Evolutionsbiologie. Verlag Eugen Ulmer Stuttgart. Ursprung und Stammesentwicklung der Organismen. Ulrich Kutschera

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Ludo Messner
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1 Ulrich Kutschera Evolutionsbiologie Ursprung und Stammesentwicklung der Organismen 4., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage 226 Abbildungen 17 Tabellen Verlag Eugen Ulmer Stuttgart

2 5 Inhalt Vorwort 9 1 Wissenschaftstheoretische Grundlagen: Evolution als Systemeigenschaft der Organismen Theorienbildung und methodischer Naturalismus Beschreibende und experimentelle Biologie Grundfragen der Biologie: Ontogenese und Phylogenese Physiologie und Molekularbiologie: einige Grundregeln Evolutionsforschung als historische Wissenschaft Evolutiver Wandel: eine Systemeigenschaft variabler Populationen 26 2 Entdeckungsgeschichte des Abstammungsprinzips und klassische Evolutionsbeweise Die drei Theorien zum Ursprung der Arten Die Abstammungslehre von J.-B. de Lamarck Die Deszendenztheorie von C. Darwin und A. R. Wallace Das Selektionsprinzip und die fünf Darwinschen Theorien Stammbäume und Definitionen Die klassischen Evolutionsbeweise: Übersicht Tier- und Pflanzenzucht Homologe Organe und Funktionswechsel Rudimentäre Organe und Atavismen Ergebnisse aus der Embryologie Geographische Verbreitung der Tiere Natürliche Selektion, Adaptation und Darwins Dilemma 61 3 Wissenschaftsdiziplin Evolutionsbiologie: Vom Neodarwinismus zur Erweiterten Synthetischen Theorie Neodarwinismus Evolutionäre Synthese Die Synthetische Theorie: Grundlagen und Aussagen Mikro- und Makroevolution Artdefinitionen: Morphospezies, Biospezies und Ökotypen Artbildung (Speziation) Erweiterung der Synthetischen Theorie: Evolution als Merkmal des Lebens Vom Darwinismus zur Erweiterten Synthetischen Theorie 99

3 6 Inhalt 4 Paläobiologie: Rekonstruktion der Lebewesen der Vergangenheit Fossilisation und Geochronologie Radiometrische Datierung und geologische Zeitskala Archaikum: Die ersten Spuren des Lebens Proterozoikum: Die Entstehung komplexer Zellen Paläozoikum: Zeitalter der ältesten hartschaligen Lebewesen Vulkanismus und weltweite Massenextinktion Mesozoikum: Zeitalter der Saurier Das Aussterben der Riesenreptilien: Ursachen und Folgen Känozoikum: Zeitalter der Säugetiere Tempo und Fortschritt in der Evolution Lebende Fossilien, Gradualismus und Punktualismus Massenaussterben und die Cuvier'sche Katastrophentheorie Fossile Zwischenformen, Evolutionsgeschwindigkeiten und Darwins Dilemma Chemische Evolution und Ursprung der Zelle Ursuppen-Hypothese: Biogenese im Reaktionskolben Impact-Hypothese: Organische Moleküle aus dem Weltall Vulkanschlot-Hypothese: Die Eisen-Schwefel-Welt Selbst-Zusammenlagerung der Biomoleküle Die Protozelle und LUCA: Versuch einer Rekonstruktion Mykoplasmen und die Minimal-Zelle Endosymbiose und Zell-Evolution: Makroevolution im Mikromaßstab Symbiogenesis-Hypothese Zell-Basistypen: Protocyten und Eucyten Zelluläre Klassifizierung der Lebewesen: Das Drei-Domänen-System Die Endosymbionten-Theorie Primäre und sekundäre Endosymbiose: Das Archaea-Eubacteria-Fusionsmodell Phylogenese des Phytoplanktons: Makroevolution in den Weltmeeren Ein lebendes Fossil aus der Vor-Endosymbiosezeit Modellsysteme zum Studium der Endosymbiose Endosymbiose als Motor der Makroevolution Symbiogenese und die Hopeful-Monster-Theorie Molekulare Phylogenetik und Evolution: Stammbäume und das Tree of Life-Projekt Klassische Systematik und Verwandtschaftsanalyse Molekulare Phylogenetik: Allgemeine Grundlagen Der universelle Stammbaum der Organismen Mitochondrien-DNA und Stammbaum-Rekonstruktionen Evolution der Landpflanzen: Entwicklungsstadien und rekonstruierte Phylogenese Phylogenese der Animalia: Schwämme als Gewebetiere Adaptive Radiation der hartschaligen Gewebetiere im Kambrium Adaptive Radiation der Säugetiere im Tertiär Ursprung des modernen Menschen: Überprüfung der Darwinschen Hypothese Molekulare Uhren, DNA-Barcodes und der Tree of Life 230

4 Inhalt 7 8 Evolutionäre Verhaltensforschung: Rekonstruktion der Phylogenese durch Beobachtung und Vergleich Gürtelwürmer: Eine monophyletische Tiergruppe Lebende Zwischenformen Geschlechterkrieg und Fortpflanzungsstrategien bei... wurmförmigen Hermaphroditen Vergleichende Beschreibung des Brutpflegeverhaltens bei Egeln Rekonstruktion der Phylogenese der Brutpflegemuster Dauer der Brutpflege und Eigröße bei Egeln und Fischen Fliegende Fische: Eine polyphyletische Gruppe Vergleichende Verhaltensstudien zum Flug der Fische Rekonstruktion der Phylogenese des Flugvermögens bei Oberflächenfischen Die vergleichende Methode: Von der Ethologie zur Evolutionären Psychologie Experimentelle Evolutionsforschung: Von der Tierzucht zur Computersimulation Abstammung der Haushunde Teosinte und Kulturmais Photosynthese-Mechanismen bei Blütenpflanzen Industriemelanismus bei Nachtfaltern Versuche mit Guppy-Populationen Rasche Artbildung bei ostafrikanischen Buntbarschen Unvorhersehbare Evolution bei Darwin-Finken Speziation durch Polyploidie bei Blütenpflanzen Experimente mit Bakterienkulturen Evolution von Ribonucleinsäure-Molekülen im Reagenzglas Computersimulationen, digitale Organismen und Makroevolution Die Gleichwertigkeit historischer und experimenteller Naturwissenschaften Evolution contra Kreation: Biogenetische Regel und evolutionäre Entwicklungsbiologie Rezeption der Deszendenztheorie und Politisierung der Biologie Kreationisten und Intelligent-Design-Theoretiker Flache Erde vs. naturalistische Evolution: Das Kreations-Evolutions-Kontinuum Ernst Haeckel und das biogenetische Grundgesetz Evolutionäre Entwicklungsbiologie und Hox-Gene Evo-Devo-Forschung: Vom Wasser-Monster zum Menschen Evolutionskritik: Diskussion und Widerlegung kreationistischer Argumente Biblische Schöpfungstheorie und Grundtypen-Modell Das Alter der Erde und der Lebewesen Statistische Betrachtungen zur Lebensentstehung Der Ursprung der Homochiralität Evolution und Entropiesatz Selbstorganisation der Materie Offene Fragen der Evolutionsforschung Evolutionsbiologie als Naturwissenschaft Experimente zur Überprüfung von Evolutionstheorien 326

5 8 Inhalt Unbewiesene Behauptungen und Verdrehung von Fakten Makroevolution und Bakterien-Flagellen Fünf-Reich-Klassifizierung der Lebewesen und die gemeinsame Abstammung Epilog: Evolution, christlicher Glaube und Ethik Christliche Dogmatik Atheismus unter Biologen Evolution, die Seele und der Tod Christliche und evolutionäre Ethik Ein Blick in die Zukunft 347 Glossar 353 Kommentar von Ernst Mayr 362 Die geologische Zeitskala Literatur 365 Register 375

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