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2 Evolution 2009 „Light will be thrown on the origin of Man“ »Licht wird fallen auf den Ursprung des Menschen« (Charles Robert Darwin )

3 Vorstellung Stefan Dewald Dipl.-Ing. (FH) Datentechnik seit 2001 techn. Redakteur Handbücher Datenblätter Vertriebsunterstützung Webmaster (seit 1998) Musik Tontechnik Typographie Naturwissenschaften »z.Zt. Neurowissenschaften, Soziobiologie, Evolutionspsychologie

4 Spielregeln Fragen Sie sofort. Lassen Sie sich nicht im unklaren! Nicht-direkte Fragen bitte notieren, es gibt eine Fragerunde im Anschluss Machen Sie Notizen. Nach Bedarf auch Pausen und Fragerunden zwischendrin Noch Fragen?

5 Begriffe Primitiv ursprünglich, näher am Ursprung/an der Quelle Hypothese Wissenschaftliche Fragestellung Theorie Wissenschaftliche Begründung »mit an Sicherheit grenzende Wahrscheinlichkeit Wahrheit Kein wissenschaftlicher Begriff

6 Agenda 0.Der Mechanismus der Evolution 1.Gene, der Werkzeugkasten der Evolution 2.Der Fisch in uns (die große Reise) 3.Die unglaubliche Weltreise des Menschen 4.If we could turn back time? 5.Schlussworte 6.Quellen

7 Once upon a time »Versenke dich ganz in den Gedanken, wie alles Werdende durch Umwandlung entsteht, und gewöhne dich an die Einsicht, dass die Allnatur nichts so sehr liebt, als das, was da ist, zu verwandeln und Neues von ähnlicher Art zu schaffen.« Marc Aurel ( CE)

8 Once upon a time » … dass der Regen nicht niederfalle, um das Korn wachsen zu machen, ebenso wenig wie er falle, um das Korn zu verderben, wenn es unter freiem Himmel gedroschen wird, und wendet nun dieselbe Argumentation auf die Organismen an. … … bei welchen aber dies nicht der Fall war, diese seien schon zugrunde gegangen und gingen noch zugrunde.« Empedokles ( BCE)

9 Evolution Der Mechanismus der Evolution

10 Der Mechanismus der Evolution 1. Jedes Lebewesen hat »Eltern« (Vorgänger) 2. Jedes »Kind« ist anders (Variation) Gen-Mutation (Klonen) Gen-Austausch (Bakterien-Sex, Virengespräch) Gen-Mischung (sexuelle Vermehrung) => Zufall In einer POPULATION (= viele Lebewesen der gleichen Art) ist jedes INDIVIDUUM (= einzelnes Lebewesen) genetisch unterschiedlich 3. Die natürliche Selektion »sortiert« Individuen aus => Notwendigkeit

11 Wodurch wird selektiert? 3 wichtige Regeln des Lebens Jedes Lebewesen MUSS sich ernähren Jedes Lebewesen MUSS sich schützen Jedes Lebewesen MUSS sich vermehren Die »Ziellinie« der Evolution

12 Genes mix, but they don‘t blend Mama Papa

13 Evolution Gene, der Werkzeugkasten der Evolution

14 Begriffe Genom = Erbgut Gesamtheit aller Informationen für ein Lebewesen Mechanisch unterteilt in Chromosomen oder als einfacher Ring DNA, RNA Gerüst für chemisches Transportmedium für biologische Information »Leiterholme Basenpaare A, G, C, T (DNA) und A, G, C, U (RNA) = Einzelne Information (Doppel-bits) Bilden eigentliche Codierung »Trittsprossen Gen = viele Basenpaare (Groß-Bytes) Plan zum Herstellen von Chemikalie (codierende DNA) oder zur Steuerung (Hox-Gene)

15 DNA-Teile Gene = Codierende DNA Enthält kleine Baupläne für einzelne Chemikalien »Arbeiter« Homöoboxen = Steuernde DNA Hox-Gene bei Tieren Genschalter Regulatoren für Chemikalien Baupläne für Lebewesen »Verwaltung« »DNA-Schrott« nichtcodierende DNA (wird nicht benutzt) wird vom »Kopier Mich!«-Mechanismus dumm kopiert

16 Codierende Gene Gene enthalten kleine Baupläne für Chemikalien Fischer-Technik Lego-Steine Zusammen mit den Hox-Genen = Rezepte Mehl (Stärke, vgl. mutiertes Gen => Kartoffel) Eier Zucker Butter

17 Die Verwaltung Hox-Gene = Steuerungs-/Kontroll-Gene zum Steuern der Herstellung von Substanzen zum Steuern der Mischung von Substanzen »Genexpression auf der molekularen Ebene zum Kontrollieren der Interaktion mit anderen Zellen zum Spezialisieren von Zellen auf ihre Aufgabe in Organen »Genexpression im Phänotyp

18 Codierende Gene + Verwaltung Hox-Gene enthalten die »Verwaltung« Baupläne für Chemikalienmischung Baupläne für Organismen Gen 1 macht Mineral, Gen 2 macht »Klebstoff« Die Mischung macht‘s, gesteuert durch Hox-Gene viel Mineral + wenig Klebstoff = Knochen wenig Mineral + viel Klebstoff = Knorpel nur Klebstoff = Gelenkschmiere nur Mineral = Zahnschmelz

19 Hox-Gene enthalten auch Körperbaupläne

20 Bakterien-Sex Es war während einer Abkürzung durch die Küche des Krankenhauses, als Albert zum ersten mal einem Mitglied der Antibiotika-Widerstandsbewegung begegnete.

21 Fragerunde 1

22 Evolution Der Fisch in uns

23 Ablauf der Evolution

24 Rohr im Rohr Ursprüngliche Form: Der Wurm mit Darmrohr Vorteil: Essen Verdauen und Ausscheiden gleichzeitig

25 Keimbahnen Verbesserte Form: Extra Organe Vorteil: Arbeitsteilung Spezialisierung 3 und mehr Hox-Gene

26 Unsere fischige Vergangenheit

27 Unsere fischige Vergangenheit

28 Der Weg an Land

29 Der Weg an Land Der Bauplan aller Gliedmaße: ein Knochen zwei Knochen (Elle, Speiche) Knöchelchen Finger/Zehen

30 Der Weg an Land

31 Auf dem Weg vom Wasser ans Land

32 Auf dem Weg vom Wasser ans Land

33 Auf dem Weg vom Wasser ans Land

34 Woran erkennt man heute … »Echte« Fische die schon immer im Meer waren? Landbewohner, die ins Meer zurück gekehrt sind Wale, Delphine entstanden aus dem Laufen auf 4 Gliedmaßen (Tetrapoden) Genetisch verwandt mit Kühen und Flusspferden

35 Vielseitige Haut

36 Das Auge, eine Einwölbung der Haut

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40 Fragerunde 2

41 Evolution Die unglaubliche Weltreise des Menschen Why you white men have so much cargo and we New-Guineans have so little?

42 Es darf gelacht werden Beleidigter, weinender Gorilla: »Dieser Mann behauptet, ich würde von ihm abstammen.« Mr. Bergh, Präsident eines Tierschutz-Vereins »Mr. Darwin, wie konnten sie ihn derart beleidigen?«

43 Unser Genetischer Stammbaum

44 Die frühe Eroberung der Welt

45 Die endgültige Landnahme

46 Die Europäer eroberten die Welt — Warum? Guns, Germs, and Steel (Waffen, Keime und Stahl) Ackerbau & Viehzucht Überfluss, Resourcen für Innovation Voraussetzungen leichte Domestizierbarkeit und Vielfalt Nährstoffreiche Pflanzen (Eiweißgehalt) vielfältig nutzbare Tiere (eierlegende Woll-Milch-Sau)

47 Der Beginn von Ackerbau und Viehzucht

48 Geographische Vorteile — Klimazonen

49 Zeitskala der Entwicklung

50 Fragenrunde 3

51 Theory of Mind

52 Evolution If we could turn back time?

53 If we could turn back time? Würde die Evolution noch einmal genauso ablaufen? Würde es UNS Menschen auf diesem Heimatplaneten geben? Genetische Variation=> Zufall Natürliche Selektion=> Notwendigkeit, Regeln? Dieter Nuhr »Evolutionärer Zufall in der Metzgertheke« Sean B. Carroll »Erstaunliche Parallelen der Problemlösung«

54 Evolution Schlussworte

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56 Botschaften der Evolutionstheorie JEDER von uns hat eine ca. 3,9 Mrd. Jahre lange Ahnenreihe ERFOLGREICHER Vorfahren. Wir dürfen ein stolz darauf sein Wir sind das Spitzenprodukt von 3,9 Mrd. Jahren »Entwicklung« ALLE Lebewesen auf diesem Planeten sind Verwandte. WIR ALLE teilen eine GEMEINSAME Lebensgrundlage: diesen EINZIGARTIGEN PLANETEN, unsere einzige HEIMAT im unvorstellbar großen Universum, diese ERDE.

57 Botschaften der Evolutionstheorie Wir Menschen, die Lebensform mit Bewusstsein und mit diesen erstaunlichen Fähigkeiten haben die Aufgabe diesen Planeten und die Vielfalt des Lebens darauf zu bewahren. Und wenn es nur aus Eigennutz ist.

58 Andere Sicht der biologischen Evolution »Das Leben« war und ist ständig dabei Lösungen für immer wieder neue Probleme zu finden. Die Naturwissenschaften lernen davon. Zum Wohl von uns Menschen

59 Nachricht einer fernen Generation Jeder fühle die Offenbarung des Lebens unter seinen Füßen

60 Endless forms, most beautiful Es liegt Größe in dieser Sicht des Lebens, mit seinen vielfältigen Kräften, die ursprünglich in wenige Formen oder in eine Einzige eingehaucht wurden, und dass, während dieser Planet den unabänderlichen Gesetzen der Schwerkraft folgend seine Bahnen zieht, sich von diesem einfachen Anfang an, eine endlose Reihe der schönsten und wundervollsten Formen entwickelt hat, und noch immer entwickelt.

61 Der Ursprung des Menschen Ich sehe in der entfernten Zukunft offene Felder für weit wichtigere Forschungen. Die Psychologie wird auf neuen Grundlagen basieren, auf der Notwendigkeit geistige Leistungen und Fähigkeiten durch stetige, schrittweise Entwicklung erreicht zu haben. Licht wird fallen auf die Entstehung des Menschen und seine Geschichte.

62 Fragenrunde 4

63 Evolution Quellen

64 Entstehung des Menschen Neil Shubin (Paläontologie, Evolutionsbiologie) Der Fisch in uns (2008) Thomas Junker (Biologiehistorie, Evolutionsbiologie) Die Evolution des Menschen (2006) Jared Diamond (Soziobiologie) Der Dritte Schimpanse (1992) Randolph M. Nesse, George C. Williams (evolutionsbasierte Medizin & Psychiatrie) Warum wir krank werden (1994)

65 Unterhaltsame Literatur über Evolution Sean B. Carroll (Molekularbiologie, Medizinische Genetik) Die Darwin-DNA (2006) »Unterhaltsam und aktuell Richard Dawkins (Evolutionsbiologie) Geschichten vom Ursprung des Lebens (2004) »Unterhaltsam, nicht ganz aktuell, dicker Schinken

66 Weiterführende Literatur Stefan Klein (Naturwissenschaften allgemein) Die Tagebücher der Schöpfung (Vom Urknall bis zum geklonten Menschen, 2000/2008) Christopher Schrader Darwins Werk und Gottes Beitrag (2007) »Kreationismus und Wissenschaftsfeindlichkeit Robert M. Hazen (Abiogenese) Genesis — The Scientific Quest for Life‘s Origin (2005) »Zusammenfassung aktueller Hypothesen über Entstehung des Lebens Marian Stamp Dawkins die Entdeckung des tierischen Bewusstseins (1993) »lesenswert, aber nicht aktuell

67 Filme Aktuelle Beiträge der BBC ( The Incredible Human Journey (2009) »Unterhaltsam, etwas flach Jared Diamond »Guns, Germs and Steel« video.google.de/videoplay?docid= ALLE Filme von und mit David Attenborough (BBC) Das Leben der Säugetiere (2002) »de.wikipedia.org/wiki/David_Attenborough »Videoabend bei mir? Video-Vorlesungen der TTC (The Teaching Company)

68 Was habe ich unterschlagen? Historische Entstehung der Evolutionstheorie Ursprung des Lebens (Abiogenese) kein direkter Bestandteil der Evolutionstheorie Geologie Die ERDE ist die Bühne dieses Lebens Evolution in Frühzeit der Erde (< ca. 300 Mio. Jahre) z.B. Entstehung der Eukaryonten und der Pflanzen

69 Was habe ich unterschlagen? Kambrische Explosion Erstaunliche Entstehung von Artenvielfalt Aussterben der großen Dinosaurier langsamer Klimawandel vs. kataklystische Katastrophe (KT-Grenze) Genotyp/Phänotyp/erweiterter Phänotyp Symbiontik/Symbiose/Koevolution Details der Genetik

70 Was habe ich unterschlagen? Altruismus Altruismus (Selbstaufopferung zum Nutzen Anderer) Soziobiologie/Evolutionspsychologie Memetik Umstritten

71 Was habe ich unterschlagen? Details von Evo Devo Evolutionäre Entwicklungsbiologie Epigenetik Evolutionsbasierte Medizin Stammzellenforschung

72 Vielen Dank Für Ihre Aufmerksamkeit

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74 Ablage Sammelsurium

75 Charles Robert Darwin Charles Darwin starb am 19. April 1882 im Alter von 73 in seinem Haus in Downe. Er wurde am 26. April in der Westminster Abbey beigesetzt, zu Füßen des Monuments für Sir Isaac Newton (Physiker) und neben Sir John Herschel (Astronom). Einer seiner Sargträger war Alfred Russel Wallace.

76 Es darf gelacht werden

77 Die soziale Ader des egoistischen Gens Immer diese Übersetzungsfähler: »Survival of the Fittest« = »Überleben des an eine stetig verändernde Umwelt bestangepassten Lebewesens« Koevolution, Symbiose