere DNA befindet sich im Zellkern, nur ein kleiner Teil ist in den Mitochondrien. Durch meine Zusammenarbeit mit Sanger lernte ich mehr über die Mitochondrien und erkannte, dass nicht viel über den Prozess der Energieproduktion in der Zelle bekannt war. Ich hatte großes Glück, da wir an unserem Institut dazu ermutigt wurden, schwierige Langzeit-Projekte in Angriff zu nehmen – daher passte meine Idee sehr gut hinein. Viele meiner Kollegen waren aber recht skeptisch. Am Anfang dauerte es ziemlich lange, bis wir vorankamen – so wenig war über den Prozess bekannt. Bei der Sequenzierung der Proteine stieß ich schließlich auf alle drei ATP-Basen. Dann wollte ich verstehen, wie es funktionierte und das bedeutete, festzustellen, wie das auf atomarer Ebene aussieht. Die Leute sagten, dass es unmöglich sei, das herauszufinden. Manche meinten sogar, dass ich mir mit dieser Arbeit meine Karriere zerstörte.

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Biologin: „50-prozentige Kaiserschnittrate muss zu denken geben“

foto: apa/dpa/felix heyder Wird das Baby vaginal entbunden oder per Kaiserschnitt geholt werden? In Österreich hat sich die Kaiserschnittrate seit Beginn der 1990er-Jahre verdoppelt.
Warum sich Menschen bei der Geburt noch immer so schwertun: Barbara Fischer erforscht das Geburtsdilemma

Interview Christine Tragler | derStandard.at

STANDARD: Sie sprechen von einem „evolutionären Pfusch“, was die Größe der Köpfe von Neugeborenen im Verhältnis zum Geburtskanal des weiblichen Beckens anbelangt. Wie meinen Sie das?

Fischer: Der Gedanke, dass die Natur nicht alle Dinge optimal eingerichtet hat, ist für viele Menschen überraschend. Dabei müssen Sie nur an unsere Zähne denken, die so vielen Menschen Probleme verschaffen. Die Geburt ist auch so eine Sache. Evolutionärer Pfusch, das mag hart klingen. Aber das weibliche Becken ist eine Schwachstelle, weil es viel zu eng für den verhältnismäßig großen Kopf der menschlichen Säuglinge ist – und deshalb große Schmerzen und Risiken mit sich bringt.

STANDARD: Der Geburtsschmerz war also der Ausgangspunkt Ihrer Forschungsarbeit?

Fischer: Als Evolutionsbiologin habe ich einen spezifischen Blick auf das Leben. Man sieht die Dinge nicht statisch, sondern historisch bedingt. Wenn es um das Überleben geht, ist die Evolution sehr geschickt, Mängel zu bereinigen – ansonsten könnten die Gene nicht weitergegeben werden, und die Art würde aussterben. Es war mir also rätselhaft, warum nach hunderttausenden Jahren das Geburtsdilemma beim Menschen noch immer nicht gelöst ist.

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Diese Affen haben Sex mit Hirschen

Reiterstellung auf dem Hirsch: Dieser Japanmakake vergeht sich an Wild Quelle: ZGB
Wilder Affentanz in Japan: Dort wurden mehrere Makaken für eine Studie dabei beobachtet, wie sie Sex mit Hirschen haben. Warum tun sie das? Forscher haben dafür mehrere Erklärungen.

DIE WELT

Anfang des Jahres wurde ein Affe beim Sex mit einer Hirschkuh erwischt. Ob aus Anziehungskraft zu dem Wild oder purer Verzweiflung, weil der Affe keine Partnerin unter seinen Artgenossen findet: Die Aufnahmen von der japanischen Insel Jakushima ließen Wissenschaftler verwirrt zurück.

Doch das war offenbar kein Einzelfall. Denn nun haben Primatologen der Universität Lethbridge in Kanada auch in einem anderen Teil Japans die Beobachtung gemacht, wie Affen Hirsche besteigen. In ihrer Studie, die in der Fachzeitschrift „Archives of Sexual Behavior“ erschienen ist, kommen die Affenforscher zu dem Schluss: Affen haben Sex mit Hirschen.

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Die Bestrafung Asozialer sehen schon Kinder gern

Das Pochen auf Gerechtigkeit kommt früh, das tat es auch in der Evolution, bei Schimpansen.

Von Jürgen Langenbach | Die Presse.com

Wenn man sieht, dass jemandem Gewalt angetan wird, erfassen einen Mitleid und/oder Schrecken: Das eine lässt zu Hilfe eilen, der andere treibt zur Flucht, auf dass einem selbst nichts geschehe. Wenn man aber sieht, dass jemandem verdiente Gewalt angetan wird, schaut man zu und kann nicht genug bekommen davon. Das mag hinter dem Massenpublikum öffentlicher Hinrichtungen bei uns in finsteren Zeiten und heute anderswo in der Welt stehen, reine Schaulust ist es nicht: Strafen, im Extrem körperliche, sind sozialer Kitt, mit ihnen sichern und bestätigen Gesellschaften ihre Normen.

Alle Gesellschaften: Quer durch die Kulturen regt sich früh ein Gerechtigkeitssinn, der unfaires Verhalten nicht dulden will. Wann kommt das in der individuellen Entwicklung, und wann kam es in der Evolution? Wir sind nicht die Einzigen, die sozial leben, auch unsere Neffen, die Schimpansen, tun es. Von ihnen hat Kognitionsforscherin Tania Singer (Leipzig) 17 ins Labor geholt und dort von Menschen zwei Szenarien vorspielen lassen: In beiden ging es zunächst darum, dass ein A einem B etwas Wertvolles so präsentiert, als wolle er es ihm geben. In der einen Variante tat er das dann auch, er zeigte sich prosozial, in der anderen tat er das asoziale Gegenteil und überreichte nichts. In beiden Fällen bekam er anschließend Prügel.

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Uralte Lebensspuren bestätigt

3,5 Milliarden Jahre altes fossiles Zellfilament – wahrscheinlich ein Relikt eines methankonsumierenden Bakteriums © PNAS
Relikte des Lebens oder Scheinfossilien? Seit Jahren streiten Forscher darüber, ob es sich bei Spuren in 3,5 Milliarden Jahre altem Gestein aus Australien tatsächlich um einen der ältesten Nachweise für Leben auf unserem Planeten handelt. Eine erneute Untersuchung der vermeintlichen Mikrofossilien scheint einen biogenen Ursprung nun zu bestätigen – und sogar Rückschlüsse auf die Identität der Fossilien zu ermöglichen.

scinexx

Das Leben auf unserem Planeten hat sich über Milliarden Jahre hinweg entwickelt. Doch wann nahm dieser Prozess seinen Anfang: Wann entstanden die ersten Zellen und damit das erste Leben? Diese Frage ist noch immer ungeklärt. Einer der Gründe dafür: Es fehlt schlicht an eindeutigen Fossilien, weil die fragilen Zellen nicht erhalten geblieben sind. Forscher sind daher auf indirekte Hinweise angewiesen – zum Beispiel Minerale und chemische Verbindungen, die typischerweise erst durch die Tätigkeit von lebenden Zellen entstehen.

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R. Dawkins schöpft aus dem Vollen – ganz ohne Schöpfung!

In welcher Position befinden sich Wissenschaflter, wenn Sie Forschungen über vergangene evolutionäre Ereignisse anstellen? R. Dawkins vergleicht das in Kapitel 1 mit einen Kommissar, der erst nach dem Verbrechen am Tatort eintritt und folglich auch kein Augenzeuge des Geschehens sein kann (vgl. S. 27). Skeptikern, die die Evolutionstheorie oft „nur“ als Spekulation/Theorie bezeichnen, kann man folgendes entgegnen: Eine einzige „Evolutionstheorie“, die alle Teilaspekte der Abstammung mit Abänderung erklärt, gibt es nicht. Wir sprechen daher heute von der Evolutionsbiologie, die ein System zahlreicher Theorien darstellt (Quelle 1, vgl. S. 168).

Von Ockham | Amazon

Der Essentialismus, welcher bis auf Platon zurückgeht, wird in Kapitel 2 angesprochen. Er war wohl dafür verantwortlich, dass Darwin erst so spät auf der Bildfläche erschien (vgl. S. 30). Darwin zog mit der Domestikation (Züchtung) gegen die angebliche Unveränderlichkeit der Arten zu Felde (vgl. S. 37). Ein bekanntes Beispiel ist die Umgestaltung des Wolfes zu den rund zweihundert Hunderassen durch den Menschen (vgl. S. 38).

Kapitel 3 beschreibt den Weg zur Makroevolution. Auch Tiere wie Insekten oder Kolibris kommen als Züchter in Frage (vgl. S. 58). Dies ist ein Beispiel für Koevolution (vgl. S. 98). Auf S. 73 kommen Schwebfliegen zur Sprache, die Wespen oder Bienen ähneln, aber keinen Stachel besitzen. Diese Art der Tarnung wird als „Mimikry“ bezeichnet (Quelle 2, vlg. S. 438). Wenn Arten nicht gegenseitig voneinander profitieren spricht man von „Rüstungswettlauf“, eine Art der Koevolution (vgl. S. 98).

Kapitel 4 beschäftigt sich mit der Altersbestimmung (ab S. 101), speziell der Dendrochronologie (Altersbestimmung anhand von Baumringen, ab S. 104), es geht um radioaktive Uhren (ab S. 108) und die C-14-Methode (ab S. 122). Als stichhaltiger Evolutionsbeleg wird das zeitliche Auftauchen von z. B. fossilen Säugetieren in ganz bestimmten Schichten angeführt, die in früheren Schichten gerade eben nicht zu finden sind (vgl. S. 118).

In Kapitel 5 geht es um Langzeitexperimente des Bakteriologen Richard Lenski, dessen Forschungsgegenstand das Bakterium Escherichia coli ist (vgl. S. 135). Mit der Arbeit Lenskis wird das Dogma der „nicht reduzierbaren Komplexität“ untergraben (vgl. S. 152).

Evolutionsskeptikern empfiehlt R. Dawkins in Kapitel 6 sich auf die Suche nach anachronistischen Fossilfunden zu machen (vgl. S. 167). Besonders „schlaue“ Kreationisten bemerken bei einem neuen Fossilfund, welcher sich zwischen zwei Fossilfunde taxonomisch einordnen lässt, dass jetzt zwei Lücken entstanden seien. Dazu entgegnet R. Dawkins, dass die Evolution auch bewiesen werden kann, ohne sich auf Fossilfunde stützen zu müssen (vgl. S. 165). Die vergleichende Untersuchung heutiger Arten (Kapitel 10) und ihre geographische Verteilung (Kapitel 9) sind der Schlüssel dazu (vgl. S. 166 f.). In diesem Zusammenhang wird auf den Piltdown-Betrug eingegangen (vgl. S. 171). R. Dawkins verweist indirekt auf den Gradualismus, wenn er erwähnt, dass Evolution allmählich ablaufen muss. Große Sprünge in einer einzigen Generation sind ebenso unwahrscheinlich wie die göttliche Schöpfung. Der Leser erfährt, dass die irrige Forderung nach fehlenden Bindegliedern ihre Grundlage im Mythos der Großen Seinskette („the great chain of being“) hat (vgl. S. 177). Der Mensch ist nicht die Krone der Schöpfung, da die Evolution nicht auf den Menschen zugelaufen ist, wir sind auch nicht „das letzte Wort der Evolution“ (vgl. S. 181).
Der sensationelle Fund „Tiktalik“ schliesst die Lücke zwischen dem amphibienähnlichen Fisch Panderichthys und dem fischähnlichen Amphibium Acanthostega (vgl. S. 193). Meeresschildkröten sind vom Land ins Wasser zurückgekehrt. Erstaunlich ist, dass manche ihrer Vertreter die Entwicklung später sogar umdrehten und ein zweites Mal aufs Trockene zurückkehrten (vgl. S. 199)!

In Kapitel 7 (ab S. 208) geht es um die Evolution des Menschen. „Lucy“ wird als Zwischenform eines schimpansenähnlichen Vorfahren und uns Menschen vorgestellt (vgl. S. 231 f.). Der Gattungsname von Paranthropus boisei wurde zwei mal geändert, was die manchmal willkürliche Vorgehensweise bei der zoologischen Klassifikation zeigt – ein Streit um die biologische Systematik (vgl. S. 216 f.). Die Tatsache, dass die meisten Bindeglieder fehlen, macht eine Klassifikation mit verschiedenen Arten, Gattungen, Familien… überhaupt erst möglich (vgl. S. 223).

Kapitel 8 beschäftigt sich mit der Embryonalforschung. Hier wird auf den Konflikt zwischen zwei sich widersprechenden Lehren verwiesen, die Präformationstheorie und die Epigenese (vgl. S. 239), welche nicht mit der Epigenetik verwechselt werden sollte (vgl. S. 243). Bei der Epigenese handelt es sich um „Selbstmontage“ (vgl. S. 244). An dieser Übersetzung ist zu kritisieren, dass die Bezeichnung „Selbstorganisation“ (aus der in den meisten Fällen Emergenz entsteht, Quelle 3) gebräuchlicher ist – im engl. Original ist von „self-assembly“ die Rede (Quelle 4, vgl. S. 220). Am Beispiel der Programmierung des Schwarmverhaltens von Staren (vgl. S. 246) wird gezeigt, dass bei der Entwicklung Ordnung, Organisation und Struktur als Nebenprodukt aus Regeln erwächst, die nicht global sondern lokal befolgt werden. Es ist also keine zentrale Planung, kein Architekt notwendig (vgl. S. 247 f.). Für das „formieren“ von Zellen zieht R. Dawkins die Analogie des Papierfaltens (Origami) heran (vgl. S. 248). Nervenzellen, die aus dem Rückenmark oder Gehirn herauswachsen, finden ihren Weg zu ihrem Zielorgan durch chemische Anziehungskräfte, was mit einem Experimente des nobelpreisgekrönten Roger Sperry verdeutlicht wird (vgl. S. 262). Die Zelle als „chemische Fabrik“ kann unterschiedliche Substanzen „ausspucken“, abhängig davon, welches Enzymen vorhanden ist, und dies ist wiederum von eingeschalteten Genen abhängig (vgl. S. 273). Neben der natürlichen Selektion (vgl. S. 274) kommt auch die sexuelle Selektion zur Sprache, wenn sich potentielle Sexualpartner von ästhetischen Erwägungen leiten lassen (vgl. S. 283).

Artbildung ist das Thema des 9. Kapitels. Dabei ist von „Inseln“ die Rede, welches ein Modell der Evolution der Organismen in ihrer jeweiligen Umwelt meint (vgl. S. 285, engl. Original vgl. S. 253). Im Deutschen ist statt von „Inseln“ von der „adaptiven Landschaft“ die Rede (Quelle 2, vgl. S. 20). Auslöser für Artbildungsprozesse sind z. B. geographische Isolation (S. 288) oder die sympatrische Artbildung (S. 289). Dies wird anhand des Galapagos-Archipels verdeutlicht, auf welches Tiere über knapp tausend Kilometer Seeweg gekommen sein müssen, da es nie mit dem Festland verbunden war (vgl. S. 291). Die auf das Archipel gekommenen Schildkröten machten eine Evolution durch, die als „Insel-Riesenwuchs“ bezeichnet wird (vgl. S. 297). Ein weiteres Beispiel für Isolation ist die mehrere hundert Arten umfassende Buntbarschfauna des Victoria-, Tanganjika- und Malawisees (vgl. S. 300). R. Dawkins stellt an Kreationisten zu Recht die Frage, warum ein allmächtiger Schöpfer sich entschließen sollte, seine sorgfältig gestalteten Arten auf Inseln und Kontinenten genau nach dem Prinzip zu verteilen, die unwiderstehlich die Vermutung nahelegen, dass sie durch Evolution entstanden sind und sich von ihrem Entstehungsort aus verbreitet haben (vgl. S. 305). Welche Argumente gegen das Modell der „Grundtypen“ sprechen, erfahren Sie in der Quelle 5. Das Kapitel wird durch die Theorie der Kontinentalverschiebung (vgl. S. 309) bzw. die heutige Theorie der Plattentektonik (vgl. S. 310) abgerundet. Das Auseinanderdriften von z. B. Südamerika und Afrika sowie die Geschwindigkeit dieses Vorgangs ist ein Beleg für das gewaltige, unbiblische Alter der Erde (vgl. S. 313) – ein Stachel im Fleisch aller „Junge-Erde-Kreationisten“ (vgl. S. 320).

Kapitel 10 hat die Verwandtschaft zwischen Tieren zum Thema. Die Homologie wird anhand des Beispiels der Entsprechung unserer Finger und den langen Flügelknochen der Fledermaus erklärt (vlg. S. 322). Homologe Ähnlichkeiten sind solche, die von einem gemeinsamen Vorfahren ererbt wurden. Ähnlichkeiten, die auf gemeinsame Funktion aber nicht auf gemeinsame Abstammung zurückzuführen sind, werden „analog“ genannt (vgl. S. 351). Der Delphin verrät seine Abstammung von den Säugetieren dadurch, dass er den Schwanz auf und ab bewegt. Die seitliche Wellenbewegung der Fischwirbelsäule haben auch die Echsen und Schlangen geerbt (vgl. S. 334). Die Methode der Transformation (morphometrische Transformation) von D’Arcy Thompson wird vorgestellt, bei der ein Gittermuster auf mathematisch nachvollziehbare Weise verformt wird, bis sich die Form eines Tieres in die einer verwandten Spezies verwandelt hat (vgl. S. 347). Wird aus einer auf ein Gummituch gezeichneten menschlichen Hand nach Verzerrung die Hand einer Fledermaus, ist diese homolog. Mathematiker bezeichnen solche Strukturen als „homöomorph“ (vgl. S. 350). Außer dem anatomischen Vergleich kann auch die Molekulargenetik mit einbezogen werden (vgl. S. 353). Die DNA-Hybridisierung wird erläutert, die z. B. hinter der Aussage steht, dass Menschen und Schimpansen 98% ihrer Gene gemeinsam haben (vgl. S. 356). Der Unterschied zwischen den „Schmelzpunkten“ der Bindungen von DNA-Strängen ist ein Maß für den genetischen Abstand zweier Arten (vgl. S. 359). Die auf molekularer Ebene ablaufenden genetischen Veränderungen sind in ihrer Mehrzahl neutral. Damit wird auf die neutrale Theorie von Motoo Kimura verwiesen (vgl. S. 374). „Pseudogene“ hatten früher mal eine nützliche Funktion, wurden jetzt aber an den Rand gedrängt und somit nicht mehr transkribiert oder translatiert (vgl. S. 375). Die Phantasie der Kreationisten wird stark strapaziert, wenn sie einen überzeugenden Grund nennen sollen, warum ein intelligenter Gestalter ein Pseudogen erschaffen sollte, das keinerlei Funktion mehr ausübt und allem Anschein nach die ausgediente Version eines früher nützlichen Gens ist (vgl. S. 375). Wenn verglichen werden soll, vor wie vielen Jahren sich die Vorfahren zweier heute lebender Tiere getrennt haben, werden „fixierte“ Gene betrachtet (vgl. S. 378).

In Kapitel 11 geht es um „historische Überreste“ oder „Fehler“, die in der Evolution nachträglich korrigiert wurden (vgl. S. 384). Anstatt solch unintelligentes Design abzuliefern, hätte es ein Schöpfer – wie jeder Ingenieur auch – besser können müssen! Der gewundene, komplizerte Weg, der zum Blasloch des Delphins führte, legt Zeugnis von den auf dem Trockenen lebenden entfernten Vorfahren des Delphins ab (vgl. S. 384). Ebenso sind die noch heute vorhandenen Rudimente des Beckengürtels der Wale, Seekühe oder Sirenia ein Evolutionsbeleg (vgl. S. 384). Strauße und Emus tragen noch Stummelflügel als Erbe ihrer entfernten fliegenden Vorfahren, beim Kiwi sind noch Reste der Flügelknochen vorhanden und Moas haben die Flügel völlig verloren (vgl. S. 387). In der Heimat der Moas (Neuseeland) gibt es unverhältnismäßig viele flugunfähige Vögel, vermutlich weil es an Säugetieren fehlte und sich deshalb große ökologische Nischen auftaten (vgl. S. 387). Dort leben auch Kakapos, flugunfähige Papageien, die immer noch Flugversuche unternehmen, obwohl sie nicht mehr dafür ausgerüstet sind (vgl. S. 388). Des Weiteren geht es um das zurückgebildete Flügelpaar der Fliegen, die nur noch „Schwingkölbchen“ besitzen (vgl. S. 389), oder um Ameisenarbeiterinnen, die Flügel eingebüßt haben, aber nicht die Fähigkeit, welche vorzubringen (vgl. S. 392). Auch der Höhlensalamander ist ein Beleg für Evolution, da er zurückgebildete Augen besitzt, für die er keine Verwendung mehr hat. Warum sollte ein Schöpfer ihn mit Augenattrappen ausstatten, die eindeutig mit Augen verwandt sind, aber nicht funktionieren (vgl. S. 395)? Erklärt wird auch, dass schädliche Mutationen an den Genen zur Augenherstellung in völliger Dunkelheit nicht bestraft werden und positive Selektion das Wachstum schützender Haut über dem infektionsanfälligen Höhlen der Augen begünstigt (vgl. S. 397). Das Wirbeltierauge (und damit auch das menschliche Auge) hat „Fotozellen“, die nicht zur betrachteten Szene ausgerichtet sind (invers = verkehr herum) sowie den „blinden Fleck“ – R. Dawkins nennt diese die Konstruktion eines völligen Idioten (vgl. S. 399). Das Lieblingsbeispiel von R. Dawkins ist der Umweg des rückläufigen Kehlkopfnervs, der nicht Folge schlechter Konstruktion ist, sondern sich aus der Geschichte – der Evolution – ergibt (vgl. S. 401). Dann werden die „Kiemenbögen“ auch menschlicher Embryonen erwähnt, die eindeutig auf Kiemen unserer Vorfahren zurückgehen (vgl. S. 402). Daran ist zu kritisieren, dass man nicht von Kiemenspalte (-bögen/ -furche), sondern von Pharyngealbögen (-furche/-tasche) bzw. von Schlundbögen (-furche/-tasche) sprechen sollte, da es beim Menschen nicht zur Ausbildung eines Kiemenapparates kommt (Quelle 6, vgl. S. 148 f.)!

Kapitel 12 beschäftigt sich mit Übermaß und Vergeudung in der Natur – hier kommt der Rüstungswettlaufs zur Sprache (vgl. S. 420). Wussten Sie, warum Waldbäume so hoch wachsen? Weil sie gegeneinander konkurrieren! Würden sich alle Bäume auf ein maximales Höhenwachstum von z. B. drei Meter „gewerkschaftlich“ beschränken, könnten sie Holz und Energie einsparen (vgl. S. 423).
Ein weiteres Beispiel für einen Rüstungswettlauf ist der Gepard als Killer der Superlative und die Gazelle, die hervorragend dazu ausgerüstet ist, diesem Killer zu entkommen. Zu Recht fragt R. Dawkins, auf wessen Seite denn nun der „intelligente Designer“ stehe (vgl. S. 430)?
Wir Menschen können uns ökologisch betrachtet wie „kluge Räuber“ (nachhaltig) verhalten, wildlebende Räuber dagegen nicht (vgl. S. 435 f.). Abschließend wird die Frage beantwortet, warum es in der Evolution Leid gibt. Evolutionsbiologen sehen kein Problem im „Theodizee-Problem“, da Böses und Leiden in den Berechnungen zum Überleben der Gene nicht vorkommt (vgl. S. 441). Auch wenn nicht beantwortet werden kann, warum Schmerzen so stark sein müssen, können sie als „darwinistisches Hilfsmittel“ betrachtet werden, welches die Überlebensaussichten des Leidenden verbessern (vgl. S. 441 f.).

Die Schlupfwespe legt ein Ei in ihr Opfer, die Larve achtet dann ihrerseits darauf, die inneren Organe in der richtigen Reihenfolge aufzufressen! Welcher wohlwollende Gestalter hätte sich so etwas grausames ausgedacht (vgl. S. 444 f.)? Das Überleben der Gene ist eine hinreichende Erklärung dafür (vgl. S. 448).

In Kapitel 13 wird der Fehlschluss „argumentum ad consequentiam“ erklärt: Selbst wenn es stimmen würde, dass die Evolutionstheorie und ihre Behandlung im Unterricht der Unmoral Vorschub leisten würde, bedeutet es nicht, das sie deshalb falsch ist (vgl. S. 449).
Die DNA überlebt in einer unendlichen Reihe von Kopien (vgl. S. 453). R. Dawkins nennt noch drei weitere Wege, auf denen Informationen so archiviert werden können, dass sie in Zukunft zur Verbesserung der Überlebensaussichten nutzbar gemacht werden können: das Immunsystem, das Nervensystem und die Kultur (vgl. S. 454).
Unser Gehirn schliesst auch kollektive Erinnerungen (durch mündliche Überlieferung, Bücher, Internet) mit ein, die wir nicht auf genetischem Weg von früheren Generationen geerbt haben. Folgerichtig ist, dass R. Dawkins in diesem Zusammenhang es unterlässt, auf die Memtheorie zu verweisen – diese erklärt nämlich nicht, wie soziales Lernen funktioniert, somit ist sie explanatorisch trivial (Quelle 7, vgl. S. 13 f.). Warum Dawkins Unrecht hat: Eine Streitschrift Nach der häufigen Behauptung von Kreationisten widerspricht der zweite Hauptsatz der Thermodynamik der Evolution nicht, da die Sonnenenergie das Leben antreibt. Dieses Beispiel lässt sich als Parallele zur natürlichen Selektion verstehen, die die Komplexität des Lebens auf „den Gipfel der Unwahrscheinlichkeit“ schiebt (vgl. S. 465 f.). Zur Frage der Entstehung des Lebens wird auf Stanley Miller’s Versuche (S. 469), die Theorie der anorganischen Tonkristalle (S. 470), sowie die Theorie der RNA-Welt eingegangen (vgl. S. 471 f.). Da DNA und RNA in der Entstehung voneinander abhängig sind, wird mit der zuletzt genannten Theorie das Henne-Ei-Paradox gelöst.

44% der US-Amerikaner leugnen die Evolution völlig (vgl. S. 481). Mögen für einen großen Denker – wie R. Dawkins es ist – diese Missstände noch so traurig sein, entlässt er seine Leser trotz alledem mit einer Prise Humor. Er klärt darüber auf, dass 28% der Briten ihre naturwissenschaftlichen und historischen Kenntnisse offenbar von der Familie Feuerstein beziehen (vgl. S. 486). Wenn Sie nicht zu dieser Gruppe gehören möchten, kann ich Ihnen das Lesen des Buches nur wärmstens empfehlen!

Quellen:
Quelle 1: Designfehler in der Natur, U. Kutschera, 2014
Quelle 2: Evolution, Ein Lese- Lehrbuch, Hynek Burda u. Sabine Begall, 2009
Quelle 3: Wikipedia, Emergenz, Emergenz als disziplinübergreifendes Konzept
Quelle 4: The greatest show on earth, Richard Dawkins, 2009
Quelle 5: Internetseite der Ag-Evolutionsbiologie, Newsticker, Erläuterungen zum Grundtypmodell, Martin Neukamm, 27.01.2015
Quelle 6: Humanenbryologie: Lehrbuch und Atlas der vorgeburtlichen Entwicklung des Menschen, Klaus V. Hinrichsen, korrigierter Nachdruck 1993
Quelle 7: Meme, Meme, Meme: Darwins Erbe und die Kultur, M. E. Kronfeldner

„Little Foot“: 3,67 Millionen Jahre altes Skelett zusammengebaut

Little Foot – APA/AFP/MUJAHID SAFODIEN
Forscher haben in Südafrika ein nahezu vollständiges Skelett eines Vormenschen präsentiert. Das Finden und Freilegen aller Teile dauerte von 1997 bis 2012.

Die Presse.com

Forscher haben in Südafrika ein fast vier Millionen Jahre altes, nahezu vollständiges Skelett eines Vormenschen präsentiert. Das „Little Foot“ getaufte Skelett war in mühsamer Kleinarbeit zusammengesetzt worden. Es sei das vollständigste Skelett eines menschlichen Vorfahren, das älter ist als 1,5 Millionen Jahre, sagte Professor Ron Clarke von der Universität Witwatersrand in Johannesburg.

Clarke hatte die ersten Fußknochen des rund 3,67 Millionen Jahre alten Skeletts bereits vor 20 Jahren bei einer Ausgrabung in den für Fossile bekannte Sterkfontein-Höhlen nordwestlich von Johannesburg entdeckt.

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Erster Archaeopteryx ist gar keiner

Das sogenannte Haarlemer Exemplar galt bislang als ältestes Fossil des Urvogels Archaeopteryx. Doch in Wirklichkeit handelt es sich um einen noch spannenderen Fund. © Oliver Rauhut
Spannende Entdeckung: Das erste Fossil des Archaeopteryx ist in Wirklichkeit gar kein Urvogel – es ist ein noch viel seltenerer Fund. Denn das vermeintliche Urvogel-Relikt gehört zu einer Gruppe vogelähnlicher Dinosaurier, die bisher nur aus China bekannt waren, wie eine Neuanalyse enthüllt. Das Fossil aus dem Solnhofener Plattenkalk belegt damit erstmals, dass diese Raubsaurier damals bis nach Europa kamen. Es ist daher sogar noch wertvoller und seltener als der Archaeopteryx.

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Sie gehören zu den berühmtesten Fossilien der Welt: Nur zwölf Exemplare existieren weltweit vom berühmten Archaeopteryx – dem Urvogel, der vor rund 150 Millionen Jahren durch die Urzeit-Wälder flatterte. Diese ab 1860 im Solnhofener Plattenkalk entdeckten Relikte galten als das entscheidende Bindeglied zwischen Reptilien und Vögeln und als Beleg für Darwins damals frisch veröffentlichte Evolutionstheorie.

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Schwämme sind der älteste Tierstamm der Welt

Schwämme im Golf von Akaba im Roten Meer (dpa picture alliance / Stephan Jansen)
Die Frage nach dem ältesten Tierstamm der Welt ist unter Evolutionsbiologen seit Jahren umstritten. Die einen favorisieren die Schwämme, andere die Rippenquallen. Doch jetzt glauben Forscher aus München und Bristol auf Basis neuer Analysen eine klare Entscheidung treffen zu können: Die Schwämme bildeten vor mehr als 600 Millionen Jahren den ersten erkennbaren Seitenast im Stammbaum der Tiere.

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Die Wissenschaftler nahmen sich Datensätze früherer Studien zum evolutionären Stammbaum der Tiere noch einmal vor. Diese werteten sie aber mit einer neuen statistischen Methode aus, welche die teils sehr heterogenen Daten laut Angaben der Forscher besser modellieren kann.

Mit diesem Verfahren analysiert, lieferten alle Datensätze das Ergebnis, dass die Schwämme und nicht die Rippenquallen die älteste Tiergruppe sind. Die Ergebnisse könnten helfen, die Diskussion über die Ursprünge der Tierwelt zu beenden, so die Forscher. Die Studie ist im Fachmagazin Current Biology erschienen.

Ohrläppchen verblüffen die Genetiker

Hängt das Ohrläppchen frei (links) oder ist es angewachsen? © STephan Bormotov, Kwangmooza/ thinkstock
Angewachsen oder frei hängend? Die Form unserer Ohrläppchen galt bisher als Paradebeispiel für die dominant-rezessive Vererbung eines Gens. Doch jetzt enthüllen DNA-Analysen: An der Ausprägung der Ohrläppchen sind 49 verschiedene Gene beteiligt – mindestens. Erst ihr Zusammenwirken entscheidet, ob dieses fleischige Ende der Ohrmuschel angewachsen ist oder frei herabhängt.

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Dass die Form der Ohrläppchen etwas über den Charakter ihres Trägers verrät, ist ein Mythos – auch wenn im Mittelalter Frauen mit angewachsenen Ohrläppchen sogar als Hexen verfolgt wurden. Klar ist aber, dass es zwei Varianten der Läppchenform gibt: Bei den meisten Menschen hängt der fleischige untere Teil der Ohrmuschel frei und bildet einen Lappen. Deutlich seltener ist die angewachsene Variante. Bei dieser ist der vordere Teil des Läppchens mit der Wange verbunden.

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200 Flugsaurier-Eier auf einen Streich

Mehr als 200 Flugsaurier-Eier sind in diesem Steinblock konserviert – so viele wurden noch nie zuvor gefunden. © Alexander Kellner/ Museu Nacional, UFRJ
Spannender Fund: In China haben Paläontologen die größte bekannte Ansammlung von Flugsaurier-Eiern entdeckt. In einem rund 120 Millionen Jahren alten Steinblock waren neben Pterosaurierknochen mehr als 200 Eier konserviert – viele davon mit erhaltener 3D-Struktur. Nachdem bisher nur eine Handvoll von Flugsaurier-Eiern bekannt waren, bietet dieser Fund wertvolle Einblicke in die Embryonalentwicklung und das Brutverhalten der Pterosaurier.

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Die Pterosaurier waren die urzeitlichen Herrscher der Lüfte. Mit Flügelspannweiten von bis zu zwölf Metern dominierten sie von der späten Trias vor rund 220 Millionen Jahren bis zum Ende der Kreidezeit den Himmel. Doch über ihre Fortpflanzung und ihre Embryonalentwicklung ist nur wenig bekannt – es wurden bisher zu wenig gut erhaltene Eier und Embryos dieser Flugsaurier gefunden. Das erste nicht komplett plattgedrückte Ei entdeckten Paläontologen erst 2014 in einem Pterosaurier-Massengrab in China.

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Hunde haben mehr Hirnzellen als Katzen

Wer ist intelligenter – Hund oder Katze? Zumindest in Bezug auf die Neuronenzahl hat der Hund offenbar die Nase vorn. © okeanas/ thinkstock
Wer ist intelligenter – Hund oder Katze? Eine neue Antwort auf diese alte Streitfrage liefert jetzt die Neurobiologie. Denn Forscher haben die Zahl der Hirnzellen bei verschiedenen Fleischfressern verglichen. Das Ergebnis: Hunde haben gut doppelt so viele Neuronen wie Katzen – allerdings auch ein größeres Gehirn. Ob ihnen das automatisch eine höhere Intelligenz verleiht, darüber darf nun weiter gestritten werden.

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Klar scheint: Sowohl Hunde als auch Katzen haben beträchtliche geistige Fähigkeiten. So zeigen Studien, dass die nur halb domestizierten Katzen das Prinzip von Ursache und Wirkung erfassen können. Hunde glänzen dagegen vor allem durch ihre soziale Intelligenz: Sie lesen unsere Sprache ähnlich wie wir und sind zur Perspektivübernahme fähig – ein als typisch menschlich geltende Fähigkeit.

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