DNA-Analyse und molekulare Verwandtschaftsbestimmung

Die Evolutionstheorie Darwin und moderne molekularbiologische Methoden ermöglichen heute präzise Verwandtschaftsanalysen zwischen Arten. Die DNA-Analyse basiert auf dem direkten Vergleich von DNA-Sequenzen, wobei besonders nicht-codierende DNA-Abschnitte und mitochondriale DNA untersucht werden. Diese Bereiche sind ideal, da sie nicht der natürlichen Selektion unterliegen und Mutationen sich dort ungestört ansammeln können.

Definition: Die DNA-Hybridisierung ist eine Methode zur Bestimmung des Verwandtschaftsgrades zwischen Arten durch Analyse der Bindungsstärke ihrer DNA-Stränge.

Ein wichtiges Verfahren ist die DNA-Hybridisierung. Dabei werden zunächst die DNA-Doppelstränge beider zu vergleichender Arten denaturiert, wodurch Einzelstränge entstehen. Diese werden dann vermischt und können neue Hybrid-Doppelstränge bilden. Je mehr komplementäre Basen die kombinierten Einzelstränge aufweisen, desto höher ist die benötigte Temperatur zur erneuten Trennung (Schmelztemperatur). Diese Schmelztemperatur gibt Aufschluss über den Verwandtschaftsgrad.

Die molekulare Uhr ermöglicht zusätzlich eine zeitliche Einordnung der evolutionären Entwicklung. Das Prinzip basiert auf der Beobachtung, dass Mutationen in bestimmten Genen, wie dem für das Cytochrom C, mit relativ konstanter Rate auftreten - etwa alle 24 Millionen Jahre. Durch Zählen der Unterschiede in den Aminosäuresequenzen lässt sich der ungefähre Zeitpunkt der Artaufspaltung bestimmen. Diese Methode ist genauer als der klassische Präzipitintest, hat aber auch ihre Grenzen, da eine Aminosäure oft von mehreren Basentripletts codiert werden kann.

Die Evolution der Primaten und Menschen: Ein detaillierter Vergleich

Die Evolutionstheorie Darwin zeigt sich besonders deutlich in der Entwicklung der Primaten zum Menschen. Diese evolutionäre Reise verdeutlicht die Synthetische Evolutionstheorie in der Praxis und zeigt wichtige Anpassungsprozesse.

Die Primaten als Herrentiere weisen charakteristische Merkmale auf, die sich im Laufe der Evolution weiterentwickelt haben. Besonders auffällig sind die fünfgliedrigen Greifhände und -füße mit abspreizbaren Daumen und Großzehen, die eine präzise Manipulation von Objekten ermöglichen. Die frontale Augenstellung ermöglicht räumliches Sehen - ein entscheidender Vorteil für das Leben in den Bäumen und später für die Werkzeugnutzung.

Definition: Die Primatenevolution kennzeichnet sich durch zunehmende Gehirnkomplexität, Reduktion des Schwanzes und Entwicklung einer trockenen, dünnen Nasenscheidewand.

Bei den Halbaffen (wie Lemuren und Kattas) finden wir noch ursprünglichere Merkmale: eine lange Schnauze vor dem Gesichtsschädel, leicht seitliche Augenstellung und einen feuchten Nasenspiegel. Der vierbeinige Gang und der lange Schwanz zeigen ihre primär arboreale Lebensweise. Die Entwicklung zu den Menschenaffen (Gorillas, Schimpansen, Orang-Utans, Bonobos) brachte bedeutende Veränderungen: Die Schnauze verlagerte sich unter den Gesichtsschädel, die Stirn wurde flacher, und es entwickelte sich eine Tendenz zur aufrechten Haltung.