Wie entstehen Wunder der Evolution?

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11 Antworten

Komplexe Organe entstehen nicht dadurch, dass sich seine einzelnen Bestandteile zu einem Ganzen zusammenfügen und dadurch eine Funktion erhalten (so wie wir einen praktischen Tisch aus erstmal funktionslosen Platten und Brettern zusammenbauen würden), sondern dadurch, dass einfache, aber funktionierende Systeme schrittweise verbessert und erweitert werden.

Hinter der Evolution steht kein Plan, sondern Opportunismus. Eine Neuerung wird nicht deshalb beibehalten, weil sie nach langer Entwicklung fernen Nachfahren einen Vorteil bringen könnte, sondern weil sie in der jeweiligen Situation von Vorteil ist. Ein Organ kann vollständig und sinnvoll sein, was aber nicht ausschließt, dass es die Vorstufe für ein komplexeres Organ sein kann.

Die Organsysteme komplexer Lebewesen bauen oft aufeinander auf. Die Vorstellung, dass diese Abhängigkeiten von Anfang an bestanden hätten, ist aber ebenfalls falsch.

Auf dein Beispiel bezogen: Die stammesgeschichtlichen Wurzeln des Herzens und des Blutkreislaufs liegen bei einfachen vielzelligen Tieren. Ein Überleben ohne Blutkreislauf ist für solche Lebewesen möglich, aber das Wachstum wird dadurch eingeschränkt. Ein erster Schritt in Richtung Herz wären verzweigte Kanäle, durch die Wasser an im Körper gelegene Zellen gelangt, sodass diese Nährstoffe herausfiltern können.

So ein Gefäßsystem ist kein echter Blutkreislauf, sorgt aber wie dieser für Stofftransport und eröffnet dadurch zahlreiche nützliche Entwicklungsmöglichkeiten, wie größere Körper. Quallen kommen beispielsweise mit so einem einfachen Gefäßsystem zurecht.

Muskelzellen, die das Wasser in den Kanälen in gewünschte Richtungen bewegen, machen den Stofftransport wesentlich effizienter und unabhängiger von der Umwelt. So eine kleine Veränderung, die über den Zwischenschritt von begeißelten Zellen ablaufen kann, legt durch die bessere Versorung des Gewebes die Grundlage für zunehmende Komplexität eines Organismus.

Und obwohl so ein Vorläuferherz bereits einen voll funktionsfähigen Stoffkreislauf betreibt, kann dieser an vielen Stellen verbessert und erweitert werden, z.B. durch Blutzellen, die spezielle Aufgaben übernahmen, die gekammerten Herzen und geschlossenen Blutgefäße der Wirbeltiere, durch die das Blut zielgerichtet und unter hohem Druck transportiert wird, oder die getrennten Blutkreisläufe von Vögeln und Säugern, durch die sauerstoffarmes und -reiches Blut sich nicht vermischten und die Versorgung mit Nährstoffen optimiert wurde.

Die Entwicklung von komplexen Merkmalen verläuft also vom Prinzip her stets gleich, auch wenn wir an vielen Stellen die Abfolge der Entwicklungsschritte nicht rekonstruieren können, weil uns Daten fehlen. Je mehr geforscht wird, desto mehr Wissenslücken können aber geschlossen werden.

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Vermutlich hast Du mit der evolutionären Entwicklung des Menschen aus einem affenähnlichen Wesen wenig Verständnisprobleme. Dies geschah aber in der unglaublich kurzen Zeit von nur 3 Millionen Jahren. Die gesamte Entwicklung des Lebens ist aber bereits seit 3,5 Milliarden Jahren ingange.

Da konnten sogar Rückschläge (sibirischer Trapp, Kometeneinschläge, Eiszeiten) verkraftet werden, Sackgassen begangen werden und etliche Dinge mehrfach "erfunden" werden.

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Du hast recht, evolution ist sehr schwer vorstellbar. Ich bin kein Experte auf dem Gebiet, aber unterschätze Millionen Jahre nicht. Man muss sich Evolution vielleicht mal so vorstellen: Wenn dich eine Eintagsfliege sieht, dann siehst du so aus, wie du halt gerade aussiehst. Die Fliege stirbt nach einem Tag, und sie ist der Meinung, dass du immer so aussiehst. Wäre sie jedoch in der Lage dich über dein ganzes Leben zu beobachten, dann würden ihr durchaus Veränderungen auffallen. 

Eine ausführliche Erklärung in einem Post ist zu viel verlangt. Deshalb hier mal ein Video: 

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Kommentar von neuerprimat
26.08.2016, 15:22

5:30

DOOOOH

:D:D:D

1

Die antreibende physikalische Kraft, die hinter der Weiterentwicklung steckt, ist inzwischen bekannt. Das wird in der Theorie dissipativer Strukturen von Ilya Prigogine beschrieben, für die er 1977 den Nobelpreis erhielt und die in der Biologie inzwischen breit anerkannt ist.

Danach hat Materie und Information unter bestimmten Umständen immer das Bestreben, sich im Rahmen der Selbstorganisation zu immer höheren Ordnungsstrukturen weiter zu entwickeln. Die wichtigsten Voraussetzungen sind das vorhandensein hochwertiger Energie sowie innerhalb des Systems Wechselbeziehungen mit Rückkoppelungen. Beides ist bei der Evolution gegeben.

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Allgemein gilt, dass solche Neuerungen immer recht klein beginnen. In der Tat entwickelt sich durch eine spontane Mutation eine Veränderung des Organismus die ihn ein wenig von den anderen unterscheidet. Das ist aber noch keine fertige Blutzelle oder gar etwas wie das menschliche Herz. Diese Dinge sind in ihrem Anfangsstadium noch relativ trivial und einfach gehalten, auch nicht unbedingt sehr merklich ausgeprägt, waren allerdings offensichtlich hinreichend um neue Arten und später auch neue Taxa hervorzubringen. Im Laufe der evolution überdauerten bestimmte Systeme in ihrer Grundlage, wurden allerdings immer wieder verändert und mit sehr kleinen Schritten perfektioniert.

Du kannst dir aber anhand der Faktoren, dass diese Systeme erstens teils extrem komplex sind, zweitens die Mutationen nur zufällig entstanden (was auch nicht so oft passiert) und drittens die Mutation einen signifikanten Überlebensvorteil ausmachen musste (was vergleichsweise selten ist), in etwa vorstellen dass es enorm lange brauchte damit das Leben dort ist wo es heute ist.

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Du darfst nicht davon ausgehen, dass diese "Wunder" bei den heutigen mehrzelligen Lebewesen entstanden sind. Bereits Einzeller haben Organellen, die eine ähnliche Funktion aufweisen wie unsere heutigen Organe, die im Laufe der Evolution nur extrem Leistungsfähiger und komplexer geworden sind.

Beispielsweise das Augentierchen (ich glaube, dass es so heißt) kann mit einer Art Auge Licht wahrnehmen und sich somit in diese Richtung bewegen.

Ich bin kein Experte in dem Gebiet, aber du findest die Antwort auf deine Frage definitiv bei Einzellern

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Das ist das Schöne an dieser genialen Erklärung der Artenvielfallt: es funktioniert alles in kleinen Anpassungsschritten.

Es gibt kein einziges mehrzelliges Organ, das sozusagen "einfach so" entstanden wäre! So funktioniert es eben nicht!

Jedes Organ hat in der Entwicklung eindeutige Vorstufen gehabt.

Selbst das Auge. 

  • Von einer einfachen, klumpigen Ansammlung von Sinneszellen,
  •  über eine Einstülpung um diese Zellen zu schützen und gleichzeitig sensibel zu lassen, 
  • über eine dünne Haut um das Wasser vor diesen Zellen sauber zu halten, 
  • über eine Hornhaut, die als Linse noch verbesserte Schärfe liefert ..
  •  etc etc etc

Diese Entwicklungsketten findet man immer, zu jedem beliebigen Organ/Knöchelchen/Hautfalte an deinem Körper und dem deines Hundes.

Wie sagt Prof. Harald Lesch immer (sinngemäß, genau wörtlich hab ich's nicht mehr)?

"Man soll sich nicht wundern, dass man die Augen genau da im Kopf hat, wo die Löcher dafür sind."

Und damit hat er recht :9.

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Da gibt es genug Literatur zum Thema. Es ist hochkomplex und lässt sich nur schwer in 2 Sätzen ausdrücken.Sponatne Mutationen sind als Auslöser möglich aber eher seltener der Fall. Meistens sind es langwierige kleine Veränderungen die zu so was wie einen Auge werden. Begonnen hat das vielleicht mal mit einer kleinen Zellansammlung die irgendwie mal auf Licht reagiert hat.

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Oh Mann, du hast das Prinzip der Evolution aber so was von gründlich missverstanden. Es  gibt sehr gute und spannende, für den Laien verständliche Bücher, die du lesen solltest. Die sind auch spannend.

Ich finde z.B, das Buch von Hoimar von Dithfurth extrem interessant. Er behandelt die Entstehung des Lebens von dem ersten Aminomolekül - oder wie man das nennt - bis zum menschlichen Gehirn.

Den Titel habe ich jetzt nicht gegenwärtig. Kriegst du aber raus.

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Kommentar von elagtric
26.08.2016, 15:20

Er hat da wohl einige Bücher zum Thema geschrieben. Werde mir mal "Kinder des Weltalls", "Am Anfang war der Wasserstoff" und "Der Geist fiel nicht vom Himmel" bestellen.

(Falls sie noch zu bekommen sind)

Obwohl ich bei Autoren, die lt. http://www.hoimar-von-ditfurth.de bereits in den 40'er jahren publizierten, eine gewisse Skepsis an den Tag lege. Zu dieser Zeit wurden ja etliche gute Bücher verbrannt, um einer eher düsteren Weltanschauung Platz zu machen. Wenn Du verstehst, was ich meine....

Trotzdem erstmal ein DANKE für diesen Tip(p)

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Fangen wir mit dem Auge an:

Die ersten Einzeller hatten keine Sinnesorgane, mit Ausnahme ihrer Oberfläche. Ihr "Programm" war: Bewege dich, berührst du etwas, versuche es zu fressen.

Durch Mutationen und Selektion entstanden nach und nach etwas komplexere Einzeller und Mehrzeller. Die ersten "Augen" waren primitive Organe welche Hell und Dunkel voneinander unterscheiden konnten.

Dies gab den Lebewesen einen großen Vorteil, denn zum obigen "Programm" kam nun hinzu: Licht ist gut. Kleines Dunkel ist Futter, großes Dunkel ist Feind.

Nach und nach mutierten diese primitiven Augen weiter und erhielten weitere Funktionen, wie die Unterscheidung verschiedener Helligkeitsstufen, größere Sichtweite, Farbsehen, etc.etc.

Das geschah jedoch in kleinsten Schritten. Die ersten Augen waren flache Scheiben. Es gab keine "Tiefensicht", es wurde nur zwischen Hell und Dunkel unterschieden. Durch eine Mutation wurde diese Scheibe ein wenig gewölbt und ermöglichte es dem Organismus so kleine Abstände unterscheiden zu können.

Die Wölbung in die andere Richtung hatte keinen positiven Effekt und starb aus.

So ähnlich verlief es mit allen Organen die es heute gibt.

Die ersten, primitiven Versionen entwickelten sich Schritt für Schritt weiter und alle unvorteilhaften Mutationen starben aus.

Das erste "Blut" war mehr oder weniger statisch und wurde durch Eigenbewegung, bzw. den Durchfluss von Wasser bewegt, bis die erste rudementäre Pumpe entstand, die ersten Kiemen waren Einzeller selbst, welche nur den Sauerstoff aus dem umgebenden Wasser aufnahmen, etc.etc.

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Kommentar von Mikkey
26.08.2016, 15:34

Wölbung in die andere Richtung

hat sich möglicherweise in die Facettenaugen der Insekten weiterentwickelt?

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Du denkst da bereits in die richtige Richtung, allerdings würde eine echte Erklärung den Rahmen sprengen. Solange es aber nur für die Schule oder zu deiner persönlichen Zufriedenheit dient, ist dein Denkansatz durchaus richtig.

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