Evolutionsbiologie

Zeitreise zu den Ursprüngen des LebensIn diesem Lehrbuch wird die Evolutionsbiologie umfassend und anschaulich dargestellt. Der Autor belegt, dass die graduelle Herausbildung neuer Körperbauplane (Makroevolution) im Verlauf der Jahrmillionen, als Systemeigenschaft der Lebewesen, eine belegte Tatsache ist.Themenschwerpunkte:Wissenschaftstheoretische GrundlagenDarwin-Wallace-Prinzip und klassische EvolutionsbeweiseVom Neodarwinismus zur erweiterten Synthetischen TheoriePaläobiologie: Stammesentwicklung der OrganismenChemische Evolution und Ursprung der ZelleEndosymbiose und ZellevolutionMolekulare Phylogenetik und das Tree of Life-ProjektEvolutionäre Verhaltensforschung und PsychologieExperimentelle EvolutionsforschungKreationismus, Atheismus und evolutionäre EthikDurch das besondere Konzept liefert das Werk nicht nur angehenden Biologen aller Studienrichtungen, sondern auch Medizinern, Psychologen und Theologen grundlegendes Basis- und Spezialwissen.

Vorwort 91 Wissenschaftstheoretische Grundlagen:Evolution als Systemeigenschaft der Organismen 111.1 Theorienbildung und methodischer Naturalismus 121.2 Beschreibende und experimentelle Biologie 121.3 Grundfragen der Biologie: Ontogenese und Phylogenese 151.4 Physiologie und Molekularbiologie: einige Grundregeln 171.5 Evolutionsforschung als historische Wissenschaft 231.6 Evolutiver Wandel: eine Systemeigenschaft variabler Populationen 262 Entdeckungsgeschichte des Abstammungsprinzips und klassische Evolutionsbeweise 272.1 Die drei Theorien zum Ursprung der Arten 282.2 Die Abstammungslehre von J.-B. de Lamarck 292.3 Die Deszendenztheorie von C. Darwin und A. R. Wallace 302.4 Das Selektionsprinzip und die fünf Darwin¿schen Theorien 362.5 Stammbaume und Definitionen 402.6 Die klassischen Evolutionsbeweise: Übersicht 432.7 Tier- und Pflanzenzucht 442.8 Homologe Organe und Funktionswechsel 462.9 Rudimentäre Organe und Atavismen 492.10 Ergebnisse aus der Embryologie 532.11 Geographische Verbreitung der Tiere 562.12 Natürliche Selektion, Adaptation und Darwins Dilemma 613 Wissenschaftsdiziplin Evolutionsbiologie:Vom Neodarwinismus zur Erweiterten Synthetischen Theorie 713.1 Neodarwinismus 723.2 Evolutionäre Synthese 753.3 Die Synthetische Theorie: Grundlagen und Aussagen 793.4 Mikro- und Makroevolution 873.5 Artdefinitionen: Morphospezies, Biospezies und Ökotypen 893.6 Artbildung (Speziation) 923.7 Erweiterung der Synthetischen Theorie: Evolution als Merkmal des Lebens 943.8 Vom Darwinismus zur Erweiterten Synthetischen Theorie 994 Paläobiologie: Rekonstruktion der Lebewesen der Vergangenheit 1034.1 Fossilisation und Geochronologie 1044.2 Radiometrische Datierung und geologische Zeitskala 1064.3 Archaikum: Die ersten Spuren des Lebens 1084.4 Proterozoikum: Die Entstehung komplexer Zellen 1114.5 Paläozoikum: Zeitalter der ältesten hartschaligen Lebewesen 1164.6 Vulkanismus und weltweite Massenextinktion 1274.7 Mesozoikum: Zeitalter der Saurier 1304.8 Das Aussterben der Riesenreptilien: Ursachen und Folgen 1414.9 Kanozoikum: Zeitalter der Saugetiere 1454.10 Tempo und Fortschritt in der Evolution 1544.11 Lebende Fossilien, Gradualismus und Punktualismus 1564.12 Massenaussterben und die Cuvier¿sche Katastrophentheorie 1584.13 Fossile Zwischenformen, Evolutionsgeschwindigkeiten und Darwins Dilemma 1595 Chemische Evolution und Ursprung der Zelle 1635.1 Ursuppen-Hypothese: Biogenese im Reaktionskolben 1645.2 Impact-Hypothese: Organische Molekule aus dem Weltall 1675.3 Vulkanschlot-Hypothese: Die Eisen-Schwefel-Welt 1685.4 Selbst-Zusammenlagerung der Biomolekule 1705.5 Die Protozelle und LUCA: Versuch einer Rekonstruktion 1735.6 Mykoplasmen und die Minimal-Zelle 1766 Endosymbiose und Zell-Evolution: Makroevolution im Mikromaßstab 1796.1 Symbiogenesis-Hypothese 1806.2 Zell-Basistypen: Protocyten und Eucyten 1826.3 Zellulare Klassifizierung der Lebewesen: Das Drei-Domänen-System 1846.4 Die Endosymbionten-Theorie 1866.5 Primare und sekundäre Endosymbiose: Das Archaea-Eubacteria-Fusionsmodell 1906.6 Phylogenese des Phytoplanktons: Makroevolution in den Weltmeeren 1926.7 Ein lebendes Fossil aus der Vor-Endosymbiosezeit 1976.8 Modellsysteme zum Studium der Endosymbiose 1986.9 Endosymbiose als Motor der Makroevolution 2016.10 Symbiogenese und die Hopeful-Monster-Theorie 2047 Molekulare Phylogenetik und Evolution: Stammbäume und das Tree of Life-Projekt 2057.1 Klassische Systematik und Verwandtschaftsanalyse 2067.2 Molekulare Phylogenetik: Allgemeine Grundlagen 2097.3 Der universelle Stammbaum der Organismen 2107.4 Mitochondrien-DNA und Stammbaum- Rekonstruktionen 2117.5 Evolution der Landpflanzen: Entwicklungsstadien und rekonstruierte Phylogenese 2167.6 Phylogenese der Animalia: Schwamme als Gewebetiere 2207.7 Adaptive Radiation der hartschaligen Gewebetiere im Kambrium 2237.8 Adaptive Radiation der Saugetiere im Tertiär 2257.9 Ursprung des modernen Menschen: Überprüfung der Darwin¿schen Hypothese 2267.10 Molekulare Uhren, DNA-Barcodes und der Tree of Life 2308 Evolutionäre Verhaltensforschung:Rekonstruktion der Phylogenese durch Beobachtung und Vergleich 2358.1 Gürtelwürmer: Eine monophyletische Tiergruppe 2368.2 Lebende Zwischenformen 2388.3 Geschlechterkrieg und Fortpflanzungsstrategien bei wurmförmigen Hermaphroditen 2408.4 Vergleichende Beschreibung des Brutpflegeverhaltens bei Egeln 2438.5 Rekonstruktion der Phylogenese der Brutpflegemuster 2468.6 Dauer der Brutpflege und Eigröße bei Egeln und Fischen 2508.7 Fliegende Fische: Eine polyphyletische Gruppe 2518.8 Vergleichende Verhaltensstudien zum Flug der Fische 2538.9 Rekonstruktion der Phylogenese des Flugvermögens bei Oberflächenfischen 2568.10 Die vergleichende Methode: Von der Ethologie zur Evolutionären Psychologie 2589 Experimentelle Evolutionsforschung: Von der Tierzucht zur Computersimulation 2639.1 Abstammung der Haushunde 2649.2 Teosinte und Kulturmais 2669.3 Photosynthese-Mechanismen bei Blütenpflanzen 2679.4 Industriemelanismus bei Nachtfaltern 2709.5 Versuche mit Guppy-Populationen 2729.6 Rasche Artbildung bei ostafrikanischen Buntbarschen 2739.7 Unvorhersehbare Evolution bei Darwin-Finken 2779.8 Speziation durch Polyploidie bei Blütenpflanzen 2819.9 Experimente mit Bakterienkulturen 2829.10 Evolution von Ribonucleinsäure-Molekülen im Reagenzglas 2859.11 Computersimulationen, digitale Organismen und Makroevolution 2879.12 Die Gleichwertigkeit historischer und experimenteller Naturwissenschaften 29110 Evolution contra Kreation:Biogenetische Regel und evolutionäre Entwicklungsbiologie 29310.1 Rezeption der Deszendenztheorie und Politisierung der Biologie 29410.2 Kreationisten und Intelligent-Design-Theoretiker 29610.3 Flache Erde vs. naturalistische Evolution: Das Kreations-Evolutions-Kontinuum 29910.4 Ernst Haeckel und das biogenetische Grundgesetz 30110.5 Evolutionäre Entwicklungsbiologie und Hox-Gene 30510.6 Evo-Devo-Forschung: Vom Wasser-Monster zum Menschen 30711 Evolutionskritik: Diskussion und Widerlegung kreationistischer Argumente 31111.1 Biblische Schöpfungstheorie und Grundtypen-Modell 31211.2 Das Alter der Erde und der Lebewesen 31511.3 Statistische Betrachtungen zur Lebensentstehung 31711.4 Der Ursprung der Homochiralität 31811.5 Evolution und Entropiesatz 31911.6 Selbstorganisation der Materie 32111.7 Offene Fragen der Evolutionsforschung 32211.8 Evolutionsbiologie als Naturwissenschaft 32411.9 Experimente zur Überprüfung von Evolutionstheorien 32611.10 Unbewiesene Behauptungen und Verdrehung von Fakten 32711.11 Makroevolution und Bakterien-Flagellen 33111.12 Fünf-Reich-Klassifizierung der Lebewesen und die gemeinsame Abstammung 33612 Epilog: Evolution, christlicher Glaube und Ethik 33912.1 Christliche Dogmatik 34012.2 Atheismus unter Biologen 34112.3 Evolution, die Seele und der Tod 34212.4 Christliche und evolutionare Ethik 34312.5 Ein Blick in die Zukunft 347Glossar 353Kommentar von Ernst Mayr 362Die geologische Zeitskala 2012 363Literatur 365Register 375