Charles Darwin und die natürliche Selektion
Verstehe, wie Darwin durch Beobachten und Prüfen zur natürlichen Selektion gelangte und was spätere Forschung ergänzte.
Kurz gesagt
Charles Darwin erklärte Evolution durch natürliche Selektion: Erbliche Unterschiede beeinflussen unter bestimmten Umweltbedingungen, wer mehr Nachkommen hat. So können Merkmale über Generationen häufiger werden. Wallace entwickelte unabhängig ein ähnliches Modell.
Charles Darwin erklärte, wie sich Populationen über viele Generationen verändern: Individuen unterscheiden sich, manche Unterschiede sind vererbbar und beeinflussen unter bestimmten Umweltbedingungen den Fortpflanzungserfolg. Dadurch werden einige Merkmale in einer Population häufiger. Du lernst außerdem, wie Darwin diese Erklärung entwickelte, welche Rolle Alfred Russel Wallace spielte und warum Evolution weder Absicht noch eine allgemeine Entwicklung zum „Besseren“ ist.
Deine Lernziele
Charles Robert Darwin lebte von 1809 bis 1882. Nach einem abgebrochenen Medizinstudium schloss er 1831 ein Theologiestudium ab. Im selben Jahr begann seine fast fünfjährige Reise mit der HMS „Beagle“. Er sammelte Tiere, Pflanzen, Fossilien und Gesteine, hielt Beobachtungen fest und verglich viele Funde erst nach der Rückkehr. Seine Erklärung wuchs aus Beobachten, Vergleichen, Prüfen und jahrelanger Arbeit.
Die Geologie zeigte ihm, dass Erosion und Ablagerung über lange Zeit große Wirkungen haben. Auf den Galápagos-Inseln bemerkte er Unterschiede zwischen Organismen verschiedener Inseln. Die Bedeutung seiner Finkensammlung erkannte er dort noch nicht. Erst John Goulds spätere Untersuchung zeigte die enge Verwandtschaft der Vögel.
Merke: Darwins Theorie entstand nicht durch einen einzigen Geistesblitz. Sie beruhte auf Beobachtungen, Vergleichen, Experimenten und langjähriger Prüfung.
Beispiel: So ging Darwin vor
- 1Darwin beobachtete und sammelte.
- 2Er verglich ähnliche und unterschiedliche Formen.
- 3Er entwickelte eine mögliche Erklärung.
- 4Er prüfte sie an weiteren Beobachtungen und Experimenten.
- 5Er veröffentlichte sie nach jahrelanger Arbeit.
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Eine Population umfasst Individuen derselben Art, die zur gleichen Zeit in einem Gebiet leben und sich untereinander fortpflanzen können. Für Selektion müssen einige Unterschiede vererbbar sein. Darwin nannte Konkurrenz und andere Herausforderungen „struggle for life“, also „Kampf ums Dasein“. Das meint nicht bloß direkte Kämpfe: Begrenzte Nahrung, Raum, Krankheiten und Umweltbedingungen beeinflussen ebenfalls, wer sich fortpflanzt.
Variation
Individuen einer Population sind nicht vollkommen gleich. Sie unterscheiden sich beispielsweise in Körperbau, Verhalten oder Färbung. Diese Unterschiede heißen Variation.
Natürliche Selektion
Natürliche Selektion ist der Prozess, bei dem vererbbare Merkmale wegen unterschiedlichen Fortpflanzungserfolgs über Generationen häufiger oder seltener werden.
Beispiel: Darwins Erklärung lässt sich als Wirkungskette lesen
- 1In einer Population bestehen Unterschiede.
- 2Einige Unterschiede können an Nachkommen weitergegeben werden.
- 3Es entstehen mehr Nachkommen, als unter den vorhandenen Bedingungen erfolgreich überleben und sich fortpflanzen können.
- 4Nahrung, Raum oder andere Ressourcen sind begrenzt.
- 5Bestimmte vererbbare Merkmale sind unter diesen Bedingungen vorteilhaft.
- 6Ihre Träger hinterlassen im Durchschnitt mehr fortpflanzungsfähige Nachkommen.
- 7Dadurch können diese Merkmale über Generationen häufiger werden.
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„Survival of the fittest“ meint nicht zwingend körperliche Stärke. Biologische Fitness ist der relative Fortpflanzungserfolg unter bestimmten Bedingungen. Eine auffällige Färbung kann Partner anziehen, aber auch Fressfeinde. Ändert sich die Umwelt, kann der Vorteil verschwinden.
Geografisch getrennte Populationen tauschen weniger oder keine Erbanlagen aus. Auf verschiedenen Inseln können Nahrung, Fressfeinde und Lebensräume verschieden sein. Bei Galápagosfinken hängen verschiedene Schnabelformen mit verschiedener Nahrung zusammen: Ein kräftiger Schnabel hilft bei harter Nahrung, ein schmaler bei anderer Nahrung. Darwin erkannte diesen Zusammenhang erst nach der Reise mithilfe der ausgewerteten Sammlung. Getrennte Populationen können sich über Generationen auseinanderentwickeln. Trennung allein schafft noch keine neue Art.
Darwin kannte die heutige Genetik nicht; seine eigene Vorstellung davon, wie Merkmale vererbt werden, erwies sich als falsch. Heute erklären Mutation und Rekombination die Entstehung erblicher Variation. In den 1930er- und 1940er-Jahren verbanden Forschende Genetik und Selektion zu einer erweiterten Theorie, die Fachleute Synthetische Evolutionstheorie nennen. Alfred Russel Wallace entwickelte unabhängig ein ähnliches Modell. 1858 wurden Texte beider Forscher gemeinsam vorgestellt; Darwins „On the Origin of Species“ erschien am 24. November 1859. Darwin behandelte auch sexuelle Selektion: Auffällige Pfauenfedern oder Hirschgeweihe können den Paarungserfolg trotz möglicher Überlebenskosten erhöhen. Menschen stammen nicht von heute lebenden Affen ab; sie teilen mit anderen Menschenaffen gemeinsame Vorfahren.
Biologische Fitness
Biologische Fitness beschreibt den relativen Fortpflanzungserfolg eines Individuums oder einer Merkmalsausprägung in einer bestimmten Umwelt.
Beispiel
- 1Stell dir eine Giraffenpopulation vor, in der die Halslänge variiert und teilweise vererbbar ist. Während einer langen Trockenzeit sind vor allem hoch gelegene Blätter verfügbar. Tiere, die diese Nahrung besser erreichen, können unter diesen Bedingungen häufiger überleben und Nachwuchs bekommen.
- 2Nicht die einzelne Giraffe verlängert absichtlich ihren Hals. Über viele Generationen kann vielmehr der Anteil einer bereits vorhandenen, vererbbaren Merkmalsausprägung in der Population steigen.
Merke: Die Umwelt erzeugt nicht zielgerichtet das passende Merkmal. Sie beeinflusst, welche bereits vorhandenen vererbbaren Unterschiede den Fortpflanzungserfolg erhöhen.
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Alles auf einen Blick
Charles Darwin
Beobachten, vergleichen und prüfen; Beagle-Reise und spätere Auswertung
vererbbare Variation; unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg
veränderte Merkmalsverteilung; mögliche Artbildung
Wallace entwickelte ein ähnliches Modell; moderne Genetik ergänzte die Erklärung
Ein Selektionsfall prüfen
- 1In einer Mäusepopulation im Gebirge ist das Fell unterschiedlich dicht, und ein Teil dieser Unterschiede ist vererbbar. Mehrere Winter hintereinander sind sehr kalt. Was ist nach Darwins Erklärung zu erwarten?
- 2Die Unterschiede im Fell bestehen schon vor den kalten Wintern: Das ist die Variation.
- 3Mäuse mit vererbbar dichterem Fell überstehen die Kälte im Durchschnitt häufiger und haben mehr fortpflanzungsfähige Nachkommen.
- 4Über Generationen kann der Anteil der Mäuse mit dichterem Fell steigen. Die Kälte erzeugt diese Variante nicht; sie beeinflusst nur, wer mehr Nachkommen hat.
Fehler finden
Fehler in Zeile 2Richtig: Die Vögel bilden nicht aus Bedarf einen erblichen Schnabel aus. Bereits vorhandene vererbbare Unterschiede können den Fortpflanzungserfolg beeinflussen.
Lückentext
Darwin verglich . Selektion wirkt auf Unterschiede. Wallace entwickelte ein ähnliches Modell.