Evolution des Lebens auf der Erde

Entstehung des Lebens

Vor 3,4 bis 3,8 Milliarden Jahren entstand das Leben auf der Erde. Es handelte sich zunächst um einfache Bakterien, welche bereits aus organischen Substanzen aufgebaut waren. Diese organischen Substanzen entstanden in der chemischen Evolution, in der sich aus anorganischen Substanzen und Energie aus der Umwelt größere organische und auch Biomoleküle bildeten.

Das dieser Vorgang möglich ist und wie genau, zeigten Miller und Urey in ihrem bekannten Experiment. Aus anorganischen Molekülen einer hypothetischen frühen Erdatmosphäre bildeten sich organische Substanzen. Ab dem Zeitpunkt, ab dem aus den organischen Substanzen Zellen mit abgeschlossene Reaktionsräumen für einen eigenen Stoffwechsel entstanden, und diese sich selbständig vermehren konnten, spricht man von Leben. Mit dem Auftreten solcher Zellen beginnt die biologische Evolution.

Endosymbiontentheorie

Durch Mechanismen der Evolution, wie zum Beispiel die Selektion, bildeten sich immer komplexere Lebewesen. Eukaryotische Zellen entstanden durch eine Endosymbiose. Größere Zellen nahmen dabei kleinere in sich auf. Sie verdauten diese aber nicht, sondern die kleineren blieben am Leben und unterstützten fort an den Stoffwechsel der größeren Zelle. Eukaryotische Zellen begannen bald sich zu mehrzelligen Organismen zusammenzuschließen. Sie bildeten mit der Zeit immer komplexere Formen.

Der Stammbaum des Lebens

Der Stammbaum der Lebewesen wurde immer größer. Die Rekonstruktion dieser Stammesgeschichte ist die Aufgabe der Evolutionsbiologen. Dabei geht man davon aus, dass jede Gruppe der heutigen Lebewesen einen letzten gemeinsamen Vorfahren besitzt. Dieser ist nicht immer bekannt, aber es lässt sich ein Baumdiagramm erstellen, welches auf diese Weise die Entwicklung der Arten wiedergibt. Um gemeinsame letzte Vorfahren zu finden und die Arten ihrer Abstammung nach in Gruppen einzuteilen, besitzen Evolutionsbiologen ein großes Repertoire an Methoden. Es gilt, die verschiedenen Merkmale der Lebewesen in Homologien und Analogien zu unterteilen. Homologe Merkmale sind Merkmale, welche durch ein gemeinsames Abstammungsverhältnis entstanden sind. Homologien werden mit Hilfe der Homologiekriterien identifiziert. Eine Analogie sind dagegen Merkmale, welche sich zwar bei unterschiedlichen Lebewesen ähnlich sind, allerdings nicht aus einer gemeinsamen Abstammungsgeschichte hervorgehen. Meistens entstehen sie, wenn nicht nah verwandte Lebewesen eine ähnliche Lebensweise besitzen oder in ähnlichen Lebensräumen vorkommen. Heute nutzen Evolutionsbiologen auch molekulare Methoden um die Abstammung von Arten zu untersuchen. Sie entnehmen der DNS der Lebewesen die Erbinformationen und vergleichen diese. Mittlerweile kann man das sogar mit Fossilien machen.

Die Erdzeitalter

Durch die Forschung der Evolutionsbiologen und anderen Forschungsrichtungen konnte die Geschichte der Erde bis heute weitestgehend rekonstruiert werden. Man unterteilt die Erdgeschichte in verschiedene Erdzeitalter. Die Unterteilung basiert auf dem Auftauchen jeweils neuartiger Formen von Lebewesen.