Neuerungen und Belege der Evolutionsidee

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1 2. Abschnitt 3. Mai 2006 Neuerungen und Belege der Evolutionsidee 1. Geschichte der Evolution vor und nach Darwin 2. Heutiger Wissensstand des Gesamtablaufs von Evolution (von der kosmischen bis zur kulturellen Evolution) 3. Die heute wichtigsten Belege für Evolution

2 Die Evolutionstheorie als Wendepunkt von Charles Darwin ( ) 1859 THE ORIGIN OF SPECIES Evolution durch Mutation/Selektion/Separation 1871 THE DESCENT OF MAN (Abstammung des Menschen) Brachte eine neue Erklärung für die hervoragende Ausrichtung der Natur auf den Menschen Nicht die Natur ist dem Menschen, sondern der Mensch ist der Natur angepasst. das Auge - dem Sonnenlicht die Ohren - den Luftschwingungen die Atmung - der Zusammensetzung der irdischen Atmosphäre das Skelett - der Stärke der irdischen Gravitation der Schlafrhytmus - dem irdischen 24-Stunden-Tag u.v.a. führte zur Aufspaltung in zwei bis heute relevante Ideologien: 1. Ersatz des Schöpfungsplans durch eine auf Zufall basierende Evolution Grundannahme des Evolutionismus als eine atheistisch materialistische Weltsicht 2. Ablehnung der Evolutionslehre da unvereinbar mit bibl. Plan der Schöpfung Grundlage des Anti-Evolutionismus als sogenannte kreationistische Weltsicht

3 1. Geschichte der Evolution vor und nach Darwin Entwicklunsdenken vor Darwin Entwicklung war zunächst nur von Menschen bekannt (Aufbau von Stadtstaaten: Babylon, Athen, Rom) Man dachte jedoch eher zyklisch wie die jahreszeitl. Natur Reformen/Revolution sollten meist Altes wiederherstellen Wissen war weniger neu zu entdecken als von den Vätern zu übernehmen (z.b. AT im Judentum, griech.philosophie im MA) Entdecker und Erfinder am Ende des Mittelalters bereiteten den Boden für den wissenschaftl. Fortschritt Erste Entwicklungsmodelle im 18. und 19. Jahrhundert (Kant: Planetenentwicklung, Hegel/Marx: Gesellschaft)

4 Kosmische Dynamik 1543 Nikolaus Kopernikus begründete das heliozentrische Weltbild. Die Erde bewegt sich um die Sonne um 1600 Galileo Galilei Begründer der modernen Astronomie, bestätigte z.b. durch Beobachtungen mit dem Teleskop, daß die Planeten um die Sonne kreisen. Er entdeckte die Mondkrater und Venusphasen.

5 Planetendynamik Um 1600 Johannes Kepler Gesetze der Planetenbewegung Um 1680 Isaac Newton Gesetze der Mechanik und Gravitation Gravitationsgesetz (Apfel, Mond)..

6 Biologische Grundlagen Carl von Linné Begründer der Pflanzen und Tiersystematik Er klassifizierte alle lebenden Organismen in ein hierarchisches System, das aufgrund der Ähnlichkeiten in Arten, Ordnungen usw. gegliedert war. Er glaubte, dass Organismen Gottes Schöpfung seien, allerdings befand er die Arche Noah zu klein für all die Spezies 1749 G. L. Buffon Pariser Zoologe; rechnet mit gemeinsamen Vorfahren z.b. von Affe und Menschen. ( ) Georges Cuvier Wirkung auf die Zukunft; Nachkommen der Tiere besitzen bestimmte veränderte Eigenschaften der Eltern. Cuvier ist der Begründer der Paläontologie

7 Biologische Grundlagen Jean-Baptiste Chevalier de Lamarck ( ) war nicht nur einer der bedeutenden Biologen am Anfang des 19.Jahrhunderts, er prägte auch den Begriff Biologie. erste ausführliche Evolutionstheorie (Vererbung von Anpassung) Charles Lyell ( ) erste Altersbestimmungen mit Fossilien als Marker. Findet sehr viel ältere Erde als bis dahin angenommen

8 Entdeckung der Evolutionstheorie Charles Darwin ( ) Beginnt nach Theologiestudium 1831 eine erste 5-jährige Forschungsfahrt nach Südamerika 1858 Parallele Theorieentwicklung mit Alfred R. Wallace 1859 THE ORIGIN OF SPECIES Evolution durch Mutation/Selektion/Separation 1863 Thomas Henry Huxley Aufsatz: Des Menschen Platz in der Natur machte die darwinsche Theorie bekannt 1866 Ernst Haeckel Allgemeine Morphologie; stellte einen radikale materialistische Interpretation der fortschreitenden Evolution auf Gregor Mendel veröffentlicht Resultate von Vererbungsexperimenten ohne Beachtung, die erst 1901 in ihrer Bedeutung wiederentdeckt wurden und zur Grundlage der Vererbungslehre wurden

9 Wichtige Arbeiten zur biologischen Evolution 1909 Thomas H. Morgan Genet. Versuche mit Taufliegen 1942 Julian S. Huxley Synthetische Theorie der Evolution George G. Simpson (Neodarwinismus) 1952 Crick and Watson Entschlüsselung der Doppelhelix- Struktur der DNS 4 Urey-Stanley-Miller Simulation der Lebensentstehung 1967 Fitch & Margoliash Erster genetisch gewonner Stammbaum am Cytochrom C 1971/72 Eigen/Kaplan Präbiotische Evolution ersten Lebens 1961/71/74 R+M Leakey Entdeckung der Wiege der Menschheit in Ostafrika (Lucy)

10 Wichtige Arbeiten zur kosmischen Evolution 1905/16/17 Albert Einstein spez./allg. Relativitätstheorie/Weltfo. 1908/13 Hertzsprung /Russel Sterntypisierung, HR-Diagramm,, Entwicklungsmodelle 1912/23 Leavitt/Hubble Cepheiden-Nachweis, Spiralnebel außerh.d.galaxis 1922/27 Friedmann/Lemaitre Berechnung dynam. Weltmodelle (z.b.expansion 1929 Edwin Hubble Entdeckung linear zunehmender Galaxienflucht 1939/48 Nernst, Gamov Voraussage einer kosmischen Strahlungstemperatur 1950/70 Schmidt,Wetherhill Planetesimaltheorie der terrestr. Planetenentstehung 1954 Fred Hoyle erste anthropische Voraussage Triple-Alpha-Prozess 1961/1973 Dicke/Carter Formulierung des schwachen/starken anthrop. Prinzips 1965 Penzias/Wilson Entdeckung der 3K-Hintergrundstrahlung vom Urknall 11 Cocke/Taylor/Disney. Entdeckung des Crab-Pulsars, Relikt der Supernova Alan Guth Inflationstheorie zur Lösung von Homogenitäts/Horizont/Flachheitsproblem 1992/2003 COBE/WMAP Satellitenvermessung der Hintergrundstrahlung

11 Andromeda-Galaxis [2 Mio.Lj]

12 Sombrero Nebel M104 [40 Mio Lj]

13 Das expandierende Universum Hubble-Diagramm: für mehrere Galaxienhaufen ist die Fluchtgeschwindigkeit (gemessen aus Rotverschiebung) als Funktion der Helligkeit der 5.hellsten Haufengalaxie dargestellt. Die sich ergebende Gerade ist das lokale Hubble Gesetz, wenn: - man diese Helligkeit als Maß der Entfernung der Haufen annimmt - wenn diese Galaxien in etwa gleich leuchtkräftig wären.

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15 Konsistente Urknalltheorie

16 Darstellung des 4- dimensionalen Raum-Zeit- Kontinuums t= Zeitachse

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18 K<0 K=0 K>0

19 Spektrum des Mikrowellenhintergrunds

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22 Die dunkle Seite des Universums Alter des Kosmos 13.7 ±0.2 Mrd. Jahre

23 Primordiale Nukleosynthese Die Lebensdauer freier Neutronen ist etwa 15min. Neutronen können nur in Atomkernen überleben. Nach dem Urknall gibt es einen Wettbewerb zwischen dem Neutronenzerfall und der Fusion leichter Elemente. Aus deren Häufigkeit kann die Dichte der Baryonen bestimmt werden.

24 Supernova 1987a

25 Im Jahr 1054 haben chinesische Astronomen einen strahlend hellen Stern am Tageshimmel aufflammen sehen. Damals war ein extrem massereicher Stern als Supernova explodiert. Noch heute zeugt diese wegen ihrer Form Krebsnebel genannte Explosionswolke von dem dramatischen Geschehen. Gas und Staub werden ins All geschleudert. Der Krebsnebel dehnt sich weiter aus und wird in einigen zehntausend Jahren nicht mehr auffallen

26 Sternentstehung im Adlernebel

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28 Kosmochemische Evolution unseres Sonnensystems

29 Kosmochemische Evolution unserer Erde

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32 7. Gebundene Rotation 8. Wegdriften von der Erde