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Evolution Evolution Evolution heisst nichts anderes als Evolution heisst nichts anderes als Entwicklung Entwicklung Die Biologie befasst sich mit der Die Biologie befasst sich mit der Entstehung Entstehung des Lebens auf der Erde und mit der des Lebens auf der Erde und mit der Entwicklung Entwicklung der Lebewesen. der Lebewesen. Evolution des Lebens und die Entstehung der Evolution des Lebens und die Entstehung der vielen unterschiedlichen vielen unterschiedlichen Arten Arten von Lebewesen von Lebewesen erfordert eine erfordert eine Veränderung des Bauplans Veränderung des Bauplans (DNA), (DNA), diese diese Veränderungen müssen bei der Veränderungen müssen bei der Vererbung Vererbung an die Nachkommen an die Nachkommen weitergegeben werden. weitergegeben werden. Die Wissenschaft befasst sich seit etwa Die Wissenschaft befasst sich seit etwa 150 150 Jahren Jahren mit der mit der Vererbungslehre Vererbungslehre , auch die , auch die Evolutionstheorie Evolutionstheorie , welche die Entstehung , welche die Entstehung verschiedener Arten erklärt, wurde damals von verschiedener Arten erklärt, wurde damals von Charles Darwin Charles Darwin aufgestellt. aufgestellt. Die Evolutionstheorie ist eine Die Evolutionstheorie ist eine wichtige wichtige Grundlage Grundlage der Wissenschaft. Aber viele der Wissenschaft. Aber viele Menschen glauben, dass sie falsch wäre, dass Menschen glauben, dass sie falsch wäre, dass die unglaublich grosse Vielfalt alles die unglaublich grosse Vielfalt alles

Evolution Evolution heisst nichts anderes als ‘Entwicklung’ Evolution heisst nichts anderes als ‘Entwicklung’ Die Biologie befasst sich mit der Entstehung

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EvolutionEvolution• Evolution heisst nichts anderes als ‘Evolution heisst nichts anderes als ‘EntwicklungEntwicklung’’• Die Biologie befasst sich mit der Die Biologie befasst sich mit der EntstehungEntstehung des des

Lebens auf der Erde und mit der Lebens auf der Erde und mit der EntwicklungEntwicklung der der Lebewesen.Lebewesen.

• Evolution des Lebens und die Entstehung der vielen Evolution des Lebens und die Entstehung der vielen unterschiedlichen unterschiedlichen ArtenArten von Lebewesen erfordert eine von Lebewesen erfordert eine Veränderung des Bauplans Veränderung des Bauplans (DNA), diese (DNA), diese Veränderungen müssen bei der Veränderungen müssen bei der Vererbung an die Vererbung an die Nachkommen Nachkommen weitergegeben werden.weitergegeben werden.

• Die Wissenschaft befasst sich seit etwa Die Wissenschaft befasst sich seit etwa 150150 JahrenJahren mit der mit der VererbungslehreVererbungslehre, auch die , auch die EvolutionstheorieEvolutionstheorie, welche die Entstehung , welche die Entstehung verschiedener Arten erklärt, wurde damals von verschiedener Arten erklärt, wurde damals von Charles Darwin Charles Darwin aufgestellt.aufgestellt.

• Die Evolutionstheorie ist eine Die Evolutionstheorie ist eine wichtigewichtige GrundlageGrundlage der Wissenschaft. Aber viele Menschen glauben, dass der Wissenschaft. Aber viele Menschen glauben, dass sie falsch wäre, dass die unglaublich grosse Vielfalt sie falsch wäre, dass die unglaublich grosse Vielfalt alles Lebendigen unmöglich nach und nach entstanden alles Lebendigen unmöglich nach und nach entstanden sei, sondern dass sie sei, sondern dass sie erschaffenerschaffen wurde, von einer wurde, von einer göttlichen Kraft.göttlichen Kraft.

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Gott erweckt Adam zum LebenGott erweckt Adam zum Leben(Darstellung von Michelangelo 1511)(Darstellung von Michelangelo 1511)

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Aus der Frühgeschichte der Aus der Frühgeschichte der ErdeErde

• Unser Sonnensystem entstand vor etwa 12 Unser Sonnensystem entstand vor etwa 12 Milliarden Jahren.Milliarden Jahren.

• Für einen langen Zeitraum, bis vor etwa 4,5 Für einen langen Zeitraum, bis vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, wurde die Erde immer wieder Milliarden Jahren, wurde die Erde immer wieder von mächtigen Gesteinsbrocken getroffen, welche von mächtigen Gesteinsbrocken getroffen, welche die Sonne ebenfalls umkreisten. Die dabei die Sonne ebenfalls umkreisten. Die dabei freigesetzte freigesetzte EnergieEnergie heizte die Oberfläche der heizte die Oberfläche der Erde auf über 1000 °C auf, und es entstanden Erde auf über 1000 °C auf, und es entstanden GaseGase, welche die , welche die UratmosphäreUratmosphäre bildeten.bildeten.

• Die damalige Uratmosphäre bestand zunächst aus Die damalige Uratmosphäre bestand zunächst aus Wasserstoff, Methan, Ammoniak und Wasserstoff, Methan, Ammoniak und Wasserdampf, Wasserdampf, vor 3 Milliarden Jahren kamen dann Stickstoff und vor 3 Milliarden Jahren kamen dann Stickstoff und Kohlendioxid (COKohlendioxid (CO22) hinzu. Doch die Atmosphäre ) hinzu. Doch die Atmosphäre enthielt damals noch enthielt damals noch keinen Sauerstoffkeinen Sauerstoff..

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Erstes Leben vor 3,5 Mia. Erstes Leben vor 3,5 Mia. JahrenJahren

• Nachdem das Meteoritenbombardement auf die Nachdem das Meteoritenbombardement auf die noch unbelebte, trockene und heisse Erde noch unbelebte, trockene und heisse Erde nachliess, nachliess, kühltekühlte die Erdoberfläche langsam ab. die Erdoberfläche langsam ab. Der Wasserdampf in der Uratmosphäre Der Wasserdampf in der Uratmosphäre kondensierte allmählich zu flüssigem Wasser, es kondensierte allmählich zu flüssigem Wasser, es regnete sehr lange Zeit, die regnete sehr lange Zeit, die UrozeaneUrozeane füllten füllten sich.sich.

• In dieser mineralstoffreichen Ursuppe entstand In dieser mineralstoffreichen Ursuppe entstand vor etwa vor etwa 3,5 Milliarden Jahren3,5 Milliarden Jahren das erste Leben. das erste Leben. Da bis jetzt immer noch kein Sauerstoff Da bis jetzt immer noch kein Sauerstoff vorhanden war, lebten die ersten Organismen vorhanden war, lebten die ersten Organismen ohne Sauerstoffohne Sauerstoff, das heisst, sie waren , das heisst, sie waren anaerobe anaerobe Lebewesen.Lebewesen.

• Die anaeroben Bakterien waren rund Die anaeroben Bakterien waren rund 1 Milliarde 1 Milliarde JahreJahre langlang die einzigen Lebewesen auf der Erde. die einzigen Lebewesen auf der Erde.

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Herkunft des SauerstoffsHerkunft des Sauerstoffs• Sauerstoff gab es schon von Anfang an auf der Erde, nur Sauerstoff gab es schon von Anfang an auf der Erde, nur

nicht in reiner Form. Er war chemisch an andere Stoffe nicht in reiner Form. Er war chemisch an andere Stoffe gebunden, etwa an gebunden, etwa an Kohlenstoff (Kohlendioxid) Kohlenstoff (Kohlendioxid) oder oder Schwefel (Schwefeldioxid).Schwefel (Schwefeldioxid).

• Vor etwa 2,5 Milliarden Jahren entstanden Vor etwa 2,5 Milliarden Jahren entstanden LebensformenLebensformen, , die solche die solche Verbindungen aufspalteten Verbindungen aufspalteten und den dabei und den dabei gebildeten gebildeten reinen Sauerstoff als Abfallprodukt reinen Sauerstoff als Abfallprodukt ausschieden.ausschieden.

• Dieser Sauerstoff war für die bisher vorhandenen anaeroben Dieser Sauerstoff war für die bisher vorhandenen anaeroben Bakterien ein tödliches Gift. Als das Wasser der Ozeane sich Bakterien ein tödliches Gift. Als das Wasser der Ozeane sich langsam mit Sauerstoff anzureichern begann, zogen sich die langsam mit Sauerstoff anzureichern begann, zogen sich die Urbakterien zurück. Heute findet man sie nur noch in Urbakterien zurück. Heute findet man sie nur noch in heissen Quellen (Geysiren) oder am Grund der Ozeane, wo heissen Quellen (Geysiren) oder am Grund der Ozeane, wo auch heute noch kein reiner Sauerstoff vorhanden ist.auch heute noch kein reiner Sauerstoff vorhanden ist.

• Die ältesten, heute noch lebenden Die ältesten, heute noch lebenden PflanzenPflanzen sind sind fadenförmige fadenförmige AlgenAlgen, die man beispielsweise in einer Bucht , die man beispielsweise in einer Bucht in Australien auf runden Steinen vor der Küste findet. Die in Australien auf runden Steinen vor der Küste findet. Die Algen haben die Steine gebaut, man nennt die Steine auch Algen haben die Steine gebaut, man nennt die Steine auch Stromatolithen. Das folgende Bild zeigt einen aufgesägten Stromatolithen. Das folgende Bild zeigt einen aufgesägten versteinerten Stromatolithen..versteinerten Stromatolithen..

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Herkunft des SauerstoffsHerkunft des Sauerstoffs• Die gesteinsbildenden Algen waren die Die gesteinsbildenden Algen waren die

verbreitetste Lebensform vor etwa 2 Milliarden verbreitetste Lebensform vor etwa 2 Milliarden Jahren. Heute treten sie nur noch vereinzelt auf. Jahren. Heute treten sie nur noch vereinzelt auf. Sie waren Sie waren die ersten Lebewesen, welche die ersten Lebewesen, welche SauerstoffSauerstoff an die Atmosphäre abgaben. an die Atmosphäre abgaben.

• Algen enthalten grünes Algen enthalten grünes Blattgrün (Chlorophyll)Blattgrün (Chlorophyll), , welches für die welches für die SauerstoffproduktionSauerstoffproduktion verantwortlich ist. Dabei verbrauchen sie verantwortlich ist. Dabei verbrauchen sie Kohlenstoffdioxid. Dieser Vorgang heisst auch Kohlenstoffdioxid. Dieser Vorgang heisst auch PhotosynthesePhotosynthese..

• Sämtlicher im Wasser und in der Atmosphäre Sämtlicher im Wasser und in der Atmosphäre vorhandener Sauerstoff ist also vorhandener Sauerstoff ist also von Lebewesen, von Lebewesen, von Grünen Pflanzen gebildetvon Grünen Pflanzen gebildet worden!worden!

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Herkunft von EisenerzHerkunft von Eisenerz• Viele Meteoriten enthalten reines Eisen. Dieses Viele Meteoriten enthalten reines Eisen. Dieses

wurde im säurehaltigen Urozean aufgelöst, die wurde im säurehaltigen Urozean aufgelöst, die Ursuppe war demnach stark eisenhaltig!Ursuppe war demnach stark eisenhaltig!

• Als die Algen anfingen, Sauerstoff ins Wasser Als die Algen anfingen, Sauerstoff ins Wasser abzugeben, reagierte dieser mit dem Eisen, es abzugeben, reagierte dieser mit dem Eisen, es bildete sich Eisenoxid (‘Rost’). Dieses Eisenoxid bildete sich Eisenoxid (‘Rost’). Dieses Eisenoxid sank zum Meeresboden hinunter und lagerte sich sank zum Meeresboden hinunter und lagerte sich dort in Schichten ab. Die dort in Schichten ab. Die Eisenerzlager entstandenEisenerzlager entstanden als Nebenprodukt des Lebens!als Nebenprodukt des Lebens!

• Das in den Ozeanen gelöste Eisen wurde nach und Das in den Ozeanen gelöste Eisen wurde nach und nach aufgebraucht. Danach erst war es möglich, nach aufgebraucht. Danach erst war es möglich, dass reines Sauerstoffgas aus dem Meer in die dass reines Sauerstoffgas aus dem Meer in die Atmosphäre aufstieg. Atmosphäre aufstieg.

• Damit war die Grundlage für das Leben Damit war die Grundlage für das Leben ausserhalb des Wassers gelegt. ausserhalb des Wassers gelegt.

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Das allererste LebenDas allererste Leben• Warum und wie das Leben entstand, Warum und wie das Leben entstand,

ist immer noch ein ganz grosses ist immer noch ein ganz grosses Geheimnis.Geheimnis.

• Die Wissenschaft verfügt über Vermutungen und Theorien, Die Wissenschaft verfügt über Vermutungen und Theorien, aber noch nie ist es gelungen, aus totem Material ein aber noch nie ist es gelungen, aus totem Material ein Lebewesen zu schaffen. Es ist noch nicht einmal möglich, Lebewesen zu schaffen. Es ist noch nicht einmal möglich, ein Lebewesen vom Tod wieder ins Leben zurückzuholen.ein Lebewesen vom Tod wieder ins Leben zurückzuholen.

• Im Jahre 1953 führte der Amerikaner Stanley Miller ein Im Jahre 1953 führte der Amerikaner Stanley Miller ein berühmtes Experiment durch, das einen Hinweis darauf gibt, berühmtes Experiment durch, das einen Hinweis darauf gibt, wie damals unter den Bedingungen der Uratmosphäre wie damals unter den Bedingungen der Uratmosphäre bestimmte bestimmte Bausteine für das LebenBausteine für das Leben hätten entstehen hätten entstehen können. können.

• In einem Glasbehälter mischte er die Gase der vermuteten In einem Glasbehälter mischte er die Gase der vermuteten Uratmosphäre und simulierte darin mit elektrischen Uratmosphäre und simulierte darin mit elektrischen Ladungen Gewitter. Durch diese ‘Urgewitter’ leitete er Ladungen Gewitter. Durch diese ‘Urgewitter’ leitete er Wasserdampf hindurch.Wasserdampf hindurch.

• Bei dem Versuch bildeten sich tatsächlich Bei dem Versuch bildeten sich tatsächlich organische organische VerbindungenVerbindungen, zum Beispiel Aminosäuren (Bausteine der , zum Beispiel Aminosäuren (Bausteine der Eiweisse), Fettsäuren und Bausteine für die Eiweisse), Fettsäuren und Bausteine für die Nucleinsäuren(DNA)!Nucleinsäuren(DNA)!

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Die AbstammungslehreDie Abstammungslehre• Haben sich die heute lebenden Arten im Laufe der Zeit Haben sich die heute lebenden Arten im Laufe der Zeit

nach und nach nach und nach aus früheren Lebensformen aus früheren Lebensformen herausgebildet? Das würde bedeuten, dass auch wir herausgebildet? Das würde bedeuten, dass auch wir Menschen von Fischen Menschen von Fischen abstammenabstammen und unsere und unsere allerersten Vorfahren waren Urbakterien. allerersten Vorfahren waren Urbakterien.

• Im Grand Canyon der USA, der grössten Schlucht der Im Grand Canyon der USA, der grössten Schlucht der Erde, liegen Erde, liegen Gesteinsschichten verschiedener Gesteinsschichten verschiedener Erdzeitalter Erdzeitalter übereinander. Die älteren Schichten übereinander. Die älteren Schichten liegen tiefer, die neueren höher. In jeder Schicht sind liegen tiefer, die neueren höher. In jeder Schicht sind charakteristische, versteinerte Überreste von charakteristische, versteinerte Überreste von Lebewesen vorhanden, die Lebewesen vorhanden, die FossilienFossilien. .

• In 500 Millionen Jahre alten Schichten findet man viele In 500 Millionen Jahre alten Schichten findet man viele Gliederfüsser, zum Beispiel Gliederfüsser, zum Beispiel TrilobitenTrilobiten. . In 100-200 Millionen Jahre alten Schichten treten in In 100-200 Millionen Jahre alten Schichten treten in grosser Vielfalt grosser Vielfalt AmmonitenAmmoniten, Belemniten, Seeigel oder , Belemniten, Seeigel oder Muscheln auf. Muscheln auf.

• Logisch betrachtet heisst dies, dass Logisch betrachtet heisst dies, dass vor 500 Mio. vor 500 Mio. Jahren andere Tiere lebten als vor 200 Mio. Jahren.Jahren andere Tiere lebten als vor 200 Mio. Jahren.

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AbstammungslehreAbstammungslehre• Die heute ausgestorbene und zu den Die heute ausgestorbene und zu den

Gliederfüssern gehörende Tierklasse der Gliederfüssern gehörende Tierklasse der TrilobitenTrilobiten lebte im Schlamm am Boden von lebte im Schlamm am Boden von flachen Meeren. Sie wurden bis zu 75cm groß und flachen Meeren. Sie wurden bis zu 75cm groß und hatten einen ausgeprägten Rückenpanzer, der in hatten einen ausgeprägten Rückenpanzer, der in versteinerter Form heute als Fossil gefunden wird. versteinerter Form heute als Fossil gefunden wird.

• Trilobiten lebten im Paläozoikum, dem Trilobiten lebten im Paläozoikum, dem ErdaltertumErdaltertum, das mit der Periode des Kambrium , das mit der Periode des Kambrium vor etwa 542 Millionen Jahren begann und mit der vor etwa 542 Millionen Jahren begann und mit der Periode des Perm vor 251 Millionen Jahren endete.Periode des Perm vor 251 Millionen Jahren endete.

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AbstammungslehreAbstammungslehre• Die Die AmmonitenAmmoniten gehörten zu einer gehörten zu einer

ausgestorbenen Gruppe von Weichtieren. Sie ausgestorbenen Gruppe von Weichtieren. Sie traten erstmals vor ca. 380 Millionen Jahren auf traten erstmals vor ca. 380 Millionen Jahren auf und starben zusammen mit den Dinosauriern am und starben zusammen mit den Dinosauriern am Ende der Kreidezeit aus. Sie besassen eine Ende der Kreidezeit aus. Sie besassen eine spiralförmige Schale, die ähnlich wie beim heute spiralförmige Schale, die ähnlich wie beim heute noch lebenden Nautilus (nächste Seite) in noch lebenden Nautilus (nächste Seite) in Kammern unterteilt war. Durch das Pumpen von Kammern unterteilt war. Durch das Pumpen von Wasser in die Kammern, konnte sich das Wasser in die Kammern, konnte sich das tintenfischähnliche Tier tintenfischähnliche Tier im Meer auf- und im Meer auf- und abwärts bewegen.abwärts bewegen.

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AbstammungslehreAbstammungslehre• Betrachtet man eine geologische Zeittafel, so fällt Betrachtet man eine geologische Zeittafel, so fällt

auf, dass bestimmte Lebensformen erst ab einem auf, dass bestimmte Lebensformen erst ab einem bestimmten bestimmten ErdzeitalterErdzeitalter auftreten. Manche auftreten. Manche Formen treten in bestimmten Perioden Formen treten in bestimmten Perioden massenhaft als massenhaft als LeitfossilienLeitfossilien auf, in vielen Fällen auf, in vielen Fällen verschwinden sie später wieder. Leitfossilien sind verschwinden sie später wieder. Leitfossilien sind also also typische Lebensformen einer typische Lebensformen einer ZeitperiodeZeitperiode: Trilobiten sind Leitfossil des frühen : Trilobiten sind Leitfossil des frühen Erdaltertums, Ammoniten sind Leitfossil des Erdaltertums, Ammoniten sind Leitfossil des ErdmittelaltersErdmittelalters

• Im Verhältnis zur gesamten erdgeschichtlichen Im Verhältnis zur gesamten erdgeschichtlichen Entwicklung lebt der Mensch erst seit einem Entwicklung lebt der Mensch erst seit einem kurzen Zeitraum. Er erscheint in der Erdneuzeit in kurzen Zeitraum. Er erscheint in der Erdneuzeit in der Periode des Neogen. Vor etwa 6 Millionen der Periode des Neogen. Vor etwa 6 Millionen Jahren traten die ersten Vorfahren des Menschen Jahren traten die ersten Vorfahren des Menschen auf.auf.

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AbstammungslehreAbstammungslehre• Zu Beginn des 19. Jahrhunderts brach unter den Zu Beginn des 19. Jahrhunderts brach unter den

Forschern ein Streit darüber aus, warum Forschern ein Streit darüber aus, warum in einer in einer Gesteinsschicht immer nur ganz bestimmte Gesteinsschicht immer nur ganz bestimmte ArtenArten zu finden sind. zu finden sind.

• Die Anhänger von Georges Cuvier glaubten, dass Die Anhänger von Georges Cuvier glaubten, dass Arten unveränderlich sind und nach Katastrophen Arten unveränderlich sind und nach Katastrophen immer wieder neu geschaffen werden. immer wieder neu geschaffen werden.

• Jean-Baptiste de Jean-Baptiste de LamarckLamarck und Étienne Geoffroy und Étienne Geoffroy Saint-Hilaire behaupteten, dass sich Saint-Hilaire behaupteten, dass sich neue Arten neue Arten aus älteren Arten aus älteren Arten entwickeln. entwickeln.

• Die Pariser Akademie der Wissenschaften Die Pariser Akademie der Wissenschaften entschied 1830 den Streit gegen die entschied 1830 den Streit gegen die Abstammungslehre, weil Lamarck damals noch Abstammungslehre, weil Lamarck damals noch keine Beweise keine Beweise vorlegen konnten. vorlegen konnten. 

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Abstammungslehre BeweiseAbstammungslehre Beweise• Die Pariser Akademie entschied zwar gegen die Die Pariser Akademie entschied zwar gegen die

Abstammungslehre, aber seither fand man immer Abstammungslehre, aber seither fand man immer mehr mehr BeweiseBeweise, welche diese Theorie , welche diese Theorie unterstützen. unterstützen.

• Der Der QuastenflosserQuastenflosser gilt beispielsweise als gilt beispielsweise als wichtiger Hinweis darauf, dass sich aus den wichtiger Hinweis darauf, dass sich aus den Fischen später Landbewohner entwickelt haben. Fischen später Landbewohner entwickelt haben.

• Der Urvogel Der Urvogel ArchaeopteryxArchaeopteryx gilt als gilt als stammesgeschichtliches Bindeglied zwischen den stammesgeschichtliches Bindeglied zwischen den Reptilien und den Vögeln. Reptilien und den Vögeln.

• Quastenflosser stehen zwischen Fischen und Quastenflosser stehen zwischen Fischen und Amphibien, Archaeopteryx steht zwischen Amphibien, Archaeopteryx steht zwischen Reptilien und Vögeln. Beide stellen einen Reptilien und Vögeln. Beide stellen einen ÜbergangÜbergang dar, deshalb bezeichnet man sie als dar, deshalb bezeichnet man sie als Brückentiere Brückentiere ((BeweisBeweis).).

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Abstammungslehre BeweiseAbstammungslehre Beweise• Nahe Verwandtschaft erkennt man in der Tierwelt Nahe Verwandtschaft erkennt man in der Tierwelt

oft an Ähnlichkeiten. Die ähnlich aufgebauten oft an Ähnlichkeiten. Die ähnlich aufgebauten Gliedmassen der Wirbeltiere beruhen auf dem Gliedmassen der Wirbeltiere beruhen auf dem gleichen Grundplangleichen Grundplan. Warum? Weil alle . Warum? Weil alle Landwirbeltiere von einem Landwirbeltiere von einem gemeinsamen gemeinsamen Vorfahren Vorfahren abstammen . abstammen .

• Eine solche Ähnlichkeit wird als Eine solche Ähnlichkeit wird als homologhomolog bezeichnet. bezeichnet.

• Die homologen Die homologen GliedmassenGliedmassen, die homologen , die homologen OrganeOrgane und teilweise auch das homologe und teilweise auch das homologe VerhaltenVerhalten der Wirbeltiere dienen heute als der Wirbeltiere dienen heute als Beweis Beweis für Lamarcks Abstammungslehre.für Lamarcks Abstammungslehre.

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Abstammungslehre BeweiseAbstammungslehre Beweise• Es kann aber auch vorkommen, dass sich Organe von Es kann aber auch vorkommen, dass sich Organe von

nicht miteinander verwandten Tierarten stark ähneln. nicht miteinander verwandten Tierarten stark ähneln. Die wie der Maulwurf im Boden lebende Die wie der Maulwurf im Boden lebende Maulwurfsgrille besitzt ein Graborgan, das dem des Maulwurfsgrille besitzt ein Graborgan, das dem des Maulwurfs ähnelt. Man bezeichnet eine solche Maulwurfs ähnelt. Man bezeichnet eine solche Ähnlichkeit als Ähnlichkeit als analoganalog. .

• Bei der Bei der Anpassung an den Lebensraum Anpassung an den Lebensraum unter der unter der Erde entwickelte sich beim Maulwurf wie bei der Erde entwickelte sich beim Maulwurf wie bei der Maulwurfsgrille eine sehr ähnliche Lösung, obwohl die Maulwurfsgrille eine sehr ähnliche Lösung, obwohl die beiden Tierarten vollkommen verschiedene beiden Tierarten vollkommen verschiedene Grundbaupläne haben. Grundbaupläne haben.

• Dieses Phänomen nennt man auch Dieses Phänomen nennt man auch KonvergenzKonvergenz, , parallel entstandene ähnliche Merkmale werden als parallel entstandene ähnliche Merkmale werden als konvergentekonvergente Merkmale Merkmale bezeichnet.bezeichnet.

• Analoge Ähnlichkeiten können Analoge Ähnlichkeiten können nichtnicht als Beweis für die als Beweis für die Abstammungslehre herangezogen werden.Abstammungslehre herangezogen werden.

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Abstammungslehre BeweiseAbstammungslehre Beweise• Alle Lebewesen enthalten als Erbanlage eine DNS, Alle Lebewesen enthalten als Erbanlage eine DNS,

die sich nur in der Anordnung ihrer organischen die sich nur in der Anordnung ihrer organischen Basen unterscheidet. Die Reihenfolge und die Basen unterscheidet. Die Reihenfolge und die Anordnung der organischen Basen bestimmt die Anordnung der organischen Basen bestimmt die Art der vorliegenden Informationen im Art der vorliegenden Informationen im Erbmaterial. Erbmaterial.

• Teilabschnitte der DNS heissen Gene. Teilabschnitte der DNS heissen Gene. • Alle Lebewesen übersetzen die genetisch Alle Lebewesen übersetzen die genetisch

vorliegenden Informationen gleich, sie benützen vorliegenden Informationen gleich, sie benützen die gleiche genetische Codierung in ihrer DNS. die gleiche genetische Codierung in ihrer DNS. Dies ist ein Dies ist ein BeweisBeweis dafür, dass alle Lebewesen dafür, dass alle Lebewesen der Erde miteinander verwandt sind.der Erde miteinander verwandt sind.

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Abstammungslehre BeweiseAbstammungslehre Beweise• Jeder Wirbeltierembryo entwickelt kurzzeitig eine Jeder Wirbeltierembryo entwickelt kurzzeitig eine

Kiemen- und eine Schwanzanlage. Kiemen- und eine Schwanzanlage. • Die Entwicklungsgeschichte eines Lebewesens ist Die Entwicklungsgeschichte eines Lebewesens ist

in seiner DNS enthalten. Das nächste Bild zeigt in seiner DNS enthalten. Das nächste Bild zeigt jeweils drei verschiedene Entwicklungsstadien bei jeweils drei verschiedene Entwicklungsstadien bei der Keimesentwicklung von Embryonen bei der Keimesentwicklung von Embryonen bei verschiedenen Wirbeltieren. verschiedenen Wirbeltieren.

• Interessant ist vor allem die hohe Interessant ist vor allem die hohe Übereinstimmung der Gestaltformen im ersten Übereinstimmung der Gestaltformen im ersten Stadium. Im ersten Stadium besitzen alle fünf Stadium. Im ersten Stadium besitzen alle fünf Embryonen eine Kiemenbogenanlage, aber nur Embryonen eine Kiemenbogenanlage, aber nur beim Fisch entwickeln sich daraus die Kiemen.beim Fisch entwickeln sich daraus die Kiemen.

• Die übereinstimmende Embryonalentwicklung Die übereinstimmende Embryonalentwicklung wird als wird als BeweisBeweis für die Abstammungslehre für die Abstammungslehre gewertet.gewertet.

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Abstammungslehre BeweiseAbstammungslehre Beweise• Je enger die Verwandtschaft zweier Lebewesen ist, Je enger die Verwandtschaft zweier Lebewesen ist,

desto ähnlicher sind ihre (Blut-)Eiweisse.desto ähnlicher sind ihre (Blut-)Eiweisse.• Wenn man einem Kaninchen menschliches Wenn man einem Kaninchen menschliches

Blutserum einspritzt, so bilden sich beim Blutserum einspritzt, so bilden sich beim Kaninchen Antikörper (‘Abwehrstoffe’) gegen das Kaninchen Antikörper (‘Abwehrstoffe’) gegen das artfremde Eiweiss. Aus dem Blut des Kaninchens artfremde Eiweiss. Aus dem Blut des Kaninchens lässt sich nun ein Testserum gewinnen, das mit lässt sich nun ein Testserum gewinnen, das mit Menschenblut vollständig reagiert, mit Affenblut Menschenblut vollständig reagiert, mit Affenblut teilweise, mit Rinderblut wenig und mit Vogelblut teilweise, mit Rinderblut wenig und mit Vogelblut gar nicht reagiert.gar nicht reagiert.

• Je stärker also diese Serumreaktion ausfällt, desto Je stärker also diese Serumreaktion ausfällt, desto enger ist das Tier mit dem Menschen verwandt. enger ist das Tier mit dem Menschen verwandt.

• Diese Serumreaktionen sind deutliche Diese Serumreaktionen sind deutliche BeweiseBeweise für für die Abstammungslehre.die Abstammungslehre.

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EvolutionstheorieEvolutionstheorie• Jean Baptiste de Lamarck nahm noch an, dass ein Jean Baptiste de Lamarck nahm noch an, dass ein

Lebewesen eine Eigenschaft, die es während seines Lebewesen eine Eigenschaft, die es während seines Lebens Lebens erwirbterwirbt, auf seine Nachkommen , auf seine Nachkommen vererben vererben kannkann. .

• Er glaubte, dass die Giraffen durch dauerndes Strecken Er glaubte, dass die Giraffen durch dauerndes Strecken der Hälse während ihres Lebens längere Hälse der Hälse während ihres Lebens längere Hälse bekommen hatten und diese bekommen hatten und diese erworbene Eigenschaft erworbene Eigenschaft dann ihren Nachkommen dann ihren Nachkommen vererbtenvererbten. Im Laufe der Zeit . Im Laufe der Zeit hätten sich so - nach Lamarcks Theorie - aus hätten sich so - nach Lamarcks Theorie - aus kurzhalsigen Urgiraffen langhalsige Tiere entwickelt.kurzhalsigen Urgiraffen langhalsige Tiere entwickelt.

• Heute ist klar, dass Lamarck Heute ist klar, dass Lamarck falschfalsch lag mit der lag mit der Ansicht, Lebewesen würden im Laufe ihres Lebens Ansicht, Lebewesen würden im Laufe ihres Lebens neue Eigenschaften erwerben und diese dann neue Eigenschaften erwerben und diese dann vererben.vererben.

• (Aber, nicht verwechseln: Lamarck hat die (Aber, nicht verwechseln: Lamarck hat die Abstammung der Lebewesen richtig erkannt!)Abstammung der Lebewesen richtig erkannt!)

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EvolutionstheorieEvolutionstheorie• Nach der Theorie von Charles Nach der Theorie von Charles DarwinDarwin gab es gab es

früher manchmal zufällig einige Exemplare früher manchmal zufällig einige Exemplare langhalsiger Giraffen. langhalsiger Giraffen.

• Eine Giraffe mit einem etwas längeren Hals Eine Giraffe mit einem etwas längeren Hals konnte beispielsweise durch eine konnte beispielsweise durch eine MutationMutation, , durch eine zufällige durch eine zufällige Änderung im Erbgut Änderung im Erbgut bei der bei der Fortpflanzung entstehen. Die langhalsigen Fortpflanzung entstehen. Die langhalsigen Giraffen kamen besser an das Laub der Bäume. Giraffen kamen besser an das Laub der Bäume. Sie erreichten damit einen Sie erreichten damit einen VorteilVorteil, sie lebten , sie lebten länger, und sie konnten sich länger, und sie konnten sich besser vermehrenbesser vermehren. .

• Die kurzhalsigen Giraffen starben nach und nach Die kurzhalsigen Giraffen starben nach und nach aus. Diese Auslese, die durch die Anforderung der aus. Diese Auslese, die durch die Anforderung der Umwelt verursacht wird, nennt man Umwelt verursacht wird, nennt man SelektionSelektion..

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Evolution des PferdesEvolution des Pferdes• Nach der darwinschen Evolutionstheorie sind die Nach der darwinschen Evolutionstheorie sind die

heutigen Pferde im Laufe der Zeit aus kleineren heutigen Pferde im Laufe der Zeit aus kleineren Vorfahren entstanden. Vorfahren entstanden.

• Das Das UrpferdchenUrpferdchen lebte vor etwa 50 Millionen lebte vor etwa 50 Millionen Jahren in den Wäldern Nordamerikas. Es war Jahren in den Wäldern Nordamerikas. Es war kaum grösser als eine heutige Hauskatze und kaum grösser als eine heutige Hauskatze und hatte ursprünglich an den Vorderbeinen vier hatte ursprünglich an den Vorderbeinen vier Zehen. Durch das Spreizen der Zehen versank das Zehen. Durch das Spreizen der Zehen versank das Urpferdchen nicht im weichen Waldboden. Die Urpferdchen nicht im weichen Waldboden. Die niedrigen, vierhöckrigen Backenzähne waren zum niedrigen, vierhöckrigen Backenzähne waren zum Zerquetschen der weichen Nahrung gut geeignet. Zerquetschen der weichen Nahrung gut geeignet. 

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Evolution des PferdesEvolution des Pferdes• Im Laufe der Zeit breiteten sich auf der Erde die Im Laufe der Zeit breiteten sich auf der Erde die

SteppenlandschaftenSteppenlandschaften immer mehr aus. immer mehr aus. • Beim Pferd entwickelte sich allmählich aus der Beim Pferd entwickelte sich allmählich aus der

Mittelzehe ein Huf und die Grösse des Tieres Mittelzehe ein Huf und die Grösse des Tieres nahm zu. Aus dem laubfressenden nahm zu. Aus dem laubfressenden Waldpferdchen, das sich flink vor Feinden Waldpferdchen, das sich flink vor Feinden verstecken konnte, wurde allmählich ein verstecken konnte, wurde allmählich ein grasfressendes Steppenpferd, gross und schnell, grasfressendes Steppenpferd, gross und schnell, das sich mit Flucht vor Feinden in Sicherheit das sich mit Flucht vor Feinden in Sicherheit bringt. bringt.

• Die heutigen Pferde gehen nur noch auf einer Die heutigen Pferde gehen nur noch auf einer Zehe, der Huf hat sich aus dem ursprünglichen Zehe, der Huf hat sich aus dem ursprünglichen Zehennagel entwickelt.Zehennagel entwickelt.

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Evolution FaktorenEvolution Faktoren• Mutation und Selektion Mutation und Selektion sind Voraussetzung für sind Voraussetzung für

die Evolution. Selektionsdruck geht meist von sich die Evolution. Selektionsdruck geht meist von sich verändernden verändernden UmweltbedingungenUmweltbedingungen aus. aus.

• Ein weiterer wichtiger Faktor zur Entstehung von Ein weiterer wichtiger Faktor zur Entstehung von Arten ist die Arten ist die geographische Trennung geographische Trennung zwischen zwischen den Lebewesen. Erst wenn sich neu entstandene den Lebewesen. Erst wenn sich neu entstandene Arten (z. B. langhalsige Giraffen) durch Isolation Arten (z. B. langhalsige Giraffen) durch Isolation längere Zeit nicht mehr mit den alten Arten (z. B. längere Zeit nicht mehr mit den alten Arten (z. B. kurzhalsige Giraffen) paaren, kann sich eine neue kurzhalsige Giraffen) paaren, kann sich eine neue Art festigen. So sind die Beuteltiere Australiens Art festigen. So sind die Beuteltiere Australiens (z.B. Känguru, Koala oder Beutelwolf) erhalten (z.B. Känguru, Koala oder Beutelwolf) erhalten geblieben. Australien ist im Laufe der geblieben. Australien ist im Laufe der erdgeschichtlichen Entwicklung durch ein erdgeschichtlichen Entwicklung durch ein Auseinanderdriften der Kontinente entstanden.Auseinanderdriften der Kontinente entstanden.

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Evolution FaktorenEvolution Faktoren• Die Tarnung durch Nachahmung der Umgebung Die Tarnung durch Nachahmung der Umgebung

nennt man im Tier- und Pflanzenreich nennt man im Tier- und Pflanzenreich MimeseMimese. . Sie ist in der Natur weit verbreitet. Sie ist in der Natur weit verbreitet.

• Nach Darwins Theorie, haben diejenigen Nach Darwins Theorie, haben diejenigen Vorfahren des Gartenbaumläufers (siehe Bild) Vorfahren des Gartenbaumläufers (siehe Bild) überlebt, die die überlebt, die die beste Tarnung beste Tarnung besassen, denn besassen, denn sie wurden am wenigsten gefressen und hatten sie wurden am wenigsten gefressen und hatten einen einen SelektionsvorteilSelektionsvorteil. .

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Evolution FaktorenEvolution Faktoren• Manche Lebewesen setzen die Möglichkeiten der Manche Lebewesen setzen die Möglichkeiten der

Evolution kreativ ein, indem sie durch Evolution kreativ ein, indem sie durch MimikryMimikry andere Arten andere Arten nachahmennachahmen und täuschen. Die und täuschen. Die Blüte der Orchidee Fliegenragwurz ahmt Blüte der Orchidee Fliegenragwurz ahmt beispielsweise die Form und das Aussehen einer beispielsweise die Form und das Aussehen einer weiblichen Fliege nach. Durch das Aussehen der weiblichen Fliege nach. Durch das Aussehen der Blüten werden männliche Fliegen angelockt, die Blüten werden männliche Fliegen angelockt, die eine Begattung mit dem vermeintlichen Weibchen eine Begattung mit dem vermeintlichen Weibchen versuchen. Durch diesen Täuschungsversuch versuchen. Durch diesen Täuschungsversuch übertragen die männlichen Fliegen die übertragen die männlichen Fliegen die Pollenpakete von Blüte zu Blüte und sichern so die Pollenpakete von Blüte zu Blüte und sichern so die Fortpflanzung der Fliegenragwurz.Fortpflanzung der Fliegenragwurz.

• Selbstverständlich ist Selbstverständlich ist keine Absicht keine Absicht zur zur Täuschung vorhanden, vielmehr hat sich für die Täuschung vorhanden, vielmehr hat sich für die Orchidee diese Orchidee diese besondere Blütenform einfach besondere Blütenform einfach bewährt.bewährt.

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Evolution FaktorenEvolution Faktoren• Im Laufe der Evolutionsgeschichte gab es immer Im Laufe der Evolutionsgeschichte gab es immer

wieder ein wieder ein AussterbenAussterben von Tierarten oder ganzer von Tierarten oder ganzer Tierklassen Tierklassen durch natürliche Selektiondurch natürliche Selektion. .

• Die Säbelzahntiger lebten bis vor etwa 10’000 Jahren Die Säbelzahntiger lebten bis vor etwa 10’000 Jahren in Nordamerika und Europa. Sie hatten messerscharfe, in Nordamerika und Europa. Sie hatten messerscharfe, bis zu 18cm lange, aus dem Maul herausragende bis zu 18cm lange, aus dem Maul herausragende Fangzähne. Das Verschwinden der Säbelzahntiger fiel Fangzähne. Das Verschwinden der Säbelzahntiger fiel in eine Epoche, in der viele grosse Säugetierarten in eine Epoche, in der viele grosse Säugetierarten ausstarben. ausstarben. Starb der Räuber zusammen mit seinen Starb der Räuber zusammen mit seinen bevorzugten Beutetieren aus?bevorzugten Beutetieren aus?

• Die zu den Elefanten gehörenden Mammuts lebten bis Die zu den Elefanten gehörenden Mammuts lebten bis vor etwa 11’000 Jahren. Sie besassen bis zu 5 Meter vor etwa 11’000 Jahren. Sie besassen bis zu 5 Meter lange Stosszähne und erreichten eine Höhe von mehr lange Stosszähne und erreichten eine Höhe von mehr als 4 Meter. Sie waren in den kalten Klimazonen des als 4 Meter. Sie waren in den kalten Klimazonen des Nordens weit verbreitet. Für die damaligen Nordens weit verbreitet. Für die damaligen Steinzeitmenschen dienten die Stosszähne zur Steinzeitmenschen dienten die Stosszähne zur Werkzeugherstellung, aus der sehr dicken Haut und Werkzeugherstellung, aus der sehr dicken Haut und dem dichten Fell fertigten sie Kleidung und das Fleisch dem dichten Fell fertigten sie Kleidung und das Fleisch stellte eine wichtige Nahrungsquelle dar. stellte eine wichtige Nahrungsquelle dar. Hat der Hat der Mensch zuviele von ihnen gejagt?Mensch zuviele von ihnen gejagt?

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Evolution FaktorenEvolution Faktoren• In der Neuzeit ist vor allem der Mensch für das In der Neuzeit ist vor allem der Mensch für das

weit verbreitete weit verbreitete AusrottenAusrotten von Tierarten von Tierarten verantwortlich. verantwortlich.

• Einzelne Arten hat der Mensch durch zu intensive Einzelne Arten hat der Mensch durch zu intensive JagdJagd zum Verschwinden gebracht. zum Verschwinden gebracht.

• Aber der Mensch verändert auf der ganzen Welt Aber der Mensch verändert auf der ganzen Welt die Lebensbedingungen die Lebensbedingungen schneller schneller als sich die als sich die anderen Lebewesen anderen Lebewesen darauf einstellen darauf einstellen könnten. Der grösste Teil aller vom Menschen könnten. Der grösste Teil aller vom Menschen verschuldeten Aussterben geschieht so durch verschuldeten Aussterben geschieht so durch Zerstörung von LebensgrundlagenZerstörung von Lebensgrundlagen..

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Zerstörerische Nutzung von natürlichen Ressourcen