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Gibt es Hinweise darauf, dass der Mensch schon einmal vom Aussterben bedroht war?

Gibt es Hinweise darauf, dass der Mensch schon einmal vom Aussterben bedroht war?


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Waren wir als Spezies in der Vergangenheit vom Aussterben bedroht? Führt es zu einem „Bevölkerungsengpass“? Wenn ja, welche genetischen Beweise gibt es dafür?


Es gibt zahlreiche genetische Beweise für einen Bevölkerungsengpass nach der Auswanderung aus Afrika. Dies würde die reduzierte genetische Vielfalt erklären, die in nicht-afrikanischen Populationen gefunden wird.

Es gibt weitere Hinweise auf einen früheren großen Engpass, der die menschliche Bevölkerung auf etwa 10.000 Personen reduzierte.

Diese Art von Studien werden heute typischerweise über die Koaleszenztheorie unter Verwendung von Sequenzen des gesamten Genoms durchgeführt.


Ich habe gerade diesen schönen Blog-Beitrag gefunden, der das Nature-Papier zusammenfasst, auf das ich verlinkt habe.


Gibt es Hinweise darauf, dass der Mensch schon einmal vom Aussterben bedroht war? - Biologie

Aussterben: Georges Cuvier

Bis zum 18. Jahrhundert wurden Fossilien in die lebende Welt eingeführt. Anstatt von Gesteinen selbst produziert zu werden, wurden Fossilien als Überreste von Tieren oder Pflanzen erkannt. Sie sahen zu sehr nach einer bestimmten lebenden Spezies aus, um etwas anderes zu sein. Im Laufe des achtzehnten Jahrhunderts tauchten einige Fossilien auf, die nicht so genau mit den bekannten lebenden Arten in Verbindung gebracht werden konnten. Elefanten zum Beispiel hatten Fossilien in Italien hinterlassen, wo sie nicht mehr zu finden waren. Dennoch lebten noch Elefanten in Afrika, und Naturforscher nahmen an, dass andere Fossilien in einem abgelegenen Teil der Welt ihre eigenen lebenden Gegenstücke hatten. Aber am Ende des Jahrhunderts machte ein französischer Naturforscher eine erstaunliche Offenbarung bekannt: Einige Arten waren tatsächlich vom Angesicht der Erde verschwunden.

Georges Cuvier (1769-1832) trat 1795 dem noch jungen Nationalmuseum in Paris bei und wurde schnell zum weltweit führenden Experten für die Anatomie von Tieren. Dieses Wissen nutzte er dann, um Fossilien mit beispielloser Einsicht zu interpretieren. Der Legende nach genügten ihm manchmal sogar ein paar Knochenfragmente, um die komplette Anatomie einer bisher unbekannten Spezies mit unheimlicher Genauigkeit zu rekonstruieren.

Dieser Druck zeigt die Bergung der ersten Mosasaurier-Fossilien im Jahr 1780. Cuvier nutzte die Fossilien, um seine radikalen Ideen zum Aussterben zu unterstützen.

Einige frühere Naturforscher wie Buffon hatten argumentiert, dass Arten aussterben könnten. Aber für einige Leute zu Cuviers Zeiten war die Vorstellung vom Aussterben religiös beunruhigend. Wenn Gott am Anfang der Welt die gesamte Natur nach einem göttlichen Plan erschaffen hätte, wäre es für ihn unvernünftig, einige Teile dieser Schöpfung absterben zu lassen. Wenn das Leben aus einer großen Kette des Seins bestünde, die sich von Meeresschleim über Menschen bis hin zu Engeln erstreckt, würde das Aussterben einige ihrer Glieder entfernen.

Cuvier begründete das Aussterben als Tatsache, die jede zukünftige wissenschaftliche Theorie des Lebens erklären musste. Nach Darwins Theorie drohten Arten, die sich nicht an sich ändernde Umgebungen anpassten oder der Konkurrenz anderer Arten standhielten, der Vernichtung. Darwin akzeptierte jedoch nicht alle Ideen Cuviers über das Aussterben. Wie Charles Lyell vor ihm bezweifelte er, dass Arten bei großen „Katastrophen“ ausstarben. So wie sich die Geologie des Planeten allmählich veränderte, so starben auch seine Arten allmählich aus, als neue Arten entstanden.

Hintergrundauslöschung und Katastrophe
In dieser Hinsicht hat sich Cuvier einigermaßen bestätigt. 99% aller Arten, die jemals auf der Erde existierten, sind heute ausgestorben. Die meisten dieser ausgestorbenen Arten verschwanden in einem darwinistischen Rinnsal, was Paläontologen "Hintergrundaussterben" nennen. Aber in den letzten 600 Millionen Jahren hat das Leben mehrmals "Massenaussterben" erlebt, bei dem die Hälfte oder mehr aller damals lebenden Arten in weniger als zwei Millionen Jahren verschwanden – ein Wimpernschlag. Die Ursachen können Asteroiden, Vulkane oder relativ schnelle Änderungen des Meeresspiegels sein. Diese Aussterben markieren einige der großen Übergänge im Leben, als neue Artengruppen die Möglichkeit bekamen, die Nischen der alten zu übernehmen. Säugetiere zum Beispiel dominierten das Land erst, als riesige Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren beim Aussterben der Kreide und des Tertiärs verschwanden. Mit anderen Worten, wir Menschen sind die Kinder des Aussterbens.


Gefährdete Arten: Der Mensch könnte vor 1 Million Jahren vom Aussterben bedroht sein

Neue genetische Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die frühen Menschen, die vor etwa einer Million Jahren lebten, extrem kurz vor dem Aussterben standen.

Die genetischen Beweise deuten darauf hin, dass der effektive Populationsindikator für die genetische Vielfalt und die frühen menschlichen Spezies damals, einschließlich Homo erectus, H. ergaster und archaisch H. sapiens, war ungefähr 18.500 Individuen (man nimmt an, dass sich der moderne Mensch aus H. erectus), sagt Lynn Jorde, Humangenetikerin an der University of Utah in Salt Lake City. Diese Zahl entspricht einer Gesamtpopulation von 55.500 Personen, Spitze.

Man könnte annehmen, dass die Zahl der Homininen zu dieser Zeit zunahm, da fossile Beweise zeigen, dass sich Mitglieder unserer Gattung Homo in Afrika, Asien und Europa ausbreiteten, sagt Jorde. Doch die aktuelle Studie von Jorde und seinen Kollegen legt stattdessen nahe, dass die Population und damit ihre genetische Vielfalt vor rund einer Million Jahren einen herben Rückschlag erlitten hat. Der Befund wird in der Ausgabe vom 18. Januar von Proceedings of the National Academy of Sciences.

Um diese Schätzungen vorzunehmen, scannte Jordes Gruppe zwei vollständig sequenzierte moderne menschliche Genome auf eine Art bewegliches Element namens Alu-Sequenzen. Alu-Sequenzen sind kurze DNA-Schnipsel, die sich zwischen Regionen des Genoms bewegen, wenn auch mit so geringer Häufigkeit, dass ihr Vorhandensein in einer Region darauf hindeutet, dass sie ziemlich alt ist. Da ältere Alu-haltige Regionen Zeit hatten, mehr Mutationen zu akkumulieren, konnte das Team auch das Alter einer Region anhand ihrer Nukleotiddiversität abschätzen. Das Team verglich dann die Nukleotide in diesen alten Regionen mit der Gesamtdiversität in den beiden Genomen, um Unterschiede in der effektiven Populationsgröße und damit die genetische Vielfalt zwischen modernen und frühen Menschen abzuschätzen.

"Dies ist ein origineller Ansatz, weil sie zeigen, dass man mobile Elemente verwenden kann, um eine Region des Genoms zu markieren", sagt C&ecutedric Feschotte, ein Evolutionsgenetiker an der University of Texas Arlington.

Die Schätzung der effektiven Bevölkerungsforscher auf etwa 18.500 zeigt, dass das Ausmaß der genetischen Vielfalt unter den vor einer Million Jahren lebenden Homininen zwischen 1,7 und 2,9 Mal größer war als beim heutigen Menschen. (Andere Studien haben gezeigt, dass die heutige effektive Bevölkerung etwa 10.000 beträgt.) Jorde sagt, der Grund dafür, dass die moderne effektive Bevölkerung so viel kleiner ist als die derzeitige Zahl der Menschen (fast sieben Milliarden), ist, dass eine Bevölkerungsexplosion aufgetreten ist, wahrscheinlich aufgrund von die Entwicklung der Landwirtschaft vor etwa 10.000 Jahren. Er erwartet nicht, dass es einen so erstaunlichen Unterschied zwischen der effektiven und der tatsächlichen Population der frühen Menschen gegeben hätte.

Jorde glaubt, dass die verminderte genetische Vielfalt vor einer Million Jahren darauf hindeutet, dass menschliche Vorfahren zu dieser Zeit ein so verheerendes katastrophales Ereignis erlebten wie ein angeblicher Supervulkan, von dem angenommen wird, dass er vor 70.000 Jahren fast den Menschen ausgelöscht hat. "Wir haben diese Zyklen durchgemacht, in denen wir eine große Population hatten, aber auch, wo unsere Population sehr, sehr klein war", sagt er.

ÜBER DIE AUTOREN)

Carina Storrs ist freiberufliche Autorin in New York City. Das Pulitzer Center on Crisis Reporting bot Reiseunterstützung für diese Geschichte, die ursprünglich in Natur.


Gab es eine Zivilisation auf der Erde vor den Menschen?

Es dauerte nur fünf Minuten, bis Gavin Schmidt über mich spekulierte.

Schmidt ist Direktor des Goddard Institute for Space Studies (alias GISS) der NASA, einer klimawissenschaftlichen Einrichtung von Weltrang. Eines Tages im letzten Jahr kam ich mit einem abwegigen Vorschlag zu GISS. In meiner Arbeit als Astrophysiker hatte ich begonnen, die globale Erwärmung aus einer „astrobiologischen Perspektive“ zu erforschen. Das bedeutete die Frage, ob eine Industriezivilisation, die auf irgendeinem Planeten entsteht, durch ihre eigene Aktivität ihre eigene Version eines Klimawandels auslösen wird. An diesem Tag besuchte ich GISS in der Hoffnung, einige klimawissenschaftliche Erkenntnisse und vielleicht auch Mitarbeiter zu gewinnen. So landete ich in Gavins Büro.

Gerade als ich meinen Pitch auf Touren brachte, stoppte Gavin mich.

„Warte eine Sekunde“, sagte er. „Woher weißt du, dass es das einzige Mal auf unserem eigenen Planeten war, dass es eine Zivilisation gab?“

Ich brauchte ein paar Sekunden, um meinen Kiefer vom Boden aufzuheben. Ich war sicherlich in Gavins Büro gekommen, um bei der Erwähnung von „Exo-Zivilisationen“ auf Augenrollen vorbereitet zu sein. Aber die Zivilisationen, nach denen er fragte, hätten vor vielen Millionen Jahren existiert. Als ich dort saß und das riesige Teleskop der evolutionären Vergangenheit der Erde vor meinem geistigen Auge sah, verspürte ich eine Art Temporalschwindel. „Ja“, stammelte ich. „Könnten wir sagen, ob es so tief in der Zeit eine industrielle Zivilisation gegeben hat?“

Wir sind nie wieder zu Außerirdischen gekommen. Stattdessen führte dieses erste Gespräch zu einer neuen Studie, die wir kürzlich in der . veröffentlicht haben Internationale Zeitschrift für Astrobiologie. Obwohl keiner von uns es in diesem Moment sehen konnte, öffnete Gavins eindringliche Frage ein Fenster nicht nur in die Vergangenheit der Erde, sondern auch in unsere eigene Zukunft.

Wir sind es gewohnt, uns ausgestorbene Zivilisationen in Form von versunkenen Statuen und unterirdischen Ruinen vorzustellen. Solche Artefakte früherer Gesellschaften sind in Ordnung, wenn Sie sich nur für Zeitskalen von einigen Tausend Jahren interessieren. Aber sobald Sie die Uhr auf Dutzende von Millionen oder Hunderte von Millionen von Jahren zurückdrehen, werden die Dinge komplizierter.

Wenn es um direkte Beweise für eine industrielle Zivilisation geht – Dinge wie Städte, Fabriken und Straßen – reichen die geologischen Aufzeichnungen nicht über die sogenannte Quartärzeit vor 2,6 Millionen Jahren zurück. In der Negev-Wüste liegt beispielsweise der älteste großflächige Abschnitt der antiken Oberfläche. Es ist „nur“ 1,8 Millionen Jahre alt – ältere Oberflächen sind meist im Querschnitt durch so etwas wie eine Felswand oder Felseinschnitte sichtbar. Gehen Sie viel weiter zurück als das Quartär, und alles wurde umgedreht und zu Staub zermalmt.

Und wenn wir so weit zurückgehen, sprechen wir nicht mehr über menschliche Zivilisationen. Homo sapiens tauchten erst vor etwa 300.000 Jahren auf dem Planeten auf. Das bedeutet, dass sich die Frage auf andere Arten verlagert, weshalb Gavin die Idee nach einem alten die Silur-Hypothese nannte Doctor Who Episode mit intelligenten Reptilien.

Konnten Forscher also eindeutige Beweise dafür finden, dass eine uralte Spezies lange vor unserer eigenen eine relativ kurzlebige industrielle Zivilisation aufgebaut hat? Vielleicht stieg zum Beispiel ein frühes Säugetier während des Paläozäns vor etwa 60 Millionen Jahren kurzzeitig zum Zivilisationsaufbau auf. Natürlich gibt es Fossilien. Aber der Anteil des Lebens, der versteinert wird, ist immer winzig und variiert stark je nach Zeit und Lebensraum. Es wäre daher leicht, eine industrielle Zivilisation zu übersehen, die nur 100.000 Jahre dauerte – was 500-mal länger wäre, als unsere industrielle Zivilisation es bisher geschafft hat.

Angesichts der Tatsache, dass alle direkten Beweise nach vielen Millionen Jahren längst verschwunden wären, welche Arten von Beweisen könnten dann noch existieren? Der beste Weg, diese Frage zu beantworten, besteht darin, herauszufinden, welche Beweise wir hinterlassen würden, wenn die menschliche Zivilisation in ihrem aktuellen Entwicklungsstadium zusammenbrechen würde.

Jetzt, da unsere industrielle Zivilisation wirklich global geworden ist, legt die kollektive Aktivität der Menschheit eine Vielzahl von Spuren fest, die in 100 Millionen Jahren von Wissenschaftlern entdeckt werden können. Der umfangreiche Einsatz von Düngemitteln zum Beispiel sorgt für die Ernährung von 7 Milliarden Menschen, bedeutet aber auch, dass wir die Stickstoffströme des Planeten in die Nahrungsmittelproduktion umleiten. Zukünftige Forscher sollten dies in den Eigenschaften von Stickstoff sehen, die in Sedimenten unserer Zeit auftauchen. Ebenso unser unerbittlicher Hunger nach den Seltenerdelementen, die in elektronischen Geräten verwendet werden. Durch uns wandern heute weit mehr dieser Atome über die Planetenoberfläche, als es sonst der Fall wäre. Sie könnten auch in zukünftigen Sedimenten auftauchen. Sogar unsere Herstellung und Verwendung synthetischer Steroide ist inzwischen so weit verbreitet, dass sie auch in geologischen Schichten in 10 Millionen Jahren nachweisbar sein könnte.

Und dann ist da noch all das Plastik. Studien haben gezeigt, dass sich überall von Küstengebieten bis hin zu tiefen Becken und sogar in der Arktis immer mehr Plastikmüll auf dem Meeresboden ablagert. Wind, Sonne und Wellen zermahlen große Plastikartefakte und hinterlassen die Meere voller mikroskopisch kleiner Plastikpartikel, die schließlich auf den Meeresboden regnen und eine Schicht bilden, die für geologische Zeitskalen bestehen bleiben könnte.

Die große Frage ist, wie lange diese Spuren unserer Zivilisation dauern werden. In unserer Studie fanden wir heraus, dass jeder die Möglichkeit hatte, in zukünftige Sedimente zu gelangen. Ironischerweise ist der vielversprechendste Marker für die Präsenz der Menschheit als fortgeschrittene Zivilisation jedoch ein Nebenprodukt einer Aktivität, die sie am meisten bedrohen könnte.

Wenn wir fossile Brennstoffe verbrennen, geben wir Kohlenstoff zurück in die Atmosphäre, der einst Teil des lebenden Gewebes war. Dieser uralte Kohlenstoff ist in einer der drei natürlich vorkommenden Sorten oder Isotope dieses Elements erschöpft. Je mehr fossile Brennstoffe wir verbrennen, desto mehr verschiebt sich das Gleichgewicht dieser Kohlenstoffisotope. Atmosphärenwissenschaftler nennen diese Verschiebung den Suess-Effekt, und die Veränderung der Isotopenverhältnisse von Kohlenstoff aufgrund der Nutzung fossiler Brennstoffe ist im letzten Jahrhundert leicht zu erkennen. Auch Temperaturerhöhungen hinterlassen Isotopensignale. Diese Verschiebungen sollten jedem zukünftigen Wissenschaftler klar sein, der freigelegte Gesteinsschichten aus unserer Zeit chemisch analysiert. Neben diesen Spitzen könnte diese Anthropozän-Schicht auch kurze Spitzen in Stickstoff, Plastik-Nanopartikeln und sogar synthetischen Steroiden aufweisen. Wenn dies also Spuren sind, die unsere Zivilisation für die Zukunft hinterlassen wird, könnten die gleichen „Signale“ jetzt in den Felsen existieren, die nur darauf warten, uns von längst vergangenen Zivilisationen zu erzählen?

Vor 56 Millionen Jahren durchlief die Erde das Paläozän-Eozän-Thermalmaximum (PETM). Während des PETM stieg die Durchschnittstemperatur des Planeten auf bis zu 15 Grad Fahrenheit über das, was wir heute erleben. Es war eine Welt fast ohne Eis, da die typischen Sommertemperaturen an den Polen fast laue 70 Grad Celsius erreichten. Wenn man sich die Isotopenaufzeichnung des PETM ansieht, sehen die Wissenschaftler, dass sowohl das Kohlenstoff- als auch das Sauerstoffisotopenverhältnis genau so ansteigt, wie wir es in der Anthropozänaufzeichnung erwarten. Es gibt auch andere Ereignisse wie das PETM in der Erdgeschichte, die Spuren wie unser hypothetisches Anthropozän-Signal aufweisen. Dazu gehören ein Ereignis wenige Millionen Jahre nach dem PETM, das als Eozän-Schichten mysteriösen Ursprungs bezeichnet wurde, und massive Ereignisse in der Kreidezeit, die den Ozean für viele Jahrtausende (oder noch länger) ohne Sauerstoff ließen.

Sind diese Ereignisse Hinweise auf frühere nichtmenschliche Industriezivilisationen? Mit ziemlicher Sicherheit nicht. Obwohl es Beweise dafür gibt, dass das PETM durch eine massive Freisetzung von vergrabenem fossilem Kohlenstoff in die Luft angetrieben wurde, ist der Zeitrahmen dieser Veränderungen entscheidend. Die Isotopenspitzen des PETM steigen und fallen über einige hunderttausend Jahre. Aber was das Anthropozän in Bezug auf die Erdgeschichte so bemerkenswert macht, ist die Geschwindigkeit, mit der wir fossilen Kohlenstoff in die Atmosphäre entladen. Es gab geologische Perioden, in denen das CO . der Erde2 war so hoch oder höher als heute, aber noch nie zuvor in der mehrmilliardenjährigen Geschichte des Planeten wurde so viel vergrabener Kohlenstoff so schnell wieder in die Atmosphäre abgegeben. Daher sind die Isotopenspitzen, die wir in den geologischen Aufzeichnungen sehen, möglicherweise nicht spitz genug, um die Rechnung der Silur-Hypothese zu erfüllen.

Aber hier gibt es ein Rätsel. Wenn die industrielle Aktivität einer früheren Art von kurzer Dauer ist, können wir sie möglicherweise nicht leicht erkennen. Die Spikes des PETM zeigen uns hauptsächlich die Zeitskalen der Erde für die Reaktion auf das, was sie verursacht hat, nicht unbedingt die Zeitskala der Ursache. Es könnte also sowohl spezielle als auch neuartige Nachweismethoden erfordern, um Beweise für ein wirklich kurzlebiges Ereignis in alten Sedimenten zu finden. Mit anderen Worten, wenn Sie nicht explizit danach suchen, sehen Sie es möglicherweise nicht. Diese Erkenntnis war vielleicht die konkreteste Schlussfolgerung unserer Studie.


Klimawandel: Woher wissen wir das?

Diese Grafik, die auf dem Vergleich von atmosphärischen Proben aus Eisbohrkernen und neueren direkten Messungen basiert, zeigt, dass atmosphärisches CO2 ist seit der industriellen Revolution gestiegen. (Quelle: Lüthi, D., et al.. 2008 Etheridge, D.M., et al. 2010 Vostok-Eisbohrkerndaten/J.R. Petit et al. NOAA Mauna Loa CO2 aufnehmen.) Erfahren Sie mehr über Eisbohrkerne (externe Seite).

Das Klima der Erde hat sich im Laufe der Geschichte verändert. Allein in den letzten 650.000 Jahren gab es sieben Zyklen des Vor- und Rückzugs der Gletscher, wobei das abrupte Ende der letzten Eiszeit vor etwa 11.700 Jahren den Beginn des modernen Klimazeitalters und der menschlichen Zivilisation markierte. Die meisten dieser Klimaänderungen werden auf sehr kleine Variationen in der Umlaufbahn der Erde zurückgeführt, die die Menge an Sonnenenergie verändern, die unser Planet erhält.

Der gegenwärtige Erwärmungstrend ist von besonderer Bedeutung, weil der größte Teil davon mit hoher Wahrscheinlichkeit (mehr als 95 % Wahrscheinlichkeit) auf menschliche Aktivitäten seit Mitte des 20. Jahrhunderts zurückzuführen ist und mit einer über Jahrtausende beispiellosen Geschwindigkeit fortschreitet. 1

Satelliten in der Erdumlaufbahn und andere technologische Fortschritte haben es Wissenschaftlern ermöglicht, das große Ganze zu sehen und viele verschiedene Arten von Informationen über unseren Planeten und sein Klima auf globaler Ebene zu sammeln. Diese über viele Jahre gesammelte Datensammlung zeigt die Signale eines sich ändernden Klimas.

Die wärmespeichernde Natur von Kohlendioxid und anderen Gasen wurde Mitte des 19. Jahrhunderts demonstriert. 2 Ihre Fähigkeit, die Übertragung von Infrarotenergie durch die Atmosphäre zu beeinflussen, ist die wissenschaftliche Grundlage vieler von der NASA geflogener Instrumente. Es steht außer Frage, dass erhöhte Treibhausgase als Reaktion darauf eine Erwärmung der Erde verursachen müssen.

Eisbohrkerne aus Grönland, der Antarktis und tropischen Gebirgsgletschern zeigen, dass das Klima der Erde auf Veränderungen der Treibhausgaskonzentrationen reagiert. Uralte Beweise können auch in Baumringen, Meeressedimenten, Korallenriffen und Sedimentgesteinsschichten gefunden werden. Diese alten oder paläoklimatischen Beweise zeigen, dass die gegenwärtige Erwärmung ungefähr zehnmal schneller erfolgt als die durchschnittliche Erwärmungsrate der Eiszeit. Das Kohlendioxid aus menschlicher Aktivität nimmt mehr als 250-mal schneller zu als aus natürlichen Quellen nach der letzten Eiszeit. 3

Die Beweise für den schnellen Klimawandel sind überzeugend:


Wie haben wir uns verändert, seit unsere Spezies zum ersten Mal erschienen ist?

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Überblick

Wir haben uns seit der Entstehung unserer Spezies verändert. Einige Änderungen waren universell, während andere eher regional wirksam waren. Zu den Veränderungen, die in der weltweiten Bevölkerung sichtbar werden, gehören eine Abnahme sowohl der Gesamtkörpergröße als auch der Gehirngröße sowie eine Verringerung der Kiefer- und Zahnproportionen. Regionale Populationen haben auch unterschiedliche physische und genetische Merkmale als Reaktion auf unterschiedliche Klimazonen und Lebensstile entwickelt.

Kleinere Körper

Wir sind heute im Allgemeinen kleiner, leichter und haben kleinere Knochen als unsere Vorfahren vor 100.000 Jahren. Der Rückgang war allmählich, aber am deutlichsten in den letzten 10.000 Jahren. In den letzten Jahrhunderten hat sich dieser Trend jedoch leicht umgekehrt, da die durchschnittliche Körpergröße zugenommen hat.

Die Faktoren, die die Körpergröße beeinflussen, sind komplex. Sie beinhalten Wechselwirkungen zwischen Genetik, Umwelt und Lebensstilpraktiken wie Ernährung und Technologie.

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Durchschnittliche Höhe von Homo sapiens in den letzten 40.000 Jahren

Diese Informationen basieren auf der durchschnittlichen Körpergröße europäischer Männer, da für diese Bevölkerung bessere Statistiken vorliegen, aber der allgemeine Trend ist weltweit.

  • Vor 40.000 Jahren: Europäische Männchen – 183 cm (6 Fuß). Cro-Magnon-Menschen waren die ersten modernen Menschen (Homo sapiens) um Europa zu bewohnen. Diese Jäger und Sammler lebten einen körperlich anstrengenden Lebensstil, der mehr Körperkraft erfordert hätte als der durchschnittliche Mensch heute. Ihre jüngste afrikanische Abstammung kann sich auch auf ihre Körpergröße ausgewirkt haben, da große, langgliedrige Körper eine nützliche Anpassung an das wärmere afrikanische Klima sind.
  • Vor 10.000 Jahren: Europäische Männchen – 162,5 cm (5 ft 4 Zoll). Zu dieser Zeit kam es zu einer dramatischen Verkleinerung der Menschen. Viele Wissenschaftler glauben, dass dieser Rückgang durch den globalen Klimawandel und die Einführung der Landwirtschaft beeinflusst wurde. Landwirtschaftliche Gemeinden litten unter Mangelernährung als Folge von Missernten und einer eingeschränkteren Ernährung. Darüber hinaus brachte eine enge Verbindung mit Nutztieren neue Krankheiten in die menschliche Bevölkerung ein.
  • Vor 600 Jahren: Europäische Männer – 165 cm (5 ft 5 Zoll). Schlechte Ernährung und Gesundheit waren zu dieser Zeit die Hauptursachen für die kleinere Statur.
  • Heute: Europäische Männchen – 175 cm (5ft 9 Zoll). In den letzten hundert Jahren hat die Höhe zugenommen. Zum Teil ist dieser Anstieg auf eine verbesserte Ernährung und Gesundheitsversorgung zurückzuführen. Möglicherweise gibt es auch eine genetische Verbindung, da die industrielle Expansion und die Urbanisierung genetisch isolierte Menschen zusammengebracht und die Auswirkungen von Inzucht aufgrund einer stärkeren Vermischung von Populationen und ihren Genen verringert haben.

Kleinere Gehirne

In den letzten zwei Millionen Jahren gibt es einen Trend zu einem größeren Gehirn, der viele Arten in unserem Stammbaum beeinflusst hat. Dieser Trend hat sich bei unserer eigenen Spezies umgekehrt und unsere Gehirne sind jetzt so klein wie nie zuvor in den letzten 100.000 Jahren. Der größte Teil dieses Rückgangs fand in den letzten 6.000 Jahren statt. Dies hängt zum Teil mit einer Abnahme der Körpergröße zusammen, die auch während dieser Zeit auftrat, aber wahrscheinlich sind auch andere Faktoren beteiligt.

Unser Gehirn hat jetzt durchschnittlich etwa 100-150 Kubikzentimeter weniger als beim ersten Auftreten unserer Spezies.

  • Vor 100.000 Jahren: durchschnittliche Gehirngröße: 1500cc
  • Vor 12.000 Jahren: durchschnittliche Gehirngröße: 1450cc
  • Heute: durchschnittliche Gehirngröße: 1350cc

Kleinere Zähne und Kiefer

Der bei unseren Vorfahren beobachtete Trend zu kleineren Kiefern und Zähnen hat sich auch bei unserer eigenen Spezies fortgesetzt. Tatsächlich haben manche Menschen heute nicht genug Platz im Kiefer, um ihre 3. Backenzähne oder Weisheitszähne zu passen.

Insgesamt traten diese Veränderungen im Verhältnis zu einer Abnahme der Körpergröße auf. Allerdings haben in den letzten 10.000 Jahren Ernährungsumstellungen und Technologie eine große Rolle gespielt.

In den Kiefern und Zähnen von ist eine Abnahme der Größe aufgetreten Homo sapiens in den letzten 30.000 Jahren. Allerdings hat sich dieser Trend im letzten Jahrhundert mit der Zunahme der Zähne leicht umgedreht. Dies hängt teilweise mit der Einführung von Fluorid zusammen, das den Zahnschmelz verdickt und so die Zähne etwas größer macht.

Physische Vielfalt entwickeln: Alle eine Art, aber anders aussehen

Der Mensch zeigt heute eine enorme Vielfalt im Aussehen, jedoch war diese Vielfalt in den frühen Jahren nicht erkennbar Homo sapiens. Frühe Mitglieder unserer Spezies lebten in Afrika und hatten ähnliche physische Eigenschaften entwickelt, um in diesem Klima zu überleben. Als sich die Menschen vor etwa 100.000 Jahren in verschiedene Teile der Welt auszubreiten begannen, trafen sie auf eine Vielzahl unterschiedlicher klimatischer Bedingungen und entwickelten neue physikalische Anpassungen, die für diese neuen Klimata besser geeignet waren.

Jüngste DNA-Studien (seit 2007) bestätigen, dass sich genetische Merkmale in dieser Zeit verändert oder an neue Umgebungen angepasst haben. Tatsächlich hat sich die Veränderungsrate der DNA und damit die Evolutionsrate in den letzten 40.000 Jahren beschleunigt. Bereiche des menschlichen Genoms scheinen immer noch auf Dinge wie Krankheiten und Hautfarbe selektiert zu werden.

Es scheint auch, dass einige physische Merkmale aus der Kreuzung mit anderen alten Menschenarten geerbt wurden. Ein internationales Team unter der Leitung von CL, der Universität Aix-Marseille und der Open University fand heraus, dass das Gen TBX15 mit Genen in alten Denisova-Menschen in Verbindung steht, was einen Hinweis auf den Ursprung des Gens in unserer Spezies liefert. Dieses Gen hilft bei der Bestimmung der Lippenform über die Körperfettverteilung und könnte den Denisovanern in den kalten Klimazonen ihrer zentralasiatischen Heimat von Nutzen gewesen sein.

Körperliche Eigenschaften wie Haut- und Augenfarbe, Haartyp und -farbe sowie Körperform werden durch die Genetik bestimmt, können aber auch durch die Umwelt beeinflusst werden. Über lange Zeiträume wird die Umwelt auf die Gene einwirken, um bestimmte Eigenschaften innerhalb einer Population zu entwickeln.

Alle eine Spezies – wie das Klima die physikalischen Eigenschaften beeinflusst

  • Körperbau: Kurze, stämmige Körperbauweise sind typisch für Menschen, die in kalten Klimazonen leben. Durch die im Verhältnis zum Gewicht reduzierte Oberfläche kann mehr Körperwärme gespeichert werden. Ein dünner, langgliedriger Körperbau ist typisch für den Menschen in heißen Regionen. Durch die im Verhältnis zum Gewicht größere Hautoberfläche kann die Körperwärme leichter verloren gehen.
  • Hautfarbe: Hellere Haut lässt die UV-Strahlen der Sonne eindringen. Diese Strahlen helfen dem Körper, Vitamin D zu synthetisieren. Dunklere Haut schützt den Körper davor, zu viele UV-Strahlen zu absorbieren. Dies kann Krebs verursachen oder wichtige Vitamine und Mineralstoffe zerstören.
  • Nasen: Menschen, die in heißen, feuchten Klimazonen leben, neigen dazu, breite, flache Nasen zu haben, die es ermöglichen, die eingeatmete Luft zu befeuchten und die Feuchtigkeit in der ausgeatmeten Luft zu speichern. Menschen, die in heißen, trockenen Klimazonen leben, haben typischerweise verengte, vorstehende Nasen. Diese Art von Nase reduziert den Wasserverlust der Lunge beim Atmen. Menschen, die in kalten, trockenen Klimazonen leben, haben im Allgemeinen kleinere, längere und schmalere Nasen. Diese Art von Nase befeuchtet und erwärmt die einströmende Luft.
  • Haar: Enges, lockiges Haar hält die Haare vom Nacken fern und legt mehr Bereiche der Kopfhaut frei als glattes Haar. Dies hilft bei der Kühlung und Verdunstung von Schweiß. Glattes Haar ist bei Menschen, die in kälteren Klimazonen leben, weit verbreitet, da es Hals und Kopf warm hält. Glattes Haar lässt auch kalte Feuchtigkeit leichter von der Kopfhaut ablaufen.
  • Gesichtsform: Inuit haben sich an extreme Kälte angepasst, indem sie Fettschichten auf ihren Gesichtern für zusätzliche Wärme zurückhalten. Populationen in Nordasien und der Arktis neigen dazu, breite, flache Gesichter zu haben, da diese die Auswirkungen von Erfrierungen reduzieren.
  • Mundform: Dicke Lippen haben eine größere Oberfläche, um Feuchtigkeit zu verdunsten und den Körper zu kühlen. Die größere Oberfläche ermöglicht auch eine Kühlung durch Befeuchtung der Lippen.
  • Augen: Die bei nord- und ostasiatischen Bevölkerungen übliche epikanthische Falte ist eine Anpassung, um das Auge vor dem in diesen Regionen typischen harten Schnee zu schützen und auch Schneeblendung zu reduzieren. Blaue Augen sind in Regionen mit reduziertem Licht besser an das Sehen angepasst, da sie mehr Licht durchlassen als dunklere Augen.
  • Zusätzlich: Australische Aborigines der Central Desert haben eine ungewöhnliche körperliche Anpassung an das Leben in einem Klima, in dem es für kurze Zeit eiskalt sein kann, wie zum Beispiel in kalten Wüstennächten. Sie haben die Fähigkeit entwickelt, ihren Körper auf niedrige Temperaturen zu senken, ohne den üblichen Zitterreflex auszulösen.

BonfanteB et al. ɺ GWAS bei Lateinamerikanern identifiziert neuartige Gesichtsform-Loci, die VPS13B und eine Denisova-introgressierte Region in Gesichtsvariationen implizieren', Wissenschaftliche Fortschritte Lautstärke 7 (2021)


Die Erde steht am Rande eines sechsten Massenaussterbens, sagen Wissenschaftler, und es ist die Schuld des Menschen

Ein riesiger Brocken Weltraumgestein stürzt auf die Halbinsel Yucatan, verdunkelt den Himmel mit Trümmern und verurteilt drei Viertel der Arten der Erde zum Aussterben. Eine Konvergenz der Kontinente stört die Zirkulation der Ozeane, macht sie stagnierend und giftig für alles, was dort lebt. Riesige Vulkanplateaus brechen aus und füllen die Luft mit giftigem Gas. Gletscher bedecken das Land und schließen die Ozeane in Hektar Eis ein.

In der Vergangenheit wurde die Erde fünfmal von solchen katastrophalen Ereignissen heimgesucht, die so schwerwiegend und schnell (in geologischer Hinsicht) waren, dass sie die meisten Lebewesen auslöschten, bevor sie sich jemals anpassen konnten.

Nun, sagen Wissenschaftler, steht die Erde am Rande eines sechsten solchen „Massenaussterbens“. Nur ist diesmal nicht ein massiver Asteroideneinschlag oder vulkanische Explosionen oder das unaufhaltsame Abdriften von Kontinenten der Schuldige. Wir sind es.

Erschütternde Wirkung des Menschen auf die Erde

„Wir bewegen uns jetzt in ein weiteres dieser Ereignisse, die das Leben aller Menschen auf dem Planeten leicht ruinieren könnten“, sagte der Stanford-Biologe Paul Ehrlich in einem von der Schule erstellten Video.

In einer am Freitag in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichten Studie fanden Biologen heraus, dass die Erde 20- bis 100-mal so schnell Säugetierarten verliert wie in der Vergangenheit. Das Aussterben geschieht so schnell, dass sie es mit dem Ereignis aufnehmen könnten, bei dem die Dinosaurier in nur 250 Jahren getötet wurden. Angesichts des Zeitpunkts, der beispiellosen Geschwindigkeit der Verluste und der jahrzehntelangen Forschung zu den Auswirkungen von Umweltverschmutzung, Jagd und Verlust von Lebensräumen behaupten sie, dass menschliche Aktivitäten dafür verantwortlich sind.

"Die rauchende Waffe bei diesen Aussterben ist sehr offensichtlich und liegt in unseren Händen", schrieb Co-Autor Todd Palmer, ein Biologe an der University of Florida, in einer E-Mail an die Washington Post.

Allein seit 1900 sollen 69 Säugetierarten ausgestorben sein, zusammen mit etwa 400 anderen Wirbeltierarten. Beweise für verlorene Arten bei wirbellosen Tieren und anderen Lebewesen sind viel schwieriger zu finden, sagen die Forscher, aber es gibt wenig Grund zu der Annahme, dass es dem Rest des Lebens auf der Erde besser geht.

Dieser schnelle Artenverlust ist laut den Autoren der Studie alarmierend genug, könnte aber nur der Anfang sein.

„Wir können mit Zuversicht schlussfolgern, dass die modernen Aussterberaten außergewöhnlich hoch sind, dass sie zunehmen und dass sie auf ein bevorstehendes Massensterben hindeuten“, schreiben sie. „Wenn das derzeit erhöhte Aussterbetempo anhält, werden den Menschen bald (in nur drei Menschenleben) viele Vorteile der Biodiversität vorenthalten.“


Wie lange dauert es, bis alle menschlichen Spuren ausgelöscht sind?

In naher Zukunft löscht ein mysteriöses Virus fast über Nacht die gesamte Menschheit aus. Später landet eine Gruppe von Außerirdischen auf der Erde. Es gibt jetzt keine sichtbaren Anzeichen dafür, dass jemals eine menschliche Zivilisation existiert hat. Wie viele Jahre in der Zukunft wären das?

Graham Perkins, Milton Keynes, Großbritannien

Genau dieser Frage widmet sich Alan Weisman in The World Without Us. Megastrukturen wie der Panamakanal würden schnell verschwinden, weil sie auf kontinuierliche Wartung angewiesen sind. Aber die Antwort hängt davon ab, wie genau die Außerirdischen aussehen. Nach 500 Jahren wären die einzigen Dinge, die aus dem Weltraum sichtbar wären, Pflanzen, aber die Erforschung der Oberfläche würde noch einige tausend Jahre lang Spuren von uns aufdecken, so wie wir heute alte Zivilisationen finden.

Es überrascht nicht, dass es Plastik und Atommüll am längsten gibt. Vielleicht wird der Meeresboden eine Schicht Polymersediment enthalten, um uns zu verraten, ähnlich wie die 65 Millionen Jahre alte Iridiumschicht, die den dinosauriertötenden Asteroideneinschlag enthüllt.

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Strahlungs-Hotspots könnten noch später entdeckt werden, könnten aber als natürlich angesehen werden, es sei denn, ein Teil unserer Technologie wäre versteinert. Letztendlich wird die tektonische Plattensubduktion alle unsere Überreste in den Mantel einschmelzen und Außerirdische zurücklassen, um Geschichten darüber zu erfinden, was hätte sein können.

Tony Holkham, Boncath, Pembrokeshire, Großbritannien

Der Mensch hat auf diesem Planeten einen fast unauslöschlichen Eindruck hinterlassen, so dass wir viele Millionen Jahre lang nachweisbar sein werden. Es wird Fossilien von uns und unseren domestizierten Tieren geben, genauso wie wir Fossilien von Dinosauriern und ihren entfernten Vorfahren finden. Es wird Hinweise in der Chemie der Erde geben, die auf eine Zivilisation hindeuten, die das Klima verändert, Rohstoffe abgebaut und Dinge hergestellt hat.

Es wird auch Anzeichen für unsere Besuche anderer Körper im Sonnensystem geben, insbesondere des Mondes und des Mars. Aber der vielleicht aussagekräftigste Beweis wird unsere elektromagnetische Kommunikationssignatur sein, die sich in einer sich ständig erweiternden Hülle mit Lichtgeschwindigkeit in den Weltraum ausbreitet. Es kann sogar die Details unseres Ablebens enthalten, wenn wir Zeit haben, diese zu übertragen, bevor wir umkommen.

Hillary Shaw, Newport, Shropshire, Großbritannien

Spuren menschlicher Aktivität könnten bis ins Unendliche verweilen. Vegetation, Stürme, Brände, Frost, Rost, Erdbeben und grabende Tieraktivitäten würden die meisten unserer sichtbaren Spuren innerhalb von tausend Jahren verwischen, aber die Ruinen einiger massiver Betonstrukturen könnten Jahrtausende lang bestehen bleiben. Unsere Umweltverschmutzungsaufzeichnung könnte nach Millionen von Jahren gefunden werden, wenn Außerirdische wüssten, wo sie suchen müssen und die geochemischen Ergebnisse interpretieren könnten.

Aber unsere fossilen Tunnel können noch viel länger bestehen. Heute gibt es in Australien eine Kruste, die vor 4,4 Milliarden Jahren überlebt hat. Any tunnels built in crust that isn’t subducted could endure for at least as long.


Born This Way?

Illustration by Charlie Powell

“Baby, you were born this way.” As soon as Lady Gaga sang these words on her smash hit “Born This Way,” they became a rallying cry for gay people around the world, an anthem for sexual minorities facing discrimination. The shiny, catchy song carries an empowering (if simple) message: Don’t be ashamed about being gay, or bi, or trans, or anything—that’s just how you were born. Gaga later named her anti-bullying charity after the same truism, and two filmmakers borrowed it for their documentary exposing homophobia in Africa. A popular “Born This Way” blog encourages users to submit reflections on “their innate LGBTQ selves.” Need a quick, pithy riposte against anti-gay bigotry? Baby, we were born this way.

But were we? That’s the foundational question behind the gay rights movement—and its opponents. If gay people were truly born that way, the old canard of homosexuality as a “lifestyle choice” (or “sexual preference”) is immediately disproven. But if gay people weren’t born that way, if scientists were unable to find any biological basis for sexual orientation, then the Family Research Council crowd could claim vindication in its fight to label homosexuality unnatural, harmful, and against nature.

In recent years, scientists have proposed various speculative biological bases for homosexuality but never settled on an answer. As researchers draw closer to uncovering an explanation, however, a new question has arisen: What if in some cases sexuality is caused by an identifiable chemical process in the womb? What if, in other words, homosexuality can potentially be prevented? That is one implication of one of the most widely accepted hypotheses thus far proposed. And if it’s true, it could turn out to be a blow for the gay rights movement.

Some of the strongest current evidence that some people are born gay is based on a phenomenon called the fraternal birth order effect. Several peer-reviewed studies have shown that men with older biological brothers are likelier to be gay than men with older sisters or no older siblings. The likelihood of being gay increases by about 33 percent with each additional older brother. From these statistics, researchers calculate that about 15 to 30 percent of gay men have the fraternal birth order effect to thank for their homosexuality.

The fraternal birth order effect is a little perverse. It means that a disproportionate number of gay men are born into disproportionately homophobic households. Couples with large numbers of children tend to be religious and belong to denominations that are conservative and more homophobic. Consider the numbers: 1 percent of Unitarians have four or more children, while 3 percent of evangelical Protestants, 4 percent of Catholics, 6 percent of Muslims, and 9 percent of Mormons have families that large. At the same time, 64 percent of Evangelicals, 30 percent of Catholics, 61 percent of Muslims, and 68 percent of Mormons believe homosexuality should be “discouraged by society.” (Compare that with 15 percent of Jews.) Big families that disapprove of gay people are likely to have gay people in their own clan.

Perhaps these families would be more accepting if the specific biological basis for the birth order effect were elucidated. We know the effect is biological rather than social—it’s entirely absent in men whose older brothers were adopted—but scientists haven’t been able to prove much else. One of the leading explanations is called the maternal immunization hypothesis. According to Ray Blanchard of the University of Toronto, when a woman is pregnant with a male fetus, her body is exposed to a male-specific antigen, some molecule that normally turns the fetus heterosexual. The woman’s immune system produces antibodies to fight this foreign antigen. With enough antibodies, the antigen will be neutralized and no longer capable of making the fetus straight. These antibodies linger in the mother’s body long after pregnancy, and so when a woman has a second son, or a third or fourth, an army of antibodies is lying in wait to zap the chemicals that would normally make him heterosexual.

Or so Blanchard speculates. Although the hypothesis sounds reasonable enough, it’s premised on a number of assumptions that haven’t been proven. For instance, no one has shown that there is a particular antigen that controls sexual orientation, let alone one designed to make men straight. And if that antigen does exist, does it control orientation only? Blanchard refers to its antibody attackers as “anti-male,” implying that the antigen controls for various aspects of masculinity. But when I asked him about this, he was noncommittal. Moreover, the hypothesis proposes a loose, two-way flow of antigens and antibodies between the fetus (whose antigens spread to the mother) and the mother (whose antibodies spread to the fetus). But this exchange has never been observed—and the antibodies and antigens in question are hypothetical, anyway. If they do exist, there’s no assurance that they perform this placental pirouette.

There’s a problem with this explanation. Even though the gay rights movement theoretically wants proof that homosexuality is inborn, this particular hypothesis is, unintentionally, a little insulting. “The scientists behind the [maternal immunization] hypothesis talk about it as if they’re not making judgments, but there are implicit judgments,” says Jack Drescher, former chair of the American Psychiatric Association’s Committee on Gay, Lesbian, and Bisexual Issues. Drescher points out, correctly, that the hypothesis is fundamentally one of pathology. If Blanchard is right, then (at least some) gay people are indeed born gay, but there’s still something wrong with them. The hypothesis turns homosexuality into a birth defect, an aberration: Gay people are deviants from the normative mode of heterosexuality. We may have been born this way, the hypothesis implies, but that’s not how it was supposed to happen.

Drescher is skeptical that scientists will ever uncover a single biological basis for homosexuality—he suspects the root causes are more varied and complex—and suggests that it’s the wrong question to ask in the first place. But the hunt will go on. The gay rights movement, like the black civil rights movement before it, begins with the proposition that we should not discriminate against people because of who they are or how they were born. That’s a belief most Americans share, and it explains the success of the “born this way” anthem. If homosexuality is truly biological, discrimination against gay people is bigotry, plain and simple. But if it’s a birth defect, as Blanchard’s work tacitly suggests, then being gay is something that can—and presumably should—be fixed.

That’s a toxic view, and one that must be abandoned. We might not yet understand the exact biological mechanisms underlying sexual orientation, but we will one day soon. And if, at that point, homosexuality is seen as a disorder, the next step will be a search for a cure. That would be a tragedy—for society and for science. There’s nothing wrong with being gay: You know it I know it the Supreme Court knows it. But so long as large swaths of the country believe otherwise—places where homophobic families still ostracize their gay sons and brothers—any research into its biological origins is fraught with peril for the cause of gay rights.



Bemerkungen:

  1. Zerbino

    Ich bin auch mit dieser Frage aufgeregt.

  2. Dierck

    Sie haben die Marke getroffen. Es scheint mir, es ist ein guter Gedanke. Ich stimme mit Ihnen ein.

  3. Charro

    Ich denke, dass du nicht recht hast. Lassen Sie uns darüber diskutieren. Schreib mir per PN, wir kommunizieren.

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