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Wie ist es möglich, dass sich eine neue Art entwickelt?

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Angenommen, eine neue Art entsteht aus einer zufälligen Mutation, die während einer Reproduktion einer bestehenden Art aufgetreten ist. Wie kann diese neue Art überleben und gedeihen, wenn es nur eine ihrer Art gibt und sie sich daher nicht fortpflanzen kann? Per Definition kann sich eine Art nur mit anderen der gleichen Art fortpflanzen, nicht wahr? Es scheint mir die einzige Möglichkeit zu sein, wenn ein Partner aufgrund eines separaten Auftretens einer ähnlichen Mutation geschaffen wird und die Wahrscheinlichkeit, dass beide Mutationen ungefähr zum gleichen Zeitpunkt im Raum auftreten, sehr nahe Null sein muss. Und selbst wenn es passieren sollte, scheint mir, dass sich die Nachkommen aufgrund von Inzuchtproblemen nicht fortpflanzen können.


Angenommen, eine neue Art entsteht aus einer zufälligen Mutation, die während einer Reproduktion bei einer bestehenden Art aufgetreten ist.

Kein ehrlicher informierter Mensch würde Arten auf diese Weise definieren.

Das ist eine bessere Analogie


Die 4 grundlegenden Arten der Artbildung zeigen, wie sich Arten entwickeln

Der evolutionäre Prozess, der zur Bildung einer neuen Art aus einer bestehenden führt, wird als Artbildung bezeichnet. BiologyWise bietet eine kurze Beschreibung der vier grundlegenden Arten der Artbildung, nämlich allopatrische, parapatrische, peripatrische und sympatrische Artbildung.

Der evolutionäre Prozess, der zur Bildung einer neuen Art aus einer bestehenden führt, wird als Artbildung bezeichnet. BiologyWise bietet eine kurze Beschreibung der vier grundlegenden Arten der Artbildung, nämlich allopatrische, parapatrische, peripatrische und sympatrische Artbildung.

“Multiplizieren, variieren, die Stärksten leben und die Schwächsten sterben lassen.”
- Charles Darwin

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Der Begriff Spezies bezieht sich auf eine Gruppe von Individuen, die sich kreuzen können, um lebensfähige Nachkommen zu produzieren. Spezies bezieht sich auf den evolutionären Prozess der Bildung einer neuen Art aus den bestehenden.

Obwohl mehrere Mechanismen vorgeschlagen wurden, um zu erklären, wie Artbildung auftritt, wurden allopatrische, parapatrische, peripatrische und sympatrische Artbildung als die grundlegenden Arten der Artbildung angesehen.

Im Folgenden finden Sie eine kurze Beschreibung dieser vier Arten der Artbildung zusammen mit den klassischen Beispielen von Arten, die sich durch diese Modi entwickelt haben. Darüber hinaus wurden auch andere vorgeschlagene Arten der Artbildung skizziert.

Allopatrische Spezies

Die allopatrische Artbildung gilt als die häufigste Art der Artbildung und beinhaltet die physikalische Trennung einer Art in zwei Gruppen. Dies kann aufgrund von klimatischen Veränderungen, der Bewegung tektonischer Platten, die zur Fragmentierung einer Landmasse führen, oder des Ausbruchs einer Landmasse, der Bildung von Wasserstraßen oder aufgrund des Vorhandenseins einer unpassierbaren Bergkette auftreten.

Aufgrund einer solch unpassierbaren Barriere sind die beiden getrennten Gruppen nicht in der Lage, miteinander zu interagieren. Darüber hinaus akkumuliert jede Gruppe Veränderungen (physische sowie Verhaltensänderungen), um sich an die Veränderungen in ihrem jeweiligen Lebensraum anzupassen. Aufgrund eines solchen natürlichen Selektionsdrucks werden die beiden Gruppen so weit voneinander getrennt, dass sie sich nicht miteinander fortpflanzen können oder nicht fortpflanzen können.

Beispiele
Die Bildung des Isthmus von Panama, der vor etwa 3,5 Millionen Jahren stattfand und heute das Karibische Meer und den Pazifischen Ozean trennt, führte zur Bildung mehrerer neuer Wasserarten. Die Bildung dieser Landmasse durch tektonische Plattenbewegungen blockierte den Genfluss zwischen Populationen von Meerestieren derselben Art.

Zwei Arten von Schweinsfischen, Anisotremus virginicus, bewohnt den Pazifischen Ozean, und A. taeniatus, die das Karibische Meer bewohnen, sind das Ergebnis allopatrischer Artbildung.

Ein weiteres Beispiel ist die Entwicklung der Nene-Gans oder Branta-Sandvicensis, die auf den Hawaii-Inseln endemisch ist. Diese Gans hat sich aus den Kanadagänsen oder Branta canadensis entwickelt, nach der Bildung der hawaiianischen Inseln, die durch Vulkanausbrüche Gestalt annahmen. Die Nene Gänse haben Anpassungen angesammelt, wie weniger Schwimmhäute, lange und starke Zehennägel und dicke Fußballen. Diese Anpassungen ermöglichen es ihnen, leicht auf den Lavaebenen zu laufen.

Parapatrische Speziation

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Diese Art der Artbildung tritt aufgrund einer teilweisen räumlichen Isolation von Populationen auf und ist durch eine kleine Überlappung in ihren Verbreitungsgebieten sowie einen signifikanten Genfluss zwischen den Populationen gekennzeichnet. Allerdings verringert sich der Genfluss aufgrund von Veränderungen der lokalen Bedingungen und die beiden Populationen werden reproduktiv isoliert.

Diese Art der Artenbildung tritt auf, wenn Populationen derselben Art benachbarte Gebiete bewohnen. In diesen angrenzenden Gebieten können sich die klimatischen oder geografischen Bedingungen ändern, was zu unterschiedlichem Selektionsdruck in den beiden Regionen führt. Als Ergebnis können eine oder beide Populationen voneinander abweichen. Darüber hinaus ziehen es Mitglieder einer Population vor, sich mit Mitgliedern ihrer jeweiligen Region zu paaren, obwohl eine Paarung mit denen in der angrenzenden Region möglich ist. Als Folge kommt es zu Divergenz bis hin zur reproduktiven Isolation.

Beispiele
Eine Population von Büffelgras oder süßem Frühlingsgras (Anthoxanthum odoratum) entwickelte eine Schwermetalltoleranz und wich von der angrenzenden Bevölkerung ab. Eine Gruppe dieser Pflanzen wuchs in der Nähe von Minen, und der Bergbau führte zu einer Kontamination des Bodens mit Schwermetallen wie Zink und Blei. Diese Kontamination trat im Boden auf, der in einer bestimmten Entfernung von der Mine vorhanden war.

Die in dieser Entfernung vorkommenden Pflanzen entwickelten eine Toleranz gegenüber diesen Schwermetallen, während die benachbarten Pflanzen, die diesem Selektionsdruck nicht ausgesetzt waren, intolerant blieben. Diese beiden Populationen waren kontinuierlich, und Genfluss war zwischen ihnen möglich. Im Laufe der Zeit entwickelten die Populationen jedoch unterschiedliche Blütezeiten, was den Genfluss einschränkte und zur Artbildung überging.

Die Ringart von Ensatin Salamander (Ensatina eschscholtzii), die entlang der Pazifikküste verbreitet ist, hat sich aufgrund des unterschiedlichen Selektionsdrucks in dieser angrenzenden Region aus einem einzigen Vorfahren entwickelt. Ringspezies bezieht sich auf die Spezies, die in einer kreisförmigen Anordnung um einen zentralen Bereich herum vorhanden ist. Das Original Ensatin Die Arten breiteten sich von Oregon und Washington nach Süden aus, entlang zweier zusammenhängender Regionen des Central Valley – dem Küstenarm und dem Binnenarm – und entwickelten sich in Abhängigkeit vom angetroffenen Selektionsdruck. Etwa 20 verschiedene Arten von Ensatin Salamander wurden identifiziert, und eine Vermischung unter ihnen findet sich in etwa 13 Zonen. Die Arten, die in der Region, in der sich die beiden Arme treffen, in Südkalifornien bewohnen, sind jedoch so unterschiedlich, dass eine Vermischung nicht möglich ist.

Peripatric Speziation

Von Ernst Mayr vorgeschlagen, wird bei dieser Art der Artbildung eine kleine Gruppe von Mitgliedern, die eine periphere Region des Verbreitungsgebietes bewohnen, reproduktive Isolation unterziehen, um eine neue Art zu bilden. Es wird oft als eine Variation der allopatrischen Artbildung angesehen.

Mayr beobachtete, dass Populationen, die die Randregionen eines Verbreitungsgebietes bewohnen, häufig eine gewisse Varianz gegenüber den anderen Artgenossen aufwiesen und sich über das Verbreitungsgebiet ausbreiteten. Diese Divergenz nahm weiter in einem Ausmaß zu, dass diese peripheren Mitglieder, selbst wenn sie in die Nische der elterlichen Population eintraten, getrennt und reproduktiv isoliert blieben. Peripatrische Artbildung bezieht sich auch auf Artbildungsereignisse, die auftreten, wenn eine kleine Gruppe von Mitgliedern einen neuen Lebensraum besiedelt oder wenn ein peripherer Teil des Verbreitungsgebiets abbricht und isoliert wird. Beide Ereignisse führen aufgrund des einzigartigen Selektionsdrucks der Region zur Entwicklung neuer Eigenschaften, was zur Bildung einer neuen Art führt. Die Artbildung aufgrund der Fragmentierung eines peripheren Teils ähnelt der allopatrischen Artbildung, außer dass die isolierte Population im Vergleich zur Vorfahrenpopulation sehr klein ist.

Beispiele
Die Evolution der Eisbären (Ursus Maritimus) vom Braunbären (Ursus arctos) ist eines der bekanntesten Beispiele für diese Art der Artbildung. Während des Pleistozäns führte die Vereisung zur Isolation einer kleinen Population von Braunbären.

Die Mitglieder dieser kleinen Population erwarben verschiedene physische und physiologische Eigenschaften wie weißes Fell zur Tarnung im Schnee, die Fähigkeit, in extrem kaltem Wasser und über lange Distanzen zu schwimmen, Toleranz gegenüber extrem kalten Bedingungen und vieles mehr. Allerdings sind die Eisbären nicht reproduktiv von den Braunbären isoliert. Die beiden Arten können sich vermehren, um einen Hybridbären namens Grizzlybär zu produzieren. Aufgrund der enormen Anpassungen und ihrer Unfähigkeit, in den Nischen der anderen zu überleben, werden diese beiden Populationen jedoch als unterschiedliche Arten klassifiziert.

Die Londoner U-Bahn-Mücke (Culex pipiens f. molest) stellt einen interessanten Fall von peripatrischer Artbildung dar. Diese Form der Mücke hat sich im letzten Jahrhundert aus C. pipiens, sein oberirdisches Gegenstück. Es wird angenommen, dass einige C. pipiens Mitglieder wanderten in die Londoner U-Bahn ab und passten sich der unterirdischen Umgebung an. Zu diesen neu erworbenen Merkmalen gehören der Verlust der Kältetoleranz und des Winterschlafs, gepaart mit ganzjähriger Paarung und Anpassung an warme Bedingungen, im Gegensatz zu den angestammten Arten. zusätzlich C. pipiens f. molestus entwickelten die Fähigkeit, Mäuse, Ratten und Menschen zu beißen, während die angestammten Arten nur Vögel bissen. Diese neu entstandene Gruppe von Mücken ist heute in fast allen unterirdischen Systemen der Welt zu finden.

Sympatrische Speziation

Diese Art der Artbildung beinhaltet die Bildung neuer Arten aufgrund einer genetischen Divergenz zwischen einigen Mitgliedern der Art, die ein einziges geografisches Gebiet bewohnen. Anders als bei den anderen Arten der Artbildung entsteht die genetische Divergenz hier nicht durch eine Zunahme der geografischen Entfernung, sondern tritt innerhalb derselben Nische auf.

Während sie ein gemeinsames Verbreitungsgebiet bewohnen, können sich bestimmte Mitglieder an einen bestimmten Aspekt oder die lokalen Bedingungen des Verbreitungsgebiets anpassen, was zur Entwicklung neuer Verhaltens- oder genetischer Merkmale führt. Solche Anpassungen umfassen die Präferenz für einen bestimmten Wirt, Nahrung oder Unterkunft, Tages- zu Nachtgewohnheiten oder umgekehrt, Chromosomenveränderungen wie Mutationen und Polyploidie (Anwesenheit mehrerer Chromosomensätze). Im Laufe der Zeit führt der lokale Selektionsdruck zu einem so großen Unterschied, dass sie sich nicht kreuzen und eine neue Art bilden können.

Notiz― Mehrere Wissenschaftler und Naturforscher glauben, dass ein solcher Prozess nicht stattfindet, und die beobachteten oder genannten Beispiele können auf einen der oben genannten drei Modi zurückzuführen sein. Infolgedessen bleibt es immer noch ein umstrittener Modus.

Beispiele
Buntbarsche, eine Gruppe von Süßwasserfischen, die den Viktoriasee in Afrika bewohnen, repräsentieren eine Vielzahl von Arten, die sich durch sympatrische Artbildung gebildet haben. Hier variieren die Farbe des Umgebungslichts und die Klarheit des Wassers mit den unterschiedlichen Tiefen des Sees. Das Umgebungslicht in seichtem Wasser ist blau, während in tieferen Gewässern rotes Licht dominiert. Genetische Variation führte zu einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber rotem und blauem Licht.

Dies ermöglichte einigen Fischen, bei rotem Licht klarer zu sehen und anderen, bei blauem Licht klarer zu sehen. Infolgedessen blieben Fische mit einer höheren Blaulichtempfindlichkeit in den flachen Gewässern, während sich diejenigen mit einer höheren Rotlichtempfindlichkeit auf die tieferen Regionen beschränkten.

Außerdem zeigen die Buntbarsche farbige Muster, und die weiblichen Buntbarsche wählen bunte Männchen ihrer eigenen Art. Als Folge werden die weiblichen Buntbarsche im flachen Bereich, die empfindlicher auf blaues Licht reagieren, blau gefärbte Männchen wählen, während die weiblichen Buntbarsche in den tieferen Regionen rot gefärbte Männchen besser wahrnehmen und sie blauen Buntbarschen vorziehen. Somit kommt es innerhalb der beiden Populationen zu einer reproduktiven Isolation, wodurch zwei verschiedene Arten entstehen.

Die nordamerikanische Apfelmadenfliege, oder Rhagoletis pomonella, ist ein Insekt, von dem angenommen wird, dass es sich durch sympatrische Artbildung von seinen weißdornfressenden Co-Mitgliedern abweicht. Von diesen Fliegen ist bekannt, dass sie Wirtstreue zeigen, d. h. sie paaren sich spezifisch auf oder in der Nähe der Frucht ihrer Wirtspflanze. Die angestammte Rasse dieser Fliegen ernährte sich von Weißdornen. Von diesen begannen einige Mitglieder, sich von Äpfeln zu ernähren, als Äpfel in Nordamerika eingeführt wurden. Diese Mitglieder beschlossen, sich mit anderen Mitgliedern zu paaren, die sich von Äpfeln ernährten, und bevorzugten nicht die Gegenstücke, die sich von Weißdornen ernährten. Anschließend entwickelten die beiden Fliegengruppen spezifische Anpassungen für die Ernährung ihrer jeweiligen Früchte und konnten sich nicht von beiden ernähren. Dies führte zur Bildung einer neuen Population, die reproduktiv von den Weißdorn-fressenden Madenfliegen isoliert ist.

Stasipatric Speziation

Dieses von Michael White und seinen Mitarbeitern vorgeschlagene chromosomale Modell der Artbildung legt chromosomale Umlagerungen und Polyploidie als treibende Kraft für die Artbildung nahe. Es wird diskutiert, ob dieser Modus als separater Modus der Artbildung betrachtet werden sollte oder ob es sich um einen Sonderfall der sympatrischen Artbildung handelt.

Hier können Mitglieder einer Population, die ein bestimmtes Verbreitungsgebiet bewohnen und einem einheitlichen Selektionsdruck ausgesetzt sind, spontane Chromosomenveränderungen durchmachen, wie Polyploidie, die zur Artbildung führt. Polyploidie tritt bei mehreren Pflanzen häufig auf und wurde auch bei bestimmten Heuschrecken- und Stabheuschreckenrassen beobachtet.

Alle vier Arten der Artbildung basieren auf der Prämisse der lokalen Anpassung und der reproduktiven Isolation. In einigen Fällen führt das eine zum anderen, während in einigen Fällen beides gleichzeitig auftreten kann. Nichtsdestotrotz ist jeder Modus und die Fülle an dokumentierten Beispielen ein hervorragendes Beispiel dafür, wie das Leben in jedem Fall seinen Weg nimmt.

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Evolution: Ist es einer Art möglich, in eine vergangene Form zurückzufallen oder vergangene Merkmale neu zu entwickeln?

Ich habe das auf Yahoo gefragt und das hat mich interessiert:

Ich bin am meisten neugierig darauf, dass das Gehirn Befehle senden kann, um Ihre DNA zu mutieren, was genau das für einen Menschen bedeutet - ist das nicht Lamarckismus?

Bitte einem Laien erklären danke

Dein Gehirn sagt dir nicht aktiv, dass deine DNA mutieren soll. Idk, wovon dieser erste Typ spricht, aber ich glaube, es geht um DNA-Methylierung oder eine andere Form der Genregulation, die über Enzyme bestimmt wird. Übrigens, hör nicht auf ihn, wir verwenden keine "alten Gene", die wir verwenden, werden mutiert.

Und Mutation ist keine bewusste Handlung. Es geschieht durch Umweltschäden (wie UV-Schäden), aber meistens über Transposons. Das ist wie ein molekulares Roulette, bei dem DNA extrahiert oder kopiert und in andere Teile Ihres Genoms eingefügt wird. Es ist ein evolutionäres Werkzeug, das in jeden Organismus eingebaut ist. Meistens ist es nicht wahrnehmbar, wenn eine Änderung vorgenommen wird, aber jeder von Zeit zu Zeit wird das Transposon in ein aktives Gen eingefügt, ändert das Protein, für das das Gen kodiert, ändert eine physikalische Eigenschaft und gibt einen Umweltvorteil, der dann ausgewählt wird . Es ist alles molekular und wird nicht wirklich von einem Gehirn reguliert. Dies ist jedoch nur eine Möglichkeit, wie DNA mutiert wird, aber es wird angenommen, dass es eine große ist.

Aber um deine Frage zu beantworten. Wenn eine Umgebung einen gewissen Druck ausübt, der unsere früheren Merkmale begünstigt, wird die Bevölkerung dafür ausgewählt und wir würden sie erneut entwickeln. Nicht rückgängig machen, sondern uns anpassen, wo wir zufällig ehemalige Funktionen wieder entwickeln.

Bearbeiten: Ich dachte nur, ja, was du erklärst, ist wie Lamarckismus. Aber die DNA mutiert, seit alle Leben einzellige Organismen waren, wissen, wo das Gehirn in dieses Gespräch kam.


Ist es möglich, dass sich 2 verschiedene Arten irgendwann wieder zu derselben Art entwickeln?

Ich halte das überhaupt nicht für unwahrscheinlich. Tatsächlich führen die meisten Fälle von Hybridisierung mit Introgression (d. h. Rückkreuzung von Variationen von einer Elternlinie in die andere) wahrscheinlich zu dem, wonach das OP fragte. Um eines der bekanntesten Beispiele aus der Nähe zu nehmen, Homo sapiens und Homo neanderthalensis waren separate Linien, jede mit einem einzigartigen genetischen Erbe und stammte von einer gemeinsamen Ahnenlinie ab, die vor mehr als 700.000 Jahren lebte. Nach der Zeit des Wiederkontakts zwischen unseren Abstammungslinien und der Hybridisierung mit Introgression vor 100.000 bis 50.000 Jahren, Homo sapiens ist jetzt eine Hybridlinie, die eine genetische Vielfalt umfasst, die zuvor charakteristisch für die einstmals unterschiedlichen war Homo neanderthalensis Abstammung. So teilte sich eine einzelne Vorfahrenart in zwei Arten (oder wahrscheinlich mehr) und verschmolz dann wieder zu einer einzigen Art.

Dies ist höchstwahrscheinlich sehr häufig. Phylogenetische Studien, die Modelle verwenden, die diese Art der Vernetzung am Baum ermöglichen, haben sie in vielen Taxa immer wieder identifiziert. Derzeit sind phylogenetische Methoden, die Retikulationsereignisse genau ableiten können, jedoch für die meisten genomischen Datensätze zu rechenintensiv.

Es gibt keine allgemein anerkannte und eindeutige Definition einer Art. Im Wesentlichen versuchen wir, diskrete Kategorien aufzuerlegen, wenn die genetische Variation zeitlich und manchmal auch räumlich kontinuierlich ist. Im Prinzip könnte sich eine Vorfahrenart in zwei verschiedene Populationen aufteilen und dann wieder verschmelzen, ob es sich bei den verschiedenen Populationen um verschiedene "Arten" handelt, hängt weitgehend von der von Ihnen gewählten Definition ab.

In vielen Fällen werden Hybriden zwischen Arten selektiert - sie schneiden schlechter als die "reinrassigen" Arten bei der Weitergabe ihrer Gene in ihrer Umgebung ab. (In einigen Fällen ist die Hybride völlig unfruchtbar). Aber es gibt Ausnahmen, vor allem bei Pflanzen.

Nicht wirklich. Arten können durch konvergente Evolution sehr ähnlich werden, aber sie werden nie wieder genau gleich sein.

Ein Teil des Grundes liegt in der Art und Weise, wie die natürliche Selektion stattfindet. Nehmen Sie die Finken der Galápagos-Inseln. Die aktuelle Theorie besagt, dass die Finken auf verschiedenen Inseln flogen und sich niederließen, die leicht unterschiedliche Bäume, Pflanzen und Tiere hatten (die meiste Zeit nicht zu radikal unterschiedlich, aber unterschiedlich genug, um es zu bemerken). Auf jeder Insel wurden verschiedene Finken mit leichten genetischen Variationen geboren, insbesondere mit ihren Schnäbeln. Verschiedene Schnabelformen helfen Vögeln, verschiedene Arten von Nahrung zu fressen, so wie wir Menschen Zähne haben, die bei verschiedenen Arten von Nahrung helfen (wie unsere Backenzähne beim Zerquetschen helfen, während Eckzähne beim Beißen und Reißen helfen). Da einige Inseln unterschiedliche Nahrungsquellen hatten, dominierten auf den einzelnen Inseln unterschiedliche Schnabelformen, was zu etwa 15 verschiedenen Arten von Galápagos-Finken führte. Können sich diese Finken nun kreuzen und Hybriden produzieren, die ihren gemeinsamen Vorfahren ähneln? Theoretisch ja. Hybridisierungen in freier Wildbahn sind jedoch statistisch selten, teilweise aufgrund von Habitat- und sozialen Problemen. Zum Beispiel sind die Finken genetisch nahe genug, um sich zu kreuzen, aber alle bleiben auf ihren eigenen Inseln, obwohl sie zwischen den Inseln fliegen könnten, wenn sie wollten. Und die Finken haben keinen sozialen Grund, ihre Heimat zu verlassen und sich mit anderen Finken zu vermischen. Es hat keine Vorteile für sie. Also tun sie es einfach nicht

Also, lange Rede, kurzer Sinn, nein, Sie können die Evolution ohne Hybridisierung nicht zurückverfolgen und selbst das wird Sie nur so weit bringen. In freier Wildbahn, ohne menschliches Eingreifen, werden zwei Arten unterschiedlich und einzigartig bleiben und nie wieder zu einer einzigen Art zusammenlaufen.


Studie legt nahe, dass Menschen die Evolution beschleunigen können

Atlanta (4. August 2004) -- Es ist kein Geheimnis, dass sich das Leben im 21. Jahrhundert in einem rasanten Tempo bewegt. Menschliche Erfindungen wie das Internet, Mobiltelefone und Glasfaserkabel haben die Kommunikationsgeschwindigkeit erhöht, sodass sich jemand virtuell an zwei Orten gleichzeitig aufhalten kann. Aber kann der Mensch die Geschwindigkeit eines der grundlegendsten und langsamsten Prozesse der Natur, der Evolution, beschleunigen? Eine Studie von J. Todd Streelman, dem neuen Assistenzprofessor für Biologie am Georgia Institute of Technology, legt nahe, dass der Mensch die Evolutionsuhr für eine Fischart beschleunigt haben könnte.

Buntbarsche sind Biologen für ihre schnelle Evolution bekannt. Während viele Tiere Tausende von Jahren brauchen, um neue Arten zu bilden, haben die Buntbarsche des afrikanischen Malawisees in nur 500.000 Jahren schätzungsweise 1.000 neue Arten gebildet, was evolutionär blitzschnell ist. In den 1960er Jahren könnte ein Fischexporteur unwissentlich die Bühne für eine evolutionäre Explosion geschaffen haben, als er Individuen der Art Cynotilapia afra am Mitande Point auf der Thumbi West Island einführte. Ab 1983 hatte sich die Art von Mitande Point entfernt. Aber als Streelman, damals an der University of New Hampshire, Durham, und Kollegen 2001 auf die Insel gingen, stellten sie fest, dass sich der Fisch in weniger als 20 Jahren zu zwei genetisch unterschiedlichen Sorten entwickelt hatte. Die Studie erscheint in der Ausgabe von Molecular Ecology vom 13. August.

&bdquoDies ist ein großartiges Beispiel für die vom Menschen verursachte Evolution in Aktion&rdquo, sagte Streelman. &bdquoEs fügt sich zu einer wachsenden Liste von Fällen hinzu, darunter eingeschleppte Lachse, Fliegen und Pflanzen, bei denen menschliche Störungen die Bühne für eine zeitgenössische Evolution in einem Ausmaß geschaffen haben, das wir noch nie zuvor erlebt haben.&ldquo

Die Fische haben sich zu zwei genetisch unterschiedlichen und unterschiedlich gefärbten Populationen entwickelt, eine auf der Nordseite der Insel, die andere auf der Südseite, sagte Streelman. Die Farbmuster der Buntbarsche sind wichtig bei der Partnerwahl, daher können diese deutlichen Markierungen die Entwicklung neuer Arten fördern.

Ob das passiert oder nicht und wie lange es dauern wird, ist eine Frage, auf die Streelman begierig ist, eine Antwort zu finden. &bdquoEs könnte sein, dass wir in weiteren 20 Jahren neue Arten haben werden, obwohl dies von mehreren Faktoren abhängt. In jedem Fall haben wir eine wunderbare Gelegenheit, den evolutionären Verlauf dieser Populationen im Laufe der Zeit zu verfolgen. Wir planen, nächsten Juli auf die Insel zurückzukehren, um weitere Studien zu machen“, sagte er. &ldquoThumbi West wird in den kommenden Jahren ein wertvoller Arbeitsplatz sein.&rdquo


Ist es möglich, Evolutionsbiologie “sensibel” zu lehren?

Michael Reiss, Professor für naturwissenschaftliche Bildung am University College London und anglikanischer Priester, schlägt vor, dass “ wir die Art und Weise, wie wir Evolution lehren, überdenken müssen, hauptsächlich weil konventionelle Ansätze übermäßig konfrontativ sein können und “religiöse Kinder dazu zwingen, zwischen ihren zu wählen Glauben und Evolution” oder dazu führen, dass Schüler”sich weigern, sich an einer Lektion zu beteiligen.” Er schlägt vor, dass eine bessere Strategie ähnlich derjenigen wäre, die eine Reihe von &8220sensiblen&8221 Fächern &8220wie Sex . unterrichten , Pornografie, ethnische Zugehörigkeit, Religion, Todesforschung, Terrorismus und andere” und könnte “einigen Studenten helfen, Evolution als eine Möglichkeit zu betrachten, die dies sonst nicht tun würden.” [Link zu seinem ursprünglichen Aufsatz und einem früheren Beitrag über Evolution lehren: Gehen Sie voran und lehren Sie die Kontroverse].

Es besteht kein Zweifel, dass ein effektiver Lehrer versucht, Materialien sensibel zu präsentieren. Es ist die seltene Person, die jemandem zuhört, der auf feindselige, entfremdende oder herablassende Weise Ideen "lehrt". Allerdings kann es schwierig sein, die beunruhigenden Implikationen wissenschaftlicher Ideen zu vermeiden, die ihrer Akzeptanz im Wege stehen können. Die wissenschaftliche Schlussfolgerung, dass Männer und Frauen zwar verschieden, aber im Grunde gleich sind, kann Menschen auf verschiedenen Seiten des theo-politischen Spektrums verunsichern.

Tatsächlich kann ein effektiver Lehrer, ein Lehrer, der Schüler ermutigt, ihre lang gehegten oder besser gesagt, familiären oder gemeinschaftlichen Überzeugungen in Frage zu stellen, ernsthafte soziale Rückschläge verursachen – Ärger mit einem großen T. Es ist schwer vorstellbar, dass mehr effektiver Lehrer als Sokrates (

470-399 v. Chr.). Sokrates wurde “ der ‘Unsittlichkeit’ und der ‘Korruption der Jugend ’ für schuldig befunden, zum Tode verurteilt” teilweise weil er ein effektiver Lehrer war (siehe Sokrates war schuldig wie angeklagt). In einem religiösen und politischen Kontext kann es ein Verbrechen sein, akzeptierte Wahrheiten (wieder mit einem großen T) in Frage zu stellen. Im Fall von Sokrates ” glaubten Athener wahrscheinlich wirklich, dass Unerwünschte in ihrer Mitte Zeus und seine Mitgötter beleidigt hatten,” und dass “Sokrates, ein unkonventioneller Denker, der die Legitimität und Autorität vieler der akzeptierten Götter in Frage stellte, passte diese Rechnung.”

Wir müssen also Wissenschaftler und Wissenschaftslehrer fragen, ob die Präsentation einer wissenschaftlichen, dh einer naturalistischen und nicht übernatürlichen Perspektive an sich eine Unempfindlichkeit gegenüber denen mit einem übernatürlichen Glaubenssystem darstellt. Hier ist es erwähnenswert, dass der Philosoph John Gray darauf hingewiesen hat, dass solche Systeme über diejenigen hinausgehen, die auf dem Glauben an Gott(e) beruhen Triumph einer Herrenrasse, Zwangssterilisation der Untauglichen, Diktatur des Proletariats, das Ende der Geschichte in einer glorreichen kapitalistischen und technologischen Utopie. Ist eine naturwissenschaftliche oder naturwissenschaftliche Unterweisung möglich, die gegenüber denen, die solche Überzeugungen vertreten, „sensibel“ ist, das heißt unkritisch oder verärgert?

Mein ursprünglicher Eindruck ist, dass die Antwort auf diese Frage wahrscheinlich davon abhängt, ob man Wissenschaft als Weg zur Wahrheit betrachtet, mit einem gezielten Großbuchstaben T, oder eher, dass das Ziel von Wissenschaftlern darin besteht, ein funktionierendes Verständnis der Welt um sich herum aufzubauen und in uns. Wissenschaftler und insbesondere Biologen, die sich täglich mit den Auswirkungen scheinbar unintelligenter entworfener Organismen (aufgrund der Funktionsweise der Evolution) auseinandersetzen müssen, sind sich bewusst, dass absolute Gewissheit kontraproduktiv ist. Dennoch kann die nachgewiesene Erklärungs- und Technologiekraft des wissenschaftlichen Unternehmens den starken Eindruck verstärken, dass es eine tiefe Verbindung zwischen wissenschaftlichen Ideen und der Art und Weise gibt, wie die Welt wirklich funktioniert. Und während einige Wissenschaftler unwissenschaftliche Spekulationen befürworten (denken Sie an Multiversen und kosmisches Bewusstsein), ist die Wahrheit des wissenschaftlichen Denkens mit einem kleinen t überall um uns herum.

Foto der Milchstraße von Tim Carl Photography, mit Genehmigung verwendet

Eine wissenschaftlich fundierte Einschätzung der unvorstellbaren Größe und des Alters des Universums, zusammen mit zwingenden Beweisen für das relativ junge Erscheinen des Menschen (Homo sapiens von ihren Metazoen-, Wirbeltier-, Tetrapoden-, Säugetier- und Primaten-Vorfahren) können nicht umhin, unser Denken über unsere Bedeutung im Gesamtsystem der Dinge zu beeinflussen (vorausgesetzt, es gibt einen solchen, möglicherweise unaussprechlichen Plan)(1). Die nachweislich zufälligen Mutationsprozesse und die im Allgemeinen rücksichtslose Logik, mit der Organismen überleben, sich reproduzieren und entwickeln, können selbst den Optimisten dazu bringen, zu hinterfragen, ob die Existenz eine wirkliche Bedeutung hat.

Betrachten Sie als Beispiel die potenziellen Auswirkungen der Fortschritte im Bereich der computergestützten künstlichen Intelligenz zusammen mit den Fortschritten in unserem Verständnis der molekularen und zellulären Verbindungsnetzwerke, die dem menschlichen Bewusstsein und Selbstbewusstsein zugrunde liegen. Es ist ein kleiner Schritt, implizit oder explizit zu dem Schluss zu kommen, dass Menschen (und alle anderen Organismen mit einem Nervensystem) „nur“ feuchte Maschinen sind, die kontrolliert und manipuliert werden können (und vielleicht sollten). Die Prämisse, die “selbstverständliche Wahrheit”, dass Menschen an und für sich wertgeschätzt und ihre Rechte respektiert werden sollten (2) wird durch die Fähigkeit von Maschinen, das zu tun, was bisher ausschließlich als menschlich galt, untergraben Verhaltensweisen.

Menschen und ihre Gesellschaften gibt es schließlich erst seit einigen zehntausend Jahren. Während dieser Zeit sind menschliche soziale Organisationen von kleinen wandernden Banden, die von evolutionären Verwandtschafts- und Gruppenauswahlprozessen beeinflusst wurden, zu verschiedenen sozialen Systemen übergegangen, die von mehr oder weniger funktionalen Demokratien, Pseudo-Demokratien (einschließlich unserer eigenen wachsenden Plutokratie), Diktaturen und einigen Religionen reichen -basierten und totalitären Polizeistaaten. Ob der Mensch eine langfristige Zukunft hat (im Vergleich zu den Jahrmillionen, in denen Dinosaurier das Leben auf der Erde dominierten), bleibt abzuwarten – obwohl wir ziemlich sicher sein können, dass die Erde und viele ihrer nichtmenschlichen Bewohner weiterhin existieren und entwickeln sich über Millionen bis Milliarden von Jahren, zumindest bis die Sonne explodiert.

Wie lehren wir also wissenschaftliche Schlussfolgerungen und ihre empirischen Grundlagen, die zusammen argumentieren, dass Wissenschaft repräsentiert, wie die Welt wirklich funktioniert, ohne die religiös und politisch Fanatiker unter uns zu verärgern? Diejenigen, die wissenschaftliches Denken am vehementesten ablehnen, weil sie von seinen scheinbar unvermeidlichen Implikationen am stärksten bedroht sind. Die Antwort ist diskussionswürdig, aber meiner Meinung nach geht es darum, Studenten beizubringen (und die Öffentlichkeit zu ermutigen), empirisch fundierte und damit inhärent begrenzte Beobachtungen und die logischen, kohärenten und überprüfbaren wissenschaftlichen Modelle, die sie hervorbringen, von unbestreitbarer WAHRHEIT zu unterscheiden. und auf Offenbarung basierende Glaubenssysteme. Vielleicht müssen wir uns explizit auf den Wert der Wissenschaft konzentrieren und nicht auf ihre “Wahrheit”. Das zu stärken, was Wissenschaft letztlich für das rechtfertigt, was die gesellschaftliche Unterstützung dafür rechtfertigt, nämlich dazu beizutragen, menschliches Leid zu reduzieren und (wo es sinnvoll ist) die menschliche Erfahrung zu verbessern, Ziele, die in der vielleicht logisch nicht zu rechtfertigenden, aber dennoch wesentlichen Akzeptanz des Inhärenten verankert sind Wert eines jeden Menschen.

  1. Entschuldigung für “Good Omens”
  2. Zum Beispiel: „Wir halten diese Wahrheiten für selbstverständlich, dass alle Menschen gleich geschaffen sind, dass sie von ihrem Schöpfer mit bestimmten unveräußerlichen Rechten ausgestattet sind, darunter Leben, Freiheit und das Streben nach Glück.“

Seltene Mutation?

Lenski rechnete aus, dass zu diesem Zeitpunkt genug Bakterienzellen gelebt und abgestorben seien, dass alle einfachen Mutationen bereits mehrfach aufgetreten sein müssten.

Das bedeutete, dass das Merkmal “Citrat-plus” etwas Besonderes gewesen sein musste – entweder war es eine einzelne Mutation ungewöhnlich unwahrscheinlicher Art, eine seltene Chromosomeninversion, oder um die Fähigkeit zu erlangen, Citrat zu verwenden, mussten mehrere Mutationen akkumuliert werden der Reihe nach.

Um das herauszufinden, wandte sich Lenski an seinen Gefrierschrank, in dem er alle 500 Generationen Proben jeder Population aufbewahrt hatte. Diese ermöglichten es ihm, die Geschichte von jedem beliebigen Ausgangspunkt aus wiederzugeben, indem er die Bakterien wiederbelebte und die Evolution erneut “replay” ließ.

Würde sich die gleiche Population entwickeln? Ort+ fragte er sich wieder, oder würde einer der 12 mit gleicher Wahrscheinlichkeit den Jackpot knacken?


Warum die Evolution auf Inseln wild wird: Die Wissenschaft der adaptiven Strahlung

Bei der adaptiven Strahlung entwickeln sich viele verschiedene Arten aus einer einzigen Vorfahrenart. Jede neue Art entwickelt sich, um eine andere Nische zu nutzen, beispielsweise eine Nahrungsquelle. In the example above, Hawaiian honeycreepers evolved a range of bill forms in response to available food sources on the Hawaiian archipelago. Illustration by Jillian Ditner, photo by Ashlyn Gehrett. See larger image.

More From Living Bird

Normally, bird identification begins by mentally assessing similarities to other familiar birds: Is it a finch, tanager, wren, or sparrow? Experience allows for an educated guess and turning right to the relevant section of a field guide where the unknown bird’s likely family is illustrated.

But there are places in the world where even very closely related birds look incredibly different from one another. For example, on the Galápagos Islands one bird species might look like a warbler, another like a grosbeak, and a third like no other bird on the planet. Yet despite their different shapes, sizes, and colors, these three birds are all in the same family—close descendants of the same avian ancestor.

The process that creates these many different forms stemming from the same original bird is called “adaptive radiation,” and it has confounded past generations of seasoned naturalists and expert ornithologists. Yet however perplexing, a deeper look at adaptive radiations reveals that these birds are wondrous examples of the power of evolution to create new forms. Among the most spectacular extremes of bird evolution, these explosions of avian diversity are worth understanding, celebrating, and conserving.

Evolution goes into overdrive to fill unoccupied niches

Scientists apply the term “adaptive radiation” to groups in which one ancestor species has rapidly evolved into many descendant species, each with its own specialized way of life.

Here, the word “adaptive” invokes the process of natural selection that has fine-tuned each species to use its environment in a different way. One bird species might evolve a long, curved beak that is particularly well suited for sipping nectar from within deep flowers, while another species might evolve a massively robust beak that allows it to crack open the hardest of seeds. Each of these adaptations allows its respective species to use its environment in a different way.

The second word—“radiation”—refers to the particularly rapid diversification of many species that evolve from a single common ancestor. One hallmark of adaptive radiation is the unusually fast pace of species forming and diverging from one another.

Some of the clearest examples of these evolutionary explosions have occurred on remote island archipelagos that offer freedom from competition and access to a variety of habitats.

Because land birds rarely make it to isolated islands, the few pioneering species that first arrive and colonize find a wide-open ecosystem with many vacancies for exploiting food resources. The absence of competitors makes it possible for the colonizing species to be fruitful and multiply, evolving and spiraling off into many descendant species that each starts to specialize in different food types.

Darwin’s Finches: A classic example of adaptive radiation

Darwin’s finches: The Large Ground-Finch uses its large, heavy bill to crack large seeds, eat fruits, and occasionally eat caterpillars. Die Genovesa Cactus-Finch is often found in dry shrubland where cacti abound. Its bill is perfect for taking cactus pulp, flowers, and fruit. Green Warbler-Finch is like a warbler of any genus, and uses its thin bill to pluck small insects and spiders from branches and leaves. Galápagos Islands photo by Irby Lovette graphic by Jillian Ditner.

Rapid Evolution


Darwin’s finches are also famous as a textbook example of natural selection in action. Bill sizes of Medium Ground-Finches on tiny Isla Daphne change in average size from generation to generation as they evolve in response to changing seed crops—larger bills for larger seeds, and smaller bills for smaller seeds. This demonstration that bill evolu­tion can happen within decades showcases how Darwin’s finches could have evolved such a diversity of bills over much longer time spans.

Adaptive radiation confused Charles Darwin. When first observing the finches of the Galápagos Islands, Darwin classified some species as wrens or warblers, others as grosbeaks, some as finches, others as blackbirds. It was only after expert ornithologists back in England examined his specimens that Darwin realized all of these birds were closely related, rather than members of different avian families. Today we refer to this entire group as “Darwin’s finches,” even though Darwin’s first impressions of them were mistaken.

Genetic evidence has since revealed another surprise: Darwin’s famous “finches” are actually tanagers! Their ancestor was a small tanager that colonized the archipelago about 2 million years ago. Nobody knows exactly how that first colonist arrived perhaps a small flock was blown far out to sea in a storm. That single ancestor has since radiated into 17 or so descendant species with a great variety of bill shapes, ranging from short, pointed bills in the insect-eating warbler-finches to the massive, seed-cracking bill of the Large Ground-Finch. Some of these finch species no longer interbreed, yet others still hybridize frequently.

Malagasy Vangas: Evolution creates a woodpecker from a warbler

Vangas of Madagascar: The Nuthatch-Vanga creeps up tree trunks in search of beetles, worms, roaches, and small vertebrates. Blue Vanga has a thick bill used for consuming insects such as caterpillars and occasionally berries. The long, curved bill of the Sickle-billed Vanga pries up bark to reveal invertebrates such as spiders, roaches, crickets and beetles. Madagascar photo by Ron Knight graphic by Jillian Ditner.

Evolutionary Outliers

Helmeted Vanga. Illustration by Jillian Ditner.

One of the most fascinating aspects of adaptive radiation is how it sometimes results in species that look like no other in the world. The Helmet Vanga is one of these evolutionary novelty species. It uses its massive blue-and-black bill to glean large insects and small lizards from vegetation, often acting like a bizarre giant flycatcher. No other bird in the world has this combination of bill and foraging behavior.

The vangas of Madagascar represent an adaptive radiation of notable antiquity. The ancestor of all vangas colonized the island of Madagascar about 20 million years ago and was most likely a bird that gleaned insects off vegetation like a war­bler. From that single species evolved 21 descendant vanga species, representing a great variety of feeding strategies—an aerial, flycatcher-like bird that snaps up insects out of mid-air a bird that probes into bark like a woodpecker and many others that forage in different ways.

Many vanga species are so different from one another that for centuries they were classified into different bird families: vanga species vary greatly in coloration, size, feeding behavior, and bill shape. Thanks to genetic studies, ornithologists have discovered that these vangas are all part of a single, grand adaptive radiation.

Hawaiian Honeycreepers: Adaptive radiation goes to extremes

Hawaiian honeycreepers: Iiwi have a long decurved bill adapted to retrieve nectar from certain flowers. Maui Parrotbill forages by ripping open branches to extract concealed invertebrates. Lesser Akialoa used its long, curved beak to probe into bark to uncover hidden arthropods. *All birds in the genus Akialoa are now extinct. Hawaii photo by Brandy Saturley illustration by Jillian Ditner.

Evolution’s Creativity Eroded by Extinction

The recent extinction of many Hawaiian honeycreeper species adds poignancy to their evolutionary story. Sadly, well over half of the species in this celebrated example of adaptive radiation have suffered recent human-caused extinctions, and nearly all the remaining Hawaiian honeycreepers are threatened or endangered—a cautionary tale about how easy it can be to lose bird species and their adaptations that took millions of years to evolve.

Many ornithologists tout the Hawaiian honeycreepers as the most spectacular avian example of adaptive radiation. From a single ancestor, this group evolved into more than 50 honeycreeper species spanning an incredible variety of bill shapes and feeding behaviors. This adaptive radiation was fostered by the absence of competing species: the Hawaiian archipelago is so remote that very few other landbirds ever found their way there, leaving many habitats and food types open for the honeycreepers.

The ancestor of the honeycreepers was a rosefinch-like bird, most likely from Asia, that first colonized the archipelago about 6 to 7 million years ago. Over the following millennia, these finchlike colonists diversified into an incredible variety of forms, with honeycreeper species that mirror nearly all the bill shapes found in passerine songbirds around the world—nectar sippers, seed eaters, tree bark foragers, and more—plus several bill shapes not found in any other birds anywhere else on the planet.

Selection at work in your backyard

Although the most famous adaptive radiations of birds have occurred on islands, the same processes of evolution are happening among birds everywhere. If you have a bird feeder nearby, take a close look at the beaks of your avian visitors.

To learn more about the wonders of adaptive radiation check out the Handbook of Bird Biology. The information in this article is featured in Chapter 3. If you are intrigued by birds and the scientific concepts they illustrate, you may enjoy the Comprehensive Bird Biology online course offered through the Cornell Lab of Ornithology’s Bird Academy.

The birds with the largest and heaviest bills—like cardinals or grosbeaks— are particularly well adapted for opening large and hard seeds. For example, a cardinal can easily crack a tough sunflower seed. At the other extreme, the diminutive siskins and redpolls use their tiny, sharp-pointed bills to eat small seeds, like the black thistle or nyjer seeds that require a special type of bird feeder with small openings. In the middle of the range are many seedeating birds such as finches, juncos, sparrows, and goldfinches with medium-sized bills adapted for cracking and eating medium-sized seeds.

None of these species originally evolved their particular bill size in response to the cultivated seeds we now provide in bird feeders, but their behavior at feeders is a good indication of how they have evolved to specialize in different foods. Cardinals are great at cracking large seeds, but their large bills make them far less efficient than siskins at eating the smallest seeds. In turn, siskins can easily and efficiently manipulate tiny seeds, but they would starve before being able to crack open a tough sunflower seed. Given the popularity of bird feeding, it seems entirely possible that these birds are experiencing new kinds of evolutionary selection from these abundant food sources.

Irby Lovette is the Fuller Professor of Ornithology at Cornell University and lead editor of the Cornell Lab of Ornithology Handbook of Bird Biology. Jillian Ditner is Living Bird graphics artist.


Is There Any Plausible Reason Why Aliens Would Evolve To Look Like Us?

In science fiction movies and TV shows, intelligent aliens are usually the same basic shape as humans: two arms, two legs and a head. But why would creatures that evolved on a completely different planet look so similar to us? We asked some experts, and they told us the most likely explanations for humanoid aliens.

Top image: Artwork by Wayne Douglas Barlowe

The truth is, aliens tend to look like us in science fiction for a couple of basic reasons: budget, and relatability.

"Most aliens in SF are humanoid because humans produce SF," says Michael H. New , an Astrobiology Discipline Specialist at NASA. "While we are interested in the 'other,' our conception of otherness is often limited."

And a lot of experts firmly believe that aliens would not look at all like humans. For example, Stephen Jay Gould claims that life that evolved elsewhere would look totally different from us — and in fact, if you "reran the tape" from the beginning of life on Earth, you wouldn't end up with humans on this planet either. The emergence of humanoids on Earth is a totally random event that was a fluke, even with the exact conditions that we arose from.

But let's say that we do meet aliens, and they turn out to be bipeds with a roughly human-like shape. how do we explain that?

Panspermie

This is the most common explanation for creatures that look sort of like us turning up all over the universe. Either humanoid aliens spread their DNA across the galaxy to give rise to creatures in their image, or the DNA just spread through the galaxy on its own, on asteroids and stuff.

Star Trek: Die nächste Generation reaches for this explanation in the episode "The Chase," pictured above. And it's the centerpiece of the recent movie Prometheus, sowie.

"I'm of the strong opinion that if humanoid aliens exist, they must have some genetic heritage in common with human beings," says Mark A. Bullock with the Southwest Research Institute. Heɽ find that easier to believe than the notion that humanoids could evolve independently elsewhere. Plus " it's been shown that panspermia is quite a viable mechanism, so the interchange of genetic material between worlds is not out of the question."

Could aliens have created life on Earth?

We know a lot about the history of life on Earth, but how it began is still one of our greatest…

If the galaxy really did turn out to be full of humanoid aliens, "some kind of panspermia wouldn't be a bad explanation," New tells io9. "We're bilaterally symmetric and bipedal because our ancestors were." It's entirely possible that if certain events had played out differently, the dominant species on Earth would have had a very different shape.

The Burgess Shale, which is roughly 500 million years old, "displays a wide range of body plans, only some of which are still seen on the modern Earth," adds New. So he believes youɽ need some outside intervention to account for humanoid aliens.

Bullock sounds a similar note, saying that the Cambrian explosion, 600 million years ago, "saw a great deal of evolutionary experimentation with body plans," some of which could be a glimpse of life forms that we might see on other planets.

At the same time, panspermia is only really likely at the microbial level, cautions Joan L. Slonczewski , a biology professor at Kenyon College and science fiction author whose books include A Door Into Ocean und The Highest Frontier . Beyond microbes, panspermia doesn't really make much sense as an explanation for humans' own development.

"Humans on Earth are so obviously a part of Earth's evolutionary program," says Sclonczewski. "From the molecular and cellular level, to the shape of organisms, we humans evolved here."

Konvergente Evolution

Or maybe humanoids just evolved on other planets, separately from us, because they just arrived at the same destination via other paths?

There are certain things about humans that helped us rise over other primates, says James Kasting , a distinguished professor of Geoscience at Penn State University. Our opposable thumbs helped us grasp tree branches, and also hold tools. And walking upright was useful, as well. Finally, being warm-blooded helped us to power our big brains.

"I would think that there's a good chance that intelligent alien life evolved in more or less the same way and would thus bear some resemblance to humans," says Kasting. "Not necessarily a close resemblance, though."

The upright-walking, bipedal, two-armed posture "seems to have evolved independently in various unlikely contexts, from meerkats to velociraptors," notes Slonczewski. "Maybe it just makes sense to have two feet to move, two hands to manipulate something, and a sensory 'head' with as wide a view as possible. Then again, that's what we have, so it makes sense to us."

We've seen enough examples of convergent evolution on Earth to believe that it could happen on other planets as well, notes Steven J. Dick , the 2013-2014 Baruch S. Blumberg NASA/Library of Congress Chair in Astrobiology at the Library of Congress. "For example, the eye has been reinvented many times independently, as have wings in insects, birds and bats. Fish and marine mammals such as dolphins have evolved streamlined shapes for their water environment."

Dick recommends the 1981 book Life in Darwin's Universe: Evolution and the Cosmos by Gene Bylinsky, which argues that "a limited number of engineering solutions" are possible when it comes to successful life forms.

But Dick adds that you can't discount environmental factors which would ensure that life on other planets would look at least somewhat different, including gravity. Dick tells io9:

Because they would have been shaped by their own unique planetary environments, organisms would be different from us in the particulars, just as there is great diversity of life on Earth, including the different requirements of land and water organisms. More generally, gravity imposes size limitations on life from the cell to the whale is a large range indeed, but the food system of the whale (and the dinosaur on land) must strain to feed such a large structure, even as the heart struggles to sustain its blood flow. Life on a low-gravity planet might be free to soar upward both in the plant and animal kingdom, while life on a high-gravity planet would be correspondingly stifled.

Bilaterale Symmetrie

Let's say that the notion of aliens separately evolving bodies that have more or less a human silhouette is kind of unlikely — it's still possible that bilateral symmetry could be a constant among intelligent life forms, say some experts. This refers to the fact that your left and right sides are more or less the same, with an eye, an ear, an arm and a leg on either side.

"Bilateral symmetry appeared independently several different times in the evolution of larger organisms on Earth," says Bullock. "So bilateral symmetry may be a common feature of intelligent life, regardless of whether its specific body plan."

And once you get bilateral symmetry, you are going to start drifting in the direction of a vaguely humanoid body plan, argues Bjørn Østman with Michigan State University. The symmetry means you'll have an even number of limbs — which is most likely going to be four, rather than six or more, which don't convey enough of an advantage to justify the extra limbs.

"Even on earth there are lots of animals that have more than two pairs of limbs," concedes Østman. "But I think that the reason why we have lots and lots of animals that hva four limbs is that that's highly advantageous. It just happens to be mechanically a very good solution to traversing a rugged landscape."

And once you have a lot of quadripeds on land, one of those quadripeds is going to start using its front limbs to manipulate tools. "If you can free two limbs to manipulate tools, then it becomes very advantageous to develop high intelligence," notes Østman.

So assuming an intelligent alien is symmetrical and has some of its limbs devoted to tool use, then it might end up being roughly bipedal, says Østman. And the sensory organs, like eyes, will have to be forward-looking and not too far away from the tool-using limbs. Which means you end up with something like a head, because the nervous system will be close to the sensory organs for maximum efficiency.

Thus those two factors — symmetry and tool use — may lend themselves to something at least vaguely similar to a human shape, in Østman's view.

"If we were to eventually find other intelligent life in the universe, they would be humanoid, I think," Østman concludes. "I find that a high probability." But at the same time, he admits he's in the minority, and most other scientists agree with Gould that humanoid life is unlikely to evolve elsewhere.


Deepening Social and Political Conflict in your Fiction

In many speculative fiction works, war or civil unrest is common, sometimes it&rsquos a given. And yet so often, these grand, world-shattering wars are shallow when looked at straight-on. If you think about the history of the conflict or the spark that sent the nations to war, you can come up kind of dry. A lot of readers are tired of &ldquoWAR&rdquo being the default backdrop of a story, especially when it&rsquos used as a prop rather than handled with the care it should be.

So how do you make sure that your social and political conflicts don&rsquot just provide a canvas to your story, but help deepen and strengthen the world and the characters therein? Simple! Just do a little thinking!


Schau das Video: Whats the Deepest Hole We Can Possibly Dig? (Juni 2022).


Bemerkungen:

  1. Burgtun

    Natürlich entschuldige ich mich, aber meiner Meinung nach gibt es eine andere Möglichkeit, das Problem zu lösen.

  2. Maro

    I absolutely disagree with the previous statement

  3. Roddrick

    Ich finde, dass Sie nicht Recht haben. Ich bin sicher. Wir werden diskutieren. Schreiben Sie in PM, wir werden reden.

  4. Acaiseid

    Nach langem Herumirren durch die überfluteten Foren,



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