Die Evolution der Organe
Beitrag des Monats: Mai 2006
von R. Norman
Betreff: Re: Wie? Datum: 29 Mai 2006 Message-ID: 1148908954.924570.283400@i40g2000cwc.googlegroups.com
Windy schrieb:
> 'Rev Dr' Lenny Flank schrieb:
> > Windy schrieb:
> > > 'Rev Dr' Lenny Flank schrieb:
> > > > edfredcoder@gmail.com schrieb:
> > > > > Hallo. Ich bin neu bei TalkOrigins (aber ich habe schon seit etwa einem Monat mitgelesen). Ich
> > > > > frage mich, wie innere Organe hätten evolvieren können. Welche Modelle
> > > > > gibt es dafür?
> > > >
> > > > Im Grunde sind innere Organe nur verschiedene Säcke, die von Röhren abzweigen.
> > > > But it's interesting why they would be bags.
> >
> > Sie sind also interessant, warum sie Taschen sein sollten.
> >
> > Was könnten sie sonst sein? Sie müssen abgeschlossen sein, sodass sie tun können,
> > was auch immer sie tun müssen. Aber sie brauchen eine Öffnung, damit etwas hinein- und hinauskommt.
> > Und das ist eine „Tasche“.
>
> Aber warum nur eine Öffnung zum Rein- und Rauskommen? Warum nicht viele kleine Öffnungen
> auf dem Weg? Ich denke, der Amphioxus zeigt deutlich mehr Metamerie in seinen
> Organen, und wenn wir annehmen, dass unser Vorfahre ähnlich war, warum dann nur ein
> oder zwei Taschen statt „dezentraler“ Organe?
>
> > Nun, da es Öffnungen für Dinge gibt, die hinein- UND hinausgehen, ist es
> > eigentlich nur eine dicke Röhre.
>
> Ich vermute, sogar Fischniere ist eine „dicke Röhre“, da sie vom restlichen
> Körper abgetrennt ist ... aber ich fragte mich, warum bei Säugetieren die meisten
> Organe rundliche Klumpen mit wenigen Öffnungen sind.
Dieser vorübergehende „Professor“ war ein paar Tage im Urlaub und außer Kontakt. So habe ich die gesamte Professor-Debatte und die obligatorische Wortspielwelle verpasst, nur um dann über seltsame Überlegungen zur eigentlichen Frage zu stolpern, der Herkunft innerer Organe.
Hier zeigt sich ein enormes Vorurteil, als ob Menschen, Säugetiere, Wirbeltiere und Chordati die einzigen Organismen mit differenzierten Geweben und Organismen überhaupt wären. Es stimmt, dass irgendwo am Anfang jemand Schwämme erwähnt hat, und das ist der richtige Ausgangspunkt.
Die Vorstellung von Organentwicklung ist eng mit der Vorstellung von Multizellularität verbunden. Wie begann sie und wie begann die Zelldifferenzierung? Es gibt Bakterien, die Cluster und Fäden bilden, und die prokaryotischen Blauwiesenalgen (Cyanobakterien) haben sogar eine gewisse Form der Differenzierung in Heterocystenzellen, die auf die Stickstofffixierung spezialisiert sind. Aber Prokaryoten entwickelten nie echte Multizellularität und eine Komplexität von Zelltypen. Eukaryoten fanden heraus, wie sie das genetische Material steuern können, um aus einem Genom mehrere Zelltypen zu produzieren, und außerdem, wie Signale zwischen Zellen gesendet werden, sodass Ereignisse in einer Zelle die Aktivität einer anderen verändern können. Alle vielzelligen Eukaryoten inklusive der protistischen Braunalgen und Rotalgen und der Pilze haben spezialisierte differenzierte Zelltypen, die zusammenarbeiten, um den funktionierenden Organismus zu bilden. Die Grünalgen zeigen klar mehrere Beispiele (googeln Sie „Volvocine line“) und zeigen nahe verwandte, aber unterscheidbare Organismen mit einer Zelle, einigen Zellen, einem Dutzend oder mehr Zellen bis hin zu Volvox mit Hunderten von Zellen. Pflanzen zeigen einen klaren Entwicklungspfad von Moosen, die gut differenzierte Gewebe mit unterschiedlichen Zellstrukturen und -funktionen besitzen, zu Gefäßpflanzen mit ausgeprägten Organen: Wurzel, Stamm und Blatt. Ähnlich zeigen Tiere eine vergleichbare Bandbreite. Schwämme enthalten einige Arten von spezialisierten Zellen, die koordiniert zusammenarbeiten, damit der Organismus überleben kann. Die Cnidaria (Hydra, Korallen und Seeanemonen, Quallen) haben recht klar definierte Gewebe (einen Verbund ähnlicher Zelltypen mit einer klaren Funktion), organisiert, um nervöse, muskuläre, verdauende und reproduktive Funktionen auszuführen. Die Flachwürmer (Plattwürmer) zeigen klar definierte Organe (eine Struktur, die aus mehr als einem Gewebetyp besteht, organisiert, um koordiniert zu funktionieren und eine bestimmte Funktion auszuführen): Verdauung, Nervensystem, Muskulatur, Ausscheidung, Fortpflanzung. Diese Tiere zeigen weder die tubuläre Organisationsform noch das Coelom, das zuvor erwähnt wurde. Organe hängen nicht davon ab. (Beachten Sie, die Plattwürmer können degenerierte Formen sein, die von einem coelomatischen Vorfahren abgeleitet wurden – in diesem Fall sollten auch Rundwürmer und Rotiferen sowie eine Reihe weniger bekannter Stämme betrachtet werden, bei denen echte Organe, aber kein Coelom vorhanden sind.)
Röhren und Säcke sind lediglich äußerst praktische Formen zur Erfüllung vielfältiger Funktionen. Zellen können sich in Blätter, Filamente und kompakte Massen formen, wie man es bei Protozoen, Pilzen, und im Pflanzen- und Tierreich sieht. Massive kompakte Gewebe sind extrem schwer aufrechtzuerhalten, denn Diffusion kann Nährstoffe und Atemgase nicht in das Innere liefern und Abfallstoffe nicht abführen. Daher werden hauptsächlich Blätter und Filamente gebildet. Gebogene Blätter, die Röhren und Säcke formen, erlauben es, Flüssigkeiten mit essenziellen Chemikalien durch den Körper von einem Teil zum anderen zu transportieren. Auf diese Weise können Zellen, die chemische Stoffe synthetisieren und ausscheiden, deren Sekrete an anderen Stellen wirken, wo Zellen spezialisiert sind, um diese zu nutzen oder auf sie zu reagieren. Und da Zellen im Grunde biochemische Maschinen sind, ist das der einzige wirklich gute Weg, einen komplexen Körper aufzubauen.
Nebenbei sind Verdauungs- und Fortpflanzungssysteme die ersten und wichtigsten bei komplexen Tieren, während sensible/motorische und exkretorische (harn-, nicht kotbezogene) Systeme dicht dahinter folgen. Atem- und Kreislaufsysteme sind vergleichsweise neue Entwicklungen, die nur nötig wurden, als die Körpergröße so groß wurde, dass Strukturen nicht mehr nah genug an der Körperoberfläche für das periphere Verdauungssystem und die dortige Diffusion zur Funktionsausführung waren. Skelettstrukturen sind für aquatische Typen über weiten Bereich unnötig. Als genügend Tiere verschiedener komplexer Typen entstanden und zu wirksamen Räubern wurden, wurden dann eine Reihe spezialisierter schützender (und fossilerzeugender) Schutzvorrichtungen notwendig, und wir haben die kambrische Radiation (Explosion?) Das war allerdings eine lange Periode der Entwicklung komplexer Tiere vorausgehend.
In jedem Fall gibt es zahlreiche Beispiele von Organismen, nicht nur Wirbeltieren und nicht nur Tieren, die verschiedene Stadien der Komplexität in Zelltyp und Organisation zeigen und illustrieren, wie die Evolution die inneren Organe hervorgebracht haben könnte, die wir in modernen Tieren finden. (Hinweis: Ich schlage nicht vor, dass wir Wirbeltiere tatsächlich eine „Schwamm“-Phase, dann eine „Cnidaria“- und „Plattwurm“-Phase in unserer eigenen Evolution durchlaufen haben. Nur dass Schwämme, Cnidaria und Plattwürmer Entwicklungsstufen illustrieren, die in dieser Evolution als Zwischenstufen gedient haben könnten.)
Auf einem völlig anderen Ansatz betrachten wir die Entwicklung eines mehrzelligen Organismus mit komplexen Organen und Organsystemen. Er beginnt als einzelne Zelle, dann als ein Haufen relativ undifferenzierter Zellen, der allmählich Differenzierung und Struktur im Prozess der Organogenese entwickelt. Und er muss zugleich als lebender, metabolischer Organismus vollständig funktionieren. Die regulatorischen Gene, die einen solchen Prozess steuern, sind der Schlüssel zum Verständnis, wie er funktioniert, und diese regulatorischen Gene sind weit verbreitet im Tierreich. Offenbar war die Entwicklung dieser Gene in frühen tierähnlichen Protisten der Schlüssel zur Evolution vielzelliger, organtragender Tiere.
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Auswahl des Monatsredakteurs: Mai 2006
von Tuokku
Betreff: Wollen Sie wirklich von einem Affen abstammen? Ja, ja möchte ich Datum: 5 Mai 2006 Message-ID: 1146866906.958147.104100@e56g2000cwe.googlegroups.com
Zunächst denke ich, eine Einleitung ist angemessen, da dies mein erster Beitrag in dieser Gruppe ist. Ich glaube, es ist übrigens auch mein erster Usenet-Beitrag überhaupt, obwohl ich früher regelmäßig in BBSs, Fidonet und später in WWW-Foren aktiv war.
Ich bin 27 und männlich. Ich habe einen M.Sc. in Informatik und promovieren im Bereich Ingenieurinformatik. Meine Hauptforschungsthemen sind Data Mining und Computerethik. Nein, die haben nicht viel miteinander zu tun, aber so bin ich eben. Ich hatte Nebenfächer in Mathematik und Philosophie.
Ich war schon mein ganzes Leben lang ein hoffnungsloser Wissenschaftsenthusiast. Vor allem konnten über viele Jahre die Physik und die Astronomie meine Aufmerksamkeit dominieren (neben Informatik und Mathematik, natürlich), aber meine kürzliche Anschaffung einer David-Attenborough-DVD-Sammlung hat die in mir schlummernde Biologie-Begeisterung wieder angefacht. Das führte wiederum zu Talk.Origins, das ich in den letzten Tagen mit großer Begeisterung durchstöbere. Besonders habe ich das POTM-Archiv genossen; ich habe dort echte Einsichten gefunden – und ich verwende den Begriff nicht leichtfertig – in die Evolution, in das Wesen der Wissenschaft und in die menschliche Existenz.
So bin ich auf das „Argument“ gestoßen, das in der Betreffzeile meines Beitrags in der Liste der creationistischen Behauptungen steht. Es ist natürlich nicht streng gesagt ein Argument im klassischen dialektischen Sinn und ist argumentativ (ohne Wortspielabsicht) auch nicht einmal als solches gemeint. Es ist leicht zu erkennen, dass es darauf angelegt ist, statt die Vernunft anzusprechen, eher die Emotionen anzusprechen; aus logischer Sicht ist es daher leicht zurückzuweisen. Die Antwort in Mark Isaaks Liste unternimmt sogar den Versuch, zu erklären, warum es kein so großes Problem sein muss, von einem Affen abzuleiten zu sein, doch sie ist zwangsläufig knapp und oberflächlich. Kein Vorwurf gegen den Editor oder den Autor; ich verstehe sehr gut, warum es so sein muss.
Ich denke jedoch, ich könnte etwas Bedeutungsvolles beitragen – eine persönliche Erfahrung, etwas, das mir vor ein paar Stunden tatsächlich eingefallen ist. Vielleicht hilft es jemandem, der tatsächlich durch dieses „Affenschnickschnack“ verunsichert ist, zu verstehen, warum so viele Menschen damit scheinbar vollkommen „gelassen“ umgehen. Vielleicht auch nicht. Vielleicht gibt es hier im Forum keine solchen Menschen. Wie auch immer, ich wollte das mit jemandem teilen, und ich dachte, die Leute hier würden am ehesten verstehen, was ich meine.
Also: Möchte ich von einem Affen abstammen (einem Affen, was auch immer – lassen wir das nicht weiter ausufern)? Offensichtlich kann ich mich nicht dafür entscheiden, aber wenn ja, würde ich nicht nein sagen. Warum? Weil es cool ist, von einem Affen abzuleiten zu sein. Es ist noch cooler, von einem kleinen, pelzigen Wesen abzuleiten, das sich in den Nächten zur Zeit der Dinosaurier durch die Dunkelheit geschlichen hat, unwissend darüber, dass es sich bald auf der Siegerseite einer großen Revolution wiederfinden würde. Noch cooler ist es, von einem Wesen aus den antiken Ozeanen abzustammen, das zu sehen versucht, ob es überhaupt eine Chance hat, zu überleben, ohne ständig in der bequemen Decke des Wassers zu liegen. Das wird immer noch cooler, bis hin zum ultimaten Vorfahren, welche Art es auch gewesen sein mochte. Ich kann mir nichts vorstellen, was mich fundamentaler mit der Welt um mich herum verbinden würde, sowohl im Raum als auch in der Zeit. Der Gedanke, einfach zufällig mitten in eine schon fertige Welt geworfen zu werden, geht mir nicht unter wie auch immer; selbst wenn die Welt speziell auf das Erscheinen meiner Art von einem wohlwollenden Schöpfer vorbereitet gewesen wäre.
Und das führt mich zu einer möglichen Perspektive auf die Vorstellung, dass der Glaube an Evolution zur Ablehnung von Moral führe. Ob das nun wahr ist oder nicht hat keinen Einfluss auf die Frage, ob Evolution stattfindet, aber ich finde diesen Punkt dennoch interessant zur Analyse. Wenn die Theorie der gemeinsamen Abstammung die Ergebnisse liefert, kann ich auf jedes einzelne lebende Wesen als eine Art entfernte(n) Verwandten schauen. Der Kaktus auf meinem Schreibtisch? Verwandte. Die Bananen in der Obstschale in meiner Küche? Verwandte. Die Birken vor dem Gebäude, in dem ich lebe? Verwandte. Die Eichhörnchen und Elstern, die ich gelegentlich in diesen Bäumen sehe? Verwandte. Die Bakterien im Magen-Darm-Trakt jener Eichhörnchen und Elstern? Verwandte. Also, wenn wir unsere Familie lieben und ehren sollen, müssen wir dann nicht alles Lebende lieben und ehren?
-Tuokku
P.S. Sie werden bemerken, dass ich dazu neige, mich manchmal etwas poetisch auszudrücken. Kleinere wissenschaftliche Ungenauigkeiten können mit künstlerischer Freiheit entschuldigt werden.
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