Einführung

Evolution, das übergreifende Konzept, das die biologischen Wissenschaften vereinheitlicht, umfasst tatsächlich eine Vielzahl von Theorien und Hypothesen. In Debatten über Evolution hört man oft, dass Evolution grob zwischen den Begriffen "Mikroevolution" und "Makroevolution" aufgeteilt wird. Mikroevolution, oder Veränderung unterhalb der Artenebene, kann als relativ kleine Veränderungen in den funktionellen und genetischen Bestandteilen von Organismenpopulationen betrachtet werden. Dass dies geschieht und beobachtet wurde, wird von Kritikern der Evolution im Allgemeinen nicht bestritten. Was jedoch energisch angefochten wird, ist Makroevolution. Makroevolution ist Evolution im "großen Stil", die zur Entstehung höherer Taxa führt. In der Evolutionstheorie umfasst Makroevolution gemeinsame Abstammung, veränderte Weitergabe, Artbildung, die genealogische Verwandtschaft allen Lebens, die Transformation von Arten und großräumige funktionale und strukturelle Veränderungen von Populationen über die Zeit, allesamt auf oder über der Artenebene (Freeman und Herron 2004; Futuyma 1998; Ridley 1993).

Die universelle gemeinsame Abstammung ist eine allgemeine deskriptive Theorie bezüglich der genetischen Ursprünge lebender Organismen (obwohl nicht des ultimativen Ursprungs des Lebens). Die Theorie postuliert spezifisch, dass alle bekannten Biota der Erde genealogisch miteinander verwandt sind, ähnlich wie Geschwister oder Cousins untereinander. Somit beinhaltet die universelle gemeinsame Abstammung die Transformation einer Art in eine andere und folglich die makroevolutionäre Geschichte und Prozesse, die mit der Entstehung höherer Taxa verbunden sind. Da sie wissenschaftlich so gut gestützt ist, wird die gemeinsame Abstammung von Biologen oft als "Tatsache der Evolution" bezeichnet. Aus diesen Gründen sind Befürworter der besonderen Schöpfung der makroevolutionären Grundlage der biologischen Wissenschaften gegenüber besonders feindselig eingestellt.

Dieser Artikel befasst sich direkt mit den wissenschaftlichen Belegen für die gemeinsame Abstammung und die Makroevolution. Dieser Artikel ist speziell für diejenigen gedacht, die wissenschaftlich interessiert sind, aber aus einem oder mehreren Gründen zu der Überzeugung gelangt sind, dass die makroevolutionäre Theorie wenig erklärt, wenige oder keine überprüfbaren Vorhersagen macht, nicht widerlegbar ist oder wissenschaftlich nicht nachgewiesen wurde.

Inhaltsverzeichnis

Einführung

Wissenschaftliche Beweise und die wissenschaftliche Methode

Einführung in die Phylogenetik

Teil I. Ein einzigartiger, historischer phylogenetischer Baum

  1. Einheit des Lebens
  2. Verschachtelte Hierarchien
  3. Konvergenz unabhängiger Phylogenien
  4. Übergangsformen
  5. Chronologie gemeinsamer Vorfahren

Teil 2. Vergangenheit

  1. Anatomische Relikte
  2. Atavismen
  3. Molekulare Relikte
  4. Ontogenie und Entwicklungsbiologie
  5. Aktuelle Biogeographie
  6. Vergangene Biogeographie

Teil 3. Evolutionärer Opportunismus

  1. Anatomische Parahomologie
  2. Molekulare Parahomologie
  3. Anatomische Konvergenz
  4. Molekulare Konvergenz
  5. Anatomische suboptimale Funktion
  6. Molekulare suboptimale Funktion

Teil 4. Molekulare Beweise

  1. Funktionelle Redundanz von Proteinen
  2. Funktionelle Redundanz von DNA
  3. Transposons
  4. Redundante Pseudogene
  5. Endogene Retroviren

Teil 5. Wandel

  1. Genetisch
  2. Morphologisch
  3. Funktional
  4. Das seltsame Vergangene
  5. Stadien der Artbildung
  6. Artbildungsereignisse
  7. Morphologische Raten
  8. Genetische Raten

Abschließende Bemerkungen

Was ist universelle gemeinsame Abstammung?

Die universelle gemeinsame Abstammung ist die Hypothese, dass alle bekannten lebenden, terrestrischen Organismen genealogisch miteinander verwandt sind. Alle existierenden Arten haben sich schrittweise durch biologische, reproduktive Prozesse im geologischen Zeitskala entwickelt. Moderne Organismen sind die genetischen Nachkommen einer einzigen alten, ursprünglichen Art (im weiteren Sinne als eine Gemeinschaftspopulation von Organismen definiert, die genetisches Material austauschen). Die genetische „Schrittweise", ein viel missverstandener Begriff, ist eine Art biologischer Veränderung, die von Populationsphänomenen abhängt; es ist keine Aussage über die Geschwindigkeit oder das Tempo der Evolution. Wahrhaft genetisch schrittweise Ereignisse sind Veränderungen im Bereich der biologischen Variation, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Generationen erwartet wird. Morphologische Veränderungen können geologisch betrachtet schnell erscheinen, sind dennoch genetisch schrittweise (Darwin 1872, S. 312-317; Dawkins 1996, S. 241; Gould 2002, S. 150-152; Mayr 1991, S. 42-47; Rhodes 1983). Obwohl die Schrittweise kein Mechanismus der evolutionären Veränderung ist, stellt sie strenge Einschränkungen für mögliche makroevolutionäre Ereignisse dar. Ebenso schränkt die Anforderung der Schrittweise notwendigerweise die möglichen Mechanismen der gemeinsamen Abstammung und Anpassung ein, die kurz im Folgenden besprochen werden.

Gemeinsame Abstammung kann unabhängig von mechanistischen Theorien getestet werden

In diesem Essay wird ausschließlich die universelle gemeinsame Abstammung speziell betrachtet und dem wissenschaftlichen Evidenz gegenübergestellt. Im Allgemeinen bleiben getrennte „mikroevolutionäre" Theorien unbehandelt. Mikroevolutionäre Theorien sind graduistische Erklärungsmechanismen, die Biologen verwenden, um den Ursprung und die Evolution makroevolutionärer Anpassungen und Variationen zu erklären. Zu diesen Mechanismen gehören Konzepte wie natürliche Selektion, genetische Drift, sexuelle Selektion, neutrale Evolution und Theorien der Artbildung. Die Grundlagen der Genetik, Entwicklungsbiologie, Molekularbiologie, Biochemie und Geologie werden als grundsätzlich korrekt vorausgesetzt – insbesondere diejenigen, die nicht direkt der Erklärung von Anpassungen dienen. Ob mikroevolutionäre Theorien jedoch ausreichen, um makroevolutionäre Anpassungen zu erklären, bleibt eine offene Frage.

Daher ist der hier diskutierte Beweis für die gemeinsame Abstammung unabhängig von spezifischen graduellen Erklärungsmechanismen. Keine der Dutzende von Vorhersagen befasst sich direkt damit, wie die Makroevolution stattgefunden hat, wie Flossen zu Gliedmaßen entwickelt werden konnten, wie der Leopard seine Flecken erhielt oder wie das Wirbeltierauge evolvierte. Keine der hier wiedergegebenen Beweise geht davon aus, dass die natürliche Selektion gültig ist. Keine der Beweise geht davon aus, dass die natürliche Selektion ausreicht, um Anpassungen oder die Unterschiede zwischen Arten und anderen Taxa zu erzeugen. Aufgrund dieser evidentiären Unabhängigkeit hängt die Gültigkeit des makroevolutionären Schlusses nicht davon ab, ob die natürliche Selektion, die Vererbung erworbener Eigenschaften, eine force vitale oder etwas anderes der wahre Mechanismus des adaptiven evolutionären Wandels ist. Der wissenschaftliche Fall für die gemeinsame Abstammung steht, unabhängig davon.

Darüber hinaus wird Abiogenese in dieser Diskussion der Makroevolution ebenfalls nicht berücksichtigt, da sie nicht Teil der evolutionären Theorie ist: Die Abiogenese ist eine eigenständige Hypothese. In der evolutionären Theorie wird als selbstverständlich angenommen, dass eine ursprüngliche, sich selbst replizierende Lebensform in ferner Vergangenheit existierte, unabhängig von ihrem Ursprung. Alle wissenschaftlichen Theorien haben ihre jeweiligen, spezifischen Erklärungsbereiche; keine wissenschaftliche Theorie versucht, alles zu erklären. Die Quantenmechanik erklärt nicht den ultimativen Ursprung von Teilchen und Energie, obwohl nichts in dieser Theorie ohne Teilchen und Energie funktionieren könnte. Weder Newtons Theorie der universellen Gravitation noch die allgemeine Relativitätstheorie versuchen, den Ursprung von Materie oder Gravitation zu erklären, obwohl beide Theorien ohne die a priori Existenz von Gravitation und Materie bedeutungslos wären. Ebenso ist die universelle gemeinsame Abstammung auf die biologischen Muster beschränkt, die in der Erdbiota gefunden werden; sie versucht nicht, den ultimativen Ursprung des Lebens zu erklären.

Was ist mit "wissenschaftlichen Beweisen" für die gemeinsame Abstammung gemeint?

Wissenschaftliche Theorien werden durch empirische Tests gegen physikalische Beobachtungen validiert. Theorien werden nicht allein durch ihre logische Kompatibilität mit den verfügbaren Daten bewertet. Unabhängige empirische Testbarkeit ist das Markenzeichen der Wissenschaft—in der Wissenschaft muss eine Erklärung nicht nur mit den beobachteten Daten kompatibel sein, sie muss auch testbar sein. Mit „testbar" meinen wir, dass die Hypothese Vorhersagen darüber macht, welche beobachtbaren Evidenzen mit der Hypothese konsistent wären und welche unvereinbar wären. Einfache Kompatibilität an sich ist als wissenschaftliche Evidenz unzureichend, da alle physikalischen Beobachtungen mit einer unendlichen Anzahl von unwissenschaftlichen Vermutungen konsistent sind. Darüber hinaus muss eine wissenschaftliche Erklärung riskante Vorhersagen treffen—die Vorhersagen sollten notwendig sein, wenn die Theorie korrekt ist, und wenige andere Theorien sollten dieselben notwendigen Vorhersagen treffen.

Als ein klares Beispiel für eine untestbare, unwissenschaftliche Hypothese, die vollständig mit empirischen Beobachtungen übereinstimmt, betrachten wir den Solipsismus. Die sogenannte Hypothese des Solipsismus besagt, dass die gesamte Realität das Produkt Ihres Geistes ist. Welche Experimente könnten durchgeführt werden, welche Beobachtungen könnten gemacht werden, die beweisen könnten, dass der Solipsismus falsch ist? Obwohl er logisch mit den Daten konsistent ist, kann der Solipsismus von unabhängigen Forschern nicht getestet werden. Jede und alle Evidenz ist mit dem Solipsismus vereinbar. Der Solipsismus ist unwissenschaftlich genau deshalb, weil kein mögliches Evidenz gegen seine Vorhersagen stehen könnte. Für Interessierte wurde eine kurze Erläuterung der wissenschaftlichen Methode und wissenschaftlichen Philosophie hinzugefügt, wie zum Beispiel, was mit „wissenschaftlicher Evidenz", „Falsifizierung" und „Testbarkeit" gemeint ist.

In der folgenden Liste von Belegen werden 30 wesentliche Vorhersagen der Hypothese der gemeinsamen Abstammung aufgeführt und diskutiert. Unter jedem Punkt findet sich eine Darstellung, wie die Vorhersage im Vergleich zu tatsächlichen biologischen Tests abschneidet. Jeder Punkt führt einige Beispiele evolutionärer Bestätigungen sowie potenzielle Falsifizierungen auf. Da ein grundlegendes Konzept alle diese Vorhersagen erzeugt, sind die meisten von ihnen miteinander verknüpft. Damit die Logik leicht zu verfolgen ist, werden verwandte Vorhersagen in fünf getrennte Unterabschnitte gruppiert. Jeder Unterabschnitt enthält ein oder zwei Absätze, die die Hauptidee einführen, die die verschiedenen Vorhersagen in diesem Abschnitt verbindet. Für jeden Punkt werden viele Verweise im Text angegeben. Wie sich zeigen wird, macht die universelle gemeinsame Abstammung viele spezifische Vorhersagen darüber, was im biologischen Welt beobachtet werden sollte und was nicht, und sie hat sich in den letzten 150+ Jahren intensiver wissenschaftlicher Untersuchung sehr gut gegen empirisch erhaltene Beobachtungen behauptet.

Es muss betont werden, dass dieser Ansatz zur Darstellung der wissenschaftlichen Unterstützung für die Makroevolution kein zirkuläres Argument ist: die Wahrheit der Makroevolution wird in dieser Diskussion nicht a priori vorausgesetzt. Einfach ausgedrückt, wird die Theorie der universellen gemeinsamen Abstammung in Kombination mit modernem biologischem Wissen verwendet, um Vorhersagen abzuleiten. Diese Vorhersagen werden dann mit der realen Welt verglichen, um zu sehen, wie sich die Theorie im Lichte der beobachtbaren Beweise schlägt. In jedem Beispiel ist es durchaus möglich, dass die Vorhersagen durch die empirischen Beweise widerlegt werden könnten. Tatsächlich, wenn die universelle gemeinsame Abstammung nicht korrekt wäre, wäre es höchstwahrscheinlich, dass diese Vorhersagen scheitern würden. Diese empirisch validierten Vorhersagen stellen aus genau diesem Grund derart starke Beweise für die gemeinsame Abstammung dar. Die wenigen Beispiele, die für jede Vorhersage gegeben werden, sollen allgemeine Trends repräsentieren. Ich behaupte keineswegs, alle Vorhersagen oder potenziellen Falsifizierungen aufzuzählen; es gibt viele weitere, die der forschenden Seele zu entdecken sind.

Gibt es andere wissenschaftlich gültige Erklärungen?

Die weltweite wissenschaftliche Forschungscommunity der letzten 150 Jahre hat entdeckt, dass keine bekannte Hypothese außer der universellen gemeinsamen Abstammung die Einheit, Vielfalt und Muster des terrestrischen Lebens wissenschaftlich erklären kann. Diese Hypothese wurde so umfassend verifiziert und bestätigt, dass sie von der überwältigenden Mehrheit der professionellen Forscher in den biologischen und geologischen Wissenschaften als Tatsache akzeptiert wird (AAAS 1990; AAAS 2006; GSA 2009; NAS 2005; NCSE 2012; Working Group 2001). Keine alternativen Erklärungen konkurrieren wissenschaftlich mit der gemeinsamen Abstammung, hauptsächlich aus vier Hauptgründen: (1) so viele Vorhersagen der gemeinsamen Abstammung wurden aus unabhängigen Bereichen der Wissenschaft bestätigt, (2) noch keine signifikanten widersprüchlichen Beweise gefunden wurden, (3) konkurrierende Möglichkeiten wurden durch enorme Mengen wissenschaftlicher Daten widerlegt, und (4) viele andere Erklärungen sind untestbar, obwohl sie trivialerweise mit biologischen Daten vereinbar sein können.

Bei der Bewertung der wissenschaftlichen Beweise, die in den folgenden Seiten bereitgestellt werden, sollten Sie bitte alternative Erklärungen in Betracht ziehen. Am wichtigsten ist, dass Sie für jeden einzelnen Beweis kritisch überlegen, welche potenziellen Beobachtungen, falls gefunden, mit einer gegebenen alternativen Erklärung unvereinbar wären. Wenn keine existieren, ist diese alternative Erklärung nicht wissenschaftlich. Wie oben erklärt, kann eine Hypothese, die lediglich mit bestimmten empirischen Beobachtungen vereinbar ist, diese Beobachtungen nicht als unterstützende wissenschaftliche Beweise verwenden.

Wie dieses Dokument zitieren

Viele Menschen haben gefragt, wie man diese Arbeit in formellen Forschungsarbeiten und akademischen Artikeln zitiert. Diese Arbeit ist eine Online-Publikation, veröffentlicht vom TalkOrigins-Archiv. Es gibt standardisierte akademische Verfahren zum Zitieren von Online-Publikationen. Zum Beispiel, wenn Sie diese Seite zuletzt am 12. März 2012 aufgerufen haben und Version 2.89 verwendet haben, hier ist eine Referenz im formellen MLA-Stil:

Theobald, Douglas L. "29+ Evidenzen für Makroevolution: Der wissenschaftliche Fall für die gemeinsame Abstammung." The Talk.Origins-Archiv. Vers. 2.89. 2012. Web. 12 Mar. 2012 <http://www.talkorigins.org/faqs/comdesc/>

Für weitere Informationen zur Zitierung von Online-Quellen, siehe die formellen Stilrichtlinien im Buch Forschung und Dokumentation im Informationszeitalter: Online.

"... es gibt viele Gründe, warum Sie eine Erklärung einer wissenschaftlichen Theorie vielleicht nicht verstehen ... Schließlich gibt es diese Möglichkeit: Nachdem ich Ihnen etwas gesagt habe, können Sie es einfach nicht glauben. Sie können es nicht akzeptieren. Ihnen gefällt es nicht. Ein kleines Vorhang fällt herab, und Sie hören nicht mehr zu. Ich werde Ihnen beschreiben, wie die Natur ist - und wenn Ihnen das nicht gefällt, wird das Ihr Verständnis behindern. Das ist ein Problem, mit dem [Wissenschaftler] gelernt haben, umzugehen: Sie haben gelernt, zu erkennen, dass es nicht die wesentliche Frage ist, ob sie eine Theorie mögen oder nicht. Vielmehr ist die Frage, ob die Theorie Vorhersagen liefert, die mit Experimenten übereinstimmen. Es geht nicht darum, ob eine Theorie philosophisch erfreulich ist, leicht verständlich oder vom Standpunkt des gesunden Menschenverstands aus vollkommen vernünftig. [Eine wissenschaftliche Theorie] beschreibt die Natur als absurd vom Standpunkt des gesunden Menschenverstands aus. Und sie stimmt vollständig mit Experimenten überein. Daher hoffe ich, dass Sie die Natur so akzeptieren können, wie sie ist - absurd.

Ich werde Spaß dabei haben, Ihnen von dieser Absurdität zu erzählen, weil ich sie als erfreulich finde. Bitte schalten Sie sich nicht ab, weil Sie nicht glauben können, dass die Natur so seltsam ist. Hören Sie mir einfach zu, und ich hoffe, Sie werden genauso erfreut sein wie ich, wenn wir fertig sind. "

- Richard P. Feynman (1918-1988),
aus der einleitenden Vorlesung zur Quantenmechanik, wiedergegeben in QED: The Strange Theory of Light and Matter (Feynman 1985).

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Referenzen

American Association for the Advancement of Science (1990) Science for All Americans. http://www.project2061.org/tools/sfaaol/sfaatoc.htm

American Association for the Advancement of Science (2006) Mehrere Resolutionen zur Evolution und zum Kreationismus. http://archives.aaas.org/docs/resolutions.php?t_id=54

Darwin, C. (1872) The Origin of Species. Sixth Edition. The Modern Library, New York.

Dawkins, R. (1996) The Blind Watchmaker. New York, Norton.

Feynman, R. P. (1985) QED: The Strange Theory of Light and Matter. Princeton, NJ: Princeton University Press.

Freeman, S. and Herron, J. C. (2004) Evolutionary analysis Third edition. Upper Saddle River, NJ: Pearson/Prentice Hall.

Futuyma, D. (1998) Evolutionary Biology. Third edition. Sunderland, MA: Sinauer Associates.

Geological Society of America (2009) "Evolution." http://www.geosociety.org/positions/position1.htm

Gould, S. J. (2002) The Structure of Evolutionary Theory. Cambridge, MA: Belknap Press of Harvard University Press.

Mayr, E. (1991) One Long Argument. Cambridge, Harvard University Press.

National Academy of Sciences. (2005) multiple statements. http://nationalacademies.org/evolution/Statements.html

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Eine Zusammenstellung von Stellungnahmen von 109 der weltweit größten und angesehensten Gesellschaften professioneller Forschungswissenschaftler zur Bedeutung der evolutionären Theorie.
http://ncse.com/media/voices/science

Rhodes, F. H. T. (1983) "Gradualism, punctuated equilibria, and the origin of species." Nature 305: 269-272.

Ridley, M. (1993) Evolution. Boston: Blackwell Scientific.

Working Group (2001) "Evolution, Science, and Society: Evolutionary biology and the national research agenda." American Naturalist. 158: S1. Endorsed by:
American Institute of Biological Sciences,
American Society of Naturalists,
Animal Behavior Society,
Ecological Society of America,
Genetics Society of America,
Paleontological Society,
Society for Molecular Biology and Evolution,
Society for the Study of Evolution, and
Society of Systematic Biologists.
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Vollständige Referenzen

Glossar

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