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Entstehung des Lebens aus evolutionärer Sicht

Jedes lebende System besteht aus mehreren Untersystemen. Dabei gibt es eine Mindestanzahl von Untersystemen, ohne die das System nicht lebensfähig wäre. Wenn nur eins davon entfernt wird, stirbt das System.

Der Mensch muss folgende Einrichtungen haben:
Blutkreislauf - Stoffwechsel - Skelett - Bewegungsapparat - Wahrnehmungsorgane - usw.
Diese müssen zusammenarbeiten, geregelt werden und bestehen wiederum aus Untersystemen, die wieder aus Untersystemen, die wieder aus Untersystemen bestehen.
Von der oberen Ebene Mensch geht es von Ebene zu Ebene nach unten bis in den molekularen, atomaren Bereich.
Wenn man annimmt, dass die Zelle die kleinste lebende Einheit ist, dann muss die Evolutionstheorie plausibel nachweisen können, wie die Zelle durch Höherentwicklung von anorganischer Materie über einige Ebenen entstanden ist.

Betrachten wir ein Fortbewegungssystem einer Zelle, das bakterielle Flagellum:

Abb. 9.27 (links) Schemazeichnung einer Bakterienzelle mit Rotationsmotor und Geißel.Das Feld am „Vorderende“ des Bakteriums bezeichnet einen Bereich der Cytoplasmamembran,welcher dicht mit Chemosensoren besetzt ist. Man hat dieses Chemosensorenfeld auch die „Nase“ des Bakteriums genannt. Von dort werden Steuersignale (Pfeile) an die Motoren übertragen, die ihrerseits die Flagellen in Rotation versetzen. Flagellen erzeugen durch Rotation den Vortrieb. (Nach MADDOCK & SHAPIRO (1993) und PARKINSON & BLAIR (1993), verändert)



Abb. 9.30 (rechts) Notwendige Komponenten für einen hypothetischen, primitiven Bakterienrotationsmotor. Jede Komponente ist notwendig, damit eine erste selektionsfähige Struktur entsteht.

Die Geißel (Flagellum) selbst besteht nur aus einer Proteinart.. Kompliziert ist der Motor mit seinen Untersystemen



Abb. 9.28 Schemazeichnung der Struktur eines Escherichia coli-Bakterienmotors mit den Abkürzungen der verschiedenen Gene,welche den Motor aufbauen (A).Der Motor ist aus einer Geißel (= „Schiffsschraube“), einem Winkelstück, der Motorachse, zwei Lagern („Ring“) und der Antriebseinheit (Mot bzw.Motor-Proteine) aufgebaut. Die Abkürzungen der für die Steuerung verantwortlichen Proteine (Chemotaxis,„Switch“), die auch Bestandteil des Motors sind, sind ebenfalls angegeben.Die Proteine des Typ 3-Sekretionssystems sind für den Transport der außerhalb der Zelle liegenden Motorproteine notwendig. In B sind Regulationsproteine gezeigt,welche die Synthese der Motorkomponenten steuern.

Michael J. Behe schreibt in seinem Buch "Darwins Black Box" (leicht abgewandelt):
DAS BAKTERIELLE FLAGELLUM
Einige Bakterien können auf eine fantastische Schwimmvorrichtung, das Flagellum, verweisen, die keine Entsprechung in komplexeren Zellen hat.' Im Jahr 1973 wurde entdeckt, dass einige Bakterien schwimmen, indem sie sich mithilfe rotierender Flagellen (Geißeln) fortbewegen. Das bakterielle Flagellum wirkt also wie ein rotierender Propeller. Es ist ein langes, haarähnliches Filament, das in die Zellmembran eingebettet ist. Am Ende der Geißel, wo sie am dicksten ist, in der Nähe der Zelloberfläche befindet sich eine Ausstülpung. An dieser Stelle ist die Geißel an den Rotorantrieb gekoppelt. Das Material dieses Anschlusses liefert ein Protein, das als "Hakenprotein" bezeichnet wird.
Der bakterielle rotierende Motor muss die gleichen mechanischen Elemente wie andere, sich drehende Vorrichtungen besitzen:
einen Rotor (das rotierende Element) und einen Stator (das nichtbewegliche Element). Die Tatsache, dass der bakterielle flagellare Motor rotiert, war eine sensationelle, unerwartete Entdeckung. Im Gegensatz zu anderen Systemen, die Bewegung erzeugen (z.B. Muskeln), nutzt der bakterielle Motor nicht unmittelbar Energie, die in einem "Speichermolekül" wie ATP festgelegt ist. Um das Flagellum in Bewegung zu setzen, verwendet er vielmehr Energie, die durch einen Säurefluss über die Bakterienmembran erzeugt wird.
Die Anforderungen an einen Motor, der nach einem solchen Prinzip arbeitet, sind außerordentlich komplex und stehen im Mittelpunkt intensiver Forschungen. Man hat eine Reihe von Modellen für den Motor vorgeschlagen, von denen keines einfach strukturiert ist.
Das bakterielle Flagellum verwendet einen Rudermechanismus. Daher muss es den gleichen Anforderungen gerecht werden wie andere derartige schwimmende Systeme. Weil das bakterielle Flagellum notwendigerweise aus mindestens drei Teilen - einem Ruder, einem Rotor und einem Motor - besteht, ist es irreduzibel komplex. Eine allmähliche Evolution des Flagellums sieht sich daher gewaltigen Hindernissen gegenüber. Die allgemeine Fachliteratur über das bakterielle Flagellum ist umfangreich. Tausende von Aufsätzen sind im Laufe der Jahre zu diesem Thema veröffentlicht worden. Das überrascht nicht, weil das Flagellum ein faszinierendes biophysikalisches System darstellt und begeißelte Bakterien medizinisch von Bedeutung sind. Dennoch fehlt auch hier die entsprechende evolutionstheoretische Literatur völlig. Selbst wenn uns gesagt wird, dass wir die gesamte Biologie durch die Brille der Evolution sehen müssen, ist kein Wissenschaftler je mit einem Modell an die Öffentlichkeit getreten, das die allmähliche Evolution dieser außergewöhnlichen molekularen Maschine erklären kann.

Wenn wir uns alles ansehen, was die Menschen geschaffen haben, von einem steinernen Faustkeil bis zum neuesten PC, dann sehen wir, dass dabei intelligente Planung Voraussetzung war.
Bei allen anderen komplexen Dingen, die ohne den Menschen entstanden sind, von einer "einfachen" Zelle bis zum unwahrscheinlich komplizierten menschlichen Gehirn, sieht es die Evolutionstheorie als Fakt an, dass alles durch ungerichtete Selbstorganisation entstanden ist. Die Medien scheinen uns davon überzeugen zu wollen.

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(2)Makroevolution
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Die Grafiken wurden freundlicherweise von der Studiengemeinschaft Wort und Wissen zur Verfügung gestellt.

 
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