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May 16, 2023

Das Leben durch Evolution erklären: Die Wurzeln unseres „Baums des Lebens“

Die Autorin Prosanta Chakrabarty führt uns durch die Grundlagen des evolutionären Wandels und erklärt, dass Evolution nicht „Perfektion“ bedeutet. Das Folgende ist ein Auszug aus Explaining Life through

Die Autorin Prosanta Chakrabarty führt uns durch die Grundlagen des evolutionären Wandels und erklärt, dass Evolution nicht „Perfektion“ bedeutet.

Das Folgende ist ein Auszug aus „Explaining Life through Evolution“ von Prosanta Chakrabarty. Das Taschenbuch ist ab dem 8. August käuflich zu erwerben!

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Das Leben durch Evolution erklären von Prosanta Chakrabarty

Schau dir deine Hand an. Warum hast du fünf Finger? Warum nicht zehn oder zwanzig oder einen?

Warum haben so viele Tiere fünf Finger? Fünf scheint für die meisten Hände die perfekte Zahl zu sein. Seltsamerweise hatten die ersten Wirbeltiere, die an Land kamen, viel mehr Finger – sieben oder acht. Bei diesen frühesten Landwirbeltieren handelte es sich um Fische, die an Land krochen, zunächst nur für kurze Zeit, dann stetig und nach und nach über längere Zeiträume. Als sich die Nachkommen dieser Linie dauerhaft an Land niederließen, verringerte sich die Zahl der Finger auf fünf oder weniger und blieb so.

Wie wäre es mit Haaren? Haben Sie sich jemals gefragt, warum es sich dort auf unserem Körper befindet? Oder warum haben wir überhaupt Haare? Zunächst einmal sind wir Säugetiere – jedes mit einem Bauchnabel und einer Vorliebe für Milchprodukte und unsere Mütter (zumindest die meisten von uns). Aber wir sind anders als andere Säugetiere. Warum stehen wir aufrecht?

Sicher, ein Känguru ist ein Säugetier, das aufrecht steht, aber es hat einen schönen dicken Schwanz, auf dem es balancieren kann, und wir haben keinen. „Was ist mit einem Vogel, zum Beispiel einem Strauß?“ du fragst. Sie haben wunderschön und effizient verwachsene Knochen, wie den Tarsometatarsus zwischen ihren Knöcheln und ihren Füßen, der für Stärke und Stabilität sorgt, während wir mit 33 Gelenken in unseren Füßen und etwa einem Viertel aller Knochen in unserem Körper herumtollen. Was haben wir gedacht? Zweibeinig zu werden, scheint keine so gute Idee gewesen zu sein. Schmerzen Rücken, Nacken und Füße nach längerem Stehen nicht? Warum ist unser Rücken schlimmer gekrümmt als ein kaputter Kotflügel eines Rallye-Autos, anstatt gerade wie eine Rute? Und warum müssen wir unsere riesigen Köpfe auf unseren kurvigen Wirbelsäulen balancieren – scheint eine schlechte Idee zu sein. Warmblüter zu sein ist praktisch, wenn es kalt ist, führt aber dazu, dass wir ständig essen müssen. Ich wette, Sie haben gerade Hunger, ganz im Gegensatz zu dieser kaltblütigen Pythonschlange, die monatelang chillt, ohne eine Kleinigkeit essen zu müssen. Und Brustwarzen bei Männern – was ist damit los? Evolution, darum geht es.

Das ist in der Tat die Sache mit der Evolution: Man kann nicht jedes Mal bei Null anfangen und den Körper für jedes neue Modell (jede neue Art) neu gestalten. Sie müssen auf dem aufbauen, was vorher war. Und so muss man manchmal einen schönen geraden, locker verbundenen Fischrücken nehmen, ihn zusammenkleben und mit ein paar zusätzlichen Drehungen und Wendungen stützen.

Jedes Mal, wenn ich den menschlichen Körper betrachte, insbesondere meinen eigenen (und besonders wenn ich fast nackt in der Arztpraxis sitze und darauf warte), denke ich darüber nach, wie ich ihn reparieren könnte. Ich denke an unsere aquatischen Vorfahren, die Tiere, die als erste eine Wirbelsäule (Ihre „Wirbelsäule“), Lungen, Finger, ein großes, unterteiltes Gehirn und Herz usw. entwickelten. Ich denke daran, wie viel wohler wir uns im Wasser fühlen würden, ohne gegen die Schwerkraft anzukämpfen und einfach wie eine glückliche kleine Meeresschildkröte unter den Wellen zu schweben. Viele unserer Körperteile wurden ursprünglich für den Gebrauch im Wasser entwickelt. Ich denke an die Kiemenstrukturen, die wir hatten, die man noch in einem sich entwickelnden menschlichen Fötus sehen kann, die sich in Ihren Kehlkopf („Kehlkopf“) und Kiefer verwandeln und in die kleinen Knochen, die Ihnen das Hören ermöglichen. Ich denke, dass die Muskeln, die beim Heben der Kiemen eines Hais helfen, dieselben sind wie die Muskeln Ihres Nackens und Ihres oberen Rückens.

Wir haben unsere Muskeln nicht von Haien bekommen und haben uns auch nicht von Haien entwickelt, aber wir haben vor langer, langer Zeit einen gemeinsamen aquatischen Vorfahren, bevor Knochen- und Knorpeltiere auseinander gingen. Wir hatten einen jüngeren Vorfahren, der ein Knochenfisch war, weshalb alle seine Nachkommen, wie wir, technisch gesehen ebenfalls Knochenfische waren. Wir alle Knochenfische – Forellen, Seepferdchen, Esel und Menschen – sind enger miteinander verwandt als jeder von uns mit Haien. Knorpelfische und Knochenfische haben sich seit langem unabhängig voneinander entwickelt (obwohl neu entdeckte Fossilien darauf hindeuten, dass es sich bei Knorpelfischen möglicherweise nur um Knochenfische handelt, die Knochen verloren haben), aber Knorpelfische blieben in ihrem Körpertyp (meist „haifischartig“ oder „haifischartig“) relativ stabil abgeflacht, wie bei den Schlittschuhen und Rochen) als Mitglieder der Knochenfischlinie. Einige Mitglieder dieser Abstammungslinie der Knochenfische blieben im Wasser und entwickeln sich bis heute weiter (als Teil der über 35.000 lebenden Arten von Knochenfischen); andere verließen das Wasser und führten zur Entstehung aller Landwirbeltiere oder „Tetrapoden“, von denen es ebenfalls etwa 35.000 Arten gibt (Abbildung 2). Ich frage mich manchmal, wie es gewesen wäre, wenn auch Knorpelfische ins Land eingedrungen wären. Denken Sie nur darüber nach – Landhaie! Aber vielleicht ist das Knorpelskelett eines Hais nicht stark genug, um der Schwerkraft lange standzuhalten (stellen Sie sich vor, Sie stehen auf Ihren Schlappohren aus Knorpel), obwohl Haie mehr als doppelt so viel Muskeln haben wie wir (etwa 75 % gegenüber …). beim Menschen nur etwa 30 %).

Wenn unsere aquatischen Vorfahren keine starken Knochenskelette (und andere Organe und Sinnessysteme, die für das Überleben in seichten Gewässern geeignet sind) hätten, wären sie nicht in der Lage gewesen, an Land vorzudringen, und wir wären nicht hier. Manchmal bezeichnen Menschen bestimmte Tiere, insbesondere Menschen, als „perfekt gestaltet“, aber unsere im Wasser lebenden Vorfahren mussten das, was sie bereits hatten, verdrehen, strecken und überarbeiten. Von diesem fischigen Ausgangspunkt aus kann man nicht die perfekte Lösung dafür finden, ein Landtier zu sein (wie diejenigen von uns bestätigen können, die schon einmal Rückenschmerzen hatten oder denen Essen im Hals feststeckte).

Wir haben mit allem Leben auf der Erde einen gemeinsamen Vorfahren, aber wir haben gemeinsame Vorfahren mit einigen Abstammungslinien des Baumes des Lebens, die viel jünger sind als die 400 Millionen Jahre alten Fische, die zum ersten Mal an Land kamen. Beispielsweise lebte der gemeinsame Vorfahre zwischen uns und unseren nächsten lebenden Verwandten, den Schimpansen, erst vor etwa 6 bis 8 Millionen Jahren (Abbildung 3). Aber Schimpansen sind nur unsere nächsten lebenden Verwandten; Es gab andere, näher verwandte Arten, die noch vor kurzem lebten, aber ausgestorben sind, einige sogar vor weniger als 50.000 Jahren.

Aber was wäre, wenn es neben dem Homo sapiens noch andere menschliche Spezies gäbe – zum Beispiel den Homo neanderthalensis, den Australopithecus africanus und den Homo habilis? Wie würde ihre Anwesenheit unser Bild der Menschheit prägen? Ich würde gerne glauben, dass es uns die Augen für unsere gemeinsamen Gemeinsamkeiten öffnen und uns helfen würde, die Lücke zwischen Menschen und anderen Tieren zu schließen. Aber in Wirklichkeit würden wir uns vermutlich auf unsere Unterschiede konzentrieren. Seien wir ehrlich – wenn es heute viel mehr menschliche Spezies gäbe, gäbe es leider auch viel mehr Formen der Diskriminierung.

Unsere Spezies ist nicht gerade für ihre Toleranz bekannt, und vielleicht ist das einer der Gründe, warum so viele Menschen die Evolutionstheorie ablehnen – sie bringt uns den Tieren zu nahe, sie macht uns zu Affen. Übrigens sind alle anderen lebenden Menschenaffen außer uns – Schimpansen, Gorillas, Orang-Utans und Gibbons – durch uns gefährdet (sei es durch Jagd oder Zerstörung von Lebensräumen). Vielleicht ist diese Intoleranz der Grund dafür, dass diese anderen inzwischen ausgestorbenen menschlichen Spezies etwa zur gleichen Zeit verschwanden, als der Homo sapiens auftauchte. Aber wer weiß, wenn wir die Grenze zwischen uns und dem Rest des Tierreichs verwischen würden, würden wir uns vielleicht als das sehen, was wir sind – nur einen weiteren kürzlich entwickelten Zweig des Baumes des Lebens.

Als Evolutionsbiologe erkläre ich gerne so viel wie möglich durch den Blick auf die Geschichte und die Beziehungen zwischen Vorfahren und Nachkommen. Wie das Sprichwort sagt: „Nichts in der Biologie macht Sinn, außer im Lichte der Evolution“ – eine treffende, aber mittlerweile abgedroschene Aussage des bedeutenden Genetikers Theodosius Dobzhansky, die Evolutionsbiologen nur allzu oft gehört hat. Aber egal wie klischeehaft Dobzhanskys Worte geworden sind, sie klingen immer noch wahr.

Man kann das Leben auf der Erde einfach nicht erklären, ohne die Verbindungen zwischen Lebewesen zu sehen, Verbindungen, die wir als Baum des Lebens darstellen (Abbildungen 4A und 4B). Ein Lebewesen bringt ein anderes hervor und gibt Eigenschaften wie diese fünf Finger weiter. Manchmal werden diese fünf Finger zum Flügel einer Fledermaus und manchmal zur Flosse eines Walrosses. Die Ursprünge sind die gleichen, ein Beweis für unsere gemeinsame Abstammung. Aber die Evolution besteht auch aus den Dingen, die keinen Sinn ergeben: unsere schlechten Rücken, unsere seltsamen Kniegelenke, die Brustwarzen bei Männern. Man muss das Schlechte mit dem Guten verknüpfen und kann es nur durch den Wechsel von einem Lebewesen zum anderen erklären. Evolution macht die Dinge nicht perfekt; Es trägt nicht dazu bei, eine Einzelperson oder eine Gruppe auf ein bestimmtes Ziel auszurichten. Wenn Sie als Lebewesen fit sind und das Glück haben, lange genug zu überleben, um Ihre Gene an Ihre Kinder weiterzugeben, dann sind Sie ein direkter Teil des Evolutionsprozesses. Aber auch wenn die Evolution ziemlich grausam sein kann (Darwin hat möglicherweise seinen religiösen Glauben wegen der übermäßigen Rolle von Konkurrenz und Tod bei der natürlichen Auslese verloren), ist sie nicht zielgerichtet: Sie funktioniert ohne Absicht oder Vision für die Zukunft. Um einen anderen bedeutenden Biologen, François Jacob, zu zitieren: „Die Evolution ist ein Tüftler, kein Ingenieur.“

Sich nicht zu reproduzieren bedeutet übrigens nicht, dass man nicht am Evolutionsprozess beteiligt ist. Nichtreproduktive Mitglieder einer Population sind indirekt an der Evolution beteiligt: ​​Sie unterstützen sie, indem sie reproduktiven Mitgliedern und ihren Nachkommen zum Überleben verhelfen. Denken Sie zum Beispiel an die liebevollen Cousins, die keine eigenen Kinder haben, die unfruchtbaren Arbeiterbienen und so weiter. Sie alle tragen dazu bei, die Gene, die sie teilen, mit sich fortpflanzenden Individuen weiterzugeben. In vielen Fällen geben sie über diesen reproduktiv erfolgreichen Verwandten und die überlebenden Nachkommen mehr eigene Gene weiter, als wenn sie selbst Kinder hätten.

Die Produkte des Evolutionsprozesses sind die Überlebenden, die wir heute leben sehen, modifizierte Teile, die wir von einem Vorfahren zum anderen zurückverfolgen können. Der Beweis liegt im genetischen Code (DNA und RNA), den wir alle gemeinsam haben, im Fleisch, in den Knochen und im Verhalten, das wir sehen können, sowie in Fossilien, die fast vier Milliarden Jahre der Veränderung umfassen.

Auszug aus „Erklärung des Lebens durch Evolution“ © 2023 von Prosanta Chakrabarty. Nachdruck mit Genehmigung von MIT Press.

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