Evolutionstheorie

Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829), einer der ersten Evolutionstheoretiker. Allerdings ging er fälschlich von der Vererbung erworbener Eigenschaften aus.

Eine biologische Evolutionstheorie beschreibt und erklärt die Entstehung und Veränderung der Arten als Ergebnis der organismischen Evolution, d. h. eines realhistorischen Entwicklungsprozesses, der stattgefunden hat und andauert. Jean-Baptiste de Lamarck hat 1809 das Konzept des Artenwandels vorgeschlagen; er war damit einer der ersten Evolutionstheoretiker, allerdings ging Lamarck fälschlich von der Vererbung erworbener Eigenschaften aus. Der Anatom Georges Cuvier ergänzte durch die Untersuchung von Fossilien die Erkenntnis, dass die Baupläne der Lebewesen verwandt sind und dass Lebewesen aussterben können.

Die Weiterentwicklung der Lamarckschen Evolutionstheorie gelang dreißig Jahre später (1838) Charles Darwin und weitere zwanzig Jahre später (1858) auch Alfred Russel Wallace. Beide Arbeiten, die heute als Darwinsche Evolutionstheorie bezeichnet werden, entstanden unabhängig voneinander, da Darwin sein Werk zwanzig Jahre lang nicht publizierte. Unterschiede bestehen hauptsächlich hinsichtlich der Frage, wie intensiv sich die verschiedenen Evolutionsfaktoren auswirken und welche bestimmend sind. Die biologische Evolution erklären beide durch die bessere Anpassung aller Organismen an ihre Umwelt und damit verbunden eine allmählichen Zunahme von Komplexität (Höherentwicklung und Bauplan-Transformationen).

Darwins Evolutionstheorie ist durch Erkenntnisse aus diversen Teildisziplinen der Biologie wie der Paläontologie, Genetik, Morphologie, Anatomie, Zellbiologie, Biochemie, Verhaltensbiologie, Ökologie, Biogeographie und Entwicklungsbiologie immer weiter vervollständigt worden. Auch die Deszendenztheorie zum gemeinsamen Ursprung allen Lebens ist darin integriert.

Alle modernen Teildisziplinen der Biologie ergänzen weitere Aspekte der Evolutionstheorie und vervollständigen die Erkenntnisse zur Entwicklung des Lebens, weil diese Frage alle biologische Teildisziplinen betrifft. Der Evolutionsbiologe Theodosius Dobzhansky formulierte das 1973 zusammenfassend mit dem Satz:

“Nothing in Biology makes sense, except in the light of evolution.”

„Nichts in der Biologie ergibt einen Sinn außer im Licht der Evolution.“

Abgrenzbare Einzeltheorien

Folgende Theorien zur biologischen Evolution sind voneinander abgrenzbar:

• Katastrophismus (historisch), Aussterben von Arten durch Katastrophen
• Lamarcksche Evolutionstheorie (historisch), Anpassung durch Gebrauch oder Nichtgebrauch
• Darwinsche Evolutionstheorie, Anpassung durch Selektion
• Synthetische Evolutionstheorie
• Systemtheorie der Evolution
• Frankfurter Evolutionstheorie, Lebewesen werden als energiewandelnde, hydraulische Maschinen betrachtet

Der wissenschaftliche Diskurs beschäftigt sich heute im Wesentlichen mit den Details und den Rahmenbedingungen der Evolutionsfaktoren, auf die sich die Vielfalt der Arten zurückführen lässt. Die diskutierten Evolutionstheorien basieren auf folgenden gemeinsamen Grundlagen:

• Evolution hat stattgefunden, dauert an und kann erforscht werden.
• Evolution ist nicht umkehrbar (Dollosches Gesetz), d. h. einzelne Strukturen oder Leistungen können alte Zustände kopieren, die zugrundeliegenden Gene haben jedoch nicht mehr dieselbe Struktur (siehe auch den ungenauen Begriff Re-Evolution).
• Evolution ist richtungslos, d. h. nicht auf ein Endziel oder einen Endzweck gerichtet (keine Finalursache).
• Die Evolution wirkt auf allen Ebenen von Organismen: von molekularen Strukturen bis zum Ökosystem.

Aus den Theorien lassen sich die folgenden gemeinsamen Hypothesen herleiten:

• Die individuellen Lebewesen (Phänotyp) einer Population (Art) sind immer unterschiedlich gut an die Umwelt angepasst.
• Eine Evolution (Entwicklung) findet dann statt, wenn Eigenschaften der Lebewesen vererbbar sind, d. h. von einer Elterngeneration an ihre Nachkommenschaft übertragen und damit in der Population erhalten werden.
• Durch die ständig wirkenden Umwelteinflüsse erfolgt eine Auswahl bestimmter individueller Lebewesen und damit auch genetischer Baupläne (Genotypen), die sich in einer Population von Organismen einer Art durchsetzen, d. h. zeitlich räumlich verändern sich Genotyp und Phänotyp.

Während in der Frühzeit der Entwicklung verschiedener erklärender Evolutionstheorien im 19. Jahrhundert über die Form der Konservierung und die Art der Übertragung phänotypischer Eigenschaften und der Vererbung an die Nachkommen (erworbene Eigenschaften oder Vererbung) unter Forschern Meinungsverschiedenheiten bestanden, besteht heute Einigkeit, dass diese über die Gene in den Zellkernen und Mitochondrien erfolgt. Zusätzlich werden auch maternale und paternale Effekte diskutiert. Allerdings gibt es mehrere mögliche Orte der Auswahl („Umwelt“) unterschiedlich geeigneter phänotypischer Eigenschaften: durch die Konkurrenz unterschiedlicher Gene bereits im Genom, bei der Genexpression, bei der Embryonalentwicklung aufgrund von Strukturzwängen, im Rahmen von Räuber-Beute-Beziehungen und aufgrund kultureller Phänomene in Populationen. Weiterhin sind die Symbiogenese und Erdplatten-Dynamik Prozesse, welche die Evolution der Organismen maßgeblich vorangetrieben haben.

Geschichtlicher Abriss

Charles Darwin im Alter von 51 Jahren, kurz nach der Veröffentlichung des Buches The Origin of Species

Vage Ideen zur Evolution, wie die gemeinsame Abstammung und die Umwandlung von Arten, gab es mindestens seit dem 6. Jahrhundert vor Christus, wo sie von dem griechischen Philosophen Anaximander vertreten wurden. Eine größere Vielfalt solcher Konzepte wurde im 18. Jahrhundert entwickelt, und 1809 postulierte Jean-Baptiste de Lamarck die Arten-Transformation, sowie die Auffassung, dass diese Umwandlung der Arten durch Vererbung von Anpassungen geschieht, welche die Eltern während ihres Lebens erwerben (Lamarckismus). Diese Ideen wurden in England als eine Bedrohung der politischen und religiösen Ordnung betrachtet und vom wissenschaftlichen Establishment heftig bekämpft.

Diese gesellschaftlichen Widerstände hinderten Charles Darwin von 1838 bis 1858 an der Veröffentlichung seiner Erkenntnisse, erst 1858 präsentierte er gemeinsam mit Alfred Russel Wallace zwei verschiedene Arbeiten zur Theorie der Evolution durch natürliche Selektion in der Linnean Society of London. Diese Veröffentlichung wurde wenig beachtet, aber das von Darwin 1859 veröffentlichte Buch The Origin of Species erläuterte das Theoriensystem sehr ausführlich und führte zu der erwarteten gesellschaftlichen und kirchlichen Auseinandersetzung. Darwins spezifische Thesen zur Evolution, wie der Gradualismus und die natürliche Selektion, stießen anfangs auf erhebliche Widerstände. Lamarckisten argumentierten, dass Merkmale durch Training erworben würden und nicht durch einen Selektionsprozess. Da jedoch alle Experimente zum Nachweis des "Lamarckismus" scheiterten, wurde diese Theorie zugunsten des "Darwinismus" fallengelassen. In den darauffolgenden Jahren entwickelte sich eine immer größere Akzeptanz der Darwinschen Evolutionstheorie.

Darwin konnte jedoch nicht erklären, wie Merkmale von Generation zu Generation weitergegeben werden und warum sich Variationen dieser Merkmale nicht durch Vererbung vermischten. Der Mechanismus dafür wurde erst 1865 von Gregor Mendel geliefert, dessen Forschungen offenlegten, dass bestimmte Eigenschaften in einer genau definierten und vorhersagbaren Weise vererbt werden.

Mendels Arbeiten blieben mehr als drei Jahrzehnte lang weitgehend unbeachtet. Als sie im Jahr 1900 wiederentdeckt wurden, führten unterschiedliche Voraussagen der ersten Genetiker und der Biostatistiker hinsichtlich der Geschwindigkeit der Evolution zu einem tiefen Graben zwischen dem mendelschen und dem darwinschen Modell der Evolution, belegten Mendels Experimente doch eine scheinbare Konstanz der vererbten Merkmale. Dies bildete einen Widerspruch zu der Veränderlichkeit der Arten in der Darwinschen Evolutionstheorie, der erst in den 1930er Jahren u. a. durch die Arbeit von Biologen wie Ronald Fisher aufgelöst wurde. Das Ergebnis war eine Kombination der Darwin-Wallace'schen Natürlichen Selektion mit den mendelschen Vererbungsregeln, die Synthetische Theorie der Evolution. Sie wird fälschlicherweise auch als Neodarwinismus bezeichnet. Ernst Mayr u. a. erweiterten sie um Erkenntnisse anderer Wissenschaftsgebiete, insbesondere der Populationsbiologie. Die Synthetische Theorie wurde seitdem kontinuierlich vervollständigt, zunächst um die DNA als Trägermolekül des Erbgutes durch Oswald Avery im Jahr 1944. Ein knappes Jahrzehnt später erklärten James Watson und Francis Crick durch die Entschlüsselung der molekularen Struktur der DNA im Jahr 1953 die Funktionsweise und somit die physische Basis der Vererbung. Seitdem sind Genetik und Molekularbiologie zentrale Bestandteile der Evolutionsbiologie.

Ungeachtet der schlüssigen Ergänzung durch alle biologischen Teildisziplinen wird die Evolutionstheorie in ihrer Gesamtheit vor allem in den USA von christlichen Fundamentalisten abgelehnt (siehe Kreationismus). Die meisten christlichen Kirchen in Europa erkennen die Evolutionstheorie dagegen an (siehe theistische Evolution). Beispielsweise erklärte die Römisch-katholische Kirche in einer Botschaft von Papst Johannes Paul II. am 23. Oktober 1996 die Vereinbarkeit mit dem christlichem Glauben.

Die Systemtheorie der Evolution sowie die Frankfurter Evolutionstheorie sind Alternativkonzepte.

Weblinks

Wiktionary: Evolutionstheorie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Wikisource: Evolutionstheorie – Quellen und Volltexte

• Evolutionstheorien im Überblick
• Frankfurter Evolutionstheorie von Forschern des Forschungsinstituts Senckenberg
• Homepage der AG EvoBio
• The Federation of American Societies for Experimental Biology (FASEB) Informationen zur Evolutionslehre (auf Englisch)
• Was sind Evolutionstheorien? auf YouTube (Dezember 2011, 14:15 Min.)