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Charles Darwin auf einem Gemälde von George Richmond in den späten 1830ern.

"Nature" sammelt "Perlen des Darwinismus"

Auch 150 Jahre nach dem Erscheinen von Darwins "Entstehung der Arten" wird die Evolutionstheorie noch immer von vielen Menschen angezweifelt. Das Fachmagazin "Nature" hat jetzt "15 evolutionäre Kleinode" zusammengetragen, die Darwins Theorie untermauern.

Evolution 05.01.2009

So sicher wie sich die Erde um die Sonne dreht, entstehen Arten durch Selektion und Evolution. Diese Erkenntnis bilde die Basis für die Arbeit vieler Biologen in ihrer Forschung und Lehre. Das schreiben die Herausgeber der Zeitschrift "Nature" im Vorwort zu der Artikelsammlung, die mit der Neujahrs-Ausgabe des Magazins veröffentlicht wurde. Die Herausgeber sehen die Sammlung als Argumentationshilfe gegen Skeptiker der Evolutionstheorie.

Die 15 Artikel sind nach drei Themenschwerpunkten unterteilt: Erkenntnisse aus Fossilfunden, aus der Untersuchung von Lebensräumen und aus der Erforschung molekularer Vorgänge - im Folgenden einige Beispiele.

Vorfahren der Wale

Eine "Hirschratte" der Gattung "Indohyos" unter Wasser schwimmend

Hans Thewissen

Da Wale Säugetiere sind und Säugetiere sich an Land entwickelt haben, suchten Biologen lange nach jener Tierart, die den Schritt vom Land zurück ins Wasser gegangen ist. Im Jahr 2007 hatten sie einen vielversprechenden Kandidaten gefunden: die "Hirschratte" (Indohyus). Sie hatte die Größe eines Waschbären, war ein Paarhufer und damit mit Kühen, Schafen und Wild verwandt. Die fossilen Überreste von Indohyus weisen aber auch Ähnlichkeiten mit Walen auf. Daher glauben die Forscher, dass diese Art der Vorläufer der Wale sein könnte.

Die Fossilien von Indohyus sind ein Nachweis für eine Übergangsform zwischen mehreren Tierarten, die zeigen, wie sich eine Art aus einer anderen entwickelt haben kann. Das Fehlen solcher Funde war eines der Argumente gegen Darwins Theorie.

Gefiederte Dinosaurier

Ein weiterer Beweis für solche Übergangsformen sind gefiederte Dinosaurier. Ihre Fossilien wurden erstmals in den 1980er Jahren gefunden. Die Vorläufer der Vögel sehen Dinosauriern oder frühen Reptilien ähnlich und weisen auch einige derer Merkmale auf - wie zum Beispiel Zähne.

Die Federn an den Dinosauriern zeigen, dass manche Fähigkeiten in der Natur zufällig entstehen. Die gefiederten Dinosaurier konnten noch nicht fliegen; sie nutzten die Federn möglicherweise zur Balz. Das Federkleid könnte evolutionär auch entstanden sein, um die Dinosaurier warm zu halten. Dass Federn auch beim Fliegen helfen, hat die Natur möglicherweise erst später entdeckt.

"Nature" hat zum Darwin-Jahr eine Schwerpunktseite eingerichtet, auf der regelmäßig Neuigkeiten zur Forschung rund um Darwin und die Evolutionstheorie erscheinen werden.
Schwerpunkt: Darwin 200 Special
Artikel: 15 Evolutionary Gems

Kampf der Eidechsen

Natürliche Selektion in Echtzeit haben Wissenschaftler der Universität Harvard an Eidechsen beobachtet. Sie setzten eine räuberische, bodenlebende Eidechsenart auf sechs kleinen Inseln der Bahamas aus. Die Räuber ernährten sich von dort natürlich vorkommen Eidechsen einer anderen, kleineren Art. Die heimischen Echsen reagierten mit einer Verhaltensänderung: Sie verbrachten mehr Zeit auf Pflanzen, um Abstand zum Boden zu halten. Dennoch starben deutlich mehr von ihnen, als auf Vergleichsinseln, auf denen keine Räuber ausgesetzt wurden.

Die gejagten Echsen dürfte längerfristig aber ein evolutionärer Mechanismus retten: Tiere mit längeren Beinen hatten höhere Überlebenschancen. Sie konnten schneller laufen und damit den Räubern leichter entkommen. Diese Beobachtungen widersprechen der Ansicht, dass sich die natürliche Selektion durch Verhaltensänderungen ausschalten ließe.

Auf Jagd mit doppeltem Kiefer

Röntgenbild einer Muräne macht die Bewegung des (zweiten) Schlundkiefers sichtbar.

Rita Mehta und Candi Stafford

Muränen sind gefährliche Jäger, die Fischen in Riffen nachstellen. Um ihre Beute zu erlegen, verwenden sie - ähnlich wie andere jagende Fische - einen zweiten Kiefer. Muränen haben aber einen deutlichen Nachteil durch ihre schlanke Form. Raubfische ziehen ihre Beute durch einen Sogeffekt in den Rachen, der beim Öffnen des Mauls entsteht. Aufgrund ihres schlanken Körperbaus können die Muränen jedoch zu wenig Sog erzeugen, um die Beutefische bis zum zweiten Kiefer zu transportieren.

Doch die Evolution hat den Muränen bei dem Problem geholfen: Wenn die Beute nicht zum zweiten Kiefer will, muss dieser zur Beute. Daher liegt bei Muränen der zweite Kiefer weiter vorne als bei anderen Raubfischen.

Schlangen haben übrigens ein ähnliches Problem wie Muränen. Auch ihr schlanker Körperbau erschwert die Jagd. Sie bewegen die rechte und linke Kieferhälfte unabhängig voneinander, um die Beute leichter verschlingen zu können. Solche ähnlichen Lösungen für ein Problem bei evolutionär weit entfernten Arten treten in der Natur oft auf. Man nennt dies Konvergenz.

Giftabwehr

Evolutionäre Veränderungen zeigen sich auch auf molekularer Ebene. So haben etwa Strumpfbandnattern und Sandklaffmuscheln ähnliche Strategien entwickelt, um sich vor Giften zu schützen. Die Nattern haben dabei mit einem Nervengift zu kämpfen, das eines ihrer Beutetiere, der rauhäutige Gelbbauchmolch, zum Schutz produziert. Den Muscheln macht das Gift einer Algenart zu schaffen, die Algenblüten verursacht.

Sowohl bei Nattern als auch Muscheln sind es genetische Veränderungen, die sich auf Natriumkanäle auswirken und den Giften ihre Wirksamkeit rauben. Bei den Schlangen bindet das Gift nicht mehr an den Kanal, die Muscheln lagern es sicher in ihrem Gewebe ab.

Das Reserve-Gen

Manchmal bleiben Arten über Millionen von Jahren unverändert, während eine Änderung dann recht rasch erfolgen kann. Wie die Natur evolutionäre Veränderungen beschleunigen oder bremsen kann, haben Wissenschaftler an molekularen Mechanismen untersucht.

So wurde etwa in Fruchtfliegen ein Protein entdeckt, dass andere Proteine reguliert. Unter bestimmten Bedingungen wird dieses Regelprotein jedoch ausgeschaltet. Die anderen Proteine können sich nun freier entwickeln und erzeugen Variationen, die sonst verborgen bleiben.

Die Hefe dürfte noch einen Schritt weiter gehen: Sie hält Variationen bestimmter Gene in Reserve, die bei Bedarf aktiviert werden.

Mark Hammer, science.ORF.at, 5.1.09

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