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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

64 Beiträge, Schlüsselwörter: Wissenschaft, Physik

Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

29.12.2019 um 21:33
Zitat von behind_eyesbehind_eyes schrieb:Zumal ja irgendwann es zur Entwicklung der Sexualität kam (nicht Asexualität).. Das ist doch ein Prozess den niemand bewusst gesteuert hat.
Nein, das ist ein Resultat, das ausgelöst wurde durch Mutationen, die den Zellteilungsmechanismus betrafen. Die weiteren Generationen pflanzten diese Mutationen fort und stellten die Basis bereit, dass weitere Mutationen eine größere Variationsbreite entstehen ließen, aus welcher die Selektion optimierend einwirkte, so dass sukzessive Organismen hervorgingen, bei denen sowohl Mitose (übliche Zellteilung, bei der die Genome in doppelter Ausfertigung vorliegen) wie auch Meiose (Reduktionsteilung, bei der das doppelte Genom auf zwei Tochterzellen verteilt halbiert wird) hinreichend perfekt aufeinander abgestimmt abliefen, so dass sich darüber die sexuelle Vermehrung etablierte. Die dadurch größere Variationsbreite der Genome gewährleistete eine größere Robustheit bei selektiven Drücken, so dass sich die sexuelle Fortpflanzung durchsetzte - insbesondere bei Mehrzellern.
Zitat von behind_eyesbehind_eyes schrieb:Was passiert genau während der Selektion und wieso scheint es eben kein Zufall zu sein? Warum genau ist die Wahrscheinlichkeit höher?
Selektion ist der Auswahlprozess, der nach erfolgter Fortpflanzung einsetzt und bevorzugt die Varianten übrig lässt, die sich effizienter fortpflanzen können als die Varianten, die das nicht so gut können. Der gerichtete Verlauf der Evolution liegt nicht im Voraus fest, sondern ergibt sich aus der Rückschau als Effekt des Wirkens der Selektion, die ohne Absicht erfolgt. Die Wahrscheinlichkeit ergibt sich über die Rate der erfolgreich verlaufenden Fortpflanzung. Die weniger erfolgreiche Konkurrenz kann da auf Dauer nicht mithalten und wird verdrängt.
Zitat von behind_eyesbehind_eyes schrieb:Nicht (Wie) sondern (Warum) kam es von der Asexualität zur Sexualität?
Weil es möglich war und weil sich über die Sexualität selektive Vorteile ergeben haben, die sich dann in Bezug auf die Durchsetzung der Sexualität begünstigend ausgewirkt haben.
Zitat von weißichnixvonweißichnixvon schrieb:Bei asexuellen Lebewesen fand die Genmutation willkürlich statt
Nein, Mutationen geschehen unwillkürlich gemäß statistischer Wahrscheinlichkeit an beliebigen Stellen im Genom (Faustregel: Anzahl von Mutationen pro Zellzyklus entspricht angenähert dem Kehrwert der Größe des Genoms - beim Menschen also ca. 1 zu 3 Milliarden).

Während die meisten Mutationen ohne Auswirkungen auf den Phänotyp bleiben (neutrale Mutationen) und daher bei den folgenden Zellteilungen oft mitgeschleppt werden, greift die Selektion bei phänotypisch wirksamen Mutationen erbarmungslos zu: die meisten phänotypisch wirksamen Mutationen erweisen sich als schädlich, so dass sie sich selten im Genpool anreichern, während die wenigen nützlichen Mutationen eine größere Chance haben, erhalten zu bleiben, sofern der passende Selektionsdruck vorliegt (Beispiel: Laktosetoleranz bei erwachsenen Menschen)


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

29.12.2019 um 21:38
@Diagnostiker
Ah, danke für die Klarstellung. Habe gehofft, dass sich das ein Kundiger ansieht, und es korrigiert.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

29.12.2019 um 21:54
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb:Selektion ist der Auswahlprozess, der nach erfolgter Fortpflanzung einsetzt und bevorzugt die Varianten übrig lässt, die sich effizienter fortpflanzen können als die Varianten, die das nicht so gut können. Der gerichtete Verlauf der Evolution liegt nicht im Voraus fest, sondern ergibt sich aus der Rückschau als Effekt des Wirkens der Selektion, die ohne Absicht erfolgt. Die Wahrscheinlichkeit ergibt sich über die Rate der erfolgreich verlaufenden Fortpflanzung. Die weniger erfolgreiche Konkurrenz kann da auf Dauer nicht mithalten und wird verdrängt.
Das klingt irgendwie nach einem Selbstläufer, wie eine Kettenreaktion oder so, kann das sein?


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

30.12.2019 um 21:06
Zitat von skagerakskagerak schrieb:Das klingt irgendwie nach einem Selbstläufer, wie eine Kettenreaktion oder so, kann das sein?
Nein, das ist weder ein Selbstläufer noch eine Kettenreaktion, da zum einen die Mutationen Zufallsereignisse sind und zum anderen die konkreten Selektionsdrücke nicht vorhersehbar sind, über die dann die Mutationen im Genpool fixiert und tradiert werden. Wir haben hier stets den Zufall dabei, der den Abläufen eine unvorhergesehene Wendung geben kann. Bei relativ ungestörten Bedingungen läuft Evolution ungefähr so ab, wie wenn ein Haus besiedelt wird:

Nach dem Eintritt durch die Tür werden zunächst nach und nach alle Zimmer auf der untersten Etage belegt. Irgendwann gelingt es jemandem, einen Zugang zur nächsten Etage zu finden. Dessen Familie breitet sich nun auf dieser Etage nach und nach aus und nimmt alle verfügbaren Zimmer in Beschlag. Dann findet wieder jemand einen Zugang zur nächsthöheren Etage, wo sich dann der Prozess auf analoge Weise wiederholt, bis man irgendwann auf der obersten Etage angekommen ist - irgendwann sind alle verfügbaren Nischen besetzt, die besetzt werden können.

Dieser Ablauf verläuft idealtypisch jedoch nur dann so, wenn zufällig neue Nischen erschlossen werden können, die zuvor verschlossen geblieben sind. Es ist jedoch von vornherein nicht sicher oder festgelegt, dass tatsächlich evolutionäre Neuerungen gefunden werden, die einen Durchbruch zu einer neuen "Etage" ermöglichen, so dass die Evolution auch stagnieren kann, indem sie immer stärkere Spezialisierungen hervorbringt, die es angesichts des steigenden Konkurrenzdrucks innerhalb der Nischen möglich macht, dennoch zu überdauern.

Fundamentale Innovationen, wie z.B. der Landgang der Wirbeltiere mit Lungenatmung statt Kiemenatmung hätten auch ausbleiben können. Stattdessen wäre die Landfläche der Erde allein über Insekten und andere Gliederfüßer besiedelt worden - die ja übrigens heute immer noch die artenreichste Tiergruppe der Landlebewesen darstellen. Von daher kann man nicht von vornherein erwarten, dass über Evolution nach hinreichend langer Zeit notwendigerweise Intelligenzwesen wie der Mensch entstehen.

Es gibt keinen Zwang zur "Höherentwicklung", aber wenn sich Gelegenheiten ergeben, dann ist sie möglich und in der Rückschau sieht es dann so aus, als wäre diese Entwicklung zwangsläufig so verlaufen. Ein schönes Beispiel sind die eusozialen Insekten, die evolutionär höchst erfolgreich gewesen sind, sich "die Erde untertan zu machen" und was die Organisation des sozialen Gebildes betrifft, noch höher entwickelt sind als der Mensch - allerdings hat der Mensch seine niedrigere Entwicklungshöhe in der Eusozialität anderweitig kompensiert und dominiert über seine kognitiven Fähigkeiten den Rest der Biosphäre. Ameisen und Termiten oder Bienen können da nicht mithalten ...


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

30.12.2019 um 21:13
Zitat von andy2andy2 schrieb am 27.12.2019:Selbst wenn ein Wesen als "perfektes" Männchen oder Weibchen durch Mutation entstehen sollte, würde ja der benötigte Gegenpart fehlen. Es müssten sich somit gleichzeitig ein Männchen und ein Weibchen entwickelt haben. Wahrscheinlicher ist es aus meiner Sicht, dass das erste geschlechtliche Lebewesen ein Zwitter war. Aber auch da braucht es einen Gegenpart. Selbstbefruchtung bringt aus evolutionsbiologischer Sicht keinen mir erkennbaren Vorteil. Dennoch halte ich dies - mangels mir ersichtlichen anderen plausiblen Alternativen - für die noch wahrscheinlichste Variante.
So gesehen war Adam dieses erste Zwitterwesen. Er pflanzte sich fort und brachte viele "Tiere" zur Welt, bis er dann das am besten mit sich selbst überseinstimmende Geschöpf Eva hervorbrachte - und Mann und Frau waren "erfunden" ;) @andy2


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

30.12.2019 um 21:16
Zitat von NiselprimNiselprim schrieb:So gesehen war Adam dieses erste Zwitterwesen. Er pflanzte sich fort und brachte viele "Tiere" zur Welt, bis er dann das am besten mit sich selbst überseinstimmende Geschöpf Eva hervorbrachte - und Mann und Frau waren "erfunden"
Ich glaube nicht, dass @andy2 an einer mythologischen Erklärung interessiert gewesen ist, @Niselprim


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

30.12.2019 um 21:19
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb:Ich glaube nicht, dass @andy2 an einer mythologischen Erklärung interessiert gewesen ist, @Niselprim
Am Anfang muss ein Zwittertier gewesen sein @Diagnostiker und mit der Zeit hat sich die Paarung durchgesetzt.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

30.12.2019 um 21:20
Zitat von NiselprimNiselprim schrieb:Am Anfang muss ein Zwittertier gewesen sein @Diagnostiker und mit der Zeit hat sich die Paarung durchgesetzt.
Wie auch immer - mit "Adam" hat das nichts zu tun, wenn wir eine naturwissenschaftliche und keine mythologische Erklärung suchen, @Niselprim


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

30.12.2019 um 21:21
Ja dann such mal schön weiter ;) @Diagnostiker


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

31.12.2019 um 01:47
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb:Nein, das ist weder ein Selbstläufer noch eine Kettenreaktion, da zum einen die Mutationen Zufallsereignisse sind und zum anderen die konkreten Selektionsdrücke nicht vorhersehbar sind, über die dann die Mutationen im Genpool fixiert und tradiert werden.
So sehr ich Dir da generell zustimme, muß ich dennoch z.T. widersprechen.
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb:Fundamentale Innovationen, wie z.B. der Landgang der Wirbeltiere mit Lungenatmung statt Kiemenatmung hätten auch ausbleiben können.
Dem widerspreche ich. Der Landgang wurde von zahlreichen Lebensformen absolviert. Einzeller, Pflanzen, Krustentiere, Würmer, Schnecken, Insekten, Wirbeltiere... Und auch der Landgang der Wirbeltiere ist kein singuläres Ereignis. Derzeit befinden sich ca. dreißig verschiedene Fischarten in einemfrühen oder frühesten Stadium des Landganges. Und das wird in den letzten rund 400 Millionen Jahren nicht anders gewesen sein. Nur wird keiner dieser Landgang"versuche" erfolgreich sein, da sämtliche ökologischen Nischen an Land von solchen Tieren besetzt sind, deren Vorfahren vor rund 400 Millionen Jahren den Landgang gewagt hatten. Selbst nach einem Massensterben werden diese Nischen von bereits an Land lebenden Wirbeltieren weit schneller besetzt als durch Tiere, die noch mitten im Landgang stecken.

Dennoch aber zeigt dies, daß Wirbeltiere bis heute "am Landgang interessiert" sind, daß es wiederholte Landgang-Versuche gab und gibt. Daß es sich also nicht um reinen Zufall handelt. Leben versucht seit seinem Bestehen stets, in alle für Leben halbwegs geeignete Nischen vorzudringen. Da ist der Landgang keine Ausnahme.

Als ab etwa dem Pliozän Klima und Vegetation im östlichen Afrika sich änderten, entstanden neue Nischen, und es war klar, daß zahlreiche Tiergruppen diese neuen Nischen besetzen werden. Entweder durch Zuwanderung aus vergleichbaren Biotopen oder durch Heimische, sofern sie sich an die neuen Gegebenheiten anpassen können.

Es ist schon richtig: es ist purer Zufall, daß sich im östlichen Afrika baumarme Gebiete bildeten. Es ist aber genauso purer Zufall, daß die hier lebenden waldangepaßten Menschenaffen nicht wie heutige Schimpansen schwerpunktmäßig Fortbewegung am Boden betrieben und dabei auf den Knöcheln ihrer Hände gingen. Denn in diesem Fall wären eben solche Wesen entstanden wie heutige Schimpansen in Savannengebieten Westafrikas. Nein, hier lebten Hominiden, die im Geäst der Bäume aufrecht auf ihren Füßen gingen und sich mit den Armen und Händen stützten. Als sie damit auf den Boden mußten, mußten sie mehr und mehr als Zweibeiner überleben. Und das ging nicht durch Schnelligkeit. Da ihnen auch Verteidigungsmittel fehlten, waren diese Hominiden sehr spezifisch dazu gezwungen, ihren Mangel mit einer anderen Stärke zu kompensieren - was die knöchelgehenden schnellen Hominiden der westafrikanischen Savanne nicht nötig hatten. Die Entwicklung des Intellekts war eine Notlösung, um nicht auszusterben. Sie war in der Tat nicht vorauszusehen, sondern sehr vom Zufall a) der Biotopveränderung und b) der anatomischen Mängel der Vorort-Spezies abhängig. Daß die wachsende Savanne neu bevölkert wird, war hingegen kein Zufall, auch nicht, daß ehemalige Dschungelbewohner dies versuchen werden. Nur eben dies: daß eine Spezies dabei nichts anderes in die Wagschale werfen konnte als ihre Pampelmuse voller Grips.

Selbst die Zunahme von Gehirnleistungen ist weniger Zufall als vielmehr Notwendigkeit. Schon bei den frühen Landwirbeltieren dominierten ab dem Perm solche, bei denen das Hirnvolumen relativ zunahm: Synapsiden und Diapsiden (Anamnioten haben gegenüber den Fischen so gut wie keine relative Hirnzunahme). Und auch bei den Dinos hatten die spätkreidezeitlichen Spezies deutlich mehr relatives Hirnvolumen als die spättriassischen; die heutigen Vögel im Mittel mehr als ihre erdmittelalterlichen Dinovorfahren. Im Eozän dann nahm das relative Hirnvolumen unter vielen Säugergruppen zu, auch später. Aber daß bei einem Tribus innerhalb weniger Millionen Jahre sich das relative Hirnvolumen verdoppelt, das ist singulär und nicht vorhersehbar. Die bisherigen Hirnvolumenzunahmen erbrachten Überlebensvorteile in der Nutzung der anatomischen Vorzüge, die die Evolution der einzelnen Spezies mitgegeben hatte, aber auch im Spektrum des Verhaltens wie der sozialen Interaktion sowie des Lernens. Doch führt dies "nicht aus dem Tierreich heraus". In unserem Tribus Hominini aber, wie gesagt, konnte verbesserter Grips nicht bereits vorhandene Verteidigungsmittel optimieren odgl., in unserem Tribus mußte der Grips alles "ersetzen". Und das war wirklich nicht vorhersehbar, nicht zwangsläufig wie Landgang.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

31.12.2019 um 08:37
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb:Nein, das ist weder ein Selbstläufer noch eine Kettenreaktion, da zum einen die Mutationen Zufallsereignisse sind
Ja, okay, das las sich aber so für mich, dass Mutationen eben einem von Dir erwähnten Wahrscheinlichkeitsprinzip nach mehr oder weniger zwingend auftreten...irgendwann mal halt, und dann ganz random irgendwelche Mutationen.

Auf mich wirkt das Ganze halt, wie viele Uhrenwerke, die unkoordiniert immer wieder das selbe Spielchen durchziehen, wovon auch immer angetrieben.
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb:Bei relativ ungestörten Bedingungen läuft Evolution ungefähr so ab, wie wenn ein Haus besiedelt wird:
Gutes Beispiel, verständlich für mich. Dennoch kommt es mir auch da so vor, als wenn nur die Häufigkeit ausschlaggebend ist.
Ich denke da an sowas wie den "Unendlich tippenden Affen". Try-and-error, und das immer und immer wieder.

Für den Rest kann ich Dir meinem Laien-Verständnis nach zustimmen. Wir hätten auch zufällig nicht entstanden sein können. Oder andere auch und andere Formen nicht usw..

@perttivalkonen
Ohne viel Geschreibe kann ich Dir da auch zustimmen. Das von Dir Beschriebene wird wohl auch aus vorgegebener Konsequenz eben so, mehr oder weniger zwangsläufig abgelaufen sein.
Auf jeden Fall ein berechtigter Einwand mMn.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

31.12.2019 um 12:30
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Dem widerspreche ich. Der Landgang wurde von zahlreichen Lebensformen absolviert. Einzeller, Pflanzen, Krustentiere, Würmer, Schnecken, Insekten, Wirbeltiere... Und auch der Landgang der Wirbeltiere ist kein singuläres Ereignis.
Mit Deinem Einspruch liegst Du völlig richtig. Nachdem ich mich noch einmal kundig gemacht habe, gebe ich zu, dass mein Einwurf bezüglich der evolutionären Engstelle, an der der Landgang der Wirbeltiere hätte scheitern können, falsch gewesen ist. Danke für Deine klärenden Ergänzungen. In der Wikipedia bin ich auf folgende Ausführungen gestoßen:

Wikipedia: Landgang (Biologie)#Wirbeltiere

Darin enthalten:
Der Landgang der Wirbeltiere könnte durch Umweltveränderungen im Zusammenspiel mit phänotypischer Plastizität seinen Anfang genommen haben. ... Die evolutionäre Abfolge wäre demnach nicht: zufällige genetische Mutation → natürliche Selektion → Adaptation in der Population, sondern umgekehrt: Veränderung der Umweltbedingungen → dauerhafte, noch nicht genetisch vererbbare phänotypische Adaptation → genetische Fixierung (genetische Assimilation) der phänotypischen Adaptation durch zufällige Mutationen. Allerdings widerspricht dieses Szenario den bisherigen Erkenntnissen über die Evolution der Stammtetrapoden, wonach Beine und Zehen bereits vor dem Übergang zu einer terrestrischen Lebensweise entstanden sein sollen.
Interessant ist hier der letzte Satz des Zitats: Offenbar deutet der Fossilbefund darauf hin, dass über Mutationen genotypisch bereits eine Präadaptation vorgelegen hatte, die (möglicherweise) noch nicht dem Selektionsdruck unterlag und erst später selektiv zum Tragen kam. Deine Ausführungen bezüglich der Menschwerdung legen einen ähnlichen Mechanismus nahe:
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Nein, hier lebten Hominiden, die im Geäst der Bäume aufrecht auf ihren Füßen gingen und sich mit den Armen und Händen stützten. Als sie damit auf den Boden mußten, mußten sie mehr und mehr als Zweibeiner überleben.
Dass dann die Hirnvolumenzunahme nicht zu einer Perfektionierung der Wahrnehmungs- und Fluchtmechanismen führte, sondern zum Werkzeuggebrauch und zur Sprachentwicklung, war dann das eher unerwartete Resultat, wie Du ausgeführt hattest.

Noch etwas zum Landgang der Wirbeltiere:

Wikipedia: Luftatmung bei Knochenfischen#Luftatmungsorgane

Darin enthalten:
Aufgrund der vielfältigen analogen Entwicklungswege bedienen sich verschiedene Knochenfische ganz unterschiedlicher Organsysteme zur Ausübung der Luftatmung. ...

Es wurde die Vermutung geäußert, dass die Lungen der Landwirbeltiere homolog der Schwimmblase seien. Dem widersprechen andere Befunde, die eine Homologie der Lungen der Lungenfische (Dipnoi), der Flösselhechte (Polypteriformes) und der Landwirbeltiere nahelegen, welchen gegenüber die Schwimmblase ein analoges Organ darstellt.

Die Lungen der Lungenfische und Flösselhechte gingen aus paarigen Ausstülpungen des Schlundes (Pharynx) hinter der Kiemenkammer hervor. Die versorgenden Gefäße entsprechen Arterie und Vene des sechsten Kiemenbogens.

Aber trotz vielfältiger Befunde sind die Homologiebeziehungen zwischen Schwimmblase, Lungen der Knochenfische, Lungen der Landwirbeltiere und anderer Luftatmungssysteme der Knochenfische nicht zweifelsfrei geklärt, denn jeder Erklärungsversuch steht vor dem einen oder anderen Widerspruch und die Abfolge einiger Entwicklungsschritte ist unklar.
Das ist insofern interessant, dass die Entstehung von Lungen nicht auf die Entstehung der Schwimmblase zurückzuführen sein muss, sondern auch über andere Mutationsschritte hätte erfolgt sein können, was Deinen Einwand unterstützt.

Die passende Facharbeit ist leider nur als Abstract einsehbar:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S109564330100304X
Given the complete lack of evidence for AO in chondrichthyans, and the isolated position of placoderms for which buoyancy organs of uncertain homology have been demonstrated, it is likely that homologous pharyngeal AO arose in the ancestors of early bony fish, and was pre-dated by behavioral mechanisms for surface (water) breathing. The primitive AO may have been the posterior gill pouches or even the modified gills themselves, served by the sixth branchial artery. Further development of the dorsal part may have led to the respiratory swimbladder, whereas the paired ventral parts evolved into lungs.
Auch hier waren also offenbar präadaptierend wirkende Mutationen am Werk, die später selektiv zum Tragen kamen.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

31.12.2019 um 15:00
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb: Allerdings widerspricht dieses Szenario den bisherigen Erkenntnissen über die Evolution der Stammtetrapoden, wonach Beine und Zehen bereits vor dem Übergang zu einer terrestrischen Lebensweise entstanden sein sollen.

Interessant ist hier der letzte Satz des Zitats: Offenbar deutet der Fossilbefund darauf hin, dass über Mutationen genotypisch bereits eine Präadaptation vorgelegen hatte, die (möglicherweise) noch nicht dem Selektionsdruck unterlag und erst später selektiv zum Tragen kam. Deine Ausführungen bezüglich der Menschwerdung legen einen ähnlichen Mechanismus nahe:
Ganz ehrlich, ich kann da nicht erkennen, was für einen Widerspruch die da ausgemacht haben wollen, und die Anmerkung im Wiki-Artikel führt zu nem Abstract, der da auch nichts für hergibt (da wird durchaus von ner "Art Widerspruch" gesprochen, doch nicht, was den Landgang insgesamt betrifft, sondern wie Ichthyostega mit seinen anatomischen Besonderheiten da hinein paßt).

Fische haben zwei grundsätzliche Fortbewegungsmöglichkeiten. Zum einen mithilfe ihrer Extremitäten, der Flossen, wobei die Brust- bzw. Bauchflossen paarig eingesetzt werden, zum anderen durch seitliches Krümmen der Rumpfachse und entsprechend seitliches Schlagen der Schwanzflosse. Beides ist in einem Fluidum sinnvoll. An Land hingegen kann nur eines von beiden eingesetzt werden; entweder schlängelt sich das Tier am Boden entlang (machen einige Fischarten, Aale etwa), oder es setzt Flossen paarig ein (Schlammspringer etwa, ähnlich wie Robben es tun). Beides zusammen geht nicht. Die einfachste Umgestaltung der Fortbewegung an Land mit seitlich beweglichem Rumpf und seitlich abzweigenden Extremitäten war der unpaarige Einsatz der letzteren, also der diagonal sequenzierte Gang: links vorne und rechts hinten gleichzeitig, dann rechts vorne und links hinten usw.

Ichthyostega nun konnte seine Extremitäten nicht "kreisend" bewegen; die Füße konnten also keine Bewegung nach unten vollführen, was an Land ein Hochdrücken des Körpers erlauben würden, und nach dieser Bewegung nach unten eine Bewegung nach hinten, ein Hochheben und Bewegung nach vorn (in diesem Sinne kreisend). Sie konnten ähnlich wie Ruder nach vorn und hinten bewegt werden, dienten also eher wie Flossen. Damit konnte Ichthyostega sich ähnlich wie einge große Meeresschildkröten mit den Extremitäten über den Boden "schleifen", und zwar paarig, also mit synchronen Bewegungen der Vorder- bzw. Hinterextremitäten. Praktisch ist dies an Land nicht, wohl aber am Grund eines Gewässers. Damit könnte Ichthyostega zeigen, wieso am Anfang des Landganges die Extremitäten noch im Wasser zu Tetrapodenbeinen mit festem Anhalt an Becken und Schultergürtel werden konnten - wofür die Spezies aber eigentlich zu spät auftauchte. Oder aber Ichthyostega steht für einen Seitenzweig der Landgang-Evolution, einen Seitenzweig, der den Landgang mittendrin abbrach und sich aufs Gründeln im Flachwasser odgl. spezialisierte.

Die ältesten bekannten Trittsiegel-Spuren (Tracks) jedenfalls zeigen schon das diagonale Setzen der Füße, also den diagonal sequenzierten Gang, wobei nur die Trittsiegel der Füße zu sehen sind, aber keine Spur von Rumpf oder Schwanz. Das bedeutet, diese Spuren wurden nicht an Land gebildet, sondern im Wasser, wo der Rumpf durch den Auftrieb über dem Boden gehalten werden konnte. Dies aber zeigt, daß der Übergang vom paarigen Einsatz der Extremitäten zum unpaarigen bereits im Wasser vollzogen wurde, nicht erst an Land. Und es zeigt, daß Ichthyostega nach diesen allerältesten Spuren eben nicht der Anfang der Umgestaltung sein kann, sondern entweder ein nur noch nicht ausgestorbener "Anfänger" oder eben ein "Seitenzweig" sein kann. Ehe letzteres.

Zugleich aber zeigt dies eben auch, daß es da keinen Widerspruch gibt, von dem in der Wikipedia gesprochen wird. Abgesehen von Ichthyostega ist die Abänderung der Fortbewegungs-Anatomie sinnvoll im Zusammenhang mit der konkreten Umwelt der Noch-nicht-Landgänger, denn der diagonal sequenzierte Gang ist auch am Gewässergrund sinnvoll.

Präadaption isses jedenfalls so oder so, egal ob erklärlich oder "Wunder". So gewann auch die Vogelfeder ihre flugförderlichen Eigenschaften nicht auf dem Weg zum Fliegen, sondern auf dem Weg zur Wärmeregulierung. Sachlich sauberer wäre da von "Umwidmung" statt von "Präadaption" zu sprechen, da es sich überhaupt nicht um eine Vor-Anpassung an B handelt, sondern an eine Anpassung an A, die zufälligerweise für die Nutzung unter B umgewidmet werden konnte.
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb:Deine Ausführungen bezüglich der Menschwerdung legen einen ähnlichen Mechanismus nahe
Korrekt. Und nicht nur, was die Bipedie betrifft, sondern vor allem die "Umwidmung des Gehirns". Nicht mehr die Optimierung von Organen (Klauen, Zähne...) bzw. deren Anwendung sowie die von Funktionen (Instinkte), sondern das Entwickeln von "Ersatz" (Werkzeuge, Sozialverhalten, Sprache).
Zitat von DiagnostikerDiagnostiker schrieb:Das ist insofern interessant, dass die Entstehung von Lungen nicht auf die Entstehung der Schwimmblase zurückzuführen sein muss, sondern auch über andere Mutationsschritte hätte erfolgt sein können, was Deinen Einwand unterstützt.
Interessant am Rande ist, daß die Schwimmblase ursprünglich als Lufteinlagerung in einem Darmstück entstand und zunächst der Sauerstoffversorgung diente - also eine "Lungenfunktion" hatte - dann aber zur "Schwimmblase", also zur Auftriebsregulierung umgewidmet wurde. Die Natur geht wie es scheint sehr oft solch krumme und arg zufällige Wege. Da steckt zwar System dahinter, aber was nun zu was wird, ist dabei nicht vorhersehbar. Anders also als Landgang, Lufteroberung, Hervorbringung von Sinnesorganen etc., was richtiggehend "zwangsläufig" genannt werden kann.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

31.12.2019 um 15:37
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Sachlich sauberer wäre da von "Umwidmung" statt von "Präadaption" zu sprechen, da es sich überhaupt nicht um eine Vor-Anpassung an B handelt, sondern an eine Anpassung an A, die zufälligerweise für die Nutzung unter B umgewidmet werden konnte.
Da gibt es auch schon einen passenden Fachbegriff für:

Wikipedia: Exaptation
Die wissenschaftliche Realität sieht so aus, dass die Begriffe „Exaptation“ und „Präadaptation“ häufig synonym verwendet werden.
Da ich heute nicht mehr dazu kommen werde, etwas zu posten, wünsche ich schon einmal allen, die hier mitlesen, einen guten Rutsch ins neue Jahr.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

04.01.2020 um 15:51
danke für eure Beiträge!

Die Diskussion gleitet allerdings in eine etwas andere Richtung (nämlich Evolution im Allgemeinen), obwohl ich da allerdings durchaus einen Zusammenhang anerkenne und die Diskussion auch nicht blockieren möchte.
Dass sich Geschlechtlichkeit entwickelt hat, ist ja nicht fraglich. Und dass geschlechtliche Vermehrung evolutionsbiologische
Vorteile bietet, ist auch unbestritten.

Aufgeworfen wurde die Frage nach dem Evolutions-"Sprung" (Stichwort Federn - Fliegen). Genau das ist der Punkt.
Wie genau kam es zu dem Sprung von Zellteilung zur Geschlechtlichkeit?
Da hat es wohl im Wesentlichen zwei Stufen gegeben. Nämlich Genaustausch und Reproduktion.

Es spricht m.E. Vieles dafür, dass der Austausch von Genen zwischen Bakterien (ob es das auch bei Mehrzellen gibt/gab weiß ich nicht)
der Anfang der Entwicklung zur Geschlechtlichkeit war.
(Btw: Gibt es eigentlich auch Bakterien, die sich geschlechtlich fortpflanzen? (Hab da noch nicht recherchiert).)

Vom Genaustausch ist es allerdings och ein weiter Weg zur Geschlechtlichkeit. Es müssen sich ja auch funktionierende Reproduktionsorgane entwickeln - und (wenn auch nicht zwingend) eine Abstimmung von zwei Geschlechtern aufeinander.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

04.01.2020 um 18:22
Zitat von andy2andy2 schrieb:Wie genau kam es zu dem Sprung von Zellteilung zur Geschlechtlichkeit?
Das hatte ich bereits beschrieben:

Beitrag von Diagnostiker (Seite 2)

Der Sprung erfolgte, nachdem die Reduktionsteilung entstanden war und darauf folgend durch Verschmelzung von zwei Keimzellen wieder eine neue vollständige Zelle entstanden war, die sich wie gewohnt über Mitose weiterteilen konnte, so dass ein neuer Tochterorganismus entstand. Über die Entstehung der Reduktionsteilung (Meiose) gibt es verschiedene Hypothesen:
There are two conflicting theories on how meiosis arose. One is that meiosis evolved from prokaryotic sex (bacterial recombination) as eukaryotes evolved from prokaryotes. The other is that meiosis arose from mitosis.
Es gibt zwei widersprechende Theorien darüber, wie die Meiose entstanden ist. Eine ist, dass Meiose aus der bakteriellen Rekombination hervorgegangen ist, als Eukaryoten aus Prokaryoten entstanden sind. Die andere ist, dass Meiose aus der Mitose entstanden ist.

Quelle: Wikipedia: Origin and function of meiosis

Bezüglich der zweiten Hypothese gibt es noch diesen Fachartikel:

Quelle: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2621177/

Darin enthalten:
Here, we have argued that the origins of meiosis from mitosis initially involved only one new step, namely homolog synapsis. Two of the other unusual features of meiosis are prefigured in mitosis and would have been brought into play as consequences of the existing regulatory features of mitosis while the remaining one (extensive recombination) could have evolved later.
Hier haben wir argumentiert, dass die Entstehung der Meiose aus Mitose nur über einen neuen Schritt eingeleitet worden ist - namentlich der homologen Synapsis. Zwei der anderen ungewöhnlichen Merkmale der Meiose sind vorgefertigt in der Mitose und würden sich in den Vorgang einbringen als Konsequenz der regulierenden Merkmale der Mitose während das verbleibende Merkmal (extensive Rekombination) später evolviert sein könnte.

Das heißt, dass die Evolution der Meiose als entscheidender Schritt der geschlechtlichen Fortpflanzung über eine Mutation hervorgegangen sein könnte, die die homologe Rekombination der Chromosomen betraf. Und dieser Schritt wäre dann bereits auf einzelligem Niveau erfolgt, der sich bei einzelligen Eukaryoten abgespielt hat. Mit der Entstehung der Mehrzelligkeit hätten sich dann spezifische Keimzellen differenziert - einschließlich entsprechender Keimgewebe, wo sich dann die Meiose abspielt und die Keimzellen erzeugt.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

09.01.2020 um 02:20
Zitat von andy2andy2 schrieb am 27.12.2019:Also quasi die Frage nach der Henne und dem Ei.
Diese Frage hätte selbst ein Albert Einstein nicht lösen können und Du erwartest die Antwort darauf justemente auf einem Forum?

Frage Dich lieber mal, wieso Albert Einstein sich mit dieser Frage NICHT beschäftigt hat!


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

09.01.2020 um 03:24
Zitat von LordLukanLordLukan schrieb:Frage Dich lieber mal, wieso Albert Einstein sich mit dieser Frage NICHT beschäftigt hat!
Weil er's mehr mit Physik hatte?


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

09.01.2020 um 03:30
Zitat von perttivalkonenperttivalkonen schrieb:Weil er's mehr mit Physik hatte?
Neee!

Weil er mit seinem zentnerschweren Hirnschmalz hat was anzufangen wissen.


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Geschlechtliche Fortpflanzung - wie kam es dazu? Wer waren die ersten Eltern?

09.01.2020 um 03:34
Zitat von LordLukanLordLukan schrieb:Weil er mit seinem zentnerschweren Hirnschmalz hat was anzufangen wissen.
Träum weiter. Es war schlicht nicht sein Metier. Die Frage des Einsetzens von geschlechtlicher Fortpflanzung in der Geschichte des Lebens wird durchaus ernsthaft gestellt und zu beantworten gesucht und ist nicht so freaky, wie Du es Dir hier ausmalst.


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