Faktoren der Synthetischen Evolutionstheorie
Darwins Evolutionstheorie, aus der Mitte des 19. Jahrhunderts, verteidigte lange Zeit ihre Stellung als alleinige Wahrheit. Doch neue Erkenntnisse in verschiedenen biologischen Bereichen haben dazu geführt, dass Darwins Theorie allein nicht mehr ausreicht, um alle Aspekte der Evolution zu erklären. So kam es zur Synthetischen Evolutionstheorie.
Dieser Artikel erklärt dir, was sich hinter dieser Bezeichnung versteckt und woraus sich die Synthetische Evolutionstheorie zusammensetzt.
Inhalt
- 1 Synthetische Evolutionstheorie vs. Darwins Selektionstheorie
- 2 Die Rolle der Genetik in der Synthetischen Evolutionstheorie
- 3 Synthetischen Evolutionstheorie: Zusammenhang zwischen Isolation, Genpool, Mutation und Population
- 4 Evolutionsfaktoren innerhalb der synthetischen Evolutionstheorie
- 5 Punktualismus als Weiterentwicklung der Evolutionstheorie nach Darwin
Synthetische Evolutionstheorie vs. Darwins Selektionstheorie
Grob gesagt ist die Synthetische Evolutionstheorie eine Weiterentwicklung der Evolutionstheorie nach Charles Darwin. Sie existiert seit den 1950er Jahren und ist die überzeugendste der heute existierenden Evolutionstheorien.
Darwins Grundmodell wird in der Synthetischen Evolutionstheorie um Bereiche erweitert, welche zu Zeiten Darwins noch gar nicht gekannt waren. Vor allem die Genetik spielt dabei eine große Rolle. Auch neuere Erkenntnisse der Botanik, Paläontologie, Populationsbiologie, Systematik und Zoologie fließen mit ein. Darwin hat in Teilen bereits Erkenntnisse dieser in seinem Werk „On the Origin of Species“ aufgezeichnet. Es war ihm jedoch noch nicht möglich, alle seine Beobachtungen auch zu belegen.
Die Synthetische Evolutionstheorie ist daher keine abgeschlossene Theorie. Sie wird durch neuste Forschungsergebnisse stetig erweitert und korrigiert. Theodosius Dobzhansky, ein russisch-US-amerikanischer Genetiker, begründete diese Evolutionstheorie gemeinsam mit Ernst Mayr, einem deutsch-amerikanischen Biologen. Auch Beobachtungen des britischen Biologen Julian Huxley flossen zu Beginn der Synthetischen Evolutionstheorie in sie hinein.
Natürlich konnten dadurch auch Behauptungen Darwins widerlegt werden. So ging dieser beispielsweise noch davon aus, dass erworbene Merkmale ebenfalls vererbbar seien (wie bei der Evolutionstheorie Lamarcks). Der deutsche Arzt August Weismann widerlegte dies 1892. Auch seine Erkenntnisse flossen in die Synthetische Evolutionstheorie ein.
Die Rolle der Genetik in der Synthetischen Evolutionstheorie
Die Existenz von Genen war zu Lebzeiten Darwins nicht bekannt. Erste Erkenntnisse der Vererbungslehre lieferte Gregor Mendel. Der mährisch-österreichische Priester begann 1856 damit, ausgewählte Erbsen miteinander zu kreuzen. Er bestäubte die Pflanzen dafür per Hand und deckte die Blüten ab, um eine Fremdbestäubung zu verhindern. In den folgenden Jahren zog er auf diese Weise Schätzungen zufolge 28.000 Erbsenpflanzen. Diese hohe Zahl ermöglichte ihm sichere Ergebnisse.
Aus seinen Beobachtungen ergaben sich drei Gesetze, die als „Mendelsche Regeln“ bekannt sind:
- Die Uniformitätsregel: Alle Nachkommen reinerbiger Vorfahren sehen gleich aus.
- Die Spaltungsregel: Die Nachkommen dieser spalten sich im Verhältnis 3:1 bei rezessiv verlaufenden Erbgängen auf. Bei intermediären entsteht ein Verhältnis von 1:2:1.
- Die Unabhängigkeitsregel: Zwei Merkmale reinerbiger Vorfahren werden unabhängig voneinander vererbt. Kreuzt man diese Nachkommen miteinander, entstehen neue Kombinationen dieser Merkmale, die weder in der ersten, noch in der zweiten Generation vorhanden waren.
Mendel erkannte also Regelmäßigkeiten bei der Kreuzung von Pflanzen. Etwas später, um 1970 herum, begann er damit, Bienen zu züchten, um seine Beobachtungen auch auf das Tierreich zu übertragen. Aufgrund von Krankheit konnte er diese Versuche jedoch nicht mehr zu Ende bringen.
Die Beobachtungen Mendels wurden viele Jahre kaum beachtet. Erst 1900 erlangten sie an Wichtigkeit. Thomas Hunt Morgan, ein US-amerikanischer Genetiker, begann sich dafür zu interessieren und führte etwa zehn Jahre später Versuche mit Fruchtfliegen durch. Es gelang ihm dabei, die Struktur von Chromosomen und die Anordnung von Genen auf diesen zu belegen.
Durch die Erkenntnisse der Genetik wurde Evolution nachweisbar. Es war nämlich fortan möglich, Gene bzw. Genübereinstimmungen in den verschiedenen Populationen zu messen und nachzuweisen.
Synthetischen Evolutionstheorie: Zusammenhang zwischen Isolation, Genpool, Mutation und Population
Die Synthetische Evolutionstheorie setzt Populationen in den Fokus. Speziell geht sie davon aus, dass jede Population aus variierenden Individuen besteht, es also Unterschiede in ihrem Genpool gibt. Wie sehr diese variieren, hängt von den herrschenden Umweltbedingungen ab.
Diese stets vorhandenen Variationen innerhalb einer Population führen nun ganz natürlich zu Mutation und Rekombination in den folgenden Generationen. Dabei setzen sich positive Veränderungen schnell durch, während negative verschwinden.
Die Synthetische Evolutionstheorie geht außerdem davon aus, dass diese Variationen ausreichen, um zu neuen Arten zu führen. Sind Populationen voneinander isoliert, verändern sie sich mit der Zeit so sehr, dass sie nicht mehr miteinander kompatibel sind. Schon die kleinsten Unterschiede in ihrer Umgebung, bzw. Unterschiede in ihrem Genpool, können mit ausreichend Zeit und Generationen dazu führen, dass ihre Entwicklung in zwei verschiedene Richtungen verläuft.
Evolutionsfaktoren innerhalb der synthetischen Evolutionstheorie
Der Synthetischen Evolutionstheorie liegen vier Evolutionsfaktoren zugrunde: Mutation, Rekombination, Selektion und Gendrift. Diese bewirken im Zusammenspiel eine Veränderung des Genpools einer Population und können dadurch zu neuen Arten führen.
Bei der Synthetischen Evolutionstheorie geht es ausschließlich um Gene, welche evolutionäre Vorgänge hervorrufen. Wichtiger als die Gene eines einzelnen Individuums ist jedoch der gesamte Genpool einer Population.
Punktualismus als Weiterentwicklung der Evolutionstheorie nach Darwin
Der Punktualismus wurde der Synthetischen Evolutionstheorie von den amerikanischen Paläontologen Niles Erdregde und Stephen Jay Gould hinzugefügt. Er erklärt, wie es zu plötzlichen Veränderungen und damit sichtbaren Sprüngen im Aufbau von Fossilien kommen kann.
Der Punktualismus setzt sich dem Gradualismus entgegen. Dieser besagt, dass Änderungen stets in gleichmäßiger Geschwindigkeit stattfinden. Der Punktualismus geht hingegen von einem Wechsel aus Stillstand und schnellem Wandel aus.
Erdregde und Gould berufen sich dabei auf den Gründereffekt. Dieser besagt, dass Populationen solange nahezu unveränderlich bleiben, wie sie gemeinsam leben und sich genetisch miteinander mischen. Kommt es zu einer Abspaltung eines Teils der Population, können plötzlich Änderungen auftreten, welche zuvor zurückgehalten wurden.
Dies bedeutet auch, dass die Evolution an sich vollkommen unvorhersehbar ist. Mit nur minimalen Änderungen an einer Stelle in der Vergangenheit könnten sich enorme Veränderungen in der heutigen Zeit ergeben.
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