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11.01.2013
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Express-Evolution

Fische auf den Bahamas haben es eilig

Corbis

Schnelle Evolution: Ein in den USA lebender Wüstenkärpfling

Normalerweise braucht die Evolution Zeit - sehr viel Zeit. Einige Fische scheinen es aber besonders eilig zu haben. Forscher haben nun Wüstenkärpflinge vor einer kleinen Bahamas-Insel untersucht - und konnten ihnen bei der Fortentwicklung zuschauen.

Davis - Von Wüstenkärpflingen, die zur Gattung Cyprinodon gehören, gibt es weltweit etwa 50 Arten. Die Fische leben unter anderem in salzhaltigen Wüstenseen im Westen der USA und in Mexiko. Bei den meisten Spezies steht das Gleiche auf dem Speiseplan: Algen. Eine Ausnahme davon bilden Wüstenkärpflinge, die auf San Salvador heimisch geworden sind. Eine Art hat sich auf kleine Schnecken, die andere auf Fischschuppen spezialisiert.

Warum sich neben den algenfressenden Fischen, die in ganz Amerika vorkommen, auf San Salvador in extrem kurzer Zeit zwei Arten mit neuem Fressverhalten entwickelt haben, haben Forscher der University of California Davis näher untersucht. Die Ergebnisse veröffentlicht das Team um den Biologen Christopher Martin nun im Fachblatt "Science" .

Treibende Kraft der Evolution sind zufällige Mutationen in der DNA und die natürliche Selektion. Veränderungen in der Erbsubstanz können negative, positive oder auch keine Auswirkungen auf das Erscheinungsbild eines Organismus haben. Individuen mit Merkmalen, die für das Überleben von Vorteil sind, produzieren mehr Nachwuchs und setzen sich gegen andere Arten durch.

Forscher stellen die verschiedenen anatomischen Merkmale einer Population und den Vermehrungserfolg der Individuen häufig auf einer topographischen Karte dar: Hügel und Berge stehen für vorteilhafte Eigenschaften mit einer hohen Reproduktionsrate, Täler bedeuten geringeren Reproduktionserfolg. In der Theorie hilft diese Darstellung, Mechanismen der Evolution besser zu verstehen - in der Praxis lassen sich solche Karten allerdings nur sehr schwer erstellen.

Forscherreise mit 2000 Fischen im Koffer

Biologe Martin konnte nun mit Daten, die er in der freien Natur gewann, solch eine Karte für die Wüstenkärpflinge anfertigen. Der Biologe entnahm den Gewässern jeweils einige Exemplare der Fische und kreuzte sie im Labor untereinander. Alle so erzeugten Mischlings-Nachkommen hatten unterschiedliche Kieferformen. Mit knapp 2000 Fischen im Gepäck flog Martin dann von Kalifornien zurück auf die Bahamas.

"Das war das Verrückteste, das ich jemals gemacht habe", erklärte er später in einer Mitteilung. Die jungen Fische setzte Martin zurück in den See ihrer Vorfahren und überließ alles Weitere der Natur. Drei Monate später untersuchte der Forscher die Population und zeichnete anhand der so gewonnen Daten eine topographische Karte.

Von den ausgesetzten Fischen konnten sich nur die Algen- und Schneckenfresser behaupten, die auf der Karte auf isolierten Hügeln dargestellt werden konnten. Die Zahl der Schuppenfresser hatte stark abgenommen. Auch die wenigen überlebenden Fische, die den Schuppenfressern äußerlich ähnelten, ernährten sich kaum von Schuppen, berichten die Forscher. Durch die hohe Anzahl der ausgesetzten Fische führte der Selektionsdruck innerhalb der Population dazu, dass sich Fische, deren Eigenschaften auf der Karte in den Tälern um die beiden Berge herum lagen, nicht erfolgreich fortpflanzten. Dazu gehörten auch die Fische, die sich auf die Schuppen spezialisiert hatten.

Mit diesen Ergebnissen kann Martin nach eigenen Angaben erklären, warum sich die meisten Wüstenkärpflinge von Algen ernähren. Die Algenfresser seien auf der Evolutionslandkarte auf einem hohen Berg angekommen, jede Veränderung führe zunächst zu einem Abstieg ins Tal. Die neuen Arten sterben aus, bevor sie einen anderen Gipfel erreichen können.

Im Gegensatz zu den Seen im Westen der USA konnten auf San Salvador drei Arten entstehen: Der Selektionsdruck in der Population muss am Anfang so gering gewesen sein, dass sich die Fische auf drei unterschiedliche Gipfel der Evolution retten konnten, bevor die natürliche Selektion zuschlagen konnte, schließen die Forscher.

nik/dpa

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insgesamt 101 Beiträge
1.
sagichned 11.01.2013
Ach hört doch auf die Leute zu veräppeln. Man kann an Millionen von Generationen an Bakterien keine Evolution nachweißen und jetzt kommt ihr mit Fischen...
Ach hört doch auf die Leute zu veräppeln. Man kann an Millionen von Generationen an Bakterien keine Evolution nachweißen und jetzt kommt ihr mit Fischen...
2.
pency 11.01.2013
In einer optimalen Umgebung sind keine großen Sprünge bei den Bakterien zu erwarten, da die jeweiligen Arten eben aufgrund ihrerer schnellen Reproduktionsrate sehr gut daran angepasst sind. Im Falle einer (anhaltenden) [...]
Zitat von sagichnedAch hört doch auf die Leute zu veräppeln. Man kann an Millionen von Generationen an Bakterien keine Evolution nachweißen und jetzt kommt ihr mit Fischen...
In einer optimalen Umgebung sind keine großen Sprünge bei den Bakterien zu erwarten, da die jeweiligen Arten eben aufgrund ihrerer schnellen Reproduktionsrate sehr gut daran angepasst sind. Im Falle einer (anhaltenden) Störung sind dauerhafte Veränderungen des Erbgutes aber sehr wohl zu beobachten. Das bekannteste Beispiel wäre wohl Resistenzen gegen bestimmte Antibiotika. Wie das im einzelnen funktioniert wurde ja im Bericht hinreichend erklärt, weshalb ich nicht darauf eingehe.
3.
reuanmuc 11.01.2013
Wieviele millionen Bakterienarten gibt es? Woher sind sie gekommen? Sie veräppeln sich nur selber. Haben Sie noch nichts von Resistenzen gegen Antibiotika gelesen? Die Evolution findet unter Ihren Fingern statt, aber wenn man [...]
Zitat von sagichnedAch hört doch auf die Leute zu veräppeln. Man kann an Millionen von Generationen an Bakterien keine Evolution nachweißen und jetzt kommt ihr mit Fischen...
Wieviele millionen Bakterienarten gibt es? Woher sind sie gekommen? Sie veräppeln sich nur selber. Haben Sie noch nichts von Resistenzen gegen Antibiotika gelesen? Die Evolution findet unter Ihren Fingern statt, aber wenn man blind ist ...
4. Argh
hardbutttrue 11.01.2013
Das ist nicht euer Ernst! Lest nochmal den Quatsch, den ihr selber über Mutation und Evolution geschrieben habt und dann was der gute Mann getan hat. Er KREUZTE Fische. Begrabt eure Hoffnung auf einen Evolutionbeweis. Bis [...]
Zitat von sysopCorbisNormalerweise braucht die Evolution Zeit - sehr viel Zeit. Einige Fische scheinen es aber besonders eilig zu haben. Forscher haben nun Wüstenkärpflinge von einer kleinen Insel auf den Bahamas untersucht - und konnte ihnen bei der Fortentwicklung zuschauen. http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/evolution-wuestenkaerpflinge-haben-es-eilig-a-877072.html
Das ist nicht euer Ernst! Lest nochmal den Quatsch, den ihr selber über Mutation und Evolution geschrieben habt und dann was der gute Mann getan hat. Er KREUZTE Fische. Begrabt eure Hoffnung auf einen Evolutionbeweis. Bis heute ist positive Mutation nicht bekannt oder ausreichend wissenschaftlich untermauert, um eine Evolutionstheorie ernsthaft zu stützen. Das ist reine Glaubenssache von verbitterten Menschen, die einen sehr emotionalen "Kreuzzug" mit angebliche wissenschaftlichen Hintergründen führen und dabei so dogmatisch vorgehen wie die katholische Kirche im Mittelalter. Eine schlechte Evolutionstheorie ist halt viel bequemer als Ungewissheit oder noch schlimmer die anderen "infantilen" Glaubenstheorien.
5.
muellerthomas 11.01.2013
Sind die nicht (oft) ein schlechtes Beispiel, da einzelne "Individuen" bereits Resistent sind und sich diese nur stärker/als einzige vermehren, also keine Mutation stattfindet, die zu der Reistenz führt?
Zitat von pencyIn einer optimalen Umgebung sind keine großen Sprünge bei den Bakterien zu erwarten, da die jeweiligen Arten eben aufgrund ihrerer schnellen Reproduktionsrate sehr gut daran angepasst sind. Im Falle einer (anhaltenden) Störung sind dauerhafte Veränderungen des Erbgutes aber sehr wohl zu beobachten. Das bekannteste Beispiel wäre wohl Resistenzen gegen bestimmte Antibiotika. Wie das im einzelnen funktioniert wurde ja im Bericht hinreichend erklärt, weshalb ich nicht darauf eingehe.
Sind die nicht (oft) ein schlechtes Beispiel, da einzelne "Individuen" bereits Resistent sind und sich diese nur stärker/als einzige vermehren, also keine Mutation stattfindet, die zu der Reistenz führt?

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Kurzer Wegweiser durch das Gehirn

Gehirn: Steuerzentrale des Körpers
Als Gehirn bezeichnet man den im Kopf gelegenen Abschnitt des Nervensystems, der die zentrale Steuerungszentrale des Körpers bildet. Bei höher entwickelten Tieren bildet das Gehirn zusammen mit dem Rückenmark das Zentralnervensystem. In ihm sind die Sinneszentren und übergeordnete Schaltzentren (Koordinations- und Assoziationszentren) zusammengefasst. Es ist für die Ausbildung komplizierter Handlungsabläufe, für die Fähigkeit des Gedächtnisses und für die Ausprägung von Denken, Gefühlen, Bewusstsein und Intelligenz verantwortlich.
Gehirnteile: Vorderhirn, Mittelhirn, Rautenhirn
Das menschliche Gehirn und auch das Gehirn vieler Tiere ist in drei Hauptteile gegliedert: Vorderhirn, Mittelhirn und Rautenhirn. Schon bei niederen Wirbeltieren entstehen aus dem Vorderhirn (Prosencephalon) das der Nase zugeordnete Endhirn (Großhirn) und das den Augen zugeordnete Zwischenhirn. Das Mittelhirn (Mesencephalon) bleibt ungegliedert erhalten. Das Rautenhirn (Rhombencephalon) gliedert sich weiter auf in das Hinterhirn mit dem Kleinhirn und der Brücke sowie in das verlängerte Mark, das den Übergang zum Rückenmark bildet. Mit zunehmender Höherentwicklung vergrößern sich die Teile und differenzieren sich weiter.
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Speziell für das menschliche Gehirn ist die Größe und Komplexität des Großhirns. Die Faltung seiner Oberfläche bewirkt eine enorme Oberflächenvergrößerung, so dass es die übrigen Hirnteile überwölbt. Das Großhirn ist das Zentrum für unsere geistigen und seelischen Fähigkeiten und damit für die komplexesten Gehirnleistungen. Es besteht aus zwei Hälften (Hemisphären), die durch ein dickes Bündel Nervenfasern, den sogenannten Balken, miteinander verbunden sind.
Großhirnrinde: Sitz der "grauen Zellen"
Die äußere Schicht des Großhirns wird als Großhirnrinde (Cortex cerebri, kurz Cortex) bezeichnet. Sie ist nur etwa zwei bis fünf Millimeter dick und enthält die erstaunliche Menge von 10 bis 14 Milliarden Nervenzellen. Wenn Gehirne in Formalin haltbar gemacht werden, sieht die Großhirnrinde grau aus. Sie wird deshalb auch als graue Substanz bezeichnet und umgangssprachlich spricht man oft von "grauen Zellen". Der übrige Teil des Großhirns besteht aus Nervenfasern, welche die Nervenzellen mit anderen Hirnteilen verbinden. Dieser Teil wird auch als weiße Substanz bezeichnet.

Homininen und Hominiden

Affen- und Menschenartige
Ein Hominid oder Menschenaffe ist ein Mitglied der taxonomischen Familie, zu der Menschen, Schimpansen, Gorillas und all deren ausgestorbene gemeinsame Vorfahren gehören. Der Begriff Hominine umfasst dagegen alle Mitglieder der Gattung Homo und deren ausgestorbene Verwandten, die dem Menschen näher stehen als den Schimpansen. Dazu zählen also nicht Schimpansen und Gorillas sowie deren Vorfahren.
Sahelanthropus tchadensis (7 bis 8 Millionen Jahre)
Dieses bisher älteste bekannte Mitglied der Menschenfamilie entdeckte ein Forscherteam aus Frankreich und dem Tschad im Juli 2001 in der Sahel-Zone in Zentralafrika. Der Fund namens Toumaï könnte aus der Zeit der Trennung der Affen- und Menschenartigen stammen.
Orrorin tugenensis (6 Millionen Jahre)
Französische und kenianische Wissenschaftler fanden im Oktober 2000 in der Boringo-Region (Kenia) die Reste des "Millennium-Menschen". Er zeigt deutliche Hinweise auf den aufrechten Gang. In der Fachwelt ist jedoch umstritten, ob er ein direkter Vorfahr des Menschen war.
Ardipithecus ramidus (4,4 Millionen Jahre)
"Ardi" revolutionierte das Bild unserer Urahnen: Der Fund aus Äthiopien zählt zu den Menschenartigen (Homininen) und ist weit mehr von den Affen entfernt als bisher vermutet, wie im Oktober 2009 ein Forscherteam im Fachjournal "Science" berichtete.
Australopithecus afarensis (3,2 - 3,6 Millionen Jahre)
Am 30. November 1974 wird in Äthiopien "Lucy" ausgegraben, ein Teilskelett, das als letzter gemeinsamer Vorfahr mehrerer Abstammungslinien von Homininen gilt. Für Furore sorgte auch der Fund eines Kindes im Jahr 2006, das als "Lucys Baby" bekannt wurde.
Homo rudolfensis (2,5 - 2,3 Millionen Jahre)
Dieser Mensch hat ein größeres Gehirn als die Australopithecinen und nutzte auch schon Werkzeuge. Er gilt als die älteste bisher entdeckte Art der Gattung Homo. Doch wie bei Australopithecus sediba streiten sich Forscher noch um die Zuordnung zu einer Spezies. Manche Wissenschaftler zählen ihn zur Art Homo habilis, andere widerum erkennen in ihm gar einen Australopithecinen oder einen Kenyanothropus.
Australopithecus sediba (2 - 1,8 Millionen Jahre)
Am 15. August 2008 entdecken Paläoanthropologen in der Nähe von Johannesburg die knapp zwei Millionen alten Überreste eines Jungen und einer Frau. Sie könnten ein lange gesuchtes Bindeglied zwischen den noch affenartigen Vormenschen und den frühen Menschen darstellen, berichtet ein Forscherteam im Fachjournal "Science" im April 2010.
Homo erectus (1,8 Millionen - 300.000 Jahre)
Mit dem Homo erectus begann eine Wanderbewegung aus Afrika nach Europa und Asien. 1891 entdeckt der Holländer Eugène Dubois einen Javamenschen, der vor 500.000 Jahren gelebt hat. In Georgien finden Forscher seit 1999 mehrere 1,75 Millionen Jahre alte menschliche Überreste, die dem Homo erectus zugerechnet werden.
Homo heidelbergensis (780.000/500.000 Jahre)
Im Oktober 1907 wird im Dorf Mauer bei Heidelberg ein rund 500.000 Jahre alter Unterkiefer dieses Menschen ausgegraben. 1995 werden in Gran Dolina (Spanien) 780.000 Jahre alte Überreste von vier Menschen dieser Art und Werkzeuge gefunden. Sie zählen zu den frühesten Menschen Europas, starben wahrscheinlich aber aus.
Homo sapiens (160.000 Jahre bis heute)
Die bisher ältesten Überreste des modernen Menschen findet ein internationales Forscherteam 1997 in Äthiopien. Die 2003 analysierten Schädelknochen erhärten nach Ansicht der Forscher die Vermutung, dass die modernen Menschen in Afrika entstanden sind und sich von dort in die ganze Welt ausgebreitet haben.
Homo floresiensis (120.000 - 10.000 Jahre)
Der als "Hobbit" bekanntgewordene, nur ein Meter große indonesische Urmensch war im Jahr 2004 auf der Insel Flores gefunden worden. Seit Jahren streiten Wissenschaftler, ob es sich um eine eigene Menschenart oder nur einen kranken Homo sapiens handelte.
Homo neanderthalensis (130.000 - 30.000 Jahre)
Morphologische Eigenschaften, die für Neandertaler typisch sind, fand man bereits in etwa 400.000 Jahre alten Fossilien aus Europa. Doch man geht davon aus, dass die ersten Neandertaler vor etwa 130.000 Jahren entstanden sind. Heute gilt der Neandertaler als ausgestorbene Seitenlinie des Menschen. Er verschwand vor etwa 30.000 Jahren von der Bildfläche - warum, ist noch nicht vollständig geklärt.

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