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Evolution of life

Evolution of life - Vom Menschen verursachte Evolution

Der Mensch beeinflusst seine Umwelt auf vielfältige Art und Weise. Durch unser Handeln verändern wir Lebensräume und ganze Ökosysteme, das Klima und die Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften. Dabei erzeugen wir - beabsichtigt wie bei der gezielten Züchtung und der Genmanipulation, zumeist jedoch unbeabsichtigt wie beispielsweise im Fall des Klimawandels - ständig neue Selektionsdrücke auf die Lebewesen unseres Planeten. Die dadurch hervorgerufenen evolutiven Folgen unseres Handelns sind oft gravierend und schwer vorhersehbar. Der übermäßige Einsatz von Antibiotika und Pestiziden bewirkt Resistenzen bei den zu bekämpfenden Organismen; gezielte Jagd führt zu Änderungen in Körperbau und Verhalten der bejagten Tiere. Die Ausrottung von Arten und die weltweite Verschleppung von Organismen bewirken ständige Veränderungen lokaler Lebensgemeinschaften, deren ökologische und evolutive Folgen bislang nicht vollständig zu überblicken sind. Da es heute vermutlich kaum noch Lebewesen auf der Erde gibt, die nicht in irgendeiner Art und Weise durch den Menschen beeinflusst werden, ist es ein wichtiges Anliegen, dass wir uns der Folgen unseres Tuns und der daraus erwachsenden Verantwortung bewusst werden.

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Evolution of life - Ursprung des Lebens

Die Frage nach dem Ursprung des Lebens beschäftigt Naturwissenschaftler und Philosophen seit Jahrtausenden. Vor allem im abendländischen Kulturkreis galt lange ein göttlicher Schöpfungsakt, wie im Alten Testament beschrieben, als einzig denkbare Antwort. Darwins Evolutionstheorie stellte die Wissenschaftler auch in diesem Kontext vor eine neue, schwierige Aufgabe, mussten sie doch nun erklären, wie aus toter Materie Leben hervorgehen kann. Der Zeitpunkt der Entstehung von Leben auf der Erde kann heute auf den Zeitraum von 3,6 bis 4 Milliarden Jahren vor unserer Zeit eingegrenzt werden. Einigkeit besteht unter Wissenschaftlern auch darin, dass für Leben, wie wir es kennen, neben flüssigem Wasser vor allem die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff, Phosphor und Schwefel eine zentrale Rolle spielen. Wie aus diesen Elementen und ihren Verbindungen die ersten lebendigen Zellen entstanden sind, ist jedoch auch heute noch Gegenstand einer lebhaften Diskussion. Die Oparin-Haldane Theorie von der “Ursuppe”, die Theorie über hydrothermale Quellen als Zentren für die Entstehung des Lebens und die Theorie der RNA-Welt sind nur eine Auswahl wichtiger Meilensteine in dieser Diskussion über den Ursprung des Lebens…

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Das Jahr 2009 stand im Zeichen des 200-jährigen Geburtstags von Charles Darwin und dem 150-jährigen Erscheinen seines Werkes "Die Entstehung der Arten". Zu diesem Anlass entstand diese Internetseite auf der viele verschiedenartige Dokumente zur Evolution angeboten werden. Sie werden hier auf eine spannende Entdeckungsreise eingeladen (Videos und Zeichentrickfilme) und Lehrer wie Schüler werden hier interessante Lehrmaterialien (Filme, Simulationen und Tipps zum Unterrichten) zur Gestaltung eines modernen Unterrichts vorfinden. Alle Dokumente sind kostenlos und mit einer Lizenz (siehe Nutzungsbedingungen) zu erhalten, die den Einsatz im Unterricht vereinfacht.

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Evolution of life - Darwin

Der Wechsel von einem statisch-typologischen zu einem dynamisch-evolutionären Weltbild stellt zweifellos einen der größten Paradigmenwechsel der Menschheitsgeschichte dar. Ausgelöst wurde dieser Wandel durch das Erscheinen von Charles Darwins Werk ‚On the Origin of Species‘ im Jahr 1859, in welchem er seine Ideen zur Evolution der Lebewesen darlegte. Die Entstehung von Anpassungen als Folge natürlicher Selektion und das Prinzip der gemeinsamen Abstammung bilden bis heute das Rückgrat der modernen Evolutionstheorie. Ungelöst blieb für Darwin jedoch Zeit seines Lebens die Frage nach den Ursachen der Entstehung und Aufrechterhaltung vererbbarer Varianz zwischen den Individuen einer Art, eine wesentlichen Voraussetzung für die Wirksamkeit natürlicher Selektion. Erst nach Darwins Tod lieferte die Entdeckung der genetischen Grundlagen der Vererbung und der Varianz erzeugenden Evolutionsfaktoren Mutation und Rekombination eine schlüssige Erklärung. Diese und viele weitere Entdeckungen ergänzten und erweiterten die Evolutionstheorie im Verlauf der letzten 150 Jahre und auch heute noch tragen regelmäßig neue Erkenntnisse zu ihrer Weiterentwicklung und Präzisierung bei.

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Evolution of life - Der Fluss der genetischen Information

Die Zelle ist eine Struktur, die von verschiedenen Flüssen durchströmt wird: Dem Energiefluss, dem Stofffluss und dem Informationsfluss. Der wichtigste Träger des Informationsflusses ist das genetische Material mit der Erbinformation. Dieses besteht wiederum aus einem relativ einfach aufgebauten DNA-Molekül, in dem vier Bausteine kombiniert sind. Wie kann ein Molekül mit einer auf den ersten Blick so einfachen Struktur die gesamte genetische Information enthalten, die die Merkmale eines Individuums bestimmt? Wie wird diese Information umgesetzt? Wie wird die Information über die Zellteilungen hinweg erhalten, bei der Mitose und bei der Meiose? Die Animationen lassen Sie in dieses Universum eintauchen und werden Sie bei der Entdeckung seiner Geheimnisse leiten. Kommen Sie und surfen Sie auf dem einzigartigen Fluss der Gene!

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Evolution of life - Ein evolutionäres Wettrüsten

Wussten Sie dass es Käfer gibt, die Ameisenfährten lesen können und Schnecken, die wie Ameisenpuppen riechen? Diese Käfer und Schnecken aus dem Malaiischen Regenwald beziehen ihr Zuhause und ihre Nahrung von Treiberameisen, jedoch ziehen diese regelmäßig in neue Nester um. Bei dem Umzug ziehen zehntausende von Treiberameisen zusammen los um einen neuen Platz zum Leben zu finden. Wenn man die wandernden Ameisen jedoch genauer betrachtet fällt einem erstaunliches auf! Volker Witte(LMU München) arbeitet mit Treiberameisen aus dem Regenwald nahe Kuala Lumpur. Volker und seine Teamkollegen verbringen ihre Zeit abwechselnd im Regenwald (um die Ameisen zu beobachten) und im Labor in München (um moderne chemische Analysen der Düfte und Fährten durchzuführen). Sie wollen verstehen wie Schnecken, Käfer und Spinnen (und mindestens 7 weitere Spezies) sich an die Ameisen angepasst haben und welche Gegenanpassungen sich bei den Ameisen evolviert haben.

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Evolution of life - Darwin auf den Spuren der Evolution

Von Natur aus neugierig, geht der junge Charles Darwin als Naturforscher an Bord der Beagle für eine lange Reise um die ganze Welt. Damals weiß er noch nicht, dass das der Beginn eines aufsehenerregenden wissenschaftlichen Durchbruchs ist. Fünf Jahre lang sammelt er, beobachtet, und notiert alles was er auf anderen Kontinenten entdeckt. Nach seiner Rückkehr nach England setzt er unermüdlich seine Arbeit an seinen Sammlungen fort und veröffentlicht schließlich, 20 Jahre später, sein Werk "Von der Entstehung der Arten " - Diese Arbeit gibt Aufschluss über das Entstehen und das Verschwinden der Arten durch natürliche Selektion. Folgen Sie Darwin, diesem außergewöhnlichen Menschen, dessen Theorien sich an den allgemein geltenden Vorstellungen, gestoßen haben.

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Evolution of life - Evolution im Zeitraffer

Mit Evolution verbinden die meisten Menschen lang andauernde Prozesse, die nicht direkt zu beobachten sind. Moderne Untersuchungsmethoden und Experimente haben jedoch gezeigt, dass sich insbesondere Mikroorganismen eignen, um “Evolution in Echtzeit” zu beobachten und innerhalb von Monaten oder sogar Wochen Evolutionsmechanismen zu untersuchen. Hohe Vermehrungsraten kombiniert mit kurzen Generationszeiten bedingen, dass bei Bakterien und Viren in kürzester Zeit hunderte bis tausende von Generationen für einen direkten Vergleich der Genome und der phänotypischen Eigenschaften zur Verfügung stehen. Durch die kurzen Generationszeiten wird der Wandel dieser Organismen durch Mutation, Rekombination und Selektion schnell sichtbar, insbesondere, wenn neue Krankheitserreger, wie z.B. Grippeviren entstehen, Bakterien plötzlich gegen Antibiotika resistent werden oder auch antivirale Medikamente wirkungslos werden. Lückenlos dokumentierte Abstammungslinien ermöglichen die Untersuchung und das Verständnis der Dynamik der Evolution und der genetischen Basis von Anpassung.

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Evolution of life - Wasser in allen Aggregatzuständen

Unsere Erde ist ein ganz besonderer Planet im Sonnensystem, weil er der einzige ist, auf dessen Oberfläche sich flüssiges Wasser befindet. Es besteht Grund zur Annahme, dass die Existenz von flüssigem Wasser eine notwendige Voraussetzung für das Entstehen von Leben ist. Die Existenz von flüssigem Wasser hängt nicht nur von der Sonnenenergie, die auf unseren Planeten trifft und damit von der Entfernung zur Sonne ab, sondern auch von der Existenz einer Atmosphäre und dem damit verbundenen Treibhauseffekt. Die Temperatur- und Druckunterschiede auf der Oberfläche unseres Planeten erklären die Existenz von flüssigem, aber auch festem und gasförmigem Wasser. Durch Ausprobieren in der Simulation erhalten Sie Antworten auf diese Fragen!

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Evolution of life - Der Verwandtschaft auf der Spur

Unsere Erde ist und war die Heimat unglaublich vieler Lebensformen! So vieler, dass man den Überblick verlieren kann… und trotzdem… oder vielleicht gerade deshalb sind Wissenschaftler unablässig dabei, sie zu ordnen und zu klassifizieren. Durch die Evolutionstheorie Charles Darwins hat diese Titanenarbeit noch mehr Bedeutung erlangt, denn die aktuelle Klassifikation erfasst die Verwandtschaftsbeziehungen der Lebewesen zueinander und erzählt uns so ihre Entwicklungsgeschichte. Erproben Sie hier Ihre Kletterkünste auf einem ganz und gar einzigartigen Baum, dem Abstammungsbaum!