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3.1.1: Charles Darwin und die natürliche Selektion - Biologie

3.1.1: Charles Darwin und die natürliche Selektion - Biologie


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Charles Darwin und Alfred Wallace entwickelten unabhängig voneinander die Evolutionstheorien und ihr wichtigstes Funktionsprinzip: die natürliche Selektion.

Lernziele

  • Erkläre, wie natürliche Selektion zur Evolution führen kann

Wichtige Punkte

  • Wallace reiste nach Brasilien, um Insekten aus dem Amazonas-Regenwald zu sammeln und zu beobachten.
  • Darwin beobachtete, dass Finken auf den Galápagos-Inseln andere Schnäbel hatten als Finken in Südamerika; Diese Anpassungen rüsteten die Vögel aus, um bestimmte Nahrungsquellen zu erwerben.
  • Wallace und Darwin beobachteten ähnliche Muster in der Variation von Organismen und entwickelten unabhängig voneinander die gleiche Erklärung dafür, wie solche Variationen im Laufe der Zeit auftreten können, ein Mechanismus, den Darwin als natürliche Selektion bezeichnete.
  • Nach der natürlichen Selektion, auch bekannt als „Survival of the Fittest“, sind Individuen mit Merkmalen, die ihnen das Überleben ermöglichen, reproduktiv erfolgreicher; dies führt dazu, dass diese Merkmale innerhalb einer Population vorherrschen.
  • Die natürliche Selektion ist ein unvermeidliches Ergebnis von drei Prinzipien: Die meisten Eigenschaften werden vererbt, es werden mehr Nachkommen produziert, als überleben können, und Nachkommen mit günstigeren Eigenschaften überleben und haben mehr Nachkommen als Individuen mit weniger günstigen Eigenschaften.

Schlüsselbegriffe

  • natürliche Auslese: ein Prozess, bei dem einzelne Organismen oder Phänotypen, die günstige Eigenschaften besitzen, mit größerer Wahrscheinlichkeit überleben und sich vermehren
  • Abstieg mit Umbau: Bevölkerungsveränderung über Generationen

Charles Darwin und die natürliche Selektion

Mitte des 19. Jahrhunderts wurde der Mechanismus der Evolution unabhängig voneinander von zwei Naturforschern konzipiert und beschrieben: Charles Darwin und Alfred Russel Wallace. Wichtig ist, dass jeder Naturforscher Zeit damit verbrachte, die Natur auf Expeditionen in die Tropen zu erkunden. Von 1831 bis 1836 reiste Darwin um die Welt, unter anderem nach Südamerika, Australien und an die Südspitze Afrikas. Wallace reiste von 1848 bis 1852 nach Brasilien, um im Amazonas-Regenwald Insekten zu sammeln, und von 1854 bis 1862 zum malaiischen Archipel Inseln westlich von Ecuador. Auf diesen Inseln beobachtete Darwin, dass die Arten von Organismen auf verschiedenen Inseln eindeutig ähnlich waren, sich jedoch deutlich voneinander unterschieden. Zum Beispiel umfassten die Bodenfinken, die die Galápagos-Inseln bewohnen, mehrere Arten mit einer einzigartigen Schnabelform. Die Arten auf den Inseln hatten eine abgestufte Reihe von Schnabelgrößen und -formen mit sehr kleinen Unterschieden zwischen den ähnlichsten. Er beobachtete, dass diese Finken einer anderen Finkenart auf dem südamerikanischen Festland sehr ähnelten. Darwin stellte sich vor, dass die Inselart von einer der ursprünglichen Festlandarten modifiziert werden könnte. Bei weiteren Studien stellte er fest, dass die unterschiedlichen Schnäbel jedes Finken den Vögeln halfen, eine bestimmte Art von Nahrung zu erwerben. Zum Beispiel hatten Samen fressende Finken stärkere, dickere Schnäbel, um Samen zu brechen, während insektenfressende Finken speerähnliche Schnäbel zum Stechen ihrer Beute hatten.

Natürliche Auslese

Wallace und Darwin beobachteten ähnliche Muster bei anderen Organismen und entwickelten unabhängig voneinander dieselbe Erklärung dafür, wie und warum solche Veränderungen stattfinden könnten. Darwin nannte diesen Mechanismus natürliche Selektion. Natürliche Selektion, auch bekannt als „Survival of the Fittest“, ist die produktivere Reproduktion von Individuen mit günstigen Eigenschaften, die aufgrund dieser Eigenschaften Umweltveränderungen überleben. Dies führt zu evolutionären Veränderungen, wobei das Merkmal innerhalb einer Population vorherrschend wird. Darwin beobachtete beispielsweise, dass eine Population von Riesenschildkröten, die im Galapagos-Archipel gefunden wurden, längere Hälse hat als diejenigen, die auf anderen Inseln mit trockenem Tiefland lebten. Diese Schildkröten wurden „ausgewählt“, weil sie mehr Blätter und mehr Nahrung erreichen konnten als solche mit kurzem Hals. In Dürrezeiten, in denen weniger Blätter zur Verfügung standen, hatten diejenigen, die mehr Blätter erreichen konnten, eine bessere Chance zu essen und zu überleben als diejenigen, die die Nahrungsquelle nicht erreichen konnten. Folglich würden Langhalsschildkröten eher reproduktiv erfolgreich sein und das Langhalsmerkmal an ihre Nachkommen weitergeben. Im Laufe der Zeit würden nur noch Langhalsschildkröten in der Population vorkommen.

Die natürliche Selektion, argumentierte Darwin, sei ein unvermeidliches Ergebnis von drei Prinzipien, die in der Natur wirksam seien. Erstens werden die meisten Eigenschaften von Organismen vererbt oder von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben, obwohl wie Merkmale vererbt wurden, war unbekannt. Zweitens werden mehr Nachkommen produziert, als überleben können. Die Reproduktionsfähigkeit aller Organismen übersteigt die Verfügbarkeit von Ressourcen, um ihre Zahl zu stützen. Daher gibt es in jeder Generation einen Wettbewerb um diese Ressourcen. Sowohl Darwin als auch Wallace wurden von einem Essay des Ökonomen Thomas Malthus beeinflusst, der dieses Prinzip in Bezug auf die menschliche Bevölkerung diskutierte. Drittens argumentierten Darwin und Wallace, dass Nachkommen mit den ererbten Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, am besten um begrenzte Ressourcen zu konkurrieren, überleben und mehr Nachkommen haben werden als Individuen mit Variationen, die weniger in der Lage sind, zu konkurrieren. Da Merkmale vererbt werden, werden diese Merkmale in der nächsten Generation besser vertreten sein. Dies wird zu einer Veränderung der Populationen über aufeinanderfolgende Generationen in einem Prozess führen, den Darwin als Abstieg mit Modifikation bezeichnete. Letztlich führt die natürliche Selektion zu einer stärkeren Anpassung der Bevölkerung an ihre lokale Umgebung; es ist der einzige bekannte Mechanismus der adaptiven Evolution.

Abhandlungen von Darwin und Wallace, die die Idee der natürlichen Auslese vorstellten, wurden 1858 gemeinsam vor der Linnean Society in London gelesen. Im folgenden Jahr erschien Darwins Buch, Zur Entstehung der Arten, wurde veröffentlicht. Sein Buch skizzierte seine Argumente für die Evolution durch natürliche Auslese.


Einführung

Die meisten von uns haben von Charles Darwin gehört. Sein Name lässt uns an Evolution und vielleicht an „Survival of the Fittest“ denken. Aber wer war er? Was hielt er wirklich von Evolution? Was hat er zur Wissenschaft beigetragen?

In dieser Web-Quest erkunden Sie das Leben und die Entdeckungen von Charles Darwin. Sie werden erfahren, dass er ein scharfer Beobachter war, der aus dem, was er sah, Schlussfolgerungen zog. Sie gehen den folgenden Fragen nach:

    • Wie war sein Leben?
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