Makroevolution

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Evolution von Flügeln aus Beinen (Darstellung 1885/1886)

Unter Makroevolution versteht man evolutionäre Großübergänge, die über Artgrenzen hinaus stattfinden und zur Entstehung neuer Taxa wie Gattungen, Familien, Ordnungen, Klassen oder Stämme führen. Diese dokumentierten Abstammungsprozesse haben auf der Ebene komplex gebauter Organismen oder aquatischer Einzeller stattgefunden.

Terminologie[Bearbeiten]

Evolutionsbiologen gehen generell davon aus, dass die meisten Vorgänge der Makroevolution nach den gleichen Prinzipien ablaufen wie die der Mikroevolution, welche evolutionäre Vorgänge innerhalb oder auf dem Niveau von Arten beschreibt. Es handelt sich folglich bei der Makroevolution komplex gebauter Lebewesen um eine Fortsetzung mikroevolutiver Prozesse über lange Zeiträume hinweg (Jahrmillionen). Während einige Evolutionsbiologen den Begriff „Makroevolution“ verwenden, wenn man sich auf die evolutionäre Entstehung neuer „Körperbaupläne“ bezieht (z. B. durch Fossilienreihen belegter Übergang von Raub-Dinosauriern zu Vögeln im Erdmittelalter[1]), lehnen die Meisten die Differenzierung von Makro- und Mikroevolution ab, da sie einen nicht real existierenden Unterschied suggeriert. Einige Biologen – darunter Richard Goldschmidt – haben versucht, Schlüsselereignisse der Makroevolution mit größeren Mutationssprüngen zu erklären, wofür es bisher keine überzeugenden Belege gibt. Experimente an homeotischen Genen haben solche Vorstellungen aber zum Teil wiederbelebt (siehe Abschnitt: Forschungsergebnisse und Hypothesen). Auf dem Niveau aquatischer Einzeller können über Zell-Fusionsprozesse (Symbiogenese) in einem Schritt neue Zell-Baupläne entstehen (z. B. Ursprung des Meeres-Phytoplanktons)[1].

Forschungsergebnisse und Hypothesen[Bearbeiten]

Die Erforschung der Stammesentwicklung der Organismen ist eine interdisziplinäre Agenda, an der neben Biologen auch Wissenschaftler aus anderen Fachrichtungen mitarbeiten (z. B. Paläontologen; siehe Evolutionsbiologie). So liefern z. B. Geologie, Stratigraphie und Geochemie Datierungen für das erste Auftreten von neuen, fossil dokumentierten Arten[2], Gattungen und Ordnungen (z. B. Reptilien zu Säugetieren[1][2]). Die Mechanismen dieser graduellen Bauplan-Transformationen sind noch Gegenstand der Forschung. Wichtige Bedeutung für die Makroevolution mehrzelliger Organismen, soweit sie mit größeren Änderungen der grundlegenden Morphologie der jeweiligen Populationen verbunden ist, haben die Hox-Gene. So konnte in Experimenten mit der Fruchtfliege Drosophila melanogaster und dem Salinenkrebs, durch vergleichsweise einfache Mutationen innerhalb der Hox-Gene, der Körperaufbau so stark geändert werden, dass damit die Entwicklung sechsfüßiger Insekten aus krebsartigen Vorfahren erklärbar wird.[3]

Ein weiteres Konzept der Makroevolutions-Forschung ist die, u. a. von Andrew H. Knoll vertretene „permissive Ecology“ (dt. „tolerante Ökologie“)[4]. In bestimmten Situationen, z. B. nach globalen Umweltkatastrophen, werden große potentielle Lebensräume nach einer Massenextinktion zur Neubesiedelung durch andere Populationen frei. Anders als in einer Umwelt, deren ökologische Nischen bereits durch gut angepasste Arten besetzt sind, haben in solchen Situationen auch mäßig angepasste Individuen mit von der Population abweichenden Merkmalen eine hohe Überlebens- und Fortpflanzungschance. Bei dieser Konstellation ist eine beschleunigte Evolution mit großen phänotypischen Abänderungen und erheblichen Variationen in der Morphologie möglich; diese Prozesse bezeichnet man als adaptive Radiationen[1]. A. R. Knoll schlägt dies als Erklärung für die Kambrische Artenexplosion vor, da nach dem Ende einer globalen Vereisung große Lebensräume frei geworden sein müssen.

Frühe Anstöße zu dieser Hypothese haben seit Anfang der 1960er-Jahre u. a Ernst Mayr und Stephen Jay Gould und in den 1980er-Jahren Elisabeth Vrba gegeben.

Ein seit 1988 laufendes Langzeitexperiment von Richard Lenski zeigte die Entstehung eines neuen Phänotyps bei Bakterien. Dabei erfolgten Evolutionsschritte, die für sich alleine keinen Vorteil brachten, aber schlussendlich eine komplexe Änderung des Stoffwechsels ermöglichten.[5]

Alternative Konzepte[Bearbeiten]

Vertreter der umstrittenen, religiös geprägten Positionen Kreationismus und Intelligent Design verfechten die Unterscheidung zwischen Makro- und Mikroevolution. Während sie Mikroevolution dabei als einen durch die Evolutionsbiologie empirisch bestätigten Mechanismus akzeptieren, lehnen sie die Makroevolution im Sinne der Bauplan-Transformationen als Erklärung für die Entwicklung von Gattungen ab. Kreationisten vertreten ein Grundtypkonzept, das auf göttlicher bzw. personaler Schöpfung und anschließender Verarmung des Genpools und Selektion basiert.

Sie meinen, ausreichende Nachweise für die Bauplan-Transformationen, die zur Entstehung neuer Gattungen geführt haben, würden noch ausstehen. Bisherige Befunde der Forschung zur Makroevolution - wie die fossil dokumentierten Bauplan-Transformationen[1], die durch Zell- und molekularbiologische Analysemethoden belegte Zellfusions-Prozesse[1] sowie die beobachteten Transformationen des Körperbaus von Insekten aufgrund mutierter Hox-Gene[3] - akzeptieren sie nicht als Belege. Kritiker wie die Humanbiologin Eugenie C. Scott und der Philosoph Glenn Branch wenden daher ein, dass dieser Einwand einem argumentum ad ignorantiam (lateinisch für „Argument, das an das Nichtwissen appelliert“) gleichkommt[6] (vgl. auch Intelligent Design). Sie verweisen im Gegenzug auf die prinzipiell fehlende empirische Falsifizierbarkeit von Kreationismus und Intelligent Design. Der Pflanzenphysiologe und Evolutionsbiologe Ulrich Kutschera wirft Kreationisten und Vertretern von Intelligent Design vor, Pseudowissenschaft zu betreiben[7] [8].

Literatur[Bearbeiten]

Referenzen[Bearbeiten]

  1. a b c d e f Ulrich Kutschera: Tatsache Evolution. Was Darwin nicht wissen konnte., 3. Auflage, Deutscher Taschenbuch Verlag, München 2010.
  2. a b Z. B. Macroevolution in the 21st Century
  3. a b M. Ronshaugen, N. McGinnis, W. McGinnis: Hox protein mutation and macroevolution of the insect body plan. Nature (2002), Bd. 415, S. 914–917.
  4. Andrew H. Knoll: Life on a Young Planet, The First Three Billion Years of Evolution on Earth. Princeton University Press (2005). ISBN 0-691-12029-3
  5. Langzeitexperiment mit Bakterien belegt die Entstehung einer komplexen Neuerung. 8. Oktober 2012. Abgerufen am 15. Juli 2014.
  6. Eugenie C. Scott, Glenn Branch: "Intelligent Design” Not Accepted by Most Scientists. National Center for Science Education. 10. September 2002. Abgerufen am 28. Juni 2014.
  7. Ulrich Kutschera: The German Anti-Darwin Industry. National Center for Science Education. January–February 2008. Abgerufen am 28. Juni 2014.
  8. Ulrich Kutschera: Design-Fehler in der Natur. Alfred Russel Wallace und die Gott-lose Evolution.. LIT-Verlag, Berlin 2013.

Weblinks[Bearbeiten]