33.4:

33.4: Was ist Evolutionsgeschichte?

What is Evolutionary History?

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What is Evolutionary History?

33.3: The Colonization of Land

33.5: The Evidence for Evolution

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02:35 min

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February 27, 2020

Overview

Wissenschaftler erfassen die Evolutionsgeschichte, indem sie fossile, morphologische und genetische Daten analysieren. Die fossilen Aufzeichnungen dokumentieren die Geschichte des Lebens auf der Erde und liefern Beweise für die Evolution. Sowohl fossile als auch lebende Organismen liefern jedoch Beweise für die Übersicht der Evolutionsgeschichte der Erde.

Phylogenetische Bäume veranschaulichen die evolutionären Beziehungen zwischen diesen Organismen. Die Wissenschaftler leiten eine gemeinsame Abstammung von Organismen durch die Analyse von gemeinsamen morphologischen und genetischen Merkmale ab. Zusammen helfen die fossilen Aufzeichnungen und phylogenetischen Bäume Wissenschaftlern, die Evolutionsgeschichte des Lebens auf der Erde zu rekonstruieren.

Gemäß der Evolutionsgeschichte erlaubten die Bedingungen der frühen Erde den Beginn des Lebens. Vor fast 4 Milliarden Jahren kondensierte atmosphärischer Wasserdampf zu Regen, der die Becken des Planeten füllte, um Ozeane zu bilden. Dadurch begann das Leben auf der Erde, wie durch fossile Beweise dokumentiert, mit dem Erscheinen des einzelligen Lebens.

Wissenschaftler wie Astrobiologen nutzen dieses Wissen, um das Potenzial für das Leben auf anderen Planeten zu erforschen. Das Vorhandensein von Wasser wird als eine universell geteilte Mindestanforderung für das Leben vermutet. Wasser, das beispielsweise auf dem Mars gefunden wurde, deutet darauf hin, dass auch auf diesem Planeten Leben – höchstwahrscheinlich Bakterien – existieren könnten.

Als sich die Bedingungen auf der Erde änderten, änderte sich auch die Komplexität und die Vielfalt der Organismen. Die Sauerstoffversorgung der Erdatmosphäre ebnete den Weg für mehrzelliges Leben und die Landbesiedlung. Im Laufe der Zeit tauchten unzählige Arten auf (d.h. Artenbildung) und starben (d.h. Aussterben), als die Erde Umweltveränderungen ausgesetzt war.

Während der gesamten Evolutionszeit entwickelten Arten Adaptionen, um die dynamische Umwelt der Erde besser zu überleben. Diese Anpassungen können entweder von einem gemeinsamen Vorfahren oder unabhängig durch konvergente Evolution entstehen. Zum Beispiel führte ein gemeinsamer Vorfahre zur gemeinsame Struktur der Vorderbeine bei den Säugetieren, während sich die Flossen und Schwänze der Fischen unabhängig von denen der Walen entwickelten.

Die Evolutionsgeschichte beschreibt, wie sich fossile und lebende Arten seit der Entstehung des Lebens auf der Erde entwickelt haben. Wissenschaftler versuchen die Umweltkräfte verstehen, die die Evolution antreiben, sowie die evolutionären Beziehungen zwischen Organismen. Die Etablierung der Evolutionsgeschichte der Erde bietet einen Rahmen für das Verständnis des Vorgangs und der Umstände, die die Evolution umgeben.

Transcript

Vor ungefähr 4 Milliarden Jahren bestand die frühe Atmosphäre

der Erde aus Wasserdampf und Gasen, die von vulkanischen

Eruptionen erzeugt wurden.

Als der Planet sich abkühlte, kondensierte der Wasserdampf und bildete Regen,

womit die Ozeane der Erde geschaffen wurden.

Aquatische, einzellige Organismen traten hervor als die ersten lebenden

Kreaturen, die die Erde vor fast 3,5 Milliarden Jahren bewohnten.

Einige Prykaryoten begannen damit, Kohlendoixid zu binden, um

Zucker zu produzieren – ein Prozess, der als Photosynthese bekannt ist.

Vor ungefähr 2 Milliarden Jahren

waren einzellige, photosynthetische Organismen

die ersten, die feuchte, terrestrische Umgebungen kolonisierten.

Sauerstoff, der als Nebenprodukt der Photosynthese erzeugt wurde,

bahnte den Weg für die Erdatmosphäre, unter der die

vielfältigsten, komplexesten Organismen zu finden sind.

Mehrzellige Organismen – wie beispielsweise Pflanzen, Pilze

und Tiere – begannen die Landmassen der Erde zu bevölkern vor etwa

400 bis 500 Millionen Jahren.

Wissenschaftler rekonstruierten dies und andere Hinweise auf

Leben auf der Erde durch Analysieren der Fossilaufzeichnungen

und sie entwickelten phylogenetische Bäume.

Fossilien sind die konservierten Überreste oder Abdrücke von Organismen,

wie beispielsweise Knochen oder Fußabdrücke.

Die Fossilienaufzeichnungen sind eine Sammlung

von Fossilien, die die Geschichte des Lebens dokumentieren

und einen Nachweis für die Evolution liefern.

Ein phylogenetischer Baum ist ein Diagramm, das

die evolutionären Beziehungen unter den Organismen illustriert.

Die sich verzweigenden Muster eines phylogenetischen Baums

weisen darauf hin, wie Organismen sich von gemeinsamen Vorfahren entwickelt haben.

Zusammen sind die Fossilienaufzeichnungen und phylogenetischen Bäume

effektive Werkzeuge für die Rekonstruktion

der Geschichte der Evolution.

Zum Beispiel könnte man eine enge evolutionäre Beziehung

zwischen Walen und Fischen annehmen, angesichts dessen,

dass sie beide im Wasser lebende Tiere mit Flossen sind und Schwanzflossen zum Schwimmen haben.

Allerdings zeigen anatomische Vergleiche, dass die

modernen Wale strukturelle Ähnlichkeiten mit Menschen

und anderen Säugetieren teilen, wie beispielsweise ähnliche vordere Gliedmaßen.

Darüberhinaus lässt die phylogenetische Analyse

darauf schließen, dass Wale in der Tat vielmehr einen jüngeren gemeinsamen Vorfahren

mit Menschen teilen, als mit Fischen.

Wissenschaftler haben Beweise gefunden, dass moderne Wale

sich aus einem Tetrapoden oder vierfüßigen Organismus entwickelten, der

der vom Land zurück in das Wasser übergegangen ist.

Die ähnlichen Körperpläne der Wale und der Fische haben sich stattdessen

unabhängig voneinander entwickelt – ein Prozess, der als konvergente Evolution bezeichnet wird.

Evolutionäre Geschichte zielt darauf ab, zu erklären und zu verstehen,

wie lebende Organismen sich entwickelten, seit das Leben auf

der Erde hervortrat, bis zum heutigen Tag.

Die Fossilienaufzeichnungen und phylogenetischen Bäume

dienen auch als Werkzeuge, um Wissenschaftlern dabei zu helfen,

diese Nachweise von Leben auf der Erde zu rekonstruieren.

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Learning Objectives

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Evolutionsgeschichte Frühe Erdatmosphäre Wasserdampf Vulkanausbrüche Regenbildung Ozeane der Erde Einzeller Prokaryoten Photosynthese terrestrische Umwelt Sauerstoffproduktion diverse Organismen mehrzellige Organismen Pflanzen Pilze Tiere Fossilienbestand Stammbäume