am Puls Biologie 8, Schulbuch

61 Evolutionsbiologie 3.1 Die Entwicklung des Lebens Fossilien geben Aufschluss über die Evolution des Lebens Glossar 1 Paläontologie vom Griechischen palaios für alt und ontos für das „Seiende“ ist die Wissen- schaft der Lebewesen (und ihrer Umwelt) der geologischen Vergangenheit. 2 Harold Urey (1893 bis 1981), US-amerikani- scher Chemiker 3 Stanley Miller (1930 bis 2007), US-amerikani- scher Chemiker und Biologe Aufgabe W 1 Geschichte und Paläontologie: Ver- gleiche die Arbeit von Historikerinnen und Historikern mit der von Paläontologinnen und Paläontologen. Sammle Gemeinsamkeiten und Unterschiede. Ein Blick in den Boden unter unseren Füßen offenbart, dass wir auf Bergen von Überresten früherer Lebewesen leben: Knochen, Schuppen, Schalen, Samen, Pollen, aber auch Erdöl, Erdgas, Kohle – all dies sind Fossilien. Der Begriff Fossil bezeichnet Überreste oder Spuren von Lebe­ wesen , die vor mehr als 10 000 Jahren, in einem früheren Erdzeitalter lebten. Nur wenige Lebewesen werden zu einem Fossil: Nur wenn ein Organismus schnell von Feinsedi- ment, Harz oder Teer überlagert wird kann er so lange erhalten bleiben, dass der Körper nach und nach durch Mineralstoffe ersetzt wird: Das Lebe- wesen versteinert. Aber auch Abdrücke und Spu- ren von Lebewesen sind Fossilien. Mithilfe von Fossilien versuchen Paläontologin- nen und Paläontologen, das Leben auf der Erde von der Entstehung bis zur Gegenwart zu rekons- truieren. Oft sind nur wenige Fragmente oder ein Abdruck im Gestein erhalten. Die Stärke der Pa- läontologie 1 liegt aber in der Kombination vieler Befunde: Ganze Gebirgsdecken wie zB die Kal- kalpen bestehen aus Fossilien, der Ozeanboden ist teils kilometerdick mit Fossilien bedeckt. Daher weiß man, wann erste Vertreter bestimm- ter Gruppen auftraten, und so können Stamm- bäume erstellt werden. Stammbäume sind aber nur eine Momentaufnahme: Immer wenn neue Fossilien entdeckt werden, können diese zu Änderungen in den bestehenden Stammbäumen führen. Mithilfe von Fossili- en können Forsche- rinnen und Forscher das Leben auf der Erde von der Ent- stehung bis heute rekonstruieren. Abb.1: Fossilien wie dieser Trilobit sind wichtige Hilfsmittel zur Rekonstruktion der Evolution des Lebens. Vor fast vier Milliarden Jahren begann das Leben auf der noch jungen Erde Unter biologischer Evolution versteht man den Prozess, bei dem sich Organismen im Lauf der Erdgeschichte aus früheren Formen entwickeln. Wie das Leben auf der Erde seinen Anfang nahm, ist eine Frage, die Forscherinnen und Forscher der Chemie und Biologie nach wie vor beschäf- tigt. Obwohl die Einzelheiten nicht geklärt sind, gibt es gut etablierte Hypothesen, wie Leben aus anorganischen Substanzen entstehen konnte. In einem berühmten Experiment wiesen Harold Urey 2 und Stanley Miller 3 1953 nach, dass unter ähnlichen Bedingungen wie jenen, die auf der frühen Erde geherrscht haben, einfache Biomole- küle wie Aminosäuren spontan entstehen kön- nen. Die Ursuppe, die damals in den Ozeanen der Erde vorhanden war, bestand aus einer unbe- kannten Mischung anorganischer Substanzen. Darin liefen unentwegt chemische Reaktionen ab, wobei die ersten organischen Moleküle ent- standen. Daraus entwickelten sich komplexere Moleküle wie Polypeptide, Phospholipide und Polysaccharide, bis hin zu RNA-Makromolekülen, die sich selbst kopieren konnten. Mit dem Ent- stehen von Lipiddoppelschichten entstanden die ersten abgegrenzten Bereiche. Diese bezeichnet man als Protozellen. Unter der chemischen Evolution versteht man alle diese Abläufe, von der Entstehung von ein­ fachen, organischen Verbindungen hin bis zu den Protozellen. Bis zu den ersten echten Zellen waren viele wei- tere Evolutionsschritte erforderlich. Die ältesten fossilen Einzeller sind etwa 3,7 Mrd. Jahre alt. Es wird aber vermutet, dass bereits vor 4 Mrd. Jah- ren erste Zellen existierten. Das Leben auf der Erde begann durch die chemische Evolu- tion in der Ursuppe Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv