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EvolutionZoomA-Z

Fachgebiet - Biologie, Genetik

Der Begriff Evolution (von lateinisch evolvere "sich entwickeln") beschreibt in der Biologie die Entwicklung von Organismen durch Veränderungen ihres Merkmalsgefüges in der Generationenfolge. Biologische Evolution vollzieht sich in Populationen von Lebewesen.

Die Auffassung, dass die heutigen Lebewesen auf einer Entwicklung beruhen und dabei kompliziertere Formen aus einfacheren hervorgegangen sind, hatte sich in der Wissenschaft bereits Anfang des 19. Jahrhunderts durchgesetzt, wobei die stammesgeschichtlichen Zusammenhänge durch unterschiedliche, miteinander konkurrierende Hypothesen erklärt wurden. Einer umfassenden Evolutionstheorie verhalf erst Charles Darwin mit seinem epochalen Werk "On the Origin of Species by Means of Natural Selection" zum Durchbruch, in dem er alle damals bekannten Indizien zusammentrug und vor allem erstmals eine in sich schlüssige kausale Erklärung des Evolutionsprozesses vorlegte.

Nach der heute von der überwiegenden Mehrheit der Biologen anerkannten Evolutionstheorie, die im Wesentlichen auf dem Konzept Darwins beruht, erklärt sich die Evolution durch zwei Phänomene: zum einen das Vorhandensein genetischer Variabilität, zum anderen die Existenz von Mechanismen, die bestimmte genetische Varianten bevorzugen und fixieren. Genetische Variabilität entsteht durch zufällige Mutations- und Rekombinationsereignisse. Wie sich die so entstandenen genetischen Varianten durchsetzen, hängt von zwei evolutionären Kräften ab, der (natürlichen) Selektion, wie sie bereits von Darwin beschrieben wurde, und von gewissen Zufallsprozessen, die man in dem Begriff "Genetische Drift" zusammenfasst.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

BiodiversitätLevel 160 min.

BiochemieBiologische GrundlagenAllgemeine biologische Grundlagen

Biodiversität ist mehr als nur die Anzahl verschiedener Arten eines Ökosystems. Diese Lerneinheit gibt einen kurzen Überblick, welche Faktoren zur Biodiversität beitragen, wie sich Biodiversität messen lässt und in welchem Ausmaß besonders Ökosysteme mit großer Biodiversität wie z.B. der tropische Regenwald oder Warmwasserkorallenriffe durch den Eingriff des Menschen gefährdet sind.

Konzept der LeitstrukturLevel 260 min.

PharmaziePharmazeutische ChemieWirkstoffdesign

Die Suche nach neuen Wirkstoffen orientiert sich an den so genannten Leitstrukturen. Dieser Begriff bezeichnet den zwei- und dreidimensionalen Aufbau von Stoffen, die bereits einige der gewünschten Eigenschaften besitzen, aber andere vermissen lassen. Die meisten Leitstrukturen ergaben sich aus pflanzlichen, tierischen, mikrobiellen und körpereigenen Naturstoffen wie z.B. Neurotransmittern und Hormonen, wobei nur wenige der Vorlagen selbst als Arzneien zum Einsatz kommen. Eine ständig anwachsende Gruppe von Leitstrukturen wurde jedoch auch aus synthetischen Substanzen entwickelt, die klassisch in Tierversuchen auf biologische Wirksamkeit getestet wurden. Heute steht hierzu ein vollautomatisiertes Screening in Zellkulturen sowie molekularen Testsystemen zur Verfügung (High-Troughput-Screening, HTS).

Evolution der SexualitätLevel 120 min.

BiochemieBiologische GrundlagenAllgemeine biologische Grundlagen

Diese Lerneinheit vermittelt Hintergrundinformationen und Denkanstöße zum Verständnis der Evolution der sexuellen Fortpflanzung.

Evolutive MethodenLevel 245 min.

BiochemieArbeitsmethodenGentechnische Verfahren

Beispiele zur Anwendung evolutiver Methoden: Phagen- und Ribosomen-Display, Merrifield-Synthesen.

EvolutionLevel 260 min.

BiochemieBiologische GrundlagenAllgemeine biologische Grundlagen

Wie ist es möglich, dass aus chemischen Elementen und einfachsten Verbindungen Leben entstand? Angesichts der lebensfeindlichen Umweltbedingungen auf der noch jungen Erde, hat die Natur eine enorm Vielfalt an Lebensformen auf der Basis einfacher Biomoleküle hervorgebracht.