4 Haupttheorien der Evolution (erklärt mit Diagramm und Tabellen)

Die Haupttheorien der Evolution sind also:

(I) Lamarckismus oder Theorie der Vererbung erworbener Charaktere.

(II) Darwinismus oder Theorie der natürlichen Auslese.

(III) Mutationstheorie von De Vries.

(IV) Neodarwinismus oder modernes Konzept oder synthetische Evolutionstheorie.

I. Lamarckismus:

Es wird auch als „Erbschaftstheorie erworbener Figuren“ bezeichnet und wurde 1809 von seinem großen französischen Naturforscher Jean Baptiste de Lamarck (Abb. 7.34) in seinem berühmten Buch „Philosphic Zoologique“ vorgeschlagen. Diese Theorie basiert auf dem Vergleich zwischen den heutigen Spezies seiner Zeit und Fossilien.

Seine Theorie basiert auf der Vererbung erworbener Charaktere, die als Veränderungen (Variationen) definiert werden, die sich im Körper eines Organismus von normalen Charakteren als Reaktion auf Veränderungen in der Umgebung oder im Funktionieren (Verwenden und Nichtgebrauch) von Organen entwickeln. in ihrer eigenen Lebenszeit, um ihre neuen Bedürfnisse zu erfüllen. Daher betonte Lamarck die Anpassung als Mittel der evolutionären Modifikation.

A. Postulate des Lamarckismus:

Der Lamarckismus basiert auf folgenden vier Postulaten:

1. Neue Bedürfnisse:

Jeder lebende Organismus befindet sich in irgendeiner Umgebung. Die Veränderungen der Umweltfaktoren wie Licht, Temperatur, Medium, Nahrung, Luft usw. oder Migration von Tieren führen zu neuen Bedürfnissen in lebenden Organismen, insbesondere Tieren. Um diese neuen Bedürfnisse zu erfüllen, müssen die lebenden Organismen besondere Anstrengungen unternehmen, wie zum Beispiel die Änderung der Gewohnheiten oder des Verhaltens.

2. Gebrauch und Nichtgebrauch von Organen:

Die neuen Gewohnheiten beinhalten den verstärkten Einsatz bestimmter Organe zur Befriedigung neuer Bedürfnisse und den Nichtgebrauch oder den geringeren Gebrauch bestimmter anderer Organe, die unter neuen Bedingungen nicht von Nutzen sind. Diese Verwendung und Nichtnutzung von Organen beeinflusst die Form, Struktur und Funktion der Organe stark.

Kontinuierlicher und zusätzlicher Gebrauch von Organen macht sie effizienter, während der fortgesetzte Nichtgebrauch einiger anderer Organe zu deren Degeneration und letztendlich zum Verschwinden führt. Daher wird der Lamarckismus auch als "Theorie der Verwendung und Nichtnutzung von Organen" bezeichnet.

Der Organismus erhält also durch direkte oder indirekte Umwelteinflüsse während seiner eigenen Lebensdauer bestimmte neue Charaktere und wird als erworbene oder adaptive Charaktere bezeichnet.

3. Vererbung erworbener Charaktere:

Lamarck glaubte, dass erworbene Charaktere vererbbar sind und an die Nachkommen weitergegeben werden, so dass diese geboren werden, um den veränderten Umweltbedingungen gewachsen zu sein und die Überlebenschancen erhöht werden.

4. Speciation:

Lamarck glaubte, dass in jeder Generation neue Charaktere erworben und an die nächste Generation übertragen werden, so dass sich neue Charaktere von Generation zu Generation ansammeln. Nach mehreren Generationen bildet sich eine neue Art.

Laut Lamarck ist eine bestehende Person die Gesamtsumme der von einer Anzahl vorheriger Generationen erfassten Zeichen, und die Artbildung ist ein schrittweiser Prozess.

Zusammenfassung von vier Postulaten des Lamarckismus:

1. Lebewesen oder deren Bestandteile neigen dazu, an Größe zuzunehmen.

2. Die Produktion einer neuen Orgel ergibt sich aus einem neuen Bedarf.

3. Durch die fortgesetzte Verwendung eines Organs wird das Organ weiter entwickelt, während die Nichtnutzung eines Organs zur Degeneration führt.

4. Erworbene Charaktere (oder Modifikationen), die von Individuen während ihres eigenen Lebens entwickelt wurden, sind vererbbar und sammeln sich im Laufe der Zeit an, was zu einer neuen Art führt.

B. Beweise für den Lamarckismus:

1. Phylogenetische Untersuchungen von Pferden, Elefanten und anderen Tieren zeigen, dass alle diese Entwicklung von einfachen zu komplexen Formen zunimmt.

2. Giraffe (Abb. 7.35):

Entwicklung der heutigen langhalsigen und langen Vorderhalsgiraffe von einem hirschartigen Vorfahren durch die allmähliche Dehnung des Halses und der Vorderbeine als Reaktion auf einen Mangel an Nahrungsmitteln auf dem kargen Boden in trockenen Wüsten Afrikas. Diese Körperteile waren verlängert, um die Blätter an den Ästen zu fressen. Dies ist ein Beispiel für den Effekt einer zusätzlichen Verwendung und Verlängerung bestimmter Organe.

3. Schlangen:

Entwicklung der heutigen schlapplosen Schlangen mit langem, schlankem Körper von den Vorfahren der Gliedmaßen aufgrund fortwährender Nichtnutzung der Gliedmaßen und Dehnung ihres Körpers, um sich ihrer schleichenden Fortbewegungsart und ihrer fossilen Lebensweise aus Angst vor größeren und mächtigeren Säugetieren anzupassen. Es ist ein Beispiel für den Missbrauch und die Degeneration bestimmter Organe.

4. Wasservögel:

Entwicklung von Wasservögeln wie Enten, Gänsen usw. von ihren irdischen Vorfahren durch die erworbenen Charaktere, wie die Verringerung der Flügel aufgrund ihrer fortgesetzten Nichtnutzung, die Entwicklung von Netzen zwischen ihren Zehen für Watzwecke.

Diese Veränderungen wurden durch Nahrungsmittelmangel an Land und strengen Wettbewerb verursacht. Dies ist ein Beispiel sowohl für die zusätzliche Verwendung (Haut zwischen den Zehen) als auch für den Nichtgebrauch (Flügel) von Organen.

5. Flugunfähige Vögel:

Entwicklung von flugunfähigen Vögeln wie Strauß von fliegenden Vorfahren durch fortgesetzte Nichtnutzung von Flügeln, da diese in gut geschützten Gebieten mit reichlich Futter gefunden wurden.

6. Pferd:

Die Vorfahren des modernen Pferdes (Equus caballus) lebten früher in Gebieten mit weichem Untergrund und waren mit kurzen Beinen und mehr Funktionszahlen versehen (z. B. 4 Funktionsfinger und 3 Funktionszehen in Dawn Horse-Eohippus). Diese mussten nach und nach in Gebieten mit trockenem Boden leben. Diese Änderung der Gewohnheit ging einher mit einer Zunahme der Beinlänge und einer Abnahme der Funktionsziffern für schnelles Laufen auf hartem Boden.

C. Kritik des Lamarckismus:

Ein schwerer Schlag gegen den Lamarckismus kam von einem deutschen Biologen, August Weismann, der 1892 die "Theorie der Kontinuität des Keimplasmas" vorschlug. Diese Theorie besagt, dass Umweltfaktoren nur somatische Zellen und nicht die Keimzellen beeinflussen.

Da die Verbindung zwischen den Generationen nur durch die Keimzellen besteht und die somatischen Zellen nicht an die nächste Generation weitergegeben werden, müssen die erworbenen Charaktere mit dem Tod eines Organismus verloren gehen, so dass diese keine Rolle in der Evolution spielen sollten. Er schlug vor, dass das Keimplasma aus speziellen Partikeln besteht, die als "ids" bezeichnet werden und die Entwicklung der elterlichen Charaktereigenschaften bei Nachkommen kontrollieren.

Weismann verstümmelte die Schwänze von Mäusen etwa 22 Generationen lang und ließ sie brüten, aber schwanzlose Mäuse wurden nie geboren. Pavlov, ein russischer Physiologe, trainierte die Mäuse, um zu essen, als sie eine Glocke hörten. Er berichtete, dass diese Ausbildung nicht vererbt wird und in jeder Generation notwendig ist. Mendels Erbschaftsgesetze widersprechen auch dem Postulat der Vererbung erworbener Charaktere des Lamarckismus.

Ebenso die Ohrmuschel von Außenohr und Nase bei indischen Frauen; enge Taille von europäischen Damen, die bestimmte Personen beschneiden (Entfernung von Vorhaut); kleine Füße von chinesischen Frauen usw. werden nicht von einer Generation auf eine andere Generation übertragen.

Augen, die kontinuierlich und ständig verwendet werden, entwickeln Defekte, anstatt verbessert zu werden. In ähnlicher Weise erhöht die Herzgröße die Erzeugung nicht, obwohl sie kontinuierlich verwendet wird.

Das Vorhandensein schwacher Muskeln im Sohn eines Wrestlers wurde auch von Lamarck nicht erklärt. Schließlich gibt es eine Reihe von Beispielen, bei denen die Größe der Organe abnimmt, z. B. zwischen Angiospermen, Sträuchern und Kräutern, die sich aus den Bäumen entwickelt haben.

Der Lamarckismus wurde also abgelehnt.

D. Bedeutung:

1. Es war die erste umfassende Theorie der biologischen Evolution.

2. Sie betonte die Anpassung an die Umwelt als primäres Produkt der Evolution.

Neo-Lamarckismus:

Der längst vergessene Lamarckismus wurde als Neo-Lamarckismus wiederbelebt, angesichts der jüngsten Erkenntnisse auf dem Gebiet der Genetik, die bestätigen, dass die Umwelt die Form und Struktur beeinflusst; Farbe, Größe usw. und diese Zeichen sind vererbbar.

Die wichtigsten Wissenschaftler, die zur Entwicklung des Neo-Lamarckismus beigetragen haben, sind: French Giard, American Cope, TH Morgan, Spencer, Packard, Bonner, Tower, Naegali, Mc Dougal usw. Der Begriff Neo-Lamarckism wurde von Alphaeus S. Packard geprägt.

Neo-Lamarckismus besagt:

1. Keimzellen können aus den somatischen Zellen gebildet werden, was auf eine ähnliche Beschaffenheit von Chromosomen und Genbestandteilen in zwei Zelllinien hinweist, z

(a) Regeneration in Regenwürmern

(b) Vegetative Vermehrung in Pflanzen wie Bryophyllum (mit Blattknospen).

(c) Ein Teil der Zygote (Äquipotentialei) einer weiblichen Frau kann sich zu einem kompletten Baby (Driesch) entwickeln.

2. Einfluss der Umgebung auf Keimzellen durch die somatischen Zellen, z. B. Heslop Harrison, fand heraus, dass eine blasse Mottenart, Selenia bilunaria, die mit Mangan umhüllte Nahrung gefüttert wird, eine echte brütende melanische Mottenart darstellt.

3. Einfluss der Umwelt direkt auf Keimzellen. Tower setzte die jungen Käfer einiger Kartoffelkäfer Temperaturschwankungen aus und stellte fest, dass Käfer zwar ohne somatische Veränderung unberührt blieben, die nächste Generation jedoch deutliche Veränderungen in der Körperfärbung hatte.

Muller bestätigte die mutagene Rolle von Röntgenstrahlen auf Drosophila, während C. Auerbach et al. bestätigten die chemischen Mutagene (Senfgasdämpfe), die zu einer Mutation in Drosophila melanogaster führten, so dass der Neo-Lamarckismus bewies:

(a) Keimzellen sind nicht gegen die Einwirkung der Umwelt immun.

(b) Keimzellen können somatische Veränderungen für die nächsten Nachkommen bringen (Harrison-Experiment).

(c) Keimzellen können direkt von den Umgebungsfaktoren beeinflusst werden (Tower-Experiment).

II. Darwinismus (Theorie der natürlichen Auslese):

A. Einführung:

Charles Darwin (Abb. 7.36) (1809 - 1882 n. Chr.), Ein englischer Naturforscher, war die dominierende Figur unter den Biologen des 19. Jahrhunderts. Er machte über 20 Jahre lang ein umfangreiches Naturstudium, vor allem zwischen 1831 und 1836, als er mit dem berühmten Schiff „HMS Beagle“ (Abb. 7.37) eine Reise unternahm und Südamerika, die Galapagos-Inseln und andere Inseln erkundete.

Er sammelte die Beobachtungen zur Tierverteilung und die Beziehung zwischen lebenden und ausgestorbenen Tieren. Er fand heraus, dass existierende Lebensformen in unterschiedlichem Maße Ähnlichkeiten nicht nur untereinander haben, sondern auch mit den Lebensformen, die vor Millionen von Jahren existierten und von denen einige ausgestorben sind.

Er sagte, dass jede Bevölkerung in ihren Charakteren Variationen eingebaut hat. Aus der Analyse seiner Erhebungsdaten und aus Malthus 'Essay on Population kam er aufgrund fortgesetzten Reproduktionsdrucks und begrenzter Ressourcen auf die Idee, in allen Bevölkerungsgruppen um Existenz zu kämpfen, und dass alle Organismen, einschließlich Menschen, modifizierte Nachkommen vorher existierender Formen sind des Lebens.

Im Jahr 1858 n. Chr. War Darwin stark von einem kurzen Aufsatz mit dem Titel "Über die Tendenz der Sorten, auf unbestimmte Zeit vom Originaltyp abzuweichen" beeinflusst. Er wurde von einem anderen Naturforscher, Alfred Russel Wallace (1812-1913), geschrieben, der die Biodiversität auf dem malaiischen Archipel studierte und zu ähnlichem kam Schlussfolgerungen.

Darwins und Wallaces Ansichten über die Entwicklung wurden auf dem Treffen der Linnean Society of London am 1. Juli 1858 von Lyell und Hooker vorgestellt. Darwins und Wallaces Arbeit wurde 1859 gemeinsam in "Proceedings of Linnean Society of London" veröffentlicht. So wird es auch genannt Darwin-Wallace-Theorie.

Darwin erklärte seine Evolutionstheorie in einem Buch mit dem Titel "Über die Entstehung von Arten durch natürliche Auslese". Es wurde am 24. November 1859 veröffentlicht. In dieser Theorie schlug Charles Darwin das Konzept der natürlichen Auslese als Mechanismus der Evolution vor.

B. Postulate des Darwinismus:

Hauptpostulate des Darwinismus sind:

1. Geometrische Zunahme

2. Begrenztes Essen und Platz.

3. Kampf ums Dasein

4. Variationen.

5. Natürliche Auslese oder Überleben des Stärksten.

6. Vererbung nützlicher Variationen.

7. Speziation.

1. Geometrische Erhöhung:

Nach dem Darwinismus neigen die Bevölkerungen dazu, sich geometrisch zu vermehren, und die Reproduktionskräfte lebender Organismen (biotisches Potenzial) sind weitaus mehr als zur Erhaltung ihrer Anzahl erforderlich, z.

Paramecium teilt sich unter günstigen Bedingungen dreimal durch binäre Spaltung in 24 Stunden. Bei dieser Geschwindigkeit kann ein Paramecium in nur einem Monat einen Klon von etwa 280 Millionen Paramecia produzieren und in fünf Jahren kann Paramecia eine Masse erzeugen, die 10.000 Mal so groß ist wie die Erdgröße.

Andere schnell vermehrende Organismen sind: Kabeljau (eine Million Eier pro Jahr); Austern (114 Millionen Eier in einem Laich); Ascaris (70, 00.000 Eier in 24 Stunden); Stubenfliege (120 Eier in einem Sommer sechsmal legen und legen); ein Kaninchen (6 Jungtiere pro Wurf und 4 Jungtiere pro Jahr, und die Jungtiere fangen im Alter von 6 Monaten an).

In ähnlicher Weise reproduzieren sich die Pflanzen auch sehr schnell, z. B. produziert eine einzelne Nachtkerzenpflanze ungefähr 18.000 Samen und eine einzelne Farnpflanze produziert einige Millionen Sporen.

Selbst langsame Brutorganismen vermehren sich mit einer Geschwindigkeit, die viel höher als erforderlich ist, z. B. wenn ein Elefant mit 30 Jahren geschlechtsreif wird und während seiner Lebenszeit von 90 Jahren nur sechs Nachkommen hervorbringt. Wenn alle Elefanten bei diesem Tempo überleben, kann ein einzelnes Elefantenpaar in 750 Jahren etwa 19 Millionen Elefanten produzieren.

Diese Beispiele bestätigen, dass jede Spezies innerhalb weniger Generationen vielfältiger werden kann und den gesamten verfügbaren Raum der Erde einnehmen kann, vorausgesetzt, dass alle Arten überleben und den Prozess wiederholen. Die Zahl einer Art wird also viel mehr sein, als auf der Erde unterstützt werden kann.

2. Begrenztes Essen und Platzangebot:

Der Darwinismus besagt, dass, obwohl eine Bevölkerung tendenziell geometrisch zunimmt, die Nahrung nur rechnerisch zunimmt. Zwei hauptsächliche einschränkende Faktoren für den enormen Bevölkerungswachstum sind also: begrenzte Nahrungsmittel und Flächen, die zusammen den größten Teil der Tragfähigkeit der Umwelt ausmachen. Diese erlauben keinem Bevölkerungswachstum ein unbegrenztes Wachstum, dessen Größe mit Ausnahme der saisonalen Schwankungen nahezu stabil ist.

3. Kampf ums Dasein:

Aufgrund der schnellen Vermehrung der Bevölkerung, aber begrenzter Nahrung und Flächen, beginnt ein ewiger Wettbewerb zwischen Individuen mit ähnlichen Anforderungen. In diesem Wettbewerb wünscht sich jeder lebende Organismus die Oberhand über andere.

Diese Konkurrenz zwischen lebenden Organismen um die Grundbedürfnisse des Lebens, wie Nahrung, Raum, Partner usw., wird als Existenzkampf bezeichnet, der aus drei Arten besteht:

(a) Intraspezifisch:

Zwischen den Angehörigen derselben Tierart kämpfen zB zwei Hunde um ein Stück Fleisch.

(b) Interspezifisch:

Zwischen den Mitgliedern verschiedener Arten zB zwischen Raubtier und Beute.

(c) Umwelt- oder besonders spezifisch:

Zwischen lebenden Organismen und widrigen Umwelteinflüssen wie Hitze, Kälte, Dürre, Überschwemmung, Erdbeben, Licht usw.

Von diesen drei Formen des Kampfes ist der intraspezifische Kampf die stärkste Art des Kampfes, da die Bedürfnisse der Individuen derselben Spezies am ähnlichsten sind, z. B. bei der sexuellen Selektion, bei der ein Hahn mit einem schöneren Kamm und Gefieder bessere Chancen hat, einen Kampf zu gewinnen Henne als ein Hahn mit weniger entwickeltem Kamm.

In ähnlicher Weise ist Cannabilismus ein anderes Beispiel für einen intraspezifischen Wettbewerb wie in diesem; Individuen essen auf Mitglieder derselben Spezies.

In diesem Todes- und Lebenskampf sterben die meisten Menschen vor Erreichen der Geschlechtsreife, und nur wenige Menschen überleben und erreichen das Fortpflanzungsstadium. Der Kampf ums Dasein ist also eine wirksame Kontrolle einer ständig wachsenden Population jeder Art.

Die Natur scheint zu sagen: „Sie sind in der Waage gewogen und werden als zu wenig befunden.“ Die Anzahl der Nachkommen jeder Art bleibt also über einen langen Zeitraum nahezu konstant.

4. Variationen:

Variation ist das Naturgesetz. Nach diesem Naturgesetz sind keine zwei Individuen außer identischen (monozygoten) Zwillingen identisch. Diese ewige Konkurrenz zwischen den Organismen hat sie dazu gezwungen, sich den Bedingungen entsprechend zu ändern, um die natürlichen Ressourcen zu nutzen, und kann erfolgreich überleben.

Darwin stellte fest, dass die Variationen im Allgemeinen zwei Arten sind - kontinuierliche Variationen oder Fluktuationen und diskontinuierliche Variationen. Aufgrund ihres Einflusses auf die Überlebenschancen lebender Organismen können die Schwankungen neutral, schädlich und nützlich sein.

Darwin schlug vor, dass sich lebende Organismen aufgrund nützlicher kontinuierlicher Veränderungen (z. B. erhöhte Geschwindigkeit in der Beute) dazu neigen, sich an sich ändernde Umgebungen anzupassen. erhöhter Wasserschutz bei Pflanzen; etc.), da diese einen Wettbewerbsvorteil haben.

5. Natürliche Auslese oder Überleben des Stärksten:

Darwin stellte fest, dass möglichst viele Personen mit den gewünschten Zeichen bei der künstlichen Auswahl ausgewählt werden; Die Natur wählt nur diejenigen Individuen aus der Bevölkerung aus, die nützliche ständige Variationen aufweisen und am besten an die Umgebung angepasst sind, während die weniger geeigneten oder untauglichen Individuen von ihr abgelehnt werden.

Darwin erklärte, wenn der Mann durch eine künstliche Selektion eine so große Anzahl neuer Arten / Sorten mit begrenzten Ressourcen und in kurzer Zeit produzieren kann, könnte die natürliche Selektion diese große Biodiversität durch beträchtliche Modifikationen der Arten mit Hilfe unbegrenzter Ressourcen erklären über lange Zeit verfügbar.

Darwin erklärte, dass diskontinuierliche Variationen plötzlich auftreten und meist schädlich sind und daher nicht von der Natur ausgewählt werden. Er nannte sie "Sport". Die natürliche Selektion ist also ein automatischer und selbstständiger Prozess, der die Tierpopulation kontrolliert.

Diese Aussortierung der Individuen mit nützlichen Variationen aus einer heterogenen Population durch die Natur wurde von Darwin als Natürliche Selektion und von Wallace als Überlebenskünstler bezeichnet. Die natürliche Auslese wirkt also als einschränkende Kraft und nicht als schöpferische Kraft.

6. Vererbung nützlicher Variationen:

Darwin glaubte, dass die ausgewählten Individuen ihre nützlichen kontinuierlichen Variationen an ihre Nachkommen weitergeben, damit sie passend zur veränderten Umgebung geboren werden.

7. Speciation:

Dem Darwinismus zufolge erscheinen nützliche Variationen in jeder Generation und werden von Generation zu Generation vererbt. Die nützlichen Variationen sammeln sich also an und nach einigen Generationen werden die Variationen so stark, dass das Individuum zu einer neuen Spezies wird. Dem Darwinismus zufolge ist Evolution ein allmählicher Prozess, und die Artenbildung erfolgt durch allmähliche Veränderungen in den vorhandenen Arten.

Daher sind die zwei Schlüsselbegriffe der Darwinschen Evolutionstheorie:

1. Verzweigungsabstieg und 2. natürliche Auswahl.

C. Beweise für den Darwinismus:

1. Es gibt eine enge Parallelität zwischen natürlicher Selektion und künstlicher Selektion.

2. Die bemerkenswerten Fälle von Ähnlichkeit, z. B. Mimikry und Schutzfärbung, können nur durch allmähliche Änderungen erreicht werden, die gleichzeitig im Modell und in der Mimik auftreten.

3. Korrelation zwischen der Position der Nektarien in den Blüten und der Länge der Rüssel des bestäubenden Insekts.

D. Beweise gegen den Darwinismus:

Der Darwinismus kann nicht erklären:

1. Die Vererbung von kleinen Abweichungen in den Organen, die nur nützlich sein können, wenn sie vollständig geformt sind, z. B. der Flügel eines Vogels. Solche Organe werden im beginnenden oder unterentwickelten Stadium nicht von Nutzen sein.

2. Erbschaft von Restorganen.

3. Vererbung übermäßig spezialisierter Organe, z. B. Geweih bei Rehen und Stoßzähnen bei Elefanten.

4. Vorhandensein von neutralen Blüten und Sterilität von Hybriden.

5. Unterscheide nicht zwischen somatischen und Keimvariationen.

6. Er hat die Ursachen der Variationen und die Art der Übertragung der Variationen nicht erklärt.

7. Es wurde auch durch Mendels Erbschaftsgesetze widerlegt, wonach Vererbung partikulär ist.

Diese Theorie erklärt also nur das Überleben des Stärkeren, nicht aber die Ankunft des Stärksten, so Darwin selbst: "Die natürliche Auslese war das wichtigste, aber nicht das ausschließliche Mittel der Modifikation."

Prinzip der natürlichen Selektion (Tabelle 7.7):

Sie wurde 1982 von Ernst Mayer vorgeschlagen. Sie beruht auf fünf wichtigen Beobachtungen und drei Schlussfolgerungen, wie in Tabelle 7.7 gezeigt. Dieses Prinzip zeigt, dass natürliche Auslese der unterschiedliche Erfolg bei der Fortpflanzung ist und es den Organismen ermöglicht, sie durch Entwicklung kleiner und nützlicher Variationen an ihre Umgebung anzupassen.

Diese günstigen Variationen sammeln sich von Generation zu Generation an und führen zur Speziation. Natürliche Selektion funktioniert also durch Wechselwirkungen zwischen der Umwelt und der inhärenten Variabilität der Bevölkerung.

III. Mutationstheorie der Evolution:

Die Evolutionstheorie der Mutation wurde von dem niederländischen Botaniker Hugo de Vries (1848-1935 n. Chr.) (Abb. 7.38) im Jahr 1901 in seinem Buch mit dem Titel "Arten und Sorten, deren Ursprung durch Mutation" vorgeschlagen. Er arbeitete an Nachtkerze (Oenothera lamarckiana).

A. Experiment:

Hugo de Vries kultivierte O. lamarckiana im Botanischen Garten von Amsterdam. Die Pflanzen konnten sich selbst bestäuben und die nächste Generation wurde erhalten. Die Pflanzen der nächsten Generation wurden erneut einer Selbstbestäubung unterzogen, um die zweite Generation zu erhalten. Der Prozess wurde über mehrere Generationen hinweg wiederholt.

B. Beobachtungen:

Die Mehrheit der Pflanzen der ersten Generation ähnelte dem elterlichen Typ und zeigte nur geringfügige Abweichungen, aber 837 von 54.343 Mitgliedern waren sehr unterschiedlich in Bezug auf die Blütengröße, die Form und Anordnung der Knospen, die Samengröße usw. verschiedene Pflanzen wurden als Primär- oder Elementart bezeichnet.

Einige Pflanzen der zweiten Generation waren noch unterschiedlicher. Schließlich wurde ein neuer Typ produziert, der viel länger als der ursprüngliche Typ namens O. Gigas war. Er fand auch die numerischen Chromosomenveränderungen in den Varianten (z. B. mit den Chromosomennummern 16, 20, 22, 24, 28 und 30) bis zu 30 (die normale diploide Zahl ist 14).

C. Schlussfolgerung:

1. Die Evolution ist ein diskontinuierlicher Prozess und erfolgt durch Mutationen (L. mutate = zu ändern; plötzliche und vererbbare große Unterschiede zur Normalen und sind nicht durch Zwischenformen mit der Normalität verbunden). Individuen mit Mutationen werden Mutanten genannt.

2. Elementartiere werden in großer Zahl produziert, um die Auswahlmöglichkeiten der Natur zu erhöhen.

3. Mutationen treten immer wieder auf, so dass dieselben Mutanten immer wieder auftauchen. Dies erhöht die Chancen ihrer Auswahl von Natur aus.

4. Mutationen treten in alle Richtungen auf und können zu einem Verlust oder Verlust von Charakteren führen.

5. Die Mutabilität unterscheidet sich grundlegend von Schwankungen (kleine und gerichtete Änderungen).

Entsprechend der Mutationstheorie ist Evolution ein diskontinuierlicher und ruckartiger Prozess, bei dem ein Sprung von einer Spezies zur anderen erfolgt, so dass neue Spezies aus bereits existierenden Spezies in einer einzigen Generation (Makrogenese oder Saltation) entstehen und nicht wie vorgeschlagen ein gradueller Prozess von Lamarck und Darwin.

D. Beweise für die Mutationstheorie:

1. Aussehen einer kurzbeinigen Schafsorte, Ancon-Schaf (Abb. 7.39), von langbeinigen Eltern in einer einzigen Generation im Jahr 1791 n. Chr. Sie wurde erstmals von einem amerikanischen Bauern, Seth Wright, bei einem Widder (männliches Schaf) bemerkt.

2. Auftritt von befragten Hereford-Rindern von gehörnten Eltern in einer einzigen Generation im Jahr 1889.

3. De Vries-Beobachtungen wurden von McDougal und Shull in Amerika und Gates in England experimentell bestätigt.

4. Die Mutationstheorie kann den Ursprung neuer Sorten oder Arten durch eine einzige Genmutation erklären, z. B. Cicer gigas, Nuval orange. Rote Sonnenblume, haarlose Katzen, Doppelkatzen usw.

5. Es kann die Vererbung von Überresten und über spezialisierten Organen erklären.

6. Es kann sowohl die progressive als auch die retrogressive Entwicklung erklären.

E. Beweise gegen die Mutationstheorie:

1. Es kann die Phänomene der Mimikry und Schutzfärbung nicht erklären.

2. Die Mutationsrate ist sehr niedrig, dh eins pro Million oder eins pro mehrere Millionen Gene.

3. Oenothera lamarckiana ist eine Hybridpflanze und enthält anamole Chromosomen.

4. Chromosomale numerische Änderungen, wie sie von de Vries gemeldet wurden, sind instabil.

5. Mutationen sind nicht in der Lage, neue Gene und Allele in einen Genpool einzuführen.

IV. Neo-Darwinismus oder modernes Konzept oder synthetische Evolutionstheorie:

Die detaillierten Studien zu Lamarckismus, Darwinismus und Mutationstheorie der Evolution zeigten, dass keine einzelne Theorie völlig zufriedenstellend ist. Der Neo-Darwinismus ist eine modifizierte Version der Theorie der Natural Selection und eine Art Versöhnung zwischen Darwins und de Vries-Theorien.

Moderne oder synthetische Evolutionstheorie wurde von Huxley (1942) bezeichnet. Sie betont die Bedeutung der Populationen als Einheiten der Evolution und die zentrale Rolle der natürlichen Auslese als wichtigster Mechanismus der Evolution.

Die Wissenschaftler, die zum Ergebnis des Neo-Darwinismus beigetragen haben, waren: JS Huxley, RA Fischer und JBS Haldane aus England; und S. Wright, Ford, HJ Muller und T. Dobzhansky of America.

A. Postulate des Neo-Darwinismus:

1. Genetische Variabilität

Variabilität ist eine Gegenkraft zur Vererbung und ist für die Evolution wesentlich, da die Variationen den Rohstoff für die Evolution bilden. Die Studien zeigten, dass die Einheiten sowohl der Vererbung als auch der Mutationen Gene sind, die sich linear auf den Chromosomen befinden.

Verschiedene Quellen für genetische Variabilität in einem Genpool sind:

(i) Mutationen:

Dies sind plötzliche, große und vererbbare Veränderungen im genetischen Material. Aufgrund der Menge an genetischem Material gibt es drei Arten von Mutationen:

(a) Chromosomenaberrationen:

Dazu gehören die morphologischen Veränderungen in den Chromosomen ohne Einfluss auf die Anzahl der Chromosomen. Diese Ergebnisse verändern sich entweder in der Anzahl der Gene (Deletion und Duplikation) oder in der Position der Gene (Inversion).

Dies sind vier Arten:

1. Deletion (Mangel) beinhaltet den Verlust eines Genblocks aus dem Chromosom und kann terminal oder interkalar sein.

2. Die Vervielfältigung beinhaltet das Vorhandensein einiger Gene, die als Wiederholung bezeichnet werden. Es kann sich um Tandem oder umgekehrte Vervielfältigung handeln.

3. Die Translokation beinhaltet die Übertragung eines Genblocks von einem Chromosom auf ein nicht-homologes Chromosom und kann ein einfacher oder reziproker Typ sein.

4. Die Inversion beinhaltet die Rotation eines interkalaren Genblocks um 180 ° und kann parazentrisch oder perizentrisch sein.

(b) Numerische Chromosomenmutationen:

Dazu gehören Änderungen in der Anzahl der Chromosomen. Dies können Euploidie (Gewinn oder Verlust eines oder mehrerer Genome) oder Aneuploidie (Gewinn oder Verlust von einem oder zwei Chromosomen) sein. Euploidie kann Haploidie oder Polyploidie sein.

Bei der Polyploidie ist die Tetraploidie am häufigsten. Polyploidie bietet mehr genetisches Material für Mutationen und Variabilität. In Haploiden exprimieren rezessive Gene in derselben Generation.

Aneuploidie kann Hypoploidie oder Hyperploidyl sein. Hypoploidie kann Monosomie (Verlust eines Chromosoms) oder Nullisomie (Verlust von zwei Chromosomen) sein. Hyperploidie kann Trisomie (Verstärkung eines Chromosoms) oder Tetrasomie (Verstärkung von zwei Chromosomen) sein.

(c) Genmutationen (Punktmutationen):

Dies sind unsichtbare Änderungen in der chemischen Natur (DNA) eines Gens und es gibt drei Arten:

1. Die Deletion beinhaltet den Verlust von einem oder mehreren Nukleotidpaaren.

2. Die Zugabe beinhaltet den Gewinn von einem oder mehreren Nukleotidpaaren.

3. Die Substitution beinhaltet den Austausch eines oder mehrerer Nukleotidpaare durch andere Basenpaare. Dies können Übergangs- oder Transversionstypen sein.

Diese Veränderungen in der DNA verursachen Änderungen in der Reihenfolge der Aminosäuren, wodurch sich die Art der Proteine ​​und der Phänotyp ändern.

(ii) Rekombination von Genen:

Tausende neuer Genkombinationen entstehen durch Kreuzung, zufällige Anordnung von Bivalenten am Äquator während der Metaphase-I und zufällige Fusion von Gameten während der Befruchtung.

(iii) Hybridisierung:

Es geht um die Kreuzung zweier genetisch unterschiedlicher Individuen zur Herstellung von "Hybriden".

(iv) physikalische Mutagene (z. B. Strahlung, Temperatur usw.) und chemische Mutagene (z. B. salpetrige Säure, Colchicin, Stickstoffsenf usw.).

(v) genetische Drift:

Hierbei handelt es sich um die Eliminierung der Gene einiger ursprünglicher Merkmale einer Art durch extreme Verringerung einer Population aufgrund von Epidemien oder Migration oder des Sewell-Wright-Effekts.

Die Wahrscheinlichkeit von Variationen wird auch durch nicht zufällige Paarung erhöht.

2. Natürliche Auswahl:

Die natürliche Selektion des Neodarwinismus unterscheidet sich vom Darwinismus dadurch, dass er nicht durch „Überleben des Stärkeren“, sondern durch differenzielle Reproduktion und vergleichenden reproduktiven Erfolg funktioniert.

Die differenzielle Reproduktion besagt, dass die Mitglieder, die am besten an die Umgebung angepasst sind, sich schneller vermehren und mehr Nachkommen produzieren als die, die weniger geeignet sind. Diese tragen also einen proportional höheren Prozentsatz von Genen zum Genpool der nächsten Generation bei, während weniger angepasste Individuen weniger Nachkommen produzieren.

Wenn die differenzielle Reproduktion über mehrere Generationen andauert, werden die Gene jener Individuen, die mehr Nachkommen produzieren, im Genpool der Bevölkerung vorherrschend, wie in Abb. 7.40 dargestellt.

Aufgrund der sexuellen Kommunikation gibt es einen freien Fluss von Genen, so dass sich die genetische Variabilität, die bei bestimmten Individuen auftritt, allmählich von einem Dem zum anderen, vom Dem zur Bevölkerung und dann zu den benachbarten Schwesternpopulationen und schließlich zu den meisten Angehörigen eines Menschen ausbreitet Spezies. Die natürliche Selektion bewirkt also progressive Veränderungen der Genfrequenzen, dh die Häufigkeit einiger Gene nimmt zu, während die Häufigkeit einiger anderer Gene abnimmt.

Welche Individuen produzieren mehr Nachkommen?

(i) Meistens die Personen, die am besten an die Umgebung angepasst sind.

(ii) Wessen Summe des positiven Selektionsdrucks aufgrund nützlicher genetischer Variabilität ist größer als die Summe des negativen Selektionsdrucks aufgrund schädlicher genetischer Variabilität?

(iii) die aufgrund der Entwicklung einiger heller Flecken auf ihrem Körper, z. B. bei vielen männlichen Vögeln und Fischen, bessere Chancen für die sexuelle Selektion haben.

(iv) Diejenigen, die in der Lage sind, die physischen und biologischen Umweltfaktoren zu überwinden, um die Geschlechtsreife erfolgreich zu erreichen.

Die natürliche Selektion des Neo-Darwinismus wirkt also als schöpferische Kraft und wirkt durch vergleichenden reproduktiven Erfolg. Die Ansammlung einer Anzahl solcher Variationen führt zur Entstehung einer neuen Art.

3. Reproduktive Isolierung:

Jeder Faktor, der die Wahrscheinlichkeit einer Kreuzung zwischen den verwandten Gruppen lebender Organismen verringert, wird als Isolationsmechanismus bezeichnet. Reproduktive Isolierung ist ein Muss, um die Anhäufung von Variationen zu ermöglichen, die durch Hybridisierung verhindert werden.

In Ermangelung einer reproduktiven Isolation kreuzen sich diese Varianten frei, was zu einer Vermischung ihrer Genotypen, einer Verdünnung ihrer Eigenheiten und dem Verschwinden der Unterschiede zwischen ihnen führt. Daher hilft die reproduktive Isolation bei der evolutionären Divergenz.