Chemie begreifen, Schulbuch

Für besonders Interessierte Hier wird es anschaulicher Das Wichtigste Z4 284 6. Evolutionsschritt – D i e E n t w i c k l u n g d e s L e r n e n s Es lassen sich verschiedene Formen des Lernens unterscheiden. 1. Genetisches Lernen: Bakterien vermehren sich unter günstigen Bedingungen explosionsartig. Ihre DNA wird ca. jedes millionste Mal nicht exakt kopiert, sodass manche Nachkommen neue Eigenschaften aufweisen. Ändern sich die Umweltbedingungen, so setzen sich die zufällig besser angepassten Formen durch. Auf diese Weise »lernt« das genetische Material bzw. eine Population von Organismen. 2. Neuronales Lernen: Aus primitiven Einzellern haben sich kompliziertere Zellen entwickelt, die sich zu mehrzelligen Lebewesen zusammenschließen können. Dieser Prozess führte vor ca. 600 Millionen Jahren zu einer großen Artenvielfalt, die als kambrische Explosion bezeichnet wird. (Das Kambrium ist der geologische Zeitraum vor ca. 540–485 Millionen Jahren.) Durch die Spezialisierung der Nervenzellen auf Informationsverarbeitung und -speicherung können sich Tiere immer besser an Veränderungen anpassen. Das neuronal Erlernte ist jedoch für die Weitergabe weniger geeignet als die DNA. 3. Kulturelles Lernen: Menschen verwenden sprachliche und schriftliche Symbole als zusätz- liche Informationsträger. Diese können besonders präzise und leicht weitervererbt werden, sodass es zu einer explosionsartigen Anhäufung menschlichen Wissens kommt. Durch den kulturellen Lernprozess wird auch die chemische und biologische Basis des menschlichen Lebens immer besser erforscht und verstanden. Die Embryonalentwicklung wird durch räum- liche und zeitliche Muster von Signalstoffen gesteuert. Diese schalten, genauso wie die Galactose bei Coli-Bakterien, ab einem be- stimmten Zeitpunkt einzelne Gene ein. Da- durch spezialisieren sich die Zellen auf ver- schiedene Aufgaben. Auch artfremde Signalstoffe können die Embryonalentwicklung beeinflussen. Hier zeigt sich, dass im Laufe der Evolution vor allem die Entwicklungsprogramme verändert wurden: Zum Beispiel haben Mensch und Schimpanse ca. 99 % der DNA gemeinsam. Die beträchtlichen Unterschiede im Körper- bau entstehen jedoch nicht dadurch, welche Proteine von den Zellen gebildet werden, sondern sind durch Menge, Ort und Zeit- punkt der Proteinproduktion bedingt. Der Stammbaum aller Lebewesen wurde von Biologen aufgrund äußerer Ähnlichkeiten entwickelt. Er zeigt sich in noch größerer Deutlichkeit beim Vergleich von bestimmten Proteinen oder DNA-Abschnitten. Manche Teile von Biomolekülen bleiben allerdings im Laufe der Evolution völlig unverändert, weil sie für die Funktionsfähigkeit unbedingt er- forderlich sind. Je näher die Verzweigungsstellen beisammen liegen, desto größer ist der Prozentsatz der übereinstimmenden Aminosäuren im Cytochrom C. Errechneter Stammbaum des Lebens Reptilien Fische P f l a n z e n Vögel T i e r e P i l z e Insekten Amphibien Säugetiere Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv