8 Beispiele für Evolution in Aktion

Die Evolution ist eine der größten wissenschaftlichen Entdeckungen aller Zeiten. Bewaffnet mit dem Wissen um die Vernetzung des gesamten Lebens auf der Erde, haben Biologen erstaunliche Entdeckungen gemacht. Es gibt so viele Beweise für die Evolution, dass das Argument dagegen ist, als würde man leugnen, dass es einen Mond am Himmel gibt. Dennoch leugnen die Menschen immer noch aktiv, dass die Evolution stattfindet. Die Artbildung, die Bildung einer neuen Art aus einer Vorfahrenart, dauert sehr lange, aber es gibt Evolutionsschritte, die beobachtet werden können. Hier sind acht Beispiele unter vielen der Evolution in Aktion.

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Die Pfeffermotte

Ich beginne diese Liste mit einem klassischen Beispiel der Evolution, das in vielen Lehrbüchern zu finden ist. Ursprünglich hatte die überwiegende Mehrheit der Pfeffermotten (Biston betularia) eine leichte, fleckige Färbung, was eine gute Tarnung gegen Raubtiere war. Vor der industriellen Revolution machte eine gleichmäßig dunkle Variante der Pfeffermotte 2% der Arten aus. Nach der industriellen Revolution zeigten 95% der gepfefferten Motten diese dunkle Färbung. Die beste Erklärung dafür, warum diese Veränderung der Art stattgefunden hat, ist, dass die leichten Motten ihren Vorteil der Tarnung verloren haben, da die hellen Oberflächen durch Verschmutzung dunkler wurden und die leichten Motten daher häufiger von Vögeln gefressen wurden. Die gepfefferte Motte als Beispiel für die Evolution wurde in der letzten Zeit angegriffen, normalerweise in Bezug auf die Ursache der Farbänderung, aber das Beispiel ist immer noch eine bedeutende Veränderung in einer Art, die durch Mutationen verursacht wird, die zu Variationen und natürlicher Selektion führen.

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Live-Geburt in Drei-Zehen-Skinks

Das Beispiel der Pfeffermotte ist ein schönes für Lehrbücher, da sie ein einzelnes Merkmal verwendet. Die Speziation beinhaltet viele Mutationen, die zu signifikanten Änderungen führen. Der gelbbäuchige Dreifinger-Skink (Saiphos Equalis) ist eine Eidechse aus New South Wales in Australien, die sich offenbar von der Eiablage zur Lebendgeburt zu verändern scheint. Da diese Skinke Eier legen oder gebären können, haben Wissenschaftler die Möglichkeit, die für eine Lebendgeburt notwendigen Anpassungen zu studieren. In einem Ei eingeschlossene Skink-Embryonen haben eine zusätzliche Kalziumquelle, die den lebenden Skinkern fehlt. Es stellt sich heraus, dass diese ernährungsphysiologische Differenz durch die Mutter gebildet wird, die zusätzliches Kalzium für die in ihr befindlichen Jungen absondert. Dies scheint der erste Schritt auf dem Weg zur Entwicklung eines Systems wie der Plazenta von Säugetieren zu sein. An der Küste lebende Skinke neigen dazu, Eier zu legen, wahrscheinlich weil das warme Wetter vorhersagbar und für die Embryonalentwicklung ausreichend ist. Diese Skinks, die in den kühleren Bergen leben, neigen dazu, jung zu leben, während der Körper der Mutter eine stabilere Temperatur bietet. Es ist vorherzusagen, dass sich diese beiden Populationen irgendwann in verschiedene Arten aufteilen werden, wenn jede Population in ihrer Fortpflanzungsstrategie fixiert wird.

Dies stellt eine häufig gestellte Frage in Kreationisten: Wenn der Mensch sich aus Affen entwickelt hat, warum gibt es dann noch Affen? Nun, mit den Skinkern würden wir zwei Arten sehen, eine Eiablage und eine lebende Geburtsart. Jeder wäre für seinen Lebensraum am besten geeignet. Wenn lebende Geburtsshinke aus Eierschichten hervorgegangen sind, warum gibt es dann noch Eierschichten? Weil jeder für seine Nische angepasst ist.

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Das Wettrüsten zwischen Krabben und Muscheln

Evolution geschieht oft im Tandem; ein Raubtier entwickelt eine verbesserte Jagdmethode, und Mutationen in der Beutespezies, die die Überlebensfähigkeit unterstützen, werden ausgewählt, um zu einer Veränderung der Beutepopulation zu führen. Wir müssen jedoch nicht darauf warten, dass sich ein Raubtier entwickelt, um dies zu beobachten. Der moderne Mensch hat Arten auf der ganzen Welt transportiert, und so können wir neue Artenwechselwirkungen beobachten. Die asiatische Küstenkrabbe (Hemigrapsus sanguineus) ist eine invasive Art in Neuengland, die sich von den heimischen Miesmuscheln ernährt. Kürzlich wurde beobachtet, dass Muscheln, wenn sie asiatische Uferkrabben entdecken, dickere Muscheln entwickeln, um zu verhindern, dass die Krabben sie fressen. Dieses Schalenverdickungsverhalten ist für die Muscheln teuer und wird daher stark reguliert. Der evolutionäre Faktor ist, dass nur Muscheln aus Regionen, in denen asiatische Uferkrabben endemisch sind, ihre Wände verdicken, wenn sie den Krabben ausgesetzt werden. Muscheln aus anderen Regionen erkennen die Krabben nicht als Bedrohung. Hier beobachten wir die Startschüsse eines evolutionären Wettrüstens.

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Italienische Mauereidechsen

1971 wurden zehn italienische Mauereidechsen (Podarcis sicula) auf der Insel Pod Mrčaru von einer Nachbarinsel eingeführt. Die Eidechsen wurden jahrzehntelang gelassen und mit der Kolonie verglichen, aus der sie entnommen wurden. Die Mauereidechsen auf Pod Mrčaru waren, nachdem sie durch einen winzigen genetischen Engpass gegangen waren, gediehen und an ihre neue Insel angepasst. Es wurde festgestellt, dass sie sich von einer hauptsächlich insektenfressenden Ernährung zu einer vegetationsreichen Ernährung gewandelt haben. Diese Ernährungsumstellung scheint zu dramatischen Veränderungen der Eidechsen geführt zu haben. Der Kopf der Eidechsen von Pod Mrčaru ist größer und hat eine viel größere Bisskraft. Dies sind wichtige Anpassungen für den Umgang mit Kaublättern. Das aufregendste Zeichen der Evolution ist die Entwicklung von Stuhlklappen, Muskeln, die zum Trennen von Teilen des Darms verwendet werden. Diese dienen dazu, den Durchgang von Nahrung durch den Darm zu verlangsamen und den Bakterien im Darm Zeit zu geben, das Pflanzenmaterial zur Resorption abzubauen. Dies ist eine völlig neuartige Entwicklung der italienischen Mauereidechse und eine wichtige Anpassung.

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Aga-Kröte

Die Zuckerrohrkröte in Australien ist wahrscheinlich eine der berühmtesten invasiven Arten der Welt. Es schadet der Landwirtschaft und den einheimischen Arten enorm. Australien ist groß für diejenigen, die es nicht wissen, und es braucht Zeit, bis sich eine invasive Art ausbreitet. Die Kröten an der Spitze der Invasionswelle sind wahrscheinlich die, die sich am besten für die Verbreitung eignen. Natürlich züchten diese sich schnell ausbreitenden Kröten miteinander, da nur andere schnelle Kröten an der Front sein werden. Dies wird charmant als "olympischer Dorfeffekt" bezeichnet und wird die Anpassungen verstärken, die diese Kröten an die Front stellen.Als Kröten an der Vorderseite der Invasionswelle untersucht wurden, wurden sie als größer, härter, mit längeren Beinen, die eine höhere Geschwindigkeit zulassen, und waren aktiver. Als Folge dieser Anpassungen hat die Verbreitung von Zuckerrohrkröten seit ihrer Einführung zugenommen.

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Darwin's Finken

Dies ist keine einfache Zusammenfassung der ursprünglichen Beobachtungsbetrachtungen Darwins zwischen den Finken der Galapagos-Inseln. Diese Finken tragen immer noch dazu bei, dass die Evolution verstanden wird. Peter und Rosemary Grant untersuchten die Finken auf einer der Galapagos-Inseln und beobachteten eine evolutionäre Veränderung, die durch die direkte Konkurrenz zweier rivalisierender Arten verursacht wurde. Der mittelgroße Grundfink war auf der Insel Daphne gut etabliert und wurde eingehend untersucht. Sein Schnabel war perfekt zum Knacken großer Nüsse geeignet. 1982 kam der große Grundfink von einer Nachbarinsel an. Diese größeren Finken könnten die einheimischen mittelgroßen Finken vertrieben und alle großen Nüsse fressen. Im Untersuchungszeitraum wurde festgestellt, dass die mittleren Grundfinken der Insel Daphne kleinere Schnäbel entwickelt haben, die eher für die kleineren Nüsse geeignet sind, von den eindringenden größeren Finken ignoriert. Dies ist eine klassische Studie in der Evolutionsbiologie.

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Schmetterlinge und Parasiten

Das Studium der Evolution kann Jahrzehnte dauern, aber gelegentlich geschieht die Veränderung unglaublich schnell. Der Blue Moon Butterfly (Hypolimnas bolina) der Samoa-Inseln wurde von einem Parasiten angegriffen, der männliche Embryonen zerstörte. Dies führte zu einem Ungleichgewicht zwischen den Geschlechtern, bei dem Männer nur 1% der Schmetterlingspopulation ausmachten. Innerhalb von zehn Generationen (~ 1 Jahr) waren jedoch Männer zu 40% der Bevölkerung zurückgekehrt. Dies liegt nicht daran, dass der Parasit verschwunden ist, er ist immer noch vorhanden, er ist jedoch für männliche Embryonen nicht mehr tödlich. Dieser Fall zeigt, wie eine vorteilhafte Mutation sich schnell in einer Population ausbreiten kann. Jeder Mann mit der Fähigkeit, eine Infektion zu überleben, könnte sich aufgrund des Mangels an anderen Männern mit sehr vielen Frauen paaren und seine Immunität über den Genpool ausbreiten.

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Evolution im Labor

Mit der wachsenden Anzahl arzneimittelresistenter Erreger lernen wir, dass die Evolution bei Arten mit einem schnellen Generationsumsatz am einfachsten zu beobachten ist. Seit 1988 wurde im Labor von Richard Lenski die Evolution von zwölf E. coli-Populationen aus einem einzigen Ahnenstamm untersucht. Seitdem sind über 50.000 Generationen von E. coli vergangen, und die Unterschiede zwischen den Populationen und den einzelnen Populationen des Ahnenstamms wurden dokumentiert. Bei regelmäßiger Entnahme von Proben jeder Population können die angesammelten genetischen Veränderungen leicht verfolgt werden. Im Laufe der Zeit sind die Bakterien unter den angewendeten Bedingungen beim Wachstum viel effizienter geworden. Diese Studie hat gezeigt, wie die Evolution tatsächlich abläuft. Eine der Populationen entwickelte die Fähigkeit, Citrat als Nährstoff zu verwenden, was bei E. coli unter ähnlichen Bedingungen sonst unbekannt ist. "Life Evolves!" Dieses Zitat stammt aus einem brillanten Brief, den Lenski an einen besonders abscheulichen Kreationisten schrieb. Die Buchstabenreihe finden Sie hier.