„Desmonema annasethe“. Die Tentakel hatten Haeckel an die Haare seiner Frau erinnert. Ernst Haeckel. Scan: Ragesoss. Cleanup: Ilmari Karonen. – Kunstformen der Natur (1904), plate 8: Discomedusae. PD
Schwungvolle Quallen-Tentakel und schillernde Seeanemonen: Eine neue Ausstellung gibt einen Überblick über das kreative Schaffen von Ernst Haeckel. Von Samstag an sind in der Kunstsammlung Jena rund 50 Zeichnungen und 30 Druckgrafiken des Biologen zu sehen.
Haeckel (1834-1919) baute Ideen von Charles Darwin zu einer speziellen Abstammungslehre aus. Eine Reihe wissenschaftlicher Begriffe wie etwa «Ökologie» gehen auf ihn zurück. In Jena arbeitete er als Professor für Zoologie. Haeckel war aber nicht nur Forscher, sondern auch Künstler – die Zeichnungen seiner Tier- und Pflanzenwelt sind bis heute populär.
Lebewesen – meist aus dem Meer – werden in seinen detailverliebten Zeichnungen zu ornamentalen Kunstwerken.
Länger getrennt als gedacht: Die Abstammungslinien von Neandertaler und Homo sapiens könnten sich bereits vor 800.000 Jahren voneinander getrennt haben – und damit deutlich früher als bisher vermutet. Zu diesem Ergebnis ist eine Forscherin nun nach vergleichenden Zahnanalysen gekommen. Ihre Theorie befeuert damit erneut die Debatte um die Evolutionsgeschichte moderner Menschen und ihrer Steinzeit-Cousins.
Der Neandertaler ist der wohl berühmteste ausgestorbene „Vetter“ des Homo sapiens. Zu welchem Zeitpunkt sich die Abstammungslinien dieser beiden Menschen trennten, ist allerdings bis heute strittig. DNA-Analysen und anatomische Vergleiche der Schädelstruktur legen eine Trennung vor 300.000 bis 500.000 Jahren nahe. Doch einzelne archäologische Funde wollen nicht so recht zu diesem Befund passen.
Während Beutellöwe und Beutelwolf ausgestorben sind, hat der „Tasmanische Teufel“ überlebt. Eine bösartige Krebserkrankung macht ihm seit längerem zu schaffen. Bild: dapd
Beutellöwe, Beutelwolf und Beutelteufel bevölkerten einst große Teile Australiens. Ihr Schicksal zeigt, wie die Fleischfresser einst auf dem Kontinent Fuß fassten und untergingen. Eine Spurensuche.
Die Familie der Beutellöwen zählte einst zu Australiens Säugetierfauna. Wie ihr Gebiss verrät, waren ihre Urahnen wohl Vegetarier, die aus unbekannten Gründen Geschmack an Fleisch gefunden hatten. Fast so groß wie ein Löwe, präsentierte sich der Beutellöwe des Pleistozäns – mit wissenschaftlichem Namen Thylacoleo carnifex – als letzter und stattlichster Vertreter dieser karnivoren Beuteltiere.
Als vor etwa 60.000 Jahren erstmals Menschen nach Australien kamen, streifte er dort noch zahlreich umher. Doch schon bevor das Eiszeitalter zu Ende ging, ist er vor etwa 40.000 Jahren ausgestorben. Damals gab es keine heftigen Klimaschwankungen, die als Ursache in Frage kämen.
Der fossile Flügel, der in Kalkablagerungen aus der Periode des Juras gefunden wurde, gehört zu einer bisher unbekannten Vogelart. (Bild: O. Rauhut, LMU/SNSB)
Archaeopteryx gilt als das berühmte Bindeglied zwischen Reptilien und Vögeln. Ein nun beschriebener zweiter Urvogel lebte in der gleichen Zeit, war aber in der Entwicklung schon weiter.
Seit seiner Entdeckung im Jahr 1861 gilt der Archaeopteryx als der Urvogel schlechthin. Er lebte vor ungefähr 150 Millionen Jahren, in der Periode des Juras, und wird als Übergangsform zwischen den Reptilien und den Vögeln angesehen. Jetzt aber haben Forscher aus Deutschland und der Schweiz im Fachjournal «eLife» einen zweiten Urvogel dokumentiert. Zwar liegt von Alcmonavis poeschli, wie die Fachleute den Vogel getauft haben, nur ein Flügel vor. Doch der reicht womöglich aus, um der Diskussion über die Evolution der Vögel und des Vogelflugs neue Impulse zu geben.
Der Fund stammt aus einem Steinbruch am Schaudiberg bei Mörnsheim im bayrischen Altmühltal. Beschrieben haben den zweiten Urvogel Wissenschafter um Oliver Rauhut von der Ludwig-Maximilians-Universität München. «Wir hatten erst angenommen, dass auch dieses Exemplar ein Archaeopteryx ist», sagte Rauhut gemäss einer Pressemitteilung. Es seien Ähnlichkeiten da, aber seine fossilen Reste liessen vermuten, dass es sich um einen etwas höher entwickelten Vogel handle.
„Ernst Haeckel (1834-1919): The German Darwin and his impact on modern biology“, so ist eine Sonderausgabe der Zeitschrift „Theory in Biosciences“ überschrieben, die gerade veröffentlicht wurde. In 13 Beiträgen würdigen die Autorinnen und Autoren Leben und Werk Ernst Haeckels, des „deutschen Darwins“, der in Jena lebte und forschte. Die Herausgeber des „Special-Issue“ sind Prof. Dr. Uwe Hoßfeld und PD Dr. Georgy S. Levit von der Universität Jena sowie der Kasseler Pflanzenphysiologe und Evolutionsbiologe Prof. Dr. Ulrich Kutschera.
„Unsere Forschungsergebnisse etwa zu Haeckels Rezeption in Russland werden hier erstmals publiziert“, sagt Georgy S. Levit. Sein Kollege Uwe Hoßfeld ergänzt, Ernst Haeckel friste heute ein regelrechtes Schattendasein, weil seine wichtigsten wissenschaftlichen Werke nie ins Englische übertragen wurden: „Haeckels ,Generelle Morphologie‘ ist bis heute nicht übersetzt worden.“ Dabei seien manche Ergebnisse Haeckels höher einzustufen als Darwins, so Hoßfeld. Doch spätestens mit dem Ende des Zweiten Weltkriegs wurde davon kaum noch Notiz genommen. „Nach dem Krieg wurde Englisch weltweit zur führenden Wissenschaftssprache, das Deutsche geriet ins Hintertreffen“, sagt Levit. Erschwerend sei bei Haeckel hinzugekommen, dass sowohl von den Nazis wie auch von Marxisten versucht wurde, seine Ideen zu vereinnahmen. Außerdem passte Haeckels Weltanschauung nicht ins Bild: Der Jenaer Gelehrte war 1904 in Rom zum „Gegenpapst“ ausgerufen worden.
Haeckel erreichte zeitweise mehr Menschen als Darwin
In dem Haeckel-Sonderheft geht es um den theoretischen Nachlass des Jenaer Gelehrten und sein Wirken in verschiedenen Kulturen. Es kommen Autoren aus Kanada, den USA, Deutschland und Russland zu Wort. So haben Hoßfeld, Levit und Ko-Autoren die Haeckel-Rezeption in Russland, der Sowjetunion oder bspw. Schweden erforscht und zudem untersucht, welche Spuren Haeckels Ideen in Lehrbüchern in den USA und der DDR hinterlassen haben.
Es gehe keineswegs um eine Rehabilitierung Ernst Haeckels, betonen Hoßfeld und Levit. Gleichwohl sei es an der Zeit, dem „deutschen Darwin“ seinen gebührenden Platz in der Wissenschaftsgeschichte einzuräumen. Der in Chicago lehrende Wissenschaftshistoriker Robert J. Richards habe jüngst in einem Aufsatz nachgewiesen, dass am Ende des 19. und am Beginn des 20. Jahrhunderts mehr Menschen durch Ernst Haeckel von der Evolutionstheorie erfuhren als durch Charles Darwin. Eine mögliche Erklärung für diesen Befund sieht Uwe Hoßfeld darin, dass Haeckel viele gemeinverständliche Werke publizierte und Darwinismus zu einer Weltanschauung zu konvertieren versuchte und zuweilen durchaus kontrovers Stellung bezog: „Haeckel war kein Gelehrter im Elfenbeinturm!“
Die Haeckel-Sonderausgabe in „Theory in Biosciences“ soll ihren Teil dazu beitragen, das Bild Ernst Haeckels gerade zu rücken.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
apl. Prof. Dr. Uwe Hoßfeld
Arbeitsgruppe Biologiedidaktik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Am Steiger 3 (Bienenhaus), 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949491
E-Mail: uwe.hossfeld[at]uni-jena.de
Missing Link: Ein 92 Millionen Jahre altes Fossil gibt erstmals Einblick in eine Schlüsselphase der Tyrannosaurier-Evolution. Der im Süden der USA entdeckte T.rex-Cousin war zwar nur rund 2,70 Meter lang, besaß aber bereits entscheidende Merkmale seines großen Nachfahren – darunter die kräftige Schnauze, das große Gehirn und die für schnelles Laufen optimierten Füße. Das Fossil belegt damit erstmals eindeutig, dass die Riesen der Kreidezeit klein anfingen.
Der Tyrannosaurus rex war der König unter den Riesen der späten Kreidezeit. Der bis zu 13 Meter lange Fleischfresser konnte dank seiner großen Wendigkeit, seiner scharfen Zähne und der enormen Bisskraft selbst größere Beutetiere jagen und überwältigen. Gemeinsam mit großen Pflanzenfressern wie dem Triceratops, den Entenschnabel-Dinosauriern oder den schwer gepanzerten Ankylosauriern dominierte der T.rex ab der Zeit vor rund 80 Millionen Jahren die Lebenswelt der Kreidezeit.
Diese runden Wasserbecken bilden Oasen des Lebens in der kargen Landschaft des Colorado-Plateaus in den USA. Denn wenn sich diese Senken im Sandstein nach Regenfällen mit Wasser füllen, bieten sie zahlreichen Pflanzen und Tieren einen Lebensraum – wenn auch nur vorübergehend. Denn schon nach kurzer Zeit trocknen diese Senken wieder aus.
Die Erosion durch Wasser und Wind prägt die Landschaft des Colorado-Plateaus in den USA. Denn in seinen aus dick geschichtetem Sandstein bestehenden Untergrund haben sich im Laufe der Jahrmillionen die Spuren vieler Flussläufe eingegraben. Einige davon hinterließen aber nicht nur spektakuläre Schluchten, sondern auch zahlreiche rundliche, eher flache Senken, die „Potholes“. Auch lange nachdem die Flüsse längst verschwunden sind, blieben diese Senken in der Wüstenlandschaft erhalten.
In diesem Tal im tibetischen Hochland lebten einst Denisova-Menschen. (Bild: Dongju Zhang, Lanzhou University)
Zum ersten Mal hat man ein Fossil des Denisova-Menschen ausserhalb des Altai-Gebirges in Sibirien nachgewiesen. Und das ausgerechnet in einer Höhle in Tibet auf über 3000 Metern. Offenbar waren diese Menschen auch genetisch an diese Höhe angepasst – ähnlich wie moderne Tibeter.
Die Entdeckung des Denisova-Menschen im Jahr 2010 war eine Sensation: Neben dem Neandertaler und dem modernen Menschen lebte vor Zehntausenden von Jahren offenbar noch mindestens eine weitere Menschenart in Eurasien. Erbgutanalysen zeigten, dass sich die drei Linien auch miteinander vermischten. So finden sich etwa in manchen Populationen Asiens, Australiens und Melanesiens heute noch DNA-Spuren des Denisova-Menschen. Allerdings stammten die einzigen bis anhin bekannten Fossilien dieser Menschenart – ein Fingerknochen und zwei Backenzähne – aus einer einzigen Höhle: der Denisova-Höhle im Altai-Gebirge in Sibirien. Doch nun hat ein internationales Forscherteam erstmals Überreste eines Denisova-Menschen im Hochland Tibets nachgewiesen.1
Anpassung an geringen Sauerstoffgehalt
Beim Fossil handelt es sich um die rechte Seite eines Unterkiefers mit zwei Backenzähnen, der bereits 1980 in der Baishiya-Höhle in Xiahe in der Provinz Gansu entdeckt worden war. Im Knochen fanden die Wissenschafter zwar keine DNA mehr, aber aus einem Backenzahn konnten sie Proteine für eine Verwandtschaftsanalyse extrahieren. Die Untersuchung ergab, dass der Unterkiefer einem Menschen gehört haben muss, der sehr nah mit dem Denisova-Menschen aus Sibirien verwandt war.
Pestizideinsatz in Naturschutzgebieten – in vielen Bundesländern ist das erlaubt. Eine Recherche des ARD-Magazins Fakt ergab: Hunderte Naturschutzgebiete sind betroffen.
Das Artensterben hat international dramatische Züge angenommen – erst gestern schlugen Wissenschaftler auf der Weltkonferenz zur Artenvielfalt in Paris Alarm und zogen einen Vergleich zum Klimawandel. In Deutschland galten 2015 mehr als 30 Prozent aller Arten in ihrem Bestand gefährdet.
Dennoch gestatten viele Bundesländer weiterhin den Einsatz von Pestiziden in Naturschutzgebieten. Das ergab eine Recherche des ARD-Magazins Fakt.
Verweis auf „gute fachliche Praxis“
Demnach sind Hunderte Naturschutzgebiete betroffen – möglicherweise jedes dritte. Es handelt sich um Gebiete, in denen die landwirtschaftliche Bodennutzung nach der sogenannten „guten fachlichen Praxis“ von vielen Verboten ausgenommen ist. Das bedeutet laut Fakt: Ein nahezu uneingeschränkter Pestizid-Einsatz ist dort legal möglich.
Frau Auffermann, Frau Schneider, Herr Kaiser, wann hat sich das Thema „Kreationismus“ erstmals bemerkbar gemacht?
Bärbel Auffermann: Das Thema bewegt uns seit 2009, dem Darwin-Jahr. Seitdem beobachten wir den so genannten Kreationismus.
Gert Kaiser: Und es gibt eine wachsende Tendenz. In den USA gibt es Erhebungen, dass weit mehr Menschen an Gottes Schöpfung glauben als an die Evolution. Diese extremen Glaubensrichtungen wachsen viel, viel schneller als die traditionellen Kirchen. Das ist eine neue Situation für uns hier.
Wie empfinden Sie diesen Zweifel an Wissenschaft?
Kaiser: Plötzlich ist es wieder da, dieses Spannungsverhältnis zwischen Religion und Wissenschaft. Wir meinen, dass man einen gewissen Respekt vor religiösen Gefühlen haben muss, aber dass man die wissenschaftliche Position nicht aufgeben darf.
Frühes Techtelmechtel: Die Vorfahren heutiger Afrikaner müssen sich mit einer bisher unbekannten anderen Menschenart gepaart haben. Spuren dieser ausgestorbenen archaischen Population haben Forscher nun im Genom von Bevölkerungsgruppen aus Subsahara-Afrika entdeckt. Diese überraschende Erkenntnis wirkt sich ihnen zufolge auch auf das Verständnis des genetischen Erbes von uns Europäern aus.
Als unsere Vorfahren Afrika verließen, begann eine Geschichte der Seitensprünge: Genomanalysen belegen, dass sich anatomisch moderne Menschen mehrfach mit Neandertalern und Denisova-Menschen kreuzten. So findet sich im Erbgut von Europäern bis heute archaische Neandertaler-DNA. In Asien wiederum tragen einige Bevölkerungsgruppen Denisova-Gene in sich – und kürzlich haben Forscher sogar die Spuren einer dritten Menschenart im Genom von Individuen aus Asien und Ozeanien entdeckt.
Bizarres Mischwesen: Paläontologen haben in Kolumbien und den USA Fossilien einer extrem untypischen Urzeit-Krabbe entdeckt – einem Experiment der Evolution, wie die Forscher erklären. Denn das 95 Millionen Jahre alte Wesen vereint Merkmale gleich mehrerer Krebsformen in sich. Mit seinen großen Komplexaugen und Schwimmbeinen bildet es einen zuvor unbekannten, sehr eigentümlichen Seitenast der Krabbenstammbaums.
Wie eine typische Krabbe – fachsprachlich Brachyura – aussieht, kennen die meisten von uns vom Strand: ein breiter, dicker Panzer, kräftige Scheren und eher kleine, gestielte Augen. Mit rund 7.000 lebenden und weiteren 3.000 fossilen Arten gehören die Krabben zu den artenreichsten Gruppen der Krebstiere. Doch weil vor allem aus den Tropen nur wenige Fossilien erhalten sind, ist der Stammbaum der Krabben bisher eher lückenhaft.
Der Konstanzer Evolutionsbiologe zählt zu den weltweit führenden Experten auf seinem Gebiet
Der Konstanzer Evolutionsbiologe Prof. Axel Meyer, Ph.D., ist in die American Academy of Arts and Sciences gewählt worden. Insgesamt sind rund 200 neue Mitglieder für das Jahr 2019 aufgenommen worden, darunter 42 internationale Ehrenmitglieder aus 23 Ländern. Die American Academy of Arts and Sciences würdigt damit die herausragenden Leistungen von Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Kunst, Wirtschaft, Politik und Öffentlichkeit. Die feierliche Einführung der neuen Mitglieder findet im Oktober 2019 in Cambridge, Massachusetts, statt.
„Mit der Wahl der Mitglieder setzt sich die Akademie für die Ideale von Forschung und Wissenschaft, Kreativität und Fantasie, intellektuellem Austausch und zivilem Diskurs sowie der unermüdlichen Suche nach Wissen in all seinen Formen ein“, sagte David W. Oxtoby, Präsident der American Academy of Arts and Sciences. Unter den in diesem Jahr neu gewählten Mitgliedern befinden sich auch die ehemalige First Lady Michelle Obama und der Autor Jonathan Franzen. Weitere bekannte Persönlichkeiten unter den lebenden Mitgliedern sind Daniel Barenboim, Bill Gates, Toni Morrison, Anne-Sophie Mutter, Martin Scorsese, Denzel Washington und Barack Obama.
Als unabhängiges Forschungsorgan engagiert sich die Amerikanische Akademie für multidisziplinäre Forschung, die Experten aus verschiedenen Bereichen und Berufen einbezieht, um pragmatische Lösungen für komplexe Herausforderungen zu finden. Die Akademie wurde 1780 von John Adams, John Hancock und anderen gegründet. Sie taten es in der Überzeugung, dass sich außergewöhnliche Menschen für die Förderung des Gemeinwohls einsetzen sollten.
Im 18. Jahrhundert wurde beispielsweise Benjamin Franklin zum Mitglied gewählt, im 19. Jahrhundert gehörte Charles Darwin zu den neuen Mitgliedern, im 20. Jahrhundert waren es Albert Einstein, Margaret Mead, Milton Friedman und Martin Luther King, Jr. Die Preisträger kommen bis heute aus immer vielfältigeren Bereichen. Schwerpunkte sind Kunst, Demokratie, Bildung, globale Angelegenheiten und Wissenschaft.
Axel Meyer zählt zu den weltweit führenden und meistzitierten Experten auf dem Gebiet der Evolutionsbiologie. Er hat in Marburg, Kiel, Miami, Berkeley und Harvard studiert und wurde im Alter von 28 Jahren zum Assistenzprofessor an der State University in New York berufen und dort mit 33 Jahren Associate Professor mit Tenure-Track. Er erhielt Rufe von weltweit führenden Universitäten, bevor er den Ruf auf die Professur in Konstanz als Nachfolger von Hubert Markl im Alter von 36 Jahren annahm.
Für seine wissenschaftliche Arbeit erhielt er zahlreiche Auszeichnungen und ist Mitglied mehrerer Akademien – so erhielt er die Carus-Medaille der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina (2009), den Akademiepreis der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (2000) und ein Guggenheim Fellowship (1996).
Den EMBO-Preis der European Molecular Biology Organisation für Kommunikation in den Lebenswissenschaften erhielt er für seine Bemühungen um die verständliche öffentliche Vermittlung komplexer wissenschaftlicher Inhalte (2007). Das Magazin Cicero führt ihn in seiner Liste der 500 wichtigsten Intellektuellen im deutschsprachigen Raum seit 2007.
Faktenübersicht:
• Prof. Axel Meyer, Ph.D., in die American Academy of Arts and Sciences gewählt
• Rund 200 neue Mitglieder für das Jahr 2019, darunter 42 internationale Ehrenmitglieder aus 23 Ländern
• American Academy of Arts and Sciences im Jahr 1780 gegründet.
Die gut 1000 Kilometer vor der ecuadorianischen Küste liegenden Galapagosinseln sind vulkanischen Ursprungs und waren nie mit dem Festland verbunden. Sämtliche Tier- und Pflanzenarten stammen von Vorfahren ab, die übers Meer oder aus der Luft auf die Eilande kamen. Bild: Jose Jacome/dpa
Warum auf Inseln manche Tiere sehr groß, andere sehr klein – und ganz viele weltweit gesehen sehr selten sind.
Das Leben auf einer Insel läuft irgendwie anders. Dieses vage Gefühl vieler Urlauber können Wissenschaftler bestätigen – im ganz wörtlichen Sinn. Inseln sind Labore der Evolution. Einige, wie zum Beispiel Madagaskar vor der Ostküste Afrikas, gelten als Hotspots der Evolution. Die Vielfalt an Arten und Pflanzen, die dort auf einem Quadratkilometer zu finden ist, übersteigt jene an den meisten Orten der Welt um ein Vielfaches. Noch dazu sind viele der Arten ausschließlich dort zu finden und an keinem anderen Ort der Welt sonst. Fachleute sprechen von endemischen Arten. Um beim Beispiel Madagaskar zu bleiben: 421 Arten von Reptilien und 348 Arten von Amphibien sind auf der Insel belegt. In ganz Deutschland sind es 15 Arten von Reptilien und 22 von Amphibien.
Die Callao Höhle (Insel Luzon, Philippinen), wo die Fossilien des Homo luzonensis ausgegraben wurden. Blick von der hinteren Wand in die erste Kammer der Höhle, wo die Knochen und Zähne in der Erde lagen, dahinter die zweite Kammer. Bild: Florent Détroit / Callao Cave Archaeology Project
Auf der philippinischen Insel Luzon lebte eine neue Art von Menschen
Südostasien ist einer der aktuellen Hotspots, wenn es um neue Entdeckungen der Paläoanthropologie geht. Aktuell wird der staunenden Welt eine ganz neue Art von Mensch präsentiert, der Homo luzonensis, benannt nach der philippinischen Insel Luzon, auf der seine Fossilien ausgegraben wurden (Neue Art des Menschen entdeckt).
Er lebte dort vor circa 67.000 Jahren und neben seiner Zwergengröße überrascht er mit einer Verbindung von stark unterschiedlichen Merkmalen. Manches an ihm erscheint auf sehr primitive Vorfahren des Menschen zu verweisen, anderes auf Homo erectus oder Homo sapiens.
Der menschliche Stammbaum ist vielfältig und verzweigt, das erweist sich durch die Entdeckungen der letzten Jahrzehnte zunehmend als das richtige Modell, das inzwischen die altgedienten Vorstellungen einer nach und nach ablaufenden gradlinigen Entwicklung bis zu den heute lebenden Menschen ablöst. Es lebten tatsächlich häufig verschiedene Formen und Arten von Vor- und Frühmenschen parallel nebeneinander, die teilweise auch wieder miteinander Nachwuchs zeugten.
Die ersten Hominini lebten vor 6 bis 7 Millionen Jahren in Afrika. Als Hominini gelten alle lebenden oder ausgestorbenen Mitglieder der Überfamilie Hominoidea (Menschenartige), die mit dem Homo sapiens näher verwandt sind als mit den Affen.
Vor etwa zwei Millionen Jahren erblickte dann Homo erectus, der aufgerichtete Mensch, in Afrika das Licht der Welt. Eine Menschen-Art, die das Feuer gezielt nutzte und als erste den Heimatkontinent, die Wiege der Menschheit verließ, um sich die Welt zu erobern. Die Erectus-Frauen und Männer kamen zügig voran. In Georgien, nahe der Stadt Dmanissi wurden insgesamt fünf Schädel entdeckt, die ein Alter von 1,8 Millionen Jahren haben.
Afrika und Asien
Soweit das heute gängige Modell. Das auch erklärt, warum in Afrika sehr intensiv nach menschlichen Vorfahren gesucht wurde und wird. Denn dort kam auch unser aller direkter erste Vorfahre Homo sapiens vor etwa 300.000 Jahren zur Welt, und machte sich in einer zweiten Auswanderungswelle vor mindestens 100.000 Jahren auf den Weg durch den Nahen Osten in Richtung Asien und Europa (Der moderne Mensch eroberte direkt Arabien).
Künstlerische Rekonstruktion von Simbakubwa kutokaafrika. (Bild: Mauricio Anton)
Sie streiften vor Millionen Jahren, lange vor Löwen oder Tigern, durch Afrika, Asien, Europa und Nordamerika und jagten die frühesten Verwandten von Elefanten und Nashörnern. Nun haben Forscher einen neuen, riesigen Vertreter dieser urzeitlichen Raubtiere identifiziert.
«Wir sahen eine Reihe gigantischer, fleischfressender Zähne»: So beschreibt der Paläontologe Matthew Borth laut einer Mitteilung der Ohio University den Anblick, der sich ihm bot, als er eine Schublade im kenyanischen Nationalmuseum öffnete. Die 22 Millionen Jahre alten Knochenreste – Teile des Kiefers mit Zähnen und wenige Fussknochen – stammen aus der Fundstelle Meswa Bridge in Kenya und wurden in den späten 1970er bis frühen 1980er Jahren entdeckt.
Reiche Fundstelle
Die Ausgräber damals bargen Fossilien einer ganzen Reihe von Arten, waren selbst aber besonders an Primaten interessiert. Die Raubtier-Fragmente blieben deshalb unbeschrieben, bis Borth sie fand. Sein Interesse weckten sie nicht nur, weil verschiedene Zahnmerkmale darauf hindeuteten, dass sie zu einer bis anhin unbekannten Art gehörten. Sie sind auch vollständiger und besser erhalten als viele andere Fossilien aus ihrer Tiergruppe, wie Borth erklärt.
Die Eier der Trilobiten konnten erstmalig 2017 nachgewiesen werden. Eines der seltenen Funde ist nun im Sauriermuseum Aathal zu sehen. (Foto: PD)
Das Sauriermuseum Aathal widmet der schon im Erdaltertum ausgestorbenen Tiergruppe der Trilobiten eine grosse Spezialausstellung. Diese gewährt Einblick in eine längst vergangene Welt. Zu sehen ist auch ein seltener Fund.
Die Vorstellung ist gruselig und faszinierend zugleich: Vor 500 Millionen Jahren, als sich das Leben noch vorwiegend im Wasser abspielte, schwammen in den Meeren bis zu ein Meter grosse Urkäfer – Trilobiten genannt. Die urzeitlichen Verwandte der heutigen Krebse, Spinnen, Skorpionen und Insekten sind längst ausgestorben. Vor der Ära der Dinosaurier gehörten die höchst eigenartigen Tiere aber zu den dominanten Arten auf der Welt. Heute sind 21 000 Trilobiten-Arten bekannt.
Das Sauriermuseum Aathal präsentiert im Frühling 2019 eine Spezialausstellung über die Urmeere und ihre oft erstaunlichen und bizarren Lebensformen. Im Zentrum stehen Trilobiten und Seeskorpione.
In einer Zeit, in der fragwürdige oder gar falsche Behauptungen mit der beschönigenden Formulierung „alternative Fakten“ geadelt werden, haben es wissenschaftliche Erkenntnisse schwer. Rund 20 Prozent der Deutschen glauben, „alternative Heilmethoden“ hülfen im Krankheitsfall besser als die sogenannte „Schulmedizin“.
Ebenfalls ein Fünftel der Deutschen zweifelt an den Forschungs-Ergebnissen zum menschengemachten Klimawandel. Und auch der Anteil derer, die meinen, der Glaube an eine Schöpfung wäre ein vernünftiger Alternativentwurf zur wissenschaftlich abgesicherten Evolutionstheorie, liegt seit Jahren um 20 Prozent.
In Deutschland stellt vor allem die religiöse Studiengemeinschaft WORT UND WISSEN die Evolutionstheorie lautstark infrage. Ihr Ziel ist es, die Tür der Wissenschaft für „Intelligent Design“ und Supranaturalismus zu öffnen. Jüngstes Beispiel ist eine Schrift aus der Feder ihres Geschäftsführers Reinhard JUNKER. Darin behauptet der Autor, die Evolutionstheorie sei als Ganzes nicht naturwissenschaftlich (JUNKER 2018). Er begründet dies etwa damit, dass das Formulieren von Gesetzen unmöglich sei, wo es um Makroevolution gehe. So böten Evolutionstheorien in Bezug auf evolutive Neuerungen keine Vorhersagen und Erklärungen an, die dem klassischen Schema nach HEMPEL & OPPENHEIM genügten.
Auch die moderne Version, die „erweiterte evolutionäre Synthese (EES)“, erkläre die Herkunft biotischer Innovationen nach JUNKERs Ansicht nicht. Da es unmöglich sei, „Evolution durch eine naturwissenschaftliche Theorie zu beschreiben“, könne „die Infragestellung einer allgemeinen Evolution sich auch nicht gegen die Naturwissenschaft wenden“ (S. 2). Makroevolution sei lediglich eine „konzeptionelle Vorgabe“, ein „Rahmen“, in dem die Biologen „Szenarien evolutiver Abfolgen“ entwickelten. Dieser Rahmen ergäbe sich „nicht zwingend aus naturwissenschaftlichen Befunden und Hypothesen“, sondern beruhe auf einer „Konvention“ der Wissenschaftler-Gemeinde. Im Klartext: Die Evolutionstheorie sei nicht alternativlos, sondern lasse sich genauso gut durch einen Schöpfungsrahmen ersetzen.
Da solche Aussagen oft Verwirrung stiften, wollen wir uns JUNKERs Argumentation genauer ansehen und prüfen, was von ihr zu halten ist.
1. Das HEMPEL-OPPENHEIM-Schema der Erklärung
JUNKER argumentiert wie folgt:
„Naturwissenschaftliche Theorien beschreiben Gesetzmäßigkeiten, die in eine Wenn-Dann-Form gebracht werden können: Immer wenn die Gesetze G und die Randbedingungen R gegeben sind, folgt das Ergebnis E. Evolutionstheorien, die den Artenwandel erklären sollen, gelten zwar weithin als naturwissenschaftliche Theorien. Doch dies trifft nur in einem eingeschränkten Sinne im mikroevolutiven Bereich zu (Populationsgenetik). Wenn es um die Entstehung des evolutionär Neuen geht, sind Formulierungen von Gesetzen nicht möglich. Dies äußert sich unter anderem darin, dass keine Vorhersagen in Bezug auf das Auftreten von Neuheiten gemacht werden können“ (S. 1).
„Aussagen, die nicht in eine Wenn-Dann-Struktur gebracht werden können, können daher nicht mit dem Anspruch, naturwissenschaftlich begründet zu sein, präsentiert werden. … Die Wenn-Dann-Struktur spiegelt sich auch im Hempel-Oppenheim-Schema wieder (kurz: HO-Schema)“ (S. 4).
„POSER … schreibt in diesem Zusammenhang: ‚Das Deutungsschema der Evolutionstheorie zu akzeptieren, bedeutet eine Zumutung, denn es verlangt in Gestalt der spontanen Mutation, in Gestalt des unvorhersehbaren Neuen in jedem Anwendungsbereich die Anerkennung des Zufalls.‘ …Das hat Folgen für die Art der ‚Erklärung‘ des evolutiven Wandels. Eine Wenn-Dann-Struktur ist nicht möglich und das oben erwähnte HO-Schema nicht anwendbar. … ‚Die Deutungsleistung des Evolutionsschemas wird erkauft durch einen Verzicht hinsichtlich des Anspruchs, die Welt erklären zu können'“ (S. 8).
JUNKER ignoriert hier, dass das HO-Schema (auch deduktiv-nomologisches Modell genannt), wonach ein zu erklärender Sachverhalt unter ein allgemeines Gesetz subsumiert wird, längst keine aktuelle „Theorie“ der naturwissenschaftlichen Erklärung mehr darstellt. (Zur Kritik siehe beispielsweise SCRIVEN 1962; RAILTON 1978, S. 208; SALMON 1984, S. 121ff; O’SHAUGHNESSY 1992, S. 17–19; MACHAMER et al. 2000, 21f; WOODWARD 2003, S. 10 und 154–161; WRIGHT & BECHTEL 2007, S. 46ff.). Dies hat mehrere Gründe, von denen wir hier die zwei wichtigsten andiskutieren wollen.
Erstens erklärt die Wenn-Dann-Relation von Aussagen allein gar nichts. Das Gesetz von BOYLE & MARIOTTE beispielsweise erlaubt die Voraussage eines Gasvolumens, wenn Druck und Temperatur des Gases bekannt sind. Druck, Temperatur und Volumen von Gasen werden unter das allgemeine Gasgesetz subsumiert. Doch das Gesetz erklärt nicht, warum dieser Zusammenhang besteht. Erst die kinetische Gastheorie, die (auf der Atomtheorie fußend) einen Mechanismus der Molekül-Bewegung bereitstellt, liefert die Erklärung (O’SHAUGHNESSY 1992, S. 17; SPOHN 2012, S. 306).
Zweitens spielen bei fast allen Naturprozessen Zufälle und kontingente Randbedingungen eine Rolle. Konkrete Entwicklungs-Prognosen sind selten möglich, weil die dafür erforderlichen Randbedingungen oft unüberschaubar und daher nicht (genau) bekannt sind. Lediglich im idealisierten Experiment, in dem der Wissenschaftler definierte Randbedingungen herstellt, entsteht ein „geschützter kontingenzfreier Raum“ (LANG 2015, S. 54), der Vorhersagen ermöglicht. So sind Wissenschaftler nicht in der Lage, den Einsturz einer Brücke, die Entstehung eines neuen Super-Vulkans oder die Bildung eines Planetensystems zu prognostizieren. Doch das hindert sie nicht daran, derlei Ereignisse (ex post facto) zu erklären (SCRIVEN 1962).
Dass sich die Erklärung komplexer Prozesse dem deduktiv-nomologischen Modell entzieht, verdeutlicht die aktuelle Diskussion um die Gefahren einer höheren Feinstaub- und Stickoxid-Belastung: Luftschadstoffe oder Zigarettenrauch töten nicht unmittelbar wie ein Giftcocktail. Zufallsfaktoren wie somatische Mutationen, erbliche Vorbelastungen, Krankheiten, Essverhalten und Alkoholkonsum führen zu einer faktoriellen Vielfalt, welche die Ursachenanalyse stark erschwert. Simple Erklärungen nach dem HO-Schema sind so in der Praxis kaum möglich.
Hier versagt auch das induktiv-statistische Erklärungs-Modell (BECHTEL 1988, S. 38). So gibt es nicht nur keine eindeutige Relation: „Wenn jemand raucht, dann bekommt er Lungenkrebs“. Dass dies geschieht, ist auch nicht besonders wahrscheinlich. Zwar lässt sich eine höhere Inzidenz von Lungenkrebs bei Rauchern gegenüber ansonsten gleichen Randbedingungen bei Nichtrauchern nachweisen (Ceteris-paribus-Klausel). Doch ein kausaler Zusammenhang ist damit nicht aufgezeigt, geschweige eine Erklärung. Nur das Vorliegen eines plausiblen Mechanismus, der das zu erklärende Faktum (Lungenkrebs) mit dem zeitlich vorausgehenden Sachverhalt (Rauchen) in Zusammenhang bringt, liefert die Erklärung.
Es bleibt festzuhalten: Die naturwissenschaftliche Erklärung hängt nicht am deduktiv-nomologischen Modell. Nicht allein Gesetze haben erklärenden Charakter, sondern in der Regel sind es Mechanismen, die über das „Warum“ eines Sachverhalts Aufschluss geben (RAILTON 1978; MACHAMER et al. 2000, S. 21f; MAHNER & BUNGE 2000, Kap. 3.6.). Und in der Evolutionstheorie ist genügend Platz für Mechanismen, die das Potenzial haben, die Entstehung von Neuheiten und Komplexitäten zu erklären. JUNKERs Kritik an der Evolutionstheorie beruht somit auf obsoleten wissenschaftstheoretischen Auffassungen. Im Übrigen lassen sich mithilfe evolutionär relevanter Mechanismen durchaus prüfbare Vorhersagen aus der Evolutionstheorie ableiten. Die Bestätigung einer eindrucksvollen Prognose diskutiert KERENG (2010).
Kein Bankster! sieht nur so aus (CC-by-sa/2.0 von Wilfried Berns)
Gut bestückt oder gut geschmückt, aber beides geht nicht. Wie Evolutionsbiologen der Universität Zürich erstmals zeigen, haben Affenmännchen entweder grosse Hoden oder sind auffällig geschmückt. Um beide Merkmale auszubilden, fehlt die Energie.
Die meisten Primatenmännchen sind starker Konkurrenz ausgesetzt, wenn es darum geht, sich mit Weibchen zu paaren und ihr Erbgut an die nächste Generation weiterzugeben. Bei vielen Affenarten investieren die Männchen daher in verschiedene Geschlechtsmerkmale. Grosse Eckzähne, die sie als Waffe einsetzen, oder eine kräftige Statur verschaffen ihnen im direkten Kampf mit Konkurrenten Zugang zu möglichen Partnerinnen. Ausgeprägter sexueller Schmuck wie Mähnen, Bärte, Wangenwülste oder stark gerötete Hautstellen können die Kontrahenten einschüchtern und die Weibchen von ihrer Männlichkeit überzeugen. Paaren sich trotzdem auch Rivalen mit ihren Partnerinnen, führt die Spermienkonkurrenz zu einem starken Selektionsdruck auf die Spermienproduktion. Affenmännchen brauchen also auch grosse Hoden, um sexuell erfolgreich zu sein.
Ausgeprägter Körperschmuck führt zu kleinen Hoden
All diese männlichen Merkmale sind energetisch kostspielig. Wie verteilen also die Tiere ihre limitierten Ressourcen unter den Geschlechtsmerkmalen, um ihren Fortpflanzungserfolg zu maximieren? Dieser Frage ist Stefan Lüpold, Evolutionsbiologe an der Universität Zürich (UZH), zusammen mit seinen Kollegen Leigh Simmons und Cyril Grueter von der University of Western Australia nachgegangen. Dazu haben sie die Sexualmerkmale von über 100 Affenarten und dem Menschen miteinander verglichen. Einzeln betrachtet sind, wie erwartet, alle Merkmale stärker ausgebildet, je grösser die Konkurrenz zwischen den Männchen ist. Werden sie jedoch gemeinsam verglichen, kommt der Zielkonflikt zum Vorschein: «Ein aufwändiger Schmuck geht auf Kosten von Hodengrösse und Spermienproduktion. Oder anders formuliert: Die auffälligsten Männchen haben die kleinsten Hoden», sagt Lüpold.
Limitierte Ressourcen bestimmen Ausprägung
Die neue Studie hat erstmals alle Sexualmerkmale gleichzeitig untersucht. Dabei offenbarten sich die Feinheiten, wie Primatenmännchen in ihren Fortpflanzungserfolg investieren: «Grosse Hoden kommen mit grossen Waffen einher, aber weniger Ornamenten.» Die Forscher sehen verschiedene Gründe für diesen Zusammenhang. Zentral dürfte der energetische Aufwand sein, um die verschiedenen Merkmale auszubilden und über die Dauer der Geschlechtsreife aufrechtzuerhalten. «Alles zu haben, ist schlicht schwierig», sagt Lüpold.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Stefan Lüpold
Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 47 77
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Die Höhle Callao auf der Insel Luzon, wo man Fossilien einer bisher unbekannten menschlichen Spezies entdeckt hat. (Bild: Callao Cave Archaeology Project / Handout via Reuters)
Der Fund von Menschenknochen in einer Höhle untermauert die Theorie, wonach die menschliche Entwicklung nicht wie früher angenommen linear verlief.
Forscher haben auf den Philippinen eine bisher unbekannte menschliche Spezies entdeckt. Der Homo luzonensis sei kein direkter Vorfahr, sondern ein entfernter Verwandter des Menschen, schrieben die Forscher in einem Beitrag für die Fachzeitschrift «Nature». Er habe vor rund 50 000 Jahren auf der Insel Luzon gelebt, nach der er benannt wurde.
Die Entdeckung untermauert die Theorie, wonach die menschliche Entwicklung nicht wie früher angenommen linear verlief. «Der bemerkenswerte Fund wird zweifellos zahlreiche wissenschaftliche Diskussionen entfachen», sagte Matthew Tocheri, Anthropologe an der kanadischen Lakehead University.
