Teil 4: Biologische Evolution. Stromalithen. Stromatolithen - Zeugen des ersten Lebens

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Simon Richter
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1 Teil 4: Biologische Evolution Stromalithen Stromatolithen - Zeugen des ersten Lebens 1

2 Stromatolithen sind die ältesten biogenen Ablagerungen, die durch versteinerte Mikroorganismen in einem Gewässer entstanden sind. Große Kolonien der 3,5 Mrd. J. alten Überreste befinden sich vor der Küste Australiens. 8 Grundsätzliches: 1) Biologische Erkenntnisse sind weniger allgemeingültig, selten als Gesetze zu formulieren und kaum oder gar nicht mathematisch zu beschreiben. 2) Biologische Sachverhalte lassen sich oft nicht begründend erklären. 3) Das Verhalten biologischer Systeme ist weniger vorhersagbar. 4) Evolution hat kein konkretes Ziel, das Geschehen ist nicht absehbar. Leben ist ein selbstherstellendes, selbsterhaltendes und fortpflanzungsfähiges System. Wie die erste Organismen in den Urozeanen unter der Uratmosphäre aus den Gasen Wasserstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, weiteren Gasen und Wasser - jedoch ohne Sauerstoff - entstanden sind, ist unklar

Obwohl organische Stoffe nur aus wenigen Elementen bestehen Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff(N), Phosphor (P) und

3 Moleküle Biomoleküle C 5 H 10 O 5 Summenformel Bilddarstellungen für die Pentose, die eine wichtige Aufgabe in der DNA hat. Strukturformel Molekülmodell Moleküle sind Zusammenschlüsse von Atomen, diese sind Bauteile aller Materie. Obwohl organische Stoffe nur aus wenigen Elementen bestehen Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff(N), Phosphor (P) und Schwefel (S) -, sind heute bereits 19 Mio. Moleküle bekannt. Zentrales Element der Biomoleküle ist der Kohlenstoff (C), Wichtige Moleküle der lebenden Materie sind : Aminosäuren, Nukleinsäuren, Kohlhydrate und Proteine,

Ihre Größe: 0,1-700 µm Ø, meistens 0,6 bis 1,0 µm Ø. Nur etwa 5000 Arten von ihnen sind bisher beschriebene - das sind etwa 1% ihrer Arten.

4 Bakterien Bakterien Bakterien sind einzellige Lebewesen, erst eine Mrd. J. später entwickelten sich Mehrzeller und schließlich Vielzeller. Bakterien gehören zu den Prokaryoten, weil sie keinen abgegrenzten Zellkern haben und ihre DNA - die Erbsubstanz - sich frei in der Zelle bewegt. Ihre Größe: 0,1-700 µm Ø, meistens 0,6 bis 1,0 µm Ø. Nur etwa 5000 Arten von ihnen sind bisher beschriebene - das sind etwa 1% ihrer Arten. Bakterien vermehren sich rasend schnell, denn sie teilen sich nach ca. 20 Minuten, d.h. nach 200 Minuten werden aus einer Bakterie und nach 400 Minuten gar

5 Leben-Entstehung Nachdem Voraussetzungen sich vor 3,5 Mrd. J. nach für der Entstehung Ursuppen-Theorie des aus Lebens anorganischer Materie die ersten organischen Moleküle gebildet hatten, dauerte es noch eine Mrd. J. bis sich die einzelligen Archäbakterien, dann die Cyanobakterien (Blaualgen) als erste Lebewesen entwickelten. Wie vorher schon erwähnt wurde schufen sie mittels Photosynthese den Sauerstoff in unserer Atmosphäre als Voraussetzung für die komplizierteren Lebewesen, den Mehr- und Vielzellern. Bakterien sind lebenswichtig: In und am Menschen leben 1-3 kg Bakterien, im Mund allein Ihre Vermehrung kann man leicht nachrechnen: nach 20 Minuten werden aus 1 > 2; nach 40 >4; nach 60 > 8; nach 80 > 16, nach 100 > 32, usw. Die Virusforscherin Karin Mölling vom Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik in Berlin vertritt die Auffassung, das die Viren zu den ersten Kreaturen gehören obwohl sie keine Zellen, keine Lebewesen, sondern nur viel kleinere Partikel sind. Sie schleusen ihr Erbgut in andere Zellen (Wirtszellen), zerstören diese und vermehren sich dort.

6 Leben1 Die Vielfalt des Lebenden 6

7 Zeittafel zur Entwicklung der Lebewesen Zeitraster

8 Biologie Um zielführend zum Menschen und seinen Besonderheiten zu kommen, kann hier nicht auf all die imposanten Entwicklungswege der evolutionären Schöpfung eingegangen werden, die uns Archäologen und Paläontologen offenlegen. Im Wesentlichen will ich jetzt nur den Menschen sehen als ein biologisches Produkt in der evolutionären, momentanen Endphase einer langen Kette von Lebewesen, die vor ihm waren und deren Merkmale er zum Teil in sich trägt. Wenn es uns auch schwer fallen mag, die Biologie als Wissenschaft von allem Lebenden sagt: Der Mensch gehört ins Reich der Tiere. Zu den nächsten Folien: Die Taxonomie ist ein Teilgebiet der Biologie und erfasst die Lebewesen in einer Systematik - einer hierarchischen Einteilung.

9 Taxonomie in der Biologie

3 Die Taxonomie des Menschen Dass der Mensch

Bakterien, den Prokaryoten, in jeder Zelle

10 3 Die Taxonomie des Menschen Dass der Mensch ein Lebewesen ist, dürfte klar sein. Er gehört zur Domäne der Eukaryoten. Das sind Lebewesen, die im Gegensatz zu Bakterien, den Prokaryoten, in jeder Zelle einen geschlossenen Zellkern haben. In ihm befindet sich vor allem die Erbinformation.

11 Baum des Lebens Baum des Lebens Die drei Domänen nach der Taxenomie (Systematik) der Biologie

12 Arten Artenvielfalt (Biodiversität) Heute sind etwa 1,75 Millionen Arten registriert. - ca. 30 Milliarden Arten hat die Erde hervorgebracht - über 99 Prozent der Arten sind bis heute ausgestorben. 12

13 Biodiversität Biodiversität der Tiere im Zeitstrahl 3000 Anzahl der Gattungen 500 Mil. J.

14 Artendiversität (Artenvielfalt) ist ein Maß für die Vielfalt der biologischen Arten innerhalb eines Lebensraumes. Sie umfasst eigentlich die Vielfalt von Flora und Fauna insgesamt - schließlich sind Pflanzen auch Lebewesen. "Motor der evolutionären Entwicklung bezüglich der Vielfalt ist die Mutation, ohne sie wäre alles ziemlich monoton. Das Erbgut (die DNA) unterliegt immer wieder zufälligen Veränderungen, die durch unterschiedliche Prozesse hervorgerufen werden. Durch Veränderungen der Lebensbedingungen auf der Erde -Vulkanismus, Meteoriteneinschläge u.a.m. hat es immer wieder gewaltige Schwankungen in der Vielfalt gegeben. 8 Zu den Folgefolien: In einer Übersicht zeigt die Zeittafel oben die Entwicklung der Lebewesen bis zum Menschen hin. Jetzt wird noch einmal bildhaft gezeigt, dass die ganze Vergangenheit der Evolution in uns steckt. Meine Empfehlung: Das Paperback Der Fisch in uns lesen.

wir alle letztendlich einer Abstammung entspringen.

15 Hirarchie Entwicklungshierarchie im Tierreich Vergleich der Gliedmaßen Der Vergleich zeigt, dass wir alle letztendlich einer Abstammung entspringen. - Gene ähnlicher Art steuern die Bildung ähnlicher Gliedmaßen.

16 Primatenstammbaum Stamm Mensch Hominiden (Menschenaffen) Erst vor 5 Mio. Jahren trennte sich unser Weg von den Schimpansen. Mio.J. (höhere Säugetiere - Herrentiere - )

17 Ende von Teil 4 Weiter geht s mit der Entwicklung der Hominiden

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