Das sind Bootstrapwerte, ein Maß für die Verlässlichkeit jedes einzelnen Knoten des Stammbaums.

Bootstrapping ist ein statistisches Verfahren, bei dem aus dem ursprünglichen Datensatz (z.B. den Gensequenzen der untersuchten Arten) immer wieder zufällige Stichproben genommen werden, aus denen dann ein Stammbaum errechnet wird. Normalerweise verwendet man mehrere hundert oder tausend Bootstrap-Wiederholungen.

Die Zahlen an den einzelnen Knoten geben an, in wie viel Prozent der Bootstrap-Wiederholungen ein bestimmtes Schwestergruppenverhältnis aufgetaucht ist. Werte nahe an 100 wie zwischen Crytocara und Placidochromis zeigen an, dass dieser Knoten sehr robust ist, also nicht davon abhängt, welche Daten man betrachtet.

Ein niedriger Bootstrap-Wert wie zwischen Lobochilotes und Petrochromis zeigt das Gegenteil an, dieser Knoten kommt nur in etwas mehr als der Hälfte aller Wiederholungen vor, abhängig davon, auf welcher Datenbasis man den Baum berechnet. Deshalb ist es durchaus möglich, dass diese beiden Gattungen in Wirklichkeit gar keine Schwestergruppen sind, sondern eine von ihnen enger mit z.B. Tropheus oder einer anderen Gattung verwandt ist.

Ein phylogenetischer Stammbaum ist immer eine Hypothese über die Verwandtschaft zwischen den untersuchten Arten. Die Bootstrapwerte erlauben dir zu beurteilen welche Teile des Stammbaums sehr wahrscheinlich zutreffen und an welchen Stellen man nochmal genauere Nachforschungen anstellen sollte.

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Elektrische Ladungen üben Kräfte aufeinander aus, d.h. gleichnamige Ladungen stoßen sich ab, ungleichnamige Ladungen ziehen sich an. Das elektrische Feld bezeichnet nichts anderes als die räumliche Verteilung dieser Kräfte, es zeigt also an, wie groß die Kraft an jedem einzelnen Punkt im Raum ist und in welche Richtung sie zeigt.

Das elektrische Feld von einzelnen Punktladungen sieht so aus:

https://image.jimcdn.com/app/cms/image/transf/dimension=458x10000:format=jpg/path/sf54fc935291fe22a/image/i50b5edcf4bdb3f7e/version/1541087832/zeichnung-des-elektrischen-felds.jpg

Das elektrische Feld von Ladungspaaren so:

https://www.grund-wissen.de/physik/_images/feldlinien-elektrische-ladungen.png

Für sehr viele Ladungen wird natürlich auch das elektrische Feld entsprechend komplexer. Es ist im Zusammenhang mit Nervenzellen erstmal nicht wichtig zu wissen, wie das elektrische Feld genau aussieht, sondern dass es innerhalb der Zelle und über die Zellmembran hinweg wirksam wird.

Da kommt dann der Kondensator ins Spiel. Ein Kondensator ist ein Ladungsspeicher und besteht aus zwei leitenden Teilen, die durch ein nichtleitendes (isolierendes) Material getrennt sind. Die Ladungen können das isolierende Material nicht durchqueren, beeinflussen aber die Ladungen auf der anderen Seite trotzdem durch das elektrische Feld.

Der Innenraum der Zelle und das umgebende Medium sind hier die leitenden Bereiche, in denen sich Ionen frei bewegen können, und die Zellmembran stellt eine Barriere dar. Zum vollständigen Stromkreislauf wird das ganze dadurch, dass die Natrium-Kalium-Pumpe eine elektrische Spannung aufbaut (wie eine Batterie) und die Kanäle in der Membran einen Ionen- und damit Stromfluss ermöglichen.

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Für das Objektiv gibt es zwei Kennzahlen, einerseits die Vergrößerung und andererseits die sogenannte numerische Apertur. Die numerische Apertur ist dabei ein Maß für das Auflösungsvermögen des Objektivs, d.h. wie eng Punkte im Präparat zusammenliegen können und trotzdem noch als getrennte Punkte wahrgenommen werden. Eine hohe Vergrößerung ohne hohe numerische Apertur liefert darum keine besseren Bilder.

Das Objektiv B hat in diesem Beispiel die höchste numerische Apertur und liefert damit die am besten aufgelösten Bilder, obwohl Objektiv C eine höhere Vergrößerung hat.

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Um die Ergebnisse eines DNA-Abstammungstestes interpretieren zu können, muss man sich klarmachen, wie der Test funktioniert und was er leisten kann und was nicht. Ein Test kann dir jedenfalls nicht sagen, in welcher Region deine Vorfahren gelebt haben, das kannst du nur mit klassischer Ahnenforschung verlässlich herausfinden.

Die kommerziellen Anbieter wie 23andMe machen nichts anderes, als eine große Zahl von genetischen Markern in deinem Erbgut zu bestimmen und mit den Genpools von menschlichen Populationen auf der ganzen Welt zu vergleichen und die Ähnlichkeiten in Prozent anzugeben. Keine Population ist genetisch homogen, und viele genetische Merkmale finden sich in ganz verschiedenen Populationen, die geographisch mitunter sehr weit auseinander liegen, weswegen die Ergebnisse selten eindeutig sind.

In deinem Fall heißt das nichts anderes, dass z.B. 8% der untersuchten Marker eine Ausprägung aufweisen, die besonders häufig in Schweden vorkommt - aber durchaus auch an anderen Orten der Welt, auch wenn sie dort eventuell nicht so häufig ist! Deshalb kannst du nicht sagen, ob ein Teil deiner Vorfahren tatsächlich aus Schweden stammt oder nicht.

Generell sind niedrige Prozentzahlen, also alles unter 10%, oft nur statistisches Rauschen und haben wenig mit deiner tatsächlichen Abstammung zu tun (ausgeschlossen ist es aber natürlich nicht). Außerdem sind grobe Ortsangaben (z.B. auf der Ebene von Kontinenten) verlässlicher als feinere (z.B. auf der Ebene von relativ kleinen europäischen Nationalstaaten).

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Spermien besitzen Geißeln, in denen sich lange, fadenförmige Proteinstrukturen befinden, die Mikrotubuli. Motorproteine, die Dyneine, verschieben die Mikrotubuli gegeneinander und biegen damit die Geißel, was die Zelle antreibt. Die Energie hierfür wird durch die Spaltung von ATP gewonnen, wie für die meisten anderen Zellprozesse auch. ATP wird wiederum mit der Energie aus der Verstoffwechselung von Glucose und anderen energiereichen Verbindungen hergestellt.

Die Kontraktion von Muskeln funktioniert grundsätzlich ähnlich, nur das die hier andere Proteine beteiligt sind (Aktinfäden statt Mikrotubuli und Myosin statt Dynein).

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Die künstliche Synthese von Genen ist kein Hexenwerk, sondern wird bereits seit fast 50 Jahren praktiziert, heute gibt es zahlreiche kommerzielle Anbieter. Es wurden auch schon ganze Chromosomen und Genome künstlich hergestellt.

Für die Mutagenese von Genen kann man entweder Organismen mutagener Strahlung oder Substanzen aussetzen, um zufällige Mutationen zu erzeugen und anschließend nach gewünschten Eigenschaften zu suchen, oder mit geeigneten Methoden gezielt einzelne Bestandteile des Erbguts verändern. Letzteres wird z.B. durch Genome Editing ermöglicht, die jüngste und bekannteste Methode ist CRISPR/Cas9.

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Der erste Teil der Frage ist wirklich etwas seltsam formuliert, aber ich denke, dass du dir als "Entwicklungstendenz" ein Beispiel eines evolutionären Prozesses aussuchen sollst, also z.B. den Verlust der Beine bei Schlangen oder den Landgang der Wirbeltiere etc. Diese Entwicklung sollst du dann mit Bezug auf die Evolutionsfaktoren (Mutation, Selektion usw.) erklären.

Der zweite Teil der Frage sollte hingegen klar sein - ist Evolution zielgerichtet oder nicht?

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Haeckel hat wichtige Pionierarbeit für die vergleichende Embryologie geleistet, aber das heißt nicht, dass er immer alles richtig gemacht hätte. Die Embryonenkontroverse ist aus heutiger Sicht vorallem ein Streit um die richtige wissenschaftliche Methodik.

Haeckel hat seine Embryonenzeichnungen in Teilen idealisiert, um seine Ideen deutlicher darlegen zu können (was damals keinesfalls unüblich war). Kritisiert wurde er dafür v.a. von Wilhelm His, der für möglichst exakte wissenschaftliche Darstellungen eintrat. His ist damit deutlicher näher an unserer modernen Auffassung von Naturwissenschaft als Haeckel.

Davon getrennt betrachten muss man die Gesetze zur Embryonalentwicklung, mit denen Haeckel Embryologie und Evolutionsbiologie verbinden wollte. Sein biogenetisches Grundgesetz besagt, dass die Embryonalentwicklung (Ontogenese) die evolutionäre Entwicklungsgeschichte (Phylogenese) wiedergibt. Ein Säugetierembryo z.B. würde demnach ein Fisch- und ein Amphibienstadium durchlaufen, bevor er säugertypische Merkmale ausprägt.

In dieser Form hat das biogenetische Grundgesetz keine Gültigkeit in der Biologie mehr und war schon zu Hackels Lebzeiten sehr umstritten. Eine bessere Beschreibung der Tatsachen stammt von Karl Ernst von Baer; seine Baer-Regel besagt, dass zwei Embryonen sich umso später in unterschiedliche Richtungen entwickeln, je enger sie miteinander verwandt sind, und dass generelle Merkmale vor spezifischen Merkmalen entstehen würden. Ein Hundeembryo z.B. prägt zuerst wirbeltiertypische, dann säugertypische und dann erst hundetypische Merkmale aus.

Die Baer-Regel wurde auch von Charles Darwin bevorzugt, und ist im Allgemeinen immer noch zutreffend. Weder das biogenetische Grundgesetz noch die Baer-Regel sind aber allgemeingültig für alle Merkmale eines Organismus. So entstehen z.B. einige säugertypische Merkmale, wie die Plazenta oder die Eihüllen ganz am Anfang der Embryonalentwicklung, noch vor wirbeltiertypischen Merkmalen. Sowohl von Baer als auch Haeckel waren sich dieser Ausnahmen bewusst, Haeckel prägte dafür den Begriff der Caenogenese.

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Man muss leider sehr sorgfältig prüfen, was genau gemeint ist, wenn von genetischer Ähnlichkeit geredet wird, weil viele Journalisten die Aussagen von wissenschaftlichen Studien nicht verstehen und deshalb falsch wiedergeben.

Die konkreten Zahlen bei Maus und Banane geben an, welcher Anteil der Gene ein Homolog, d.h. eine Entsprechung im menschlichen Genom hat. Die tatsächliche Übereinstimmung der Sequenzen ist viel geringer. Nur weil ein Gen in zwei unterschiedlichen Organismen existiert, sieht es in diesen Organismen noch lange nicht genau gleich aus.

Außerdem machen Gene nur einen kleinen Bruchteil des Genoms aus. Mengenmäßig viel wichtiger sind nichtkodierende Sequenzen, wie Mikrosatelliten, Virussequenzen oder Transposons. Die nichtkodierenden Sequenzen sind auch hauptverantwortlich für die unterschiedliche Größe von Genomen, nicht die Gene selbst. Deshalb können Mensch und Maus eine ähnliche Zahl von Genen (ca. 20.000), aber dennoch unterschiedlich große Genome besitzen.

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Grundsätzlich ja, es gibt aber noch technische Hürden.

Die Forschung mit bimaternalen bzw. bipaternalen Tieren wurde v.a. an Mäusen betrieben, lässt sich aber wahrscheinlich gut auf den Menschen und andere Säugetiere übertragen. Grundsätzlich kann man eine Eizelle mit einem haploiden Zellkern befruchten, der von einer anderen oder derselben Weibchen stammt, und man kann auch den Kern der Eizelle durch einen Spermienkern ersetzen und dann ebenfalls befruchten. Die Embryonalentwicklung wird in beiden Szenarien aber fast immer schon recht früh abgebrochen.

Der Grund dafür sind Methylierungen der DNA, die im Eierstock bzw. den Hoden unterschiedlich erfolgen (sog. Imprinting oder genomische Prägung). Es scheint bei Säugern für eine normale Entwicklung notwendig zu sein, dass sowohl väterlich als auch mütterlich geprägte Chromosomen vorhanden sind. Deshalb führt auch eine Verschmelzung der Eizelle mit einem der Polkörper nicht zu einem normalen Embryo.

Grundsätzlich ist es auch möglich, das Methylierungsmuster der DNA zu verändern, und vereinzelt konnte man damit auch bimaternale Mäuse erzeugen, für den Menschen ist das noch nicht erprobt.

Beim Klonen gibt es die Problematik mit dem Imprinting nicht, weil der verwendete Zellkern aus einer Körperzelle stammt, die die väterliche und mütterliche Prägung der befruchteten Eizelle geerbt hat.

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Die Erkenntnisse von Linné, Cuvier, Lamarck und Darwin sind keine konkurrierenden Modelle, sondern aufeinander aufbauende Beiträge zum Forschungsprozess, auch wenn sich manche Vorstellungen später als Sackgassen herausstellten.

Linné und Cuvier zogen selbst keine Evolution in Betracht, legten aber wichtige Grundsteine, auf denen spätere Naturforscher aufbauten. Cuvier war beispielsweise der Erste, der erkannte, dass Arten aussterben können, aber sein Modell des Katastrophismus konnte den Artenwandel in der Erdgeschichte nicht so gut erklären wie später die Abstammungstheorie als Teil der Evolutionstheorie.

Lamarck war der Erste, der eine Evolutionstheorie formulierte, auch wenn sie heute keine Bedeutung mehr hat. Darwin hat viele (falsche) Vorstellungen von Lamarck übernommen und mit seinen eigenen Forschungen erweitert. In den Augen seiner Zeitgenossen bestand seine größte Leistung darin, eindeutig darzulegen, wieso eine Evolution stattgefunden haben muss und wieso alle Arten auf der Erde eine gemeinsame Abstammung teilen müssen.

Variation und Selektion als entscheidende Mechanismen der Evolution waren bis weit ins 20. Jahrhundert noch umstritten, bevor sie durch die Molekulargenetik bestätigt werden konnten. Deswegen bildet die Evolutionstheorie nach Darwin und keine andere die Grundlage der modernen Synthetischen Evolutionstheorie; aber auch viele andere Naturforscher haben wichtige Erkenntnisse beigesteuert, die heute teilweise selbstverständlich erscheinen.

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Die Standardwerke der Biologie, die den meisten Anfänger*innen empfohlen werden, sind der Campbell (aktuell 11. Auflage) und der Purves (aktuell 10. Auflage). Beide Bücher bieten eine Einführung in alle wichtigen Bereiche der Biologie mitsamt den chemischen und biochemischen Grundlagen, und sind darum wunderbar als Nachschlagewerk geeignet, für fortgeschrittene Kurse im späteren Verlauf des Studiums sind sie aber weniger hilfreich.

Für welches von beiden Büchern man sich entscheidet, ist letztendlich eine Geschmackssache. Wenn du dir eines davon gebraucht oder in einer älteren Auflage besorgst, machst du sicherlich nichts falsch, ansonsten würde ich dir raten, beide Bücher mal in der Unibibliothek zu vergleichen (sobald die Umstände es zulassen) und zu entscheiden, welches du ansprechender findest.

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Ja

Zwei Arten teilen sich immer eine ganze Reihe von Vorfahren, das ist nicht weiter erstaunlich. Von Interesse ist eher, wann der letzte gemeinsame Vorfahre zweier Arten gelebt hat, d.h. wann ihre Abstammungslinien sich getrennt haben, und welche Merkmale dieser letzte gemeinsame Vorfahre hatte.

Die Linien von Fingertier und Mensch haben sich wohl vor ca. 60 Millionen Jahren getrennt und entwickeln sich seitdem unabhängig voneinander. In den 3 Milliarden Jahren Evolutionsgeschichte, die sich davor abgespielt haben, waren die Vorfahren von Mensch und Fingertier absolut identisch.

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Ja ein Affe ist immer ein Primat

Die Affen sind eine Untergruppe der Primaten. Also sind alle Affen Primaten, aber nicht alle Primaten sind Affen. Nicht zu den Affen gehören die Feuchtnasenprimaten (Lemuren, Loris und das Fingertier) sowie die Koboldmakis.

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Ausgewachsene Nervenzellen haben ihre Teilungsfähigkeit verloren. Nervenzellen entstehen also nicht durch Teilung von Nervenzellen, sondern durch Teilung von bestimmten Stammzellen, den Neuroblasten. Außerdem bringen die Neuroblasten die Gliazellen hervor, die verschiedene unterstützende Funktionen im Nervensystem übernehmen.

Die Bildung der Nervenzellen spielt sich hauptsächlich während der Embryonalentwicklung ab. An der Rückenseite des Embryos bildet sich die Neuralplatte, aus der dann das Neuralrohr eingeschnürt wird, aus dem sich Gehirn und Rückenmark bilden. Andere Zellen der Neuralplatte wandern in die übrigen Körperbereiche und bilden dort das periphere Nervensystem.

Im ausgewachsenen Gehirn findet sich immer noch eine kleine Zahl von Neuroblasten, aus denen in bestimmten Regionen neue Nervenzellen hervorgehen, insbesondere im Hippocampus, der für das Gedächtnis bedeutsam ist.

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Neue Arten entstehen (zumindest bei Tieren) nicht mit einzelnen, völlig veränderten Individuen, sondern mit ganzen Populationen, in denen sich schrittweise neue Merkmale anhäufen, durch die sie nach und nach die Möglichkeit verlieren, sich mit ihrer Ursprungsart fortzupflanzen.

Deswegen findet man in der Natur auch so viele Übergange bei der Artbildung, wie etwa 1) unterscheidbare Unterarten, die sich aber noch miteinander kreuzen lassen 2) Ringspezies, bei denen das für die am weitesten voneinander entfernten Unterarten nicht mehr der Fall ist und 3) eigentlich getrennte Schwesterarten, zwischen denen es gelegentlich noch zu Hybridisierungen kommt.

Bei Pflanzen können neue Arten auch in einem einzigen Schritt durch Polyploidisierung entstehen. Auch wenn diese Individuen erst mal keine Fortpflanzungspartner finden, können sie sich trotzdem asexuell z.B. über Ausläufer vermehren.

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Man muss beachten, dass die beiden Zahlen auf völlig unterschiedliche Weise zustandekommen. Wir teilen uns nicht 50% unserer DNA-Sequenz mit Bananen, sondern etwa 50% unserer Gene hat eine Entsprechung im Genom der Banane (das betrifft vor allem zentrale Stoffwechselgene). Auch wenn ein Gen zwischen zwei Spezies eindeutig homolog ist, können die Unterschiede in der Sequenz dieses Gens sehr groß sein. die tatsächliche Übereinstimmung der DNA-Sequenz von Menschen und Bananen ist also viel geringer als 50%.

Die genetische Vielfalt des Menschen wird hingegen meist mit der durchschnittlichen Anzahl von Basenunterschieden zwischen zwei Individuen angegeben, und die beläuft sich tatsächlich auf weniger als 1%, je nach Studie belaufen sich die Schätzungen auf 0,1-0,6%.

Was sagt uns jetzt diese Zahl? Nun ja, bei den Arten, mit denen wir sehr eng verwandt sind, nämlich dem Gemeinen Schimpansen und dem Flachlandgorilla, ist die genetische Vielfalt wesentlich größer. Nur bei den Bonobos bewegt sich die genetische Vielfalt hingegen in einem ähnlichen Bereich wie bei uns Menschen. Die ca. 50.000 lebenden Bonobos, die nur in der Demokratischen Republik Kongo vorkommen, sind aus genetischer Sicht also ähnlich vielfältig wie die 7.600.000.000 Menschen, die jeden Winkel der Erde besiedelt haben.

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Dieser Stammbaum bezieht sich nur auf die Gattung Sonnentau (Drosera, abgekürzt D.). Einen Stammbaum aller fleischfressenden Pflanzen wirst du aber auch nicht finden können, weil es sich dabei nicht um eine einheitliche Gruppe handelt, sondern um mehrere Gruppen aus ganz unterschiedlichen Familien und Ordnungen der Pflanzen.

Das ist genau die Aussage dieser beiden Stammbäume der Blütenpflanzen, in denen Gruppen mit fleischfressenden Vertretern markiert sind:

https://i.pinimg.com/originals/06/0a/2c/060a2c3be1f59d1fd6336f44b87d70a2.jpg

https://www.biozentrum.uni-wuerzburg.de/fileadmin/_processed_/a/f/csm_carnivore_phylogeny_01_313a704d6a.png

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Nein, ist sie nicht.

In der Wissenschaft besteht ein eindeutiger Konsens darüber, dass 1.) Evolution ein reales Naturphänomen ist, 2.) alle Lebewesen auf der Erde eine gemeinsame Abstammung teilen, 3.) die grundlegenden Mechanismen der Evolution von der Evolutionstheorie korrekt beschrieben werden und 4.) alle übrigen biologischen Disziplinen letztendlich auf der Evolutionsbiologie fußen.

Bei fast 8 Milliarden Menschen auf der Welt wirst du aber auch einige finden, die keine Schokolade mögen oder die die gesamte Forschung zur Evolution ablehnen und gleichzeitig einen Hochschulabschluss besitzen oder als Forscher tätig sind. Fast immer sind diese Leute aber durch ihren eigenen religiösen Hintergrund voreingenommen und nur sehr selten besitzen sie wirklich Expertise im Bereich der Biologie oder Geologie, also in Disziplinen, die für das Verständnis der Evolution bedeutend sind.

Kreationisten ignorieren das gerne und versuchen den Eindruck zu vermitteln, dass die Expertenwelt sich nicht einig wäre und es eine ernsthafte Debatte über absolute Grundlagen gäbe.

Fragen, über die in der Evolutionsbiologie gestritten wird, sind z.B. welches die Schwestergruppe der Hexapoda ist, wie häufig adaptive Introgression ist oder ob evolutionary suicide tatsächlich in wildlebenden Populationen vorkommt, und nicht, ob nicht vielleicht doch die Erkenntnisse der letzten 200 Jahre Forschung hinfällig sind und die Erde doch 6.000 Jahre alt ist.

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