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9.3: Beweise für die Evolution - Biologie

9.3: Beweise für die Evolution - Biologie


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Ein Pferd ist natürlich ein Pferd

Diese Zeichnung wurde 1848 erstellt, aber wahrscheinlich erkennen Sie das Tier, das sie darstellt, als Pferd. Obwohl sich Pferde seit dieser Zeichnung nicht sehr verändert haben, haben sie eine lange Evolutionsgeschichte, in der sie sich stark verändert haben. Woher wissen wir? Die Antwort liegt im Fossilienbestand.

Beweise aus Fossilien

Fossilien sind ein Fenster in die Vergangenheit. Wissenschaftler, die Fossilien finden und untersuchen, werden genannt Paläontologen. Wie nutzen sie Fossilien, um die Vergangenheit zu verstehen? Betrachten Sie das Beispiel des Pferdes, das in Abbildung (PageIndex{2}) skizziert ist. Fossilien aus einem Zeitraum von mehr als 50 Millionen Jahren zeigen, wie sich das Pferd entwickelt hat.

Die ältesten Pferdefossilien zeigen, wie die frühesten Pferde aussahen. Sie waren nur 0,4 m groß oder etwa so groß wie ein Fuchs und hatten vier lange Zehen. Andere Beweise zeigen, dass sie in bewaldeten Sumpfgebieten lebten, wo sie wahrscheinlich weiche Blätter aßen. Im Laufe der Zeit wurde das Klima trockener und Grasland ersetzte langsam die Sümpfe. Spätere Fossilien zeigen, dass sich auch Pferde verändert haben.

  • Sie wurden größer, was ihnen helfen würde, Raubtiere zu sehen, während sie in hohen Gräsern fraßen. Schließlich erreichten sie eine Höhe von etwa 1,6 m.
  • Sie entwickelten einen einzigen großen Zeh, der schließlich zu einem Huf wurde. Dies würde ihnen helfen, schnell zu rennen und Raubtieren zu entkommen.
  • Ihre Backenzähne (Backenzähne) wurden länger und mit hartem Zement bedeckt. Dies würde ihnen ermöglichen, harte Gräser und Grassamen zu mahlen, ohne ihre Zähne abzunutzen.

Beweise von lebenden Arten

Wissenschaftler können viel über die Evolution lernen, indem sie lebende Arten studieren. Sie können die Anatomie, Embryonen und DNA moderner Organismen vergleichen, um zu verstehen, wie sie sich entwickelt haben.

Vergleichende anatomie

Vergleichende anatomie ist das Studium der Ähnlichkeiten und Unterschiede in den Strukturen verschiedener Arten. Ähnliche Körperteile können homologe Strukturen oder analoge Strukturen sein. Beide liefern Beweise für die Evolution.

Homologe Strukturen sind Strukturen, die in verwandten Organismen ähnlich sind, weil sie von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt wurden. Diese Strukturen können bei den Nachkommen dieselbe Funktion haben oder nicht. Abbildung (PageIndex{3}) zeigt die oberen Gliedmaßen verschiedener Säugetiere. Sie alle haben das gleiche Grundmuster von Knochen, obwohl sie jetzt unterschiedliche Funktionen haben. Alle diese Säugetiere haben dieses grundlegende Knochenmuster von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt.

Analoge Strukturen sind Strukturen, die in nicht verwandten Organismen ähnlich sind. Die Strukturen sind ähnlich, weil sie sich entwickelt haben, um die gleiche Aufgabe zu erfüllen, nicht weil sie von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt wurden. Beispielsweise sehen die Flügel von Fledermäusen und Vögeln, die in der folgenden Abbildung dargestellt sind, äußerlich ähnlich aus und haben die gleiche Funktion. Flügel entwickelten sich jedoch unabhängig in den beiden Tiergruppen. Dies wird deutlich, wenn man das Knochenmuster in den Flügeln vergleicht.

Vergleichende Embryologie

Vergleichende Embryologie ist das Studium der Ähnlichkeiten und Unterschiede in den Embryonen verschiedener Arten. Ähnlichkeiten bei Embryonen sind wahrscheinlich ein Beweis für eine gemeinsame Abstammung. Alle Wirbeltierembryonen haben zum Beispiel Kiemenschlitze und Schwänze. Alle Embryonen in Abbildung (PageIndex{4}), mit Ausnahme von Fischen, verlieren im Erwachsenenalter ihre Kiemenspalten und einige von ihnen verlieren auch ihren Schwanz. Beim Menschen ist der Schwanz auf das Steißbein reduziert. Daher können Ähnlichkeiten, die Organismen als Embryonen teilen, im Erwachsenenalter nicht mehr vorhanden sein. Deshalb ist es wertvoll, Organismen im Embryonalstadium zu vergleichen.

Überbleibselstrukturen

Strukturen wie das menschliche Steißbein heißen Überbleibsel Strukturen. Die Evolution hat ihre Größe reduziert, weil die Strukturen nicht mehr verwendet werden. Der menschliche Blinddarm ist ein weiteres Beispiel für eine rudimentäre Struktur. Es ist ein winziger Überrest eines einst größeren Organs. Bei einem entfernten Vorfahren wurde es zur Verdauung von Nahrung benötigt, aber es erfüllt heute im menschlichen Körper keinen Zweck. Warum schrumpfen Ihrer Meinung nach nicht mehr genutzte Strukturen? Warum kann eine ungenutzte Struktur in voller Größe die Fitness eines Organismus beeinträchtigen?

Vergleich der DNA

Darwin konnte nur die Anatomie und die Embryonen von Lebewesen vergleichen. Heute können Wissenschaftler ihre DNA vergleichen. Ähnliche DNA-Sequenzen sind der stärkste Beweis für die Evolution von einem gemeinsamen Vorfahren. Sehen Sie sich das Diagramm in Abbildung (PageIndex{5}) an. Das Diagramm ist a Kladogramm, ein Verzweigungsdiagramm, das verwandte Organismen zeigt. Jeder Zweig repräsentiert die Entstehung neuer Merkmale, die eine Gruppe von Organismen vom Rest unterscheiden. Das Kladogramm in der Abbildung zeigt, wie Mensch und Affe aufgrund ihrer DNA-Sequenzen verwandt sind.

Beweise aus der Biogeographie

Biogeographie ist die Untersuchung, wie und warum Organismen dort leben, wo sie leben. Es liefert weitere Beweise für die Evolution. Nehmen wir als Beispiel die Kamelfamilie.

Biogeographie der Kamele: Ein Beispiel

Heute umfasst die Kamelfamilie verschiedene Kamelarten (Abbildung (PageIndex{6})). Alle heutigen Kamele stammen von denselben Kamelvorfahren ab. Diese Vorfahren lebten vor etwa einer Million Jahren in Nordamerika.

Frühe nordamerikanische Kamele wanderten an andere Orte aus. Einige gingen während der letzten Eiszeit über eine Landbrücke nach Ostasien. Einige von ihnen haben es bis nach Afrika geschafft. Andere gingen nach Südamerika, indem sie den Isthmus von Panama überquerten. Sobald Kamele diese verschiedenen Orte erreichten, entwickelten sie sich unabhängig voneinander. Sie entwickelten Anpassungen, die ihnen für die jeweilige Umgebung, in der sie lebten, entsprachen. Durch natürliche Selektion entwickelten die Nachkommen der ursprünglichen Kamelvorfahren die Vielfalt, die sie heute haben.

Inselbiogeographie

Die Biogeographie der Inseln liefert einige der besten Beweise für die Evolution. Betrachten Sie die Vögel namens Finken, die Darwin auf den Galápagos-Inseln untersucht hat (Abbildung (PageIndex{7}))). Alle Finken stammen wahrscheinlich von einem Vogel ab, der aus Südamerika auf die Inseln kam. Bis zum Eintreffen des ersten Vogels hatte es auf den Inseln noch nie Vögel gegeben. Der erste Vogel war ein Samenfresser. Es entwickelte sich zu vielen Finkenarten, die jeweils an eine andere Art von Nahrung angepasst waren. Dies ist ein Beispiel für adaptive Strahlung. Dies ist der Prozess, bei dem sich aus einer einzelnen Art viele neue Arten entwickeln, um verfügbare ökologische Nischen zu füllen.

Augenzeugen der Evolution

In den 1970er Jahren reisten die Biologen Peter und Rosemary Grant auf die Galápagos-Inseln, um Darwins Finken erneut zu untersuchen. Sie haben mehr als 30 Jahre an dem Projekt gearbeitet, aber ihre Bemühungen haben sich gelohnt. Sie waren in der Lage, die Evolution durch die tatsächlich stattfindende natürliche Auslese zu beobachten.

Während die Grants auf den Galápagos waren, kam es zu einer Dürre, so dass den Finken weniger Samen zum Fressen zur Verfügung standen. Vögel mit kleineren Schnäbeln könnten aufbrechen und nur die kleineren Samen fressen. Vögel mit größeren Schnäbeln könnten aufbrechen und Samen aller Größen fressen. Infolgedessen starben viele der Vögel mit kleinerem Schnabel in der Dürre, während Vögel mit größeren Schnäbeln überlebten und sich fortpflanzten. Wie in Abbildung (PageIndex{8}) gezeigt, nahm die durchschnittliche Schnabelgröße in der Finkenpopulation innerhalb von 2 Jahren zu. Mit anderen Worten, es hatte Evolution durch natürliche Selektion stattgefunden.

Rezension

  1. Wie lernen Paläontologen die Evolution kennen?
  2. Beschreiben Sie, was Fossilien über die Evolution des Pferdes verraten.
  3. Was sind Überbleibselstrukturen? Gib ein Beispiel.
  4. Definiere Biogeographie.
  5. Beschreiben Sie ein Beispiel der Inselbiogeographie, das Beweise für die Evolution liefert.
  6. Menschen und Affen haben fünf Finger, mit denen sie Gegenstände greifen können. Sind das analoge oder homologe Strukturen? Erklären.
  7. Vergleichen und kontrastieren Sie homologe und analoge Strukturen. Was verraten sie über die Evolution?
  8. Warum zeigt die vergleichende Embryologie Ähnlichkeiten zwischen Organismen, die denen von Erwachsenen nicht ähnlich zu sein scheinen?
  9. Was zeigt ein Kladogramm?
  10. Erklären Sie, wie nützlich DNA für das Studium der Evolution ist.
  11. Ein Fledermausflügel ähnelt in seiner anatomischen Struktur eher einem Katzenvorderglied als einem Vogelflügel. Beantworten Sie die folgenden Fragen zu diesen Strukturen.
    1. Welche Paare sind homologe Strukturen?
    2. Welche Paare sind analoge Strukturen?
    3. Glaubst du, dass eine Fledermaus demnach eher mit einer Katze oder einem Vogel verwandt ist? Erkläre deine Antwort.
    4. Wenn Sie die Antwort auf Teil c testen möchten, welche anderen Beweise könnten Sie beschaffen, um die Frage zu beantworten?
  12. Richtig oder falsch. Fossilien sind die einzigen Beweise, die die Evolutionstheorie stützen.
  13. Richtig oder falsch. Adaptive Strahlung ist eine Art der Evolution, die neue Arten hervorbringt.

Erkunde mehr

Die Galapagos-Finken bleiben eines der weltweit besten Beispiele für adaptive Strahlung. Sehen Sie, wie diese Evolutionsbiologen ihr 40-jähriges Projekt beschreiben, um die Entwicklung dieser berühmten Finken zu dokumentieren:


Beweise für die Evolution 5.1

Es gibt verschiedene Arten von Beweisen, die die Evolutionstheorie stützen, von Fossilien bis hin zu selektiver Züchtung. Dieses Thema behandelt eine Reihe von Beweisen und einige der Konzepte im Zusammenhang mit Vererbung, natürlicher Auslese und Evolution.

Schlüssel Konzepte

Lernen und testen Sie Ihr biologisches Vokabular für 5.1 Beweise für die Evolution mit diesen Lernkarten.

Essentials - schnelle Überarbeitung durch das ganze Thema

Diese Folien fassen das grundlegende Verständnis und die Fähigkeiten in diesem Thema zusammen.
Sie enthalten kurze Erläuterungen in Text und Bild - eine gute Überarbeitung für alle Studierenden.

Lesen Sie die Folien und schlagen Sie Wörter oder Details nach, die Sie schwer verstehen.

Frage zum Prüfungsstil zu den Gliedmaßen des Pentadaktylus

Die folgende Frage erfordert ein Verständnis der Struktur des Pentadactyl-Gliedes und der Unterschiede und Anpassungen, die bei verschiedenen Tieren gefunden werden können. In diesem Fall sind die Beispiele Vögel und Menschen.

Vergleichen und kontrastieren Sie das Pentadactyl-Glied von Säugetieren und Vögeln. [4]

Beschreiben Sie, wie die Struktur des Flügels und der Hand an die verschiedenen Funktionen angepasst ist [2]

Erklären Sie, wie die Existenz dieser Strukturen bei Vögeln und Säugetieren Beweise für die Evolutionstheorie liefert. [3]

Klicken Sie auf das Symbol +, um eine Musterantwort anzuzeigen.

Musterantwort

Die Fähigkeit dieser Antwort besteht darin, sicherzustellen, dass die Punkte logische Verbindungen zwischen den beiden Arten herstellen.

Vergleichen und kontrastieren Sie das Pentadactyl-Glied von Säugetieren und Vögeln. [4]

  • Der Vogelflügel und der menschliche Arm haben beide einen Oberarmknochen, eine Elle und einen Radiusknochen.
  • Beide Gliedmaßen haben auch mehrere Handgelenksknochen
  • Sie sind ein Beispiel für homologe Strukturen – die aus einem einzigen Ursprung hervorgegangen sind.
  • Es gibt nur drei "Fingerknochen" im Vogelflügel und fünf in der menschlichen Hand.
  • Die Fingerknochen sind beim Vogelflügel länger als bei der menschlichen Hand.

Beschreiben Sie, wie die Struktur des Flügels und der Hand an die jeweilige Funktion angepasst ist. [2]

Die Fähigkeit in dieser Antwort besteht darin, eine Struktur mit ihrer Funktion zu verknüpfen

  • Die Handgelenkknochen von Vögeln haben lange Formen, die das Anbringen von Federn ermöglichen.
  • Die Position des Daumens gegenüber den anderen Fingern der menschlichen Hand ermöglicht das Halten von Werkzeugen

Erklären Sie, wie die Existenz dieser Strukturen bei Vögeln und Säugetieren Beweise für die Evolutionstheorie liefert. [3]

Diese Antwort erfordert Wissen, das über die bereitgestellten Daten hinausgeht.

Das Pentadactyl-Glied kommt bei Vogelsäugetieren sowie Reptilien und Amphibien vor

Sie alle teilen die gleiche Organisation von Knochen, obwohl diese Tiere eine Vielzahl von Fortbewegungsmethoden verwenden. Dies wird als „adaptive Strahlung“ bezeichnet.

Die einfachste Erklärung für die Existenz dieser Knochenanordnung bei so vielen verschiedenen Tieren ist, dass sie sich einmal in der Geschichte in einem gemeinsamen Vorfahren aller Tiere entwickelt hat. Diese Tiere haben sich seitdem durch unterschiedliche Evolution entwickelt, um die Strukturen auf vielfältige Weise zu nutzen.

Es wäre sehr unwahrscheinlich, dass zwei separate evolutionäre Prozesse zu derselben Struktur gelangen, die so komplex ist wie ein Pentadactyl-Glied.

Zusammenfassung der Revisionsliste für 5.1 Beweise für die Evolution

  • Eine Veränderung der erblichen Merkmale einer Art ist Evolution.
  • Beweise für die Evolution kommen von
    • der Fossilienbestand.
    • Selektive Zucht von domestizierten Tieren
    • "Adaptive Strahlung" kann ähnliche Strukturen mit unterschiedlichen Funktionen erklären.
    • Isolierte Populationen können durch unterschiedliche Evolution separate Arten hervorbringen.
    • Kontinuierliche Variation über den geografischen Bereich verwandter Populationen entspricht dem Konzept der allmählichen Divergenz.
    • Beschreiben Sie, wie die dunkle Rinde in verschmutzten Gebieten zur Entwicklung melanistischer Insekten führt.
    • Vergleichen und kontrastieren Sie das Pentadactyl-Glied von Säugetieren, Vögeln, Amphibien und Reptilien.
    • Beschreiben Sie, wie jede Gliedmaßenstruktur an jede unterschiedliche Fortbewegungsmethode angepasst ist.

    Gedächniskarten

    Diese Diagrammzusammenfassungen decken die Hauptabschnitte des Themas 4.3 Kohlenstoffkreislauf ab.
    Studieren Sie sie und zeichnen Sie Ihre eigene Liste oder Konzeptkarte, wenn Sie können, aus dem Gedächtnis.

    Testen Sie sich selbst - Multiple-Choice-Fragen

    Dies ist ein Quiz zur Selbstbewertung, das Fragen zu dem oben beschriebenen Thema enthält.
    Probieren Sie die Fragen aus, um Ihr Verständnis zu überprüfen.

    5.1 Beweise für die Evolution 1 / 1

    Welche der folgenden Aussagen ist nicht stimmt über Evolution?

    Es ist eine allmähliche kumulative Änderung.

    Es wird von Tieren im Laufe ihres Lebens erlernt.

    Es handelt sich um vererbbare Merkmale.

    Es geschieht auf Artenebene.

    "Eine Veränderung der erblichen Merkmale einer Art" ist Evolution.
    In den meisten Fällen handelt es sich um eine allmähliche kumulative Änderung.

    Veränderungen einzelner Organismen im Laufe ihres Lebens sind keine Evolution, da die Veränderung vererbbar sein muss.
    Evolution findet auf Artebene statt, weil Individuen überleben oder sterben, was die Zusammensetzung der Mitglieder der Art verändert.

    Welche der folgenden Punkte liefern Beweise für die Evolution?

    Selektive Züchtung von Nahrungspflanzen.

    Die Flügel von Vögeln und Fledermäusen

    Beweise für die Evolution in dieser Liste stammen von

    Was wäre zu erwarten, wenn zwei Populationen einer Schneckenart durch einen Fluss getrennt werden, der an jedem Ufer sehr unterschiedliche Umweltbedingungen aufweist, zum Beispiel ein Waldgebiet und ein Golfplatz?

    Eine Population wird sich besser an die Umwelt anpassen.

    Kreuzung der beiden Populationen.

    Wenn es in den beiden Umgebungen unterschiedliche Selektionsdrücke gibt, werden Schnecken von unterschiedlicher natürlicher Selektion beeinflusst. Dies ist eine abweichende Auswahl.

    Der Malawisee hat eine Fläche von fast 30 000 km 2 und beherbergt 1000 Arten von Buntbarsch.

    Das Diagramm der Cichliden-Fischarten zeigt eine kontinuierliche Variation ihrer Eigenschaften über das geografische Verbreitungsgebiet des Sees.

    Es versteht sich, dass alle bis auf fünf Arten Nachkommen einer einzigen ursprünglichen Kolonistenart sind?

    Wie heißt der Prozess, der diese Art Vielfalt bildet?

    Sukzessive Produktion neuer Arten.

    Kontinuierliche Variation über den geografischen Bereich verwandter Populationen entspricht dem Konzept der allmählichen Divergenz.

    Das Bild unten zeigt Anpassungen in den Flügeln moderner Insekten.

    Es gibt Hinweise darauf, dass die Vorfahren all dieser Insekten zwei Flügelpaare hatten.

    Was ist der biologische Begriff für solche Strukturen?

    Alle Insekten haben die Eigenschaft, 2 Paare von "flügelartigen" Strukturen zu haben, obwohl es bei jedem Tier Unterschiede gibt.

    Dies deutet darauf hin, dass sie alle einen gemeinsamen Vorfahren mit 2 Flügelpaaren hatten.

    Wie lässt sich selektive Zucht am besten beschreiben?

    Ein Hundezüchter wählt die Tiere mit bevorzugten Merkmalen für sein Zuchtprogramm aus.

    Ein Bauer wählt auf einem Markt Schafe mit der hochwertigsten Wolle aus.

    Ein Zoologe in einem Safaripark stellt Tiere für die Zucht zusammen, um die genetische Vielfalt zu erhöhen.

    Ein Haustierbesitzer hält sorgfältig ausgewählte Aquarienfische, damit sich keine Raubtiere im Aquarium befinden.

    Die selektive Zucht liefert Beweise für die Evolution, da sie zeigt, dass, wenn ein Züchter Tiere mit spezifischen Merkmalen für das Zuchtprogramm auswählt, die Nachkommen mehr dieser Merkmale aufweisen.

    Welcher natürliche Vorgang verursacht die Häufigkeitszunahme der melanistischen Form der Pfeffermotte, wenn die von ihr bewohnte Vegetation durch Umweltverschmutzung verraucht und dunkler wird?

    Die natürliche Selektion führt zu einer Zunahme der Dunkelmotten, da die Vögel, die die Motten fressen, die Dunkelformen nicht so leicht sehen können, da sie in verschmutzten Umgebungen eine bessere Tarnung haben.


    Biologische Beweise

    Biogeographie

    Die geographische Verteilung der Organismen auf dem Planeten folgt Mustern, die am besten durch die Evolution in Verbindung mit der Bewegung der tektonischen Platten über die geologische Zeit erklärt werden. Breite Gruppen, die vor dem Zusammenbruch des Superkontinents Pangäa (vor etwa 200 Millionen Jahren) entstanden sind, sind weltweit verbreitet. Gruppen, die sich seit dem Zusammenbruch entwickelt haben, treten einzigartig in Regionen des Planeten auf, wie die einzigartige Flora und Fauna der nördlichen Kontinente, die sich aus dem Superkontinent Laurasia gebildet haben, und der südlichen Kontinente, die sich aus dem Superkontinent Gondwana gebildet haben. Die Präsenz von Mitgliedern der Pflanzenfamilie Proteaceae in Australien, im südlichen Afrika und in Südamerika ist am besten aufgrund ihres Auftretens vor der Auflösung des südlichen Superkontinents Gondwana.

    Die große Diversifizierung der Beuteltiere in Australien und das Fehlen anderer Säugetiere spiegeln die lange Isolation Australiens wider. Australien hat eine Fülle endemischer Arten – Arten, die nirgendwo anders zu finden sind –, was typisch für Inseln ist, deren Isolation durch Wasserflächen die Artenwanderung verhindert. Im Laufe der Zeit divergieren diese Arten evolutionär in neue Arten, die sich stark von ihren Vorfahren unterscheiden, die auf dem Festland existieren können. Die Beuteltiere Australiens, die Finken auf den Galápagos-Inseln und viele Arten auf den Hawaii-Inseln sind alle einzigartig an ihrem Ursprungsort, weisen jedoch entfernte Beziehungen zu angestammten Arten auf dem Festland auf.

    Molekularbiologie

    Wie anatomische Strukturen spiegeln die Strukturen der Lebensmoleküle die Abstammung mit Modifikation wider. Der Nachweis eines gemeinsamen Vorfahren für alles Leben spiegelt sich in der Universalität der DNA als genetischem Material und in der nahezu Universalität des genetischen Codes und der Maschinerie der DNA-Replikation und -Expression wider. Grundlegende Unterschiede im Leben zwischen den drei Domänen spiegeln sich in großen strukturellen Unterschieden in ansonsten konservativen Strukturen wie den Komponenten von Ribosomen und den Strukturen von Membranen wider. Im Allgemeinen spiegelt sich die Verwandtschaft von Organismengruppen in der Ähnlichkeit ihrer DNA-Sequenzen wider – genau dem Muster, das von der Abstammung und Diversifizierung eines gemeinsamen Vorfahren erwartet würde.

    DNA-Sequenzen haben auch einige Mechanismen der Evolution beleuchtet. Es ist beispielsweise klar, dass die Entwicklung neuer Funktionen für Proteine ​​häufig nach Genduplikationsereignissen erfolgt, die die freie Modifikation einer Kopie durch Mutation, Selektion oder Drift (zufällige Veränderungen im Genpool einer Population) ermöglichen, während die andere Kopie produziert weiterhin ein funktionelles Protein.


    Beweise für die Evolution

    Es gibt viele Beweise für den Evolutionsprozess und dafür, dass die natürliche Auslese der Mechanismus ist, durch den er stattfindet.

    Paläontologie

    In den ältesten Gesteinen sind nur sehr wenige Arten von Organismen gefunden worden. Die entdeckten haben eine relativ einfache Struktur.

    In jüngeren Gesteinen gibt es eine größere Vielfalt an Organismen und sie sind viel komplexer. Arten erscheinen und verschwinden aus dem Fossilienbestand. Dieses Verschwinden ist wahrscheinlich auf das Klima oder andere Umweltveränderungen zurückzuführen.

    Die Aufzeichnungen sind jedoch nicht kontinuierlich, was zu Fragen führen kann, wie viel Wert wir auf Beweise aus Fossilien legen sollten.

    Es ist jedoch nicht verwunderlich, dass es Lücken gibt, da sich viele Organismen schnell zersetzen würden, lange bevor sie die Möglichkeit gehabt hätten, sich zu versteinern.

    Andere Organismen wären gefressen worden, viele hätten einen weichen Körper gehabt und natürlich wurden viele nicht einmal gefunden.

    Es wurde auch vorgeschlagen, dass Evolution kein allmählicher Prozess ist, der die ganze Zeit abläuft. Stattdessen kann es für einen langen Zeitraum überhaupt nicht auftreten und dann, wenn sich die Bedingungen ändern, sehr schnell auftreten. Ist dies der Fall, so genannte "fehlende Verbindungen" vielleicht nie gefunden werden, da die Veränderung so schnell erfolgte.

    Viele Inselpopulationen werden sich aufgrund der starken Konkurrenz schnell entwickeln und mehrere Nischen können von verschiedenen Arten besetzt werden, die von einem einzigen Vorfahren stammen.

    Vergleichende anatomie

    Auch genannt adaptive Strahlung.

    Wenn eine Gruppe von Organismen alle eine Struktur besitzt, die von einem gemeinsamen Vorfahren zu stammen scheint und die dieselbe mikroskopische Struktur und Körperposition sowie andere Merkmale aufweist, spricht man von homologen Strukturen.

    Diese können in jeder Gruppe auf eine bestimmte Funktion spezialisiert sein (z. B. das Pentadactyl-Glied. Alle Säugetiere teilen es, aber bei manchen wird es als Hand, bei anderen als Flossen, bei anderen als Flügel usw. verwendet.

    Sie sehen bei verschiedenen Arten unterschiedlich aus und werden aufgrund des besonderen Selektionsdrucks auf diese Arten für verschiedene Dinge verwendet.

    Konvergente Evolution

    Dies ist das Gegenteil von adaptiver Strahlung, hier sind Strukturen, die auf den ersten Blick ähnlich sind, aber tatsächlich nicht miteinander verbunden sind.

    Diese Strukturen werden als analog bezeichnet. In diesen Fällen hat der Selektionsdruck aus der Umgebung, in der jede Art lebt, dazu geführt, dass bestimmte Strukturen vorteilhaft sind.

    Vergleichende Biochemie

    Verschiedene Chemikalien wurden untersucht, um Beweise für die Evolution zu finden, DNA und Proteine ​​wie Cytochrom c in der Elektronentransportkette der Atmung werden oft verwendet.

    Betrachtet man die Reihenfolge der Basen in der Länge der DNA und die Reihenfolge der Aminosäuren in einem Protein, kann man feststellen, wie ähnlich sie bei verschiedenen Spezies sind.

    Nahverwandte Arten haben die ähnlichste DNA und Proteine, entfernt verwandte Arten haben weit weniger Ähnlichkeiten. Ein Vergleich der DNA-Sequenzen zeigt, dass Schimpansen zu 99,9 % sicher sind, die nächsten Verwandten des Menschen sind.


    Eine kleine Klarstellung:

    Der Standard enthält diese Klarstellung:

    Der Schwerpunkt liegt auf einem konzeptionellen Verständnis der Rolle jeder Beweislinie in Bezug auf gemeinsame Vorfahren und biologische Evolution. Beispiele für Beweise könnten Ähnlichkeiten in DNA-Sequenzen, anatomischen Strukturen und der Reihenfolge des Auftretens von . sein Strukturen in der Embryonalentwicklung.

    Schauen wir uns einige Beweislinien und ihre Rolle in der gemeinsamen Abstammung und Evolution an:

    DNA-Beweise

    Die DNA-Technologie ist das fortschrittlichste und genaueste Verständnis der Vererbung, das der Wissenschaft zur Verfügung steht. Durch die Genotypisierung eines Elternteils und seiner Nachkommen können wir den genetischen Code tatsächlich „lesen“ und sehen, welche Gene jedes Elternteil zu den Nachkommen beigetragen hat. Darüber hinaus haben Wissenschaftler den Prozess der Zellteilung unter einem Mikroskop dokumentiert und beobachtet, was Mendels Vererbungsgesetze bestätigt.

    Da alle Organismen auf der Erde das gleiche grundlegende DNA-Format sowie die grundlegenden Mechanismen zur DNA-Replikation und Proteinexpression teilen, kann auch angenommen werden, dass alles Leben auf der Erde von einem gemeinsamen Vorfahren (oder zumindest einer sehr kleinen Handvoll) stammt primitiver, bakterienähnlicher Organismen). Wir können tatsächlich messen, wie eng zwei Arten miteinander verwandt sind, indem wir ihre DNA vergleichen. Bananen und Menschen teilen sich beispielsweise 25 % ihrer DNA. Obwohl dies viel erscheinen mag, teilen sich Menschen und Schimpansen etwa 99% unserer DNA. Dies zeigt, dass Menschen, Schimpansen und Bananen alle einen gemeinsamen Vorfahren haben. Aber es sagt uns auch, dass Menschen und Schimpansen in jüngerer Zeit einen gemeinsamen Vorfahren haben als Menschen und Bananen.

    Anatomische Strukturen

    Vor den Tagen der DNA mussten sich Wissenschaftler auf primitivere Methoden verlassen, um die Vererbung zu modellieren. Mendel zählte einfach phänotypische Verhältnisse der Nachkommen, weil er keine Möglichkeit hatte, die Genotypen von Organismen tatsächlich zu analysieren. Punnett-Quadrate werden auch verwendet, um die Allele verschiedener Gene und ihre Interaktion zu visualisieren.

    Eine gängige Methode, um (ziemlich) genau zu bestimmen, wie eng zwei Arten verwandt sind, ist die computergestützte Phylogenetik. In der einfachsten Form dieser Methode erstellen Wissenschaftler eine Tabelle mit einer Reihe von individuellen Merkmalen und anatomischen Merkmalen, die bei drei oder mehr verschiedenen Tieren vorhanden sind. Die Tiere mit den meisten Merkmalen gelten als enger verwandt als Tiere mit weniger Merkmalen. (Eine genauere Version davon vergleicht die tatsächlichen Gene, die von verschiedenen Tieren getragen werden, um zu sehen, welche Gensätze verschiedene Tiere teilen.)

    Embryologie

    Das Studium der Embryologie ist das Studium der Embryonen während ihrer Entwicklung. Obwohl dieses gesamte Feld nach den Theorien der gemeinsamen Vorfahren und der biologischen Evolution geschaffen wurde, gibt es in der Embryologie viele empirische Belege.

    Zum Beispiel durchlaufen alle Wirbeltierembryonen eine embryologische Phase, in der sie Kiemenspalten haben. Das deutet darauf hin, dass alle Wirbeltiere mit Fischen verwandt sind, obwohl die eigentliche Bildung von funktionsfähigen Kiemen bei terrestrischen Wirbeltieren durch Lungen ersetzt wird. Wirbeltierembryonen haben mehrere andere Merkmale, die bei Wirbeltierarten zu sehen sind, während Erwachsene diese Merkmale möglicherweise nicht behalten. Ein Blick auf die ersten paar Runden der Zellteilung zeigt auch, dass Tiere im Wesentlichen zwei verschiedene Methoden zur Bildung unterschiedlicher Gewebeschichten anwenden, wodurch Tiere grob in Deuterostome und Protostome eingeteilt werden können.

    Fossile Beweise

    Der Fossilienbestand, obwohl unvollständig und schwer zu studieren, bietet viele Einblicke in die Evolution und gemeinsame Vorfahren. Eines der Hauptkonzepte aus dem Fossilienbestand, das die Evolution unterstützt, ist das Vorhandensein von Übergangsformen – Organismen, die Merkmale sowohl von ausgestorbenen als auch von existierenden Gruppen aufweisen. Große Beispiele hierfür sind Federn an Dinosauriern und aquatische Anpassungen an den (meist) terrestrischen Vorfahren der Wale.


    Beweise für die Evolution

    Sie wissen wahrscheinlich, dass das Konzept der Evolution trotz seiner breiten Akzeptanz auch heute noch für Kontroversen sorgt. In Der Ursprung der Arten, erwähnte Darwin den Menschen nur einmal und sagte voraus: "Licht wird auf den Ursprung des Menschen und seine Geschichte geworfen." Dennoch verzerrten einige Leute ihre weitreichende Botschaft über die Einheit des Lebens sofort in eine kurzsichtige Kurzschrift: Der Mensch „stammte“ von Affen (Abbildung 1).

    Abbildung 1: Zu Darwins Zeiten und heute glauben viele Menschen fälschlicherweise, dass Evolution bedeutet, dass der Mensch von Affen abstammt. Diese Interpretation wird Darwins Theorie nicht gerecht, die besagt, dass alle Arten gemeinsame Vorfahren haben.

    Evolution bezieht sich auf das gesamte Leben – nicht nur auf Menschen und Affen. Die biologische Evolution ist, wie alle wissenschaftlichen Theorien, viel mehr als nur eine Meinung oder Hypothese, es basiert auf Beweisen.

    In der Wissenschaft, a Theorie ist eine Erklärung, die eine große Gruppe von Beobachtungen verbindet oder vereint. Wissenschaftler akzeptieren Theorien, wenn sie viele stützende Beweise haben. In Der Ursprung der Arten, nahm sich Darwin die Zeit, riesige Mengen fossiler und biologischer Beweise zusammenzustellen, um seine Vorstellungen von natürlicher Selektion und Abstammung von gemeinsamen Vorfahren zu untermauern. Er verglich die den meisten Menschen bekannte Tierzucht (künstliche Selektion) anschaulich und effektiv mit der natürlichen Selektion. Da Darwin so viele Beweise lieferte und eine sorgfältige Logik anwendete, akzeptierten die meisten Wissenschaftler die natürliche Auslese als Mechanismus für die Veränderung von Arten. Seit Darwin haben zusätzliche fossile und biologische Daten und neue Gebiete der Biologie wie Genetik, Molekularbiologie und Biogeographie die Evolution als eine vereinheitlichende Theorie dramatisch bestätigt – so sehr, dass der bedeutende Biologe Theodosius Dobzhansky schrieb: „Nichts in der Biologie macht Sinn, außer in das Licht der Evolution.“

    Der Fossilienbestand: Strukturelle Veränderungen im Laufe der Zeit

    Nur wenige würden behaupten, dass Dinosaurier in der Vergangenheit die Erde durchstreiften, aber nicht mehr existieren. Die Fossilien ist ein aufschlussreiches Fenster in Arten, die vor langer Zeit gelebt haben. Paläontologen haben die erhaltenen Überreste und Spuren von Tieren, Pflanzen und sogar Mikroorganismen sorgfältig analysiert, um die Geschichte des Lebens auf der Erde zu rekonstruieren. Relativ (Position der Gesteinsschicht) und absolut (Radioisotop) Dating Techniken ermöglichen es Geologen, die Fossilien chronologisch und geben eine Zeitskala an. Die Geologie offenbart auch die Umweltbedingungen früherer Arten.

    Aus vielen Gründen ist der Fossilienbestand nicht vollständig. Die meisten Organismen zersetzten sich oder wurden nach dem Tod von Aasfressern gefressen. Vielen Arten fehlten harte Teile, die viel eher versteinern. Einige Gesteine ​​und die darin enthaltenen Fossilien sind erodiert und verschwunden. Darüber hinaus findet ein Großteil der Evolution in den kleinen Populationen statt, die Veränderungen der Umweltbedingungen überleben, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass Zwischenprodukte versteinern, gering ist. Dennoch enthält der aktuelle Rekord Milliarden von Fossilien – über 300 Millionen allein aus den LaBrea Teergruben in Los Angeles und schätzungsweise 800 Milliarden in der südafrikanischen Beaufort-Formation. Analysten haben unter diesen Überresten 250.000 Arten identifiziert.

    Obwohl der Fossilienbestand heute weitaus detaillierter ist als zu Darwins Zeiten, konnte Darwin ihn als aussagekräftigen Beweis für die natürliche Auslese und die gemeinsame Abstammung verwenden. Im Laufe der Erdgeschichte verschwinden Arten, die in einer frühen Gesteinsschicht vorkommen, in einer neueren Schicht. Darwin argumentierte, dass das Erscheinen einer Art ihren Ursprung dokumentiert und dass ihr Verschwinden das Aussterben anzeigt. Darüber hinaus stellte er bemerkenswerte Ähnlichkeiten zwischen den Strukturen verschiedener Arten fest, was eine gemeinsame Abstammung unterstützt. Schließlich konnte er Umweltbedingungen oft mit Strukturen korrelieren, was seine Idee unterstützte, dass die natürliche Selektion zu Anpassungen führte, die das Überleben in bestimmten Lebensräumen verbesserten.

    Lassen Sie uns als Beispiel einen relativ vollständigen Satz von Fossilien analysieren, die die Entwicklung des modernen Pferdes dokumentieren. Abbildung 2 zeigt fünf Arten, die große evolutionäre Veränderungen aufweisen. Das älteste Fossil zeigt ein fuchsgroßes Tier mit schlanken Beinen und fast senkrechten Fingern: Hyracotherium biss und kaute weiche Blätter in bewaldeten Sumpfgebieten. Geologie und Paläontologie legen nahe, dass das Klima allmählich austrocknete und Grasland die Sümpfe langsam ersetzte. Mesohippus war größer, mit weniger, stärkeren Fingern – besser in der Lage, Raubtiere zu erkennen und vor ihnen zu fliehen, und somit mit größerer Wahrscheinlichkeit, im neuen Grasland zu überleben und sich zu vermehren. Merychippus war noch größer und behielt nur einen vergrößerten Finger – einen Huf, um schnell auf dem harten Boden zu laufen. Von Pliohippus Zu dieser Zeit hatten sich die Backenzähne verbreitert und verlängert, um die harten Gräser zu zermahlen. Diese Fossilien zeigen allmähliche strukturelle Veränderungen, die Veränderungen in der Umwelt entsprechen. Sie scheinen einen glatten, linearen Weg zu zeigen, der auf das „Ziel“ des modernen Pferdes gerichtet ist, aber das täuscht. Diese fünf Fossilien sind lediglich „Schnappschüsse“ eines buschigen Stammbaums mit bis zu 12 Gattungen und mehreren hundert Arten. Einige Übergänge sind sanfte Verläufe, andere sind abrupt. Zusammen unterstützen sie die natürliche Selektion und Abstammung mit Modifikationen von gemeinsamen Vorfahren.

    Abbildung 2: Der Fossilienbestand von Verwandten des modernen Pferdes ist ungewöhnlich vollständig, sodass wir einige auswählen können, die im Laufe der Zeit große Veränderungen aufweisen. Diese Veränderungen können mit Umweltveränderungen korreliert werden, was die Ideen der Evolution und der natürlichen Auslese unterstützt. Die lineare Anordnung ist jedoch irreführend, wenn alle bekannten Fossilien einen verzweigten, buschigen Abstammungsweg und gemeinsame Vorfahren zeigen würden.

    Vergleichende Anatomie und Embryologie

    Die Beweise, die Darwin in Die Entstehung der Arten enthalten nicht nur Fossilien, sondern auch detaillierte Vergleiche lebender Arten in allen Lebensstadien. Naturforscher zu Darwins Zeiten waren Experten in Vergleichende anatomie – das Studium der Ähnlichkeiten und Unterschiede in den Strukturen von Organismen (Körperteilen). Zu verschiedenen Zeiten seines Lebens studierte Darwin die vergleichende Anatomie eng verwandter Arten von Meeressäugern, Seepocken, Orchideen, insektenfressenden Pflanzen und Regenwürmern.

    Figure 3: Darwin’s Theory of Evolution explains both the similarities and the differences among living things. All flowering plants share leaves, petals, stamens, and pistil, but orchids have parallel-veined leaves and flowers with lips and fused stamens and pistil, while sundews have leaves with branching veins and flowers with equal petals and separate stamens and pistil. The two species of orchid (A and B) share a recent common ancestor, whereas all three species share a more distant common ancestor.

    Species which share many similarities are closely related by a relatively recent common ancestor. For example, all orchids share parallel-veined leaves, two-sided flowers with a “lip,” and small seeds (Figures 3A and 3B). Species which share fewer similarities, sharing only basic features, are related by relatively distant ancestor. The sundew, one of the insectivorous plants Darwin studied, shares leaves and petals with orchids, but the leaves are wide with branching veins and the flowers are radially symmetrical rather than two-sided (Figure 3C). The many species of orchids, then, share a recent common ancestor, but they also share a more distant ancestor with the sundew.

    Homologous and Analogous Structures

    Similarities can show two different kinds of relationships, both of which support evolution and natural selection.

    (1) Similarities shared by closely related species (species who share many characteristics) are homologous, because the species have descended from a common ancestor which had that trait. Homologous structures may or may not serve the same function. Figure 4 shows the forelimbs of mammals, considered homologous because all mammals show the same basic pattern: a single proximal bone joins a pair of more distal bones, which connect to bones of the wrist, “hand,” and digits. With this basic pattern, bats build wings for their lives in the air, whales form fins for their lives in the sea, and horses, as we have seen, construct long, hoofed legs for speed on land. Therefore, homologous structures support common ancestry.

    Figur 4: Homologous structures are similarities throughout a group of closely related species. The similar bone patterns in bat’s wings, dolphin’s flippers, and horse’s legs support their descent from a common mammalian ancestor.

    (2) Similarities shared by distantly related species may have evolved separately because they live in similar habitats. These structures are analogous because they serve similar functions, but evolved independently. Figure 5 compares the wings of bats, bird, and pterosaurs. Bats evolved wings as mammals, pterosaurs as dinosaurs, and birds from a separate line of reptiles. Their wings are analogous structures, each of which evolved independently, but all of which suit a lifestyle in the air. Note that although the wings are analogous, their bones are homologous: all three share a common but more distant vertebrate ancestor, in which the basic forelimb pattern evolved. Because analogous structures are independent adaptations to a common environment, they support natural selection.

    Figure 5: The wings of pterosaurs, bats, and birds illustrate both homologous and analogous structures. Similarities in the patterns of bones are due to descent from a common vertebrate (reptilian) ancestor, so they are homologous. However, the wings of each evolved independently, in response to similar environments, so they are analogous, and provide evidence for natural selection.

    Embryologie is a branch of comparative anatomy which studies the development of vertebrate animals before birth or hatching. Like adults, embryos show similarities which can support common ancestry. For example, all vertebrate embryos have gill slits and tails, shown in Figure 6. The “gill slits” are not gills, however. They connect the throat to the outside early in development, but in many species, later close only in fish and larval amphibians do they contribute to the development of gills. In mammals, the tissue between the first gill slits forms part of the lower jaw and the bones of the inner ear. The embryonic tail does not develop into a tail in all species in humans, it is reduced during development to the coccyx, or tailbone. Similar structures during development support common ancestry.

    Abbildung 6: Comparative embryology reveals homologies which form during development but may later disappear. All vertebrate embryos develop tails, though adult humans retain only the coccyx. All vertebrate embryos show gill slits, though these develop into gill openings only in fish and larval amphibians. In humans, gills slits form the lower jaw and Eustachian tube. Many scientists consider developmental homologies evidence for ancestry, although some embryologists believe that these particular drawings exaggerate the similarities.

    Vestigial Structures

    Structures which are reduced and perhaps even nonfunctional, such as the human tail and the human appendix, are considered vestigial structures. The tail, of course, functions for balance in many mammals, and the human appendix may have served digestive functions in herbivorous ancestors. Whales, which evolved from land mammals, do not have legs or hair as adults both begin to develop in embryos, but then recede. Vestigial leg bones remain, buried deep in their bodies, shown in Figure 7A.

    Figure 7: Vestigial structures show evolutionary reduction or loss of unneeded structures which were useful to ancestors. A: Whales retain remnants of their mammalian ancestors’ leg bones (c). B: Cavefish lack the eyes and pigments important to their relatives who live in lighted habitats. C: True flies have reduced insects’ second pairs of wings to balancing knobs. D: We still show the reflex which raises hairs for insulation in cold air in our furry relatives, but all we have to show for our follicle’s efforts are goosebumps.

    True flies have reduced the second pair of wings found in most insects to halteres for balance shown in Figure 7B. Cavefish lose both eyes and pigment, because both would require energy to build and are useless in the lightless habitat they have adopted shown in Figure 7C. You are probably very familiar with a fine example of a vestigial behavior: goosebumps raise the sparse hairs on your arms even though they are no longer sufficiently dense to insulate you from the cold by trapping warm air next to your skin in most mammals, this reflex is still quite functional shown in Figure 7D. Most vestigial structures are homologous to similar, functioning structures in closely related species, and as such, support both common ancestry and (incomplete!) natural selection.

    Molecular Biology

    Did you know that your genes may be 50% the same as those of a banana?

    Unknown in Darwin’s time, the “comparative anatomy” of the molecules which make up life has added an even more convincing set of homologies to the evidence for evolution. All living organisms have genes made of DNA. The order of nucleotides – As, Ts, Cs, and Gs - in each gene codes for a protein, which does the work or builds the structures of life. Proteins govern the traits chosen (or not) in natural selection. For all organisms, a single Genetic Code translates the sequence of nucleotides in a gene into a corresponding chain of 20 amino acids. By itself, the universality of DNA genes and their code for proteins is strong evidence for common ancestry. Yet there is more.

    If we compare the sequence of nucleotides in the DNA of one organism to the sequence in another, we see remarkable similarities. For example, human DNA sequences are 98-99% the same as those of chimpanzees, and 50% the same as a banana’s! These similarities reflect similar metabolism. All organisms have genes for DNA replication, protein synthesis, and processes such as cellular respiration. Although metabolic processes do not leave fossils, similar DNA sequences among existing organisms provide excellent evidence for common ancestry.

    Die Unterschiede in DNA sequences are even more intriguing. Many are single base substitutions resulting from mutations accumulated through time. Assuming mutations occur randomly, the number of differences in bases between any two species measures the time elapsed since two organisms shared a common ancestor. This type of ”molecular clock” has confirmed traditional classification based on anatomy. Most scientists consider it sufficiently powerful to clarify or correct our understanding of evolutionary history. For example, human DNA differs 1.2% from chimpanzees, 1.6% from gorillas, and 6.6% from baboons we can infer from this data that humans and chimpanzees share a relatively recent common ancestor, and that the common ancestor we share with gorillas lived much longer ago. Figure 8 shows a cladogram depicting hypothetical evolutionary relationships constructed with this data. Similarities and differences in the sequences of amino acids in proteins support common ancestry in the same way, because they are determined by DNA.

    Figure 8: Cladograms use comparison data to construct diagrams showing evolutionary relationships. This cladogram uses comparisons of DNA nucleotide sequences to reveal patterns of descent from common ancestors. Molecular biology has supported and extended our understanding of evolutionary relationships based on traditional anatomy.

    Heritability and variation in traits are essential parts of Darwin’s theory of evolution by natural selection. Since he published The Origin of the Species, rediscovery of Mendel’s identification of genes and how they are inherited has confirmed Darwin’s ideas. Molecular biology has clarified the nature of genes and the sources of variation. Comparative analysis of DNA and proteins continues to give us an exquisitely detailed view of patterns of variation, common ancestry, and how evolution works.

    Biogeographie

    Australia, Africa, and South America occupy the same latitude, at least in part, and therefore have roughly the same climate. If plants and animals were distributed only according to their adaptations to habitat, we would expect the same species to occupy similar regions of these continents. However, the short-tailed monkeys, elephants, and lions in Africa differ significantly from the long-tailed monkeys, llamas, and jaguars of South America, and even more from the koalas, kangaroos, and Tasmanian devils of Australia. Biogeographie studies the distribution of plants and animals and the processes that influence their distribution – including evolution and natural selection. Only geologic change and evolution can explain the distributions of many species, so biogeography is another kind of evidence for the theory of evolution.

    Figure 9: Alfred Russel Wallace identified six major biogeographic regions: Nearctic, Neotropical, Palaearctic, Ethiopian, Oriental, and Australian Regions. Wallace explained the distributions of many animals and plants as a result of changes in geography and evolution.

    Alfred Russel Wallace, who developed his own ideas of evolution and natural selection at the same time as Darwin, explained the distributions of many species in terms of changes in geography (such as formation of land bridges) and environment (for example, glaciations) and corresponding evolution of species. Figure 9 shows the six biogeographical regions he identified: Nearctic, Neotropical, Palaearctic, Ethiopian, Oriental, and Australian.

    Figure 10: Biogeography explains the distribution of camel-like animals as a result of geographical changes and independent evolution. Today, the descendants of early camel ancestors are the dromedary in Africa, the Bactrian camel in Asia (center), and the guanaco (right) and llamas of South America.

    Let’s consider just the camel family as an example, shown in Figure 10 of how biogeography explains the distribution of species. Fossils suggest that camel ancestors originated in North America. Distant fossils show structural similarities which suggest that their descendants migrated across the Bering land bridge to Asia and across the Isthmus of Panama into South America. These two isolated populations evolved in different directions due to differences in chance variations and habitat. Today’s descendants are llamas and guanacos in South America, and camels in Asia. Asian camels continued to migrate west into Africa, giving rise to two species – the dromedary in Africa, and the Bactrian in eastern Asia.

    Figure 11: The locations of fossils such as Glossopteris on widely separated continents form contiguous patterns if the continents are joined. These patterns led to the theory of plate tectonics. Gondwanaland, a supercontinent of long ago, played an important part in evolution, natural selection and the history of life.

    The distribution of some older fossils shows an opposite pattern for example, fossils of a single species of fern, Glossopteris, have been found in South America, Africa, India, Antarctica, and Australia (Figure 11). Putting together many such distributions and a great deal of geologic data, Alfred Wegener showed that the continents were long ago united as Gondwanaland, and have since drifted apart. Seine Theorie von Kontinentalverschiebung and its modern form, Plattentektonik, help to further explain patterns of evolutionary descent in space and time.

    Island Biogeography

    Island biogeography studies archipelagos (oceanic island chains) as isolated sites for evolution. Both Darwin and Wallace used examples from isolated oceanic islands, such as the Galapagos and Hawaii, in their arguments for evolution and natural selection. Until humans arrived, terrestrial mammals and amphibians were completely absent on these islands. Darwin and Wallace showed that the animals and plants which were present had blown or drifted from one of the continents, or had descended – with modifications which suited the new habitats – from one of the original colonists. Terrestrial mammals and amphibians, having no powers of dispersal across oceans (until humans came along), were understandably absent.

    Darwin's Finches

    Only long after returning from his voyage did Darwin, with help from ornithologist John Gould, realize that the Galapagos birds he had collected but dismissed as uninteresting blackbirds, grosbeaks, finches, and a wren, were actually all closely related descendants of a single ancestral finch which had relatives on the South American mainland. Careful analysis showed that each of the 12 new species was confined and adapted to a specific habitat on a specific island. The finches, now known as “Darwin’s finches” (Figure 12A), clearly support both descent with modification and natural selection. Hawaiian honeycreepers (Figure 12B) are a more colorful but also more endangered example of the same evolutionary process of adaptive radiation. Bills ranging from thick and heavy (finch-like) for seed-eaters to long and curved for probing flowers illustrate the variations by which descendants of a single, original finch-like colonizer adapted to multiple ecological niches on the islands. Unfortunately, human destruction of habitat and introductions of rodents, the mongoose, and the mosquito which carries avian malaria have caused the extinction of 15 honeycreeper species, and still threaten the species which remain.

    Figure 11: Darwin’s finches (above) on the Galapagos and honeycreepers (right) on Hawaii show the adaptive radiation of single finch ancestors which first colonized the islands. Each species show descent with modification, and the variety of bill shapes show adaptation to a specific niche. Many similar examples from island biogeography support evolution and natural selection. Honeycreepers are the finch-like palila (top right), the flower-probing I’iwi (center), and another nectar feeder, the amakihi (bottom).

    Scientific Evidence

    Altogether, the fossil record, homologies, analogies, vestigial structures, molecular uniformity and diversity, and biogeography provide powerful scientific evidence for the descent of today’s species from common ancestors. Some details of natural selection have been and are still being modified. However, the remarkable biological discoveries of the 150 years since Darwin published The Origin of the Species have dramatically strengthened support for his theory. Moreover, Darwin’s theory continues to enlighten new discoveries. Perhaps we could paraphrase Dobzhansky: Everything in biology makes sense in the light of evolution. The only piece still missing from the evidence puzzle is direct observation of the process itself. Darwin thought that humans could never witness evolution in action because of the vast time periods required. For once, however, he was mistaken.


    Fossilien are the preserved remains of previously living organisms or their traces, dating from the distant past. The fossil record provides snapshots of the past that, when assembled, illustrate a huge picture of evolutionary change over the past four billion years. This picture may be smudged in places and may have bits missing, but fossil evidence clearly shows that life is old and has changed over time.

    One of the problems with the fossil record is that it contains gaps. most organisms never fossilize, and even the organisms that do fossilize are rarely found by humans. Nonetheless, the fossils that have been collected document the existence of now-extinct past species that are related to present-day species.

    One of the few animals for which we have a fairly complete evolutionary record is the horse, where all the main stages of the evolution of the horse have been preserved in fossil form (see right).


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    Das Institut für Schöpfungsforschung

    This impact pamphlet was written by a scientist, and a science educator, and reviewed by an attorney, to provide a brief summary of the scientific evidence supporting creation. The text materials and references listed at the end together give a more thorough discussion of this scientific evidence.

    Einführung

    Public schools in many localities are teaching two scientific models - the creation model and the evolution model of the origin of the universe, of life, and of man. There is apparent scientific evidence for creation, which is summarized in this pamphlet, just as there is apparent scientific evidence for evolution. The purpose of this pamphlet is to summarize the evidence that shows that:

    "The creation model is at least as scientific as the evolution model, and is at least as nonreligious as the evolution model."

    This scientific evidence for both models can be taught in public schools without any mention of religious doctrine, whether the Bible or the Humanist Manifesto. There are text materials and teacher handbooks that have been prepared for a fair presentation of both models, creation and evolution. There are also seminars and audiovisuals for training teachers to offer both models of origins.

    "This scientific evidence both for creation and for evolution can and must be taught without any religious doctrine, whether the Bible or the Humanist Manifesto."
    "Creation-science proponents want public schools to teach all the scientific data, censoring none, but do not want any religious doctrine to be brought into science classrooms."

    Definitions of the Creation Model and the Evolution Model

    The scientific model of creation, in summary, includes the scientific evidence for a sudden creation of complex and diversified kinds of life, with systematic gaps persisting between different kinds and with genetic variation occurring within each kind since that time. The scientific model of evolution, in summary, includes the scientific evidence for a gradual emergence of present life kinds over aeons of time, with emergence of complex and diversified kinds of life from simpler kinds and ultimately from nonliving matter. The creation model questions vertical evolution, which is the emergence of complex from simple and change between kinds, but it does not challenge what is often called horizontal evolution or microevolution, which creationists call genetic variation or species or subspecies formation within created kinds. The following chart lists seven aspects of the scientific model of creation and of the scientific model of evolution:

    The creation model includes the scientific evidence and the related inferences suggesting that: The evolution model includes the scientific evidence and the related inferences suggesting that:
    I. The universe and the Solar system were suddenly created. I. The universe and the solar system emerged by naturalistic processes.
    II. Life was suddenly created. II. Life emerged from nonlife by naturalistic processes.
    III. All present living kinds of animals and plants have remained fixed since creation, other than extinctions, and genetic variation in originally created kinds has only occurred within narrow limits. III. All present kinds emerged from simpler earlier kinds, so that single-celled organisms evolved into invertebrates, then vertebrates, then amphibians, then reptiles, then mammals, then primates, including man.
    NS. Mutation and natural selection are insufficient to have brought about any emergence of present living kinds from a simple primordial organism. NS. Mutation and natural selection have brought about the emergence of present complex kinds from a simple primordial organism.
    V. Man and apes have a separate ancestry. V. Man and apes emerged from a common ancestor.
    VI. The earth's geologic features appear to have been fashioned largely by rapid, catastrophic processes that affected the earth on a global and regional scale (catastrophism). VI. The earth's geologic features were fashioned largely by slow, gradual processes, with infrequent catastrophic events restricted to a local scale (uniformitarianism).
    VII. The inception of the earth and of living kinds may have been relatively recent. VII. The inception of the earth and then of life must have occurred several billion years ago.

    I. The Universe and the Solar System Were Suddenly Created.

    The First Law of Thermodynamics states that the total quantity of matter and energy in the universe is constant. The Second Law of Thermodynamics states that matter and energy always tend to change from complex and ordered states to disordered states. Therefore the universe could not have created itself, but could not have existed forever, or it would have run down long ago. Thus the universe, including matter and energy, apparently must have been created. The "big-bang" theory of the origin of the universe contradicts much physical evidence and seemingly can only be accepted by faith. 1 This was also the case with the past cosmogonies theories of evolutionists that have been discarded, such as Hoyle&rsquos steady-state theory. The universe has "obvious manifestations of an ordered, structured plan or design." Similarly, the electron is materially inconceivable and yet it is so perfectly known through its effects," yet a "strange rationale makes some physicists accept the inconceivable electrons as real while refusing to accept the reality of a Designer." "The inconceivability of some ultimate issue (which will always lie outside scientific resolution) should not be allowed to rule out any theory that explains the interrelationship of observed data and is useful for prediction," in the words of Dr. Wernher von Braun, the renowned late physicist in the NASA space program.

    II. Life Was Suddenly Created.

    Life appears abruptly and in complex forms in the fossil record, 2 and gaps appear systematically in the fossil record between various living kinds. 3 These facts indicate that basic kinds of plants and animals were created. The Second Law of Thermodynamics states that things tend to go from order to disorder (entropy tends to increase) unless added energy is directed by a conversion mechanism (such as photosynthesis), whether a system is open or closed. Thus simple molecules and complex protein, DNA, and RNA molecules seemingly could not have evolved spontaneously and naturalistically into a living cell 4 such cells apparently were created. The laboratory experiments related to theories on the origin of life have not even remotely approached the synthesis of life from nonlife, and the extremely limited results have depended on laboratory conditions that are artificially imposed and extremely improbable. 5 The extreme improbability of these conditions and the relatively insignificant results apparently show that life did not emerge by the process that evolutionists postulate.

    "One example of the scientific evidence for creation is the sudden appearance of complex fossilized life in the fossil record, and the systematic gaps between fossilized kinds in that record. The most rational inference from this evidence seemingly is that life was created and did not evolve."

    III. All Present Living Kinds of Animals and Plants Have Remained Fixed Since Creation, Other than Extinctions, and Genetic Variation in Originally Created Kinds Has Only Occurred within Narrow Limits.

    Systematic gaps occur between kinds in the fossil record. 6 None of the intermediate fossils that would be expected on the basis of the evolution model have been found between single celled organisms and invertebrates, between invertebrates and vertebrates, between fish and amphibians, between amphibians and reptiles, between reptiles and birds or mammals, or between "lower" mammals and primates. 7 While evolutionists might assume that these intermediate forms existed at one time, none of the hundreds of millions of fossils found so far provide the missing links. The few suggested links such as Archoeopteryx and the horse series have been rendered questionable by more detailed data. Fossils and living organisms are readily subjected to the same criteria of classification. Thus present kinds of animals and plants apparently were created, as shown by the systematic fossil gaps and by the similarity of fossil forms to living forms. A kind may be defined as a generally interfertile group of organisms that possesses variant genes for a common set of traits but that does not interbreed with other groups of organisms under normal circumstances. Any evolutionary change between kinds (necessary for the emergence of complex from simple organisms) would require addition of entirely new traits to the common set and enormous expansion of the gene pool over time, and could not occur from mere ecologically adaptive variations of a given trait set (which the creation model recognizes).

    NS. Mutation and Natural Selection Are Insufficient To Have Brought About Any Emergence of Present Living Kinds from a Simple Primordial Organism.

    The mathematical probability that random mutation and natural selection ultimately produced complex living kinds from a simpler kind is infinitesimally small even after many billions of years. 8 Thus mutation and natural selection apparently could not have brought about evolution of present living kinds from a simple first organism. Mutations are always harmful or at least nearly always harmful in an organism's natural environment. 9 Thus the mutation process apparently could not have provided the postulated millions of beneficial mutations required for progressive evolution in the supposed five billion years from the origin of the earth until now, and in fact would have produced an overwhelming genetic load over hundreds of millions of years that would have caused degeneration and extinction. Natural selection is a tautologous concept (circular reasoning), because it simply requires the fittest organisms to leave the most offspring and at the same time it identifies the fittest organisms as those that leave the most offspring. Thus natural selection seemingly does not provide a testable explanation of how mutations would produce more fit organisms. 10

    V. Man and Apes Have a Separate Ancestry.

    Although highly imaginative "transitional forms" between man and ape-like creatures have been constructed by evolutionists based on very fragmentary evidence, the fossil record actually documents the separate origin of primates in general, 11 monkeys, 12 apes, 13 and men. In fact, Lord Zuckerman (not a creationist) states that there are no "fossil traces" of a transformation from an ape-like creature to man. 14 The fossils of Neanderthal Man were once considered to represent a primitive sub-human (Homo neanderthalensis), but these "primitive" features are now known to have resulted from nutritional deficiencies and pathological conditions he is now classified as fully human. 15 Ramapithecus was once considered to be partially man-like, but is now known to be fully ape-like. 16 Australopithecus, in the view of some leading evolutionists, was not intermediate between ape and man and did not walk upright. 17 The strong bias of many evolutionists in seeking a link between apes and man is shown by the near-universal acceptance of two "missing links" that were later proved to be a fraud in the case of Piltdown Man (Eoanthropus) and a pig's tooth in the case of Nebraska Man (Hesperopithecus). 18

    VI. The Earth's Geologic Features Were Fashioned Largely by Rapid, Catastrophic Processes that Affected the Earth on a Global and Regional Scale (Catastrophism).

    Catastrophic events have characterized the earth's history. Huge floods, massive asteroid collisions, large volcanic eruptions, devastating landslides, and intense earthquakes have left their marks on the earth. Catastrophic events appear to explain the formation of mountain ranges, deposition of thick sequences of sedimentary rocks with fossils, initiation of the glacial age, and extinction of dinosaurs and other animals. Catastrophism (catastrophic changes), rather than uniformitarianism (gradual changes), appears to be the best interpretation of a major portion of the earth's geology. Geologic data reflect catastrophic flooding. Evidences of rapid catastrophic water deposition include fossilized tree trunks that penetrate numerous sedimentary layers (such as at Joggins, Nova Scotia), widespread pebble and boulder layers (such as the Shinarump Conglomerate of the southwestern United States), fossilized logs in a single layer covering extensive areas (such as Petrified Forest National Park), and whole closed clams that were buried alive in mass graveyards in extensive sedimentary layers (such as at Glen Rose, Texas). Uniform processes such as normal river sedimentation, small volcanoes, slow erosion, and small earthquakes appear insufficient to explain large portions of the geologic record. Even the conventional uniformitarian geologists are beginning to yield to evidences of rapid and catastrophic processes. 19

    VII. The Inception of the Earth and of Living Kinds May Have Been Relatively Recent.

    Radiometric dating methods (such as the uranium-lead and potassium-argon methods) depend on three assumptions: (a) that no decay product (lead or argon) was present initially or that the initial quantities can be accurately estimated, (b) that the decay system was closed through the years (so that radioactive material or product did not move in or out of the rock), and (c) that the decay rate was constant over time. 20 Each of these assumptions may be questionable: (a) some nonradiogenic lead or argon was perhaps present initially 21 (b) the radioactive isotope (uranium or potassium isotopes) can perhaps migrate out of, and the decay product (lead or argon) can migrate into, many rocks over the years 22 and (c) the decay rate can perhaps change by neutrino bombardment and other causes. 23 Numerous radiometric estimates have been hundreds of millions of years in excess of the true age. Thus ages estimated by the radiometric dating methods may very well be grossly in error. Alternate dating methods suggest much younger ages for the earth and life. Estimating by the rate of addition of helium to the atmosphere from radioactive decay, the age of the earth appears to be about 10,000 years, even allowing for moderate helium escape. Based on the present rate of the earth's cooling, the time required for the earth to have reached its present thermal structure seems to be only several tens of millions of years, even assuming that the earth was initially molten. 24 Extrapolating the observed rate of apparently exponential decay of the earth's magnetic field, the age of the earth or life seemingly could not exceed 20,000 years. 25 Thus the inception of the earth and the inception of life may have been relatively recent when all the evidence is considered. 26


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Bemerkungen:

  1. Karr

    Die maßgebliche Antwort, lustig ...

  2. Alcides

    Klingt verlockend

  3. Nootau

    Ist sie ernst?

  4. Heardind

    Wahrscheinlich Versicherung ...

  5. Fauramar

    Bravo, dieser brillante Satz nur eingraviert

  6. Kifle

    So gut wie möglich!



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