Evolutionstheorie nach Charles Darwin [Prinzip der natürlichen Selektion] - [Biologie, Oberstufe]

In diesem Video geht es um die vom Naturforscher Charles Darwin im 19. Jahrhundert entwickelte Evolutionstheorie, die vor allem im schulischen Kontext eine große Rolle spielt.
Es war der englische Biologe und Naturforscher Charles Darwin, der im 19 Jahrhundert die Evolutionstheorie, wie wir sie heute kennen, entwickelte. Insgesamt fünf Jahre lang war Darwin auf einer weltweiten Expedition, in der er unzählige Tier- und Pflanzenarten untersuchte und anhand seiner vielen Beobachtungen postulierte, dass Arten nicht unveränderlich sind und im Laufe der Zeit einem Wandel unterliegen. Mit dieser Hypothese war Darwin nicht allein - auch andere sprachen sich bereits dafür aus, dass es eine Evolution gäbe. Deutlich revolutionärer war seine zweite Hypothese, dass verschiedene Arten auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen und sich diese im Laufe der Zeit aus diesem entwickelten. Für beide Hypothesen fehlten jedoch Erklärungsansätze. Die Erklärung dafür, dass Individuen bzw. Arten einen evolutionären Wandel unterliegen, lieferte er mit seiner dritten Hypothese zur natürlichen Selektion.
Demnach weisen manche Individuen eine höhere Überlebens- und Fortpflanzungschance auf als andere aufgrund von Variationen im Phänotyp - im äußeren Erscheinungsbild. Die höheren Überlebenschancen begründet Darwin mit dem Satz „Survival of the fittest“ - Das Überleben des am besten angepassten. Der Schulbuchklassiker dürfte wohl das Beispiel mit den Giraffen sein -Giraffen mit längeren Hälsen kommen besser an die Blätter der Bäume dran zum fressen als Giraffen mit kleineren Hälsen. In einer Umgebung, die geprägt ist durch Nahrungsknappheit und Nahrung nur als Blätter an Bäumen zur Verfügung steht, sind diese besser an die Umwelt angepasst und haben dadurch einen Selektionsvorteil. Unter solchen Bedingungen nimmt die Häufigkeit einer vorteilhaften Erbanlage - wie in diesem Beispiel ein langer Hals - in der Population von Generation zu Generation zu - mit anderen Worten ausgedrückt: die genetische Struktur einer Population ändert sich im Laufe der Zeit. Oder ganz einfach ausgedrückt: Evolution findet statt.
Die Tatsache, dass Phänotypen innerhalb von Populationen variieren - sich Merkmalsausprägungen also unterscheiden wie die Länge des Halses bei Giraffen, ist nach Darwin auf eine genetische Variabilität innerhalb der Population zurückzuführen. Trotz großer Übereinstimmungen im genetischen Material zwischen Individuen einer Art ist es nicht identisch - punktuell unterscheidet sich die DNA zwischen ihnen. Die Tatsache, dass sie sich unterscheidet zwischen ihnen, ist auf die zwei Evolutionsfaktoren Mutation und sexuelle Rekombination zurückzuführen - mehr dazu in dem entsprechenden Video, welches ich an dieser Stelle einmal einblende. Soviel aber vorweg: Bei der Produktion neuer Zellen muss sich das gesamte Genom - d.h. das gesamte Erbgut - die gesamte DNA - eines Organismus - replizieren bzw. verdoppeln. Dieser Replikationsvorgang verläuft allerdings nicht perfekt - häufig treten Fehler auf - Fehler, die dazu führen, dass sich das Erbgut minimal verändert und die man als Mutationen bezeichnet. Zwei wichtige Eigenschaften von Mutationen sind, dass sie meist spontan - zufällig - auftreten und ungerichtet sind. Insofern sie nicht durch Umweltfaktoren wie Chemikalien oder Strahlung induziert werden, erfolgen sie komplett spontan. Die meisten Mutationen sind entweder neutral - d.h. ohne Auswirkung oder wirken sich nachteilig auf den Fortpflanzungserfolg aus - in nur wenigen Fällen verbessert eine Mutation den Fortpflanzungserfolg eines Organismus. Warum dieses Ausschweifen? Zum einen sind Mutation und sexuelle Rekombination die zwei zentralen Evolutionsfaktoren nach Darwins Evolutionstheorie, die zu einer Veränderung der genetischen Struktur einer Population führen - die also verantwortlich dafür sind, dass Evolution stattfindet. Moment - ist dafür nicht die natürliche Selektion verantwortlich, könnte sich der ein oder andere an dieser Stelle fragen? Naja - eine durch Rekombination und Mutation erzeugte genetische Variabilität verändert zwangsweise die genetische Struktur einer Population. Die natürliche Selektion wirkt auf die genetische Variabilität ein - sie führt dazu, dass die Häufigkeit einer vorteilhaften Erbanlage von Generation zu Generation zunimmt. Noch besser lässt sich die Bedeutung von Mutation und Rekombination nachvollziehen, wenn man sich vorstellt, es gäbe beide Evolutionsfaktoren nicht. Ohne Mutation und Rekombination gäbe es keine genetische Variabilität - alle Individuen einer Population wären Klone. Unter solchen Bedingungen wären alle Individuen gleich an die sie umgebenen Umweltbedingungen angepasst und keiner hätte einen Selektionsvor- oder nachteil - natürliche Selektion könnte nicht einwirken.
Über die Bedeutung der Überproduktion bei der Fortpflanzung sowie eine Zusammenfassung findet ihr ebenfalls in diesem Video.
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