Aufgaben 67 Evolutionsbiologie 3.1 Die Entwicklung des Lebens Fossilien geben Aufschluss über die Evolution des Lebens 1 E Vergleiche 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 können Fossilien sein. Der Begriff Fossil bezeichnet Überreste oder Spuren von Lebewesen, die vor mehr als 10 000 Jahren, in einem früheren Erdzeitalter lebten. Nur wenige Lebewesen werden nach ihrem Tod zu einem Fossil. Nur wenn der Körper eines Organismus nach dem Tod rasch in ein Substrat (zB Sand, Schlamm, Baumharz oder Eis) eingebettet wird, das ihn vor Luftzufuhr schützt, kann die Zersetzung gestoppt werden und Reste erhalten bleiben. Entsteht ein Fossil in Sand oder Schlamm, lösen sich die Weichteile häufig auf und die verbleibenden Hartteile werden über lange Zeiträume durch ausgefällte Mineralien ersetzt – das heißt, sie bleiben als Steinkerne erhalten. Fossilisierte Weichteile sind sehr selten. Mit Hilfe von Fossilien versuchen Paläontologinnen und Paläontologen, das Leben auf der Erde von der Entstehung bis zur Gegenwart zu rekonstruieren. Oft sind nur wenige Fragmente oder ein Abdruck im Gestein erhalten. Die Starke der Palaontologie1 liegt aber in der Kombination vieler Befunde. Die Kalkalpen enthalten beispielsweise fossilreiche Schichten – das heißt, sie bestehen teilweise aus den mineralischen Überresten mariner Lebewesen eines vergangenen Meeres. Daher weiß man, wann erste Vertreter bestimmter Gruppen auftraten, und so können Stammbäume erstellt werden. Stammbäume sind aber nur eine Momentaufnahme: Immer wenn neue Fossilien entdeckt werden, können diese zu Änderungen in den bestehenden Stammbäumen führen. 1 Paläontologie: palaios (griech.) = alt, ontos (griech.) = das „Seiende“; Wissenschaft der Lebewesen (und ihrer Umwelt) der geologischen Vergangenheit Mit Hilfe von Fossilien können Forscherinnen und Forscher das Leben auf der Erde von der Entstehung bis heute rekonstruieren Abb.1: Fossilien wie dieser Trilobit sind wichtige Hilfsmittel zur Rekonstruktion der Evolution des Lebens. Vor fast vier Mrd. 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 beschäftigt. Obwohl die Einzelheiten nicht geklärt sind, gibt es gut etablierte Hypothesen, wie Leben aus anorganischen Substanzen entstehen konnte. In einem berühmten Experiment wiesen Harold Urey2 und Stanley Miller3 1953 nach, dass unter ähnlichen Bedingungen wie jenen, die auf der frühen Erde geherrscht haben, einfache Biomoleküle wie Aminosäuren spontan entstehen können. Die Ursuppe, die damals in den Ozeanen der Erde vorhanden war, bestand aus einer unbekannten Mischung anorganischer Substanzen. Darin liefen unentwegt chemische Reaktionen ab, wobei die ersten organischen Moleküle entstanden. Daraus entwickelten sich komplexere Moleküle wie Polypeptide, Phospholipide und Polysaccharide, bis hin zu RNA-Makromolekülen, die sich selbst kopieren konnten. Mit dem Entstehen von Lipiddoppelschichten entstanden die ersten abgegrenzten Bereiche. Diese bezeichnet man als Protozellen. Einer alternativen Erklärung zufolge könnten die fünf Nukleinbasen, die zum Aufbau der DNA notwendig sind, auch via Meteoriten aus dem All auf die Erde gelangt sein. Tatsächlich wurden bereits sämtliche fünf Nukleinbasen der DNA in Meteoriten nachgewiesen. Bis zu den ersten echten Zellen waren viele weitere Evolutionsschritte erforderlich. Die ältesten fossilen Einzeller sind etwa 3,7 Mrd. Jahre alt. Es wird aber vermutet, dass bereits vor 4 Mrd. Jahren erste Zellen existierten. 2 Harold Urey: US-amerikanischer Chemiker, 1893–1981 3 Stanley Miller: US-amerikanischer Chemiker und Biologe, 1930–2007 Das Leben auf der Erde begann durch die chemische Evolution in der Ursuppe Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==