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Evolution heute

Die Evolution hat nicht aufgehört

Die Kette endete nicht mit dir. In jeder Generation werden manche vererbten Varianten etwas häufiger und andere etwas seltener. Meist geschieht das zu langsam, um es zu sehen. Manchmal ist es schnell genug, um es innerhalb eines Menschenlebens zu messen.

Was „sich entwickeln“ hier heißt

Eine Population entwickelt sich, wenn sich die Häufigkeit vererbter Varianten von einer Generation zur nächsten verändert. Einzelne Lebewesen entwickeln sich in diesem Sinn nicht während ihres Lebens; Populationen tun es, über Generationen. Evolution heißt nicht, besser oder fortschrittlicher zu werden, nur besser zu den Bedingungen des Augenblicks zu passen, und manchmal nicht einmal das.

Wie schnell?

Jeder Punkt ist einer der Fälle unten, eingeordnet danach, wie viele Jahre die Veränderung ungefähr dauerte. Die Skala springt bei jedem Schritt um das Zehnfache. Hohle Punkte sind sehr unsicher. Die Finken und die Elefanten veränderten sich in etwa einer Generation; bei den Fällen beim Menschen waren es Hunderte Generationen.

  1. 5 Finkenschnäbel nach einer DürreEine Generation
  2. 4 Elefanten ohne StoßzähneEtwa 25 Jahre
  3. 6 Eidechsen auf einer neuen InselEtwa 35 Jahre
  4. 7 Kröten, die sich schneller ausbreitenEtwa 70 Jahre
  5. 8 Klee in der StadtJahrzehnte bis Jahrhunderte
  6. 3 Taucher mit größerer MilzUnbekannt; sie leben seit mindestens 1.000 Jahren vom Meer
  7. 1 Milch trinken als ErwachsenerInnerhalb der letzten 7.500 Jahre
  8. 2 Atmen in dünner LuftVielleicht etwa 9.000 Jahre, sehr unsicher

Beim Menschen In der Natur

Beim Menschen

Foto: Martin Abegglen · CC BY-SA 2.0

1 Milch trinken als Erwachsener

Wo
Europa, Ostafrika, Naher Osten
Wie lange
Innerhalb der letzten 7.500 Jahre

Wie andere Säugetiere hören die meisten Menschen nach der Kindheit auf, Laktase zu bilden, das Enzym, das Milchzucker verdaut. Bei manchen bleibt es eingeschaltet. Varianten, die es eingeschaltet lassen, entstanden mehrmals unabhängig voneinander bei Hirtenvölkern und breiteten sich aus, nachdem Menschen begonnen hatten, Rinder und Ziegen zu halten. Heute können ungefähr ein Drittel der Erwachsenen weltweit Milch gut verdauen, mit großen Unterschieden zwischen Regionen.

Woher wir es wissen

Alte DNA zeigt, dass die häufigste europäische Variante vor etwa 5.000 Jahren noch selten war und erst später häufig wurde. In Ostafrika und im Nahen Osten erfüllen andere Varianten dieselbe Aufgabe.

Vorsicht: Warum sich die Varianten so schnell ausbreiteten, ist umstritten. Menschen tranken Milch lange bevor die Varianten häufig waren. Eine Idee: In Hungersnöten und Seuchen machte Milch Menschen ohne die Variante gerade im schlimmsten Moment krank, sodass Träger häufiger überlebten.

Foto: Luo Shaoyang from Beijing, China · CC BY 2.0

2 Atmen in dünner Luft

Wo
Das Hochland von Tibet
Wie lange
Vielleicht etwa 9.000 Jahre, sehr unsicher

In 4.000 Metern Höhe enthält jeder Atemzug etwa 40 % weniger Sauerstoff als auf Meereshöhe. Jeder, der so hoch kommt, bildet zusätzliche rote Blutkörperchen, und bei manchen Menschen aus dem Tiefland geht das zu weit und verdickt das Blut. Die meisten Tibeter tragen eine Version des Gens EPAS1, die diese Reaktion in Grenzen hält.

Woher wir es wissen

Diese Version fehlt bei benachbarten Han-Chinesen im Tiefland fast ganz. Ihre DNA gleicht der der Denisova-Menschen, einer ausgestorbenen Menschengruppe; vermutlich gelangte sie zu den Vorfahren der Tibeter, als beide Gruppen sich vor Zehntausenden von Jahren begegneten. Einer Schätzung zufolge begann sie sich vor etwa 9.000 Jahren auszubreiten, doch die Spanne ist groß.

Vorsicht: Menschen in den Anden passten sich auf andere Weise an die Höhe an. Die Evolution kann ein ähnliches Ergebnis auf verschiedenen Wegen erreichen.

Foto: Marcin Falenczyk · CC BY-SA 3.0

3 Taucher mit größerer Milz

Wo
Die Bajau in Südostasien
Wie lange
Unbekannt; sie leben seit mindestens 1.000 Jahren vom Meer

Die Bajau leben seit mindestens tausend Jahren vom Meer, und manche tauchen stundenlang am Tag, jeweils mit einem einzigen Atemzug. Beim Tauchen presst die Milz zusätzliches sauerstoffreiches Blut in den Körper. Die Milz der Bajau ist etwa 50 % größer als die ihrer Nachbarn an Land, selbst bei denen, die nicht tauchen.

Woher wir es wissen

Taucher wie Nichttaucher unter den Bajau hatten eine größere Milz, was eher auf Vererbung als auf Training hindeutet. Eine Genvariante, die mit der Milzgröße zusammenhängt, ist bei ihnen häufig.

Vorsicht: Das ist eine einzige Studie mit weniger als hundert Menschen, und sie wurde noch nicht wiederholt.

In der Natur

Foto: PDUSGov · Public domain

4 Elefanten ohne Stoßzähne

Wo
Gorongosa-Nationalpark, Mosambik
Wie lange
Etwa 25 Jahre

Im Bürgerkrieg von 1977 bis 1992 wurden etwa 90 % der Elefanten des Parks getötet, viele wegen ihres Elfenbeins. Weibchen, die ohne Stoßzähne geboren waren, überlebten eher. Unter den Weibchen, die den Krieg überlebten, hatte etwa die Hälfte keine Stoßzähne, gegenüber etwa einem Fünftel vorher. Unter ihren nach dem Krieg geborenen Töchtern ist etwa ein Drittel ohne Stoßzähne.

Woher wir es wissen

Forschende fanden heraus, dass das Merkmal dem X-Chromosom folgt, und brachten es mit Genen in Verbindung, die Zähne formen. Sie vermuten, dass dieselbe Variante für Männchen tödlich ist; das würde erklären, warum man fast nie stoßzahnlose Bullen sieht.

Vorsicht: Diese Veränderung wurde von der Elfenbeinjagd im Krieg angetrieben. Stoßzähne sind für Elefanten wichtig: Sie graben damit und schälen Rinde, die Veränderung hat also ihren Preis.

Foto: Charles J. Sharp · CC BY-SA 3.0

5 Finkenschnäbel nach einer Dürre

Wo
Daphne Major, Galápagos
Wie lange
Eine Generation

In der Dürre von 1977 gingen auf einer winzigen Insel die kleinen, weichen Samen aus. Mittelgrundfinken mit tieferen Schnäbeln konnten die großen, harten Samen knacken, die übrig blieben, und mehr von ihnen überlebten. Ihre Nachkommen bekamen im Durchschnitt etwa 4 % tiefere Schnäbel als die Generation davor.

Woher wir es wissen

Peter und Rosemary Grant vermaßen vier Jahrzehnte lang, Jahr für Jahr, fast jeden Vogel der Insel und konnten Eltern und Nachkommen verfolgen.

Vorsicht: In späteren Jahren kehrte sich die Richtung um, als nasse Jahre kleinere Schnäbel begünstigten. Die Evolution folgt den Bedingungen; sie hat kein Ziel.

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Foto: Mariomassone · CC BY-SA 4.0

6 Eidechsen auf einer neuen Insel

Wo
Pod Mrčaru, Kroatien
Wie lange
Etwa 35 Jahre

1971 brachten Forschende fünf Paare Ruineneidechsen auf eine kleine Insel mit wenigen Insekten, aber vielen Pflanzen. Als Wissenschaftler 2004 bis 2006 zurückkehrten, machten Pflanzen ein Drittel bis mehr als die Hälfte der Nahrung aus, gegenüber wenigen Prozent auf ihrer Herkunftsinsel. Die Eidechsen hatten größere Köpfe, einen stärkeren Biss und kleine Klappen im Darm, die bei anderen Populationen dieser Art nicht vorkommen und die Nahrung bremsen, damit sie verdaut werden kann.

Woher wir es wissen

Die mitochondriale DNA der Inseleidechsen ist von der der Ursprungspopulation nicht zu unterscheiden.

Vorsicht: Ein Teil der Veränderung könnte daher kommen, wie jede Eidechse mit dieser Nahrung aufwuchs, statt aus Veränderungen der Gene. Welcher Teil was ist, ist nicht ganz geklärt.

Foto: John Robert McPherson · CC BY-SA 4.0

7 Kröten, die sich schneller ausbreiten

Wo
Nordaustralien
Wie lange
Etwa 70 Jahre

Agakröten wurden 1935 nach Australien gebracht, um Käfer in Zuckerrohrfeldern zu fressen, und breiteten sich über das Land aus. Kröten an der Front der Invasion haben längere Beine und legen jede Nacht weitere Strecken zurück als Kröten älterer Populationen. Die Front rückte früher etwa 10 Kilometer im Jahr vor; heute sind es mehr als 50.

Woher wir es wissen

Forschende verfolgten Kröten mit Funksendern und vermaßen ihre Beine im ganzen Verbreitungsgebiet, von den ältesten Populationen bis zu den jüngsten.

Vorsicht: Das geschieht teils, weil die schnellsten Kröten an der Front zusammentreffen und sich miteinander paaren, nicht nur, weil schnellere Kröten besser überleben.

Foto: Amada44 · Public domain

8 Klee in der Stadt

Wo
160 Städte in 26 Ländern
Wie lange
Jahrzehnte bis Jahrhunderte

Weißklee kann Blausäure bilden, um Tiere abzuschrecken, die ihn fressen. In etwa der Hälfte der untersuchten Städte bilden Pflanzen im Zentrum seltener Blausäure als die im umliegenden Land. Dieselbe Veränderung ist immer wieder, unabhängig voneinander, in verschiedenen Städten geschehen.

Woher wir es wissen

Über 280 Forschende sammelten etwa 110.000 Pflanzen entlang von Linien von der Stadt aufs Land und testeten jede auf Blausäure. In 26 Städten lasen sie außerdem die Genome von etwa 2.000 Pflanzen.

Vorsicht: Warum Städte Klee ohne Blausäure begünstigen, ist nicht überall gleich. Weniger grasende Tiere und andere Temperaturen sind beides mögliche Gründe.

Hat die Medizin die Evolution des Menschen gestoppt?

  • Nein. Jedes Kind kommt mit etwa 70 neuen Veränderungen in seiner DNA zur Welt, die keiner der Eltern hatte. Diese neuen Varianten sind der Rohstoff; Selektion sind sie nicht.
  • Manche Menschen haben noch immer mehr Kinder als andere, aus vielen Gründen, und Studien bringen einen Teil davon mit vererbten Varianten in Verbindung. Die Selektion hat sich verändert, nicht aufgehört.
  • In der Evolution bedeutet „Fitness“ nur, wie viele Kinder jemand hat. Über Gesundheit, Begabung oder Wert eines Menschen sagt sie nichts.
  • Auch der Zufall verschiebt, wie häufig Varianten sind, besonders in kleinen Gruppen.
  • Verändert hat sich, was hilft oder schadet. Medizin, Nahrung und Städte sind heute Teil unserer Umwelt, so wie die Dürre für die Finken.

Deine Vorfahren waren nie fertige Produkte, und du bist es auch nicht. Du bist ein Glied in einer Kette, die noch wächst.

Zum Weiterlesen

  1. Itan et al. 2009. The origins of lactase persistence in Europe. PLoS Computational Biology 5: e1000491. doi:10.1371/journal.pcbi.1000491
  2. Itan et al. 2010. A worldwide correlation of lactase persistence phenotype and genotypes. BMC Evolutionary Biology 10: 36. doi:10.1186/1471-2148-10-36
  3. Ségurel & Bon 2017. On the evolution of lactase persistence in humans. Annual Review of Genomics and Human Genetics 18: 297. doi:10.1146/annurev-genom-091416-035340
  4. Tishkoff et al. 2007. Convergent adaptation of human lactase persistence in Africa and Europe. Nature Genetics 39: 31. doi:10.1038/ng1946
  5. Evershed et al. 2022. Dairying, diseases and the evolution of lactase persistence in Europe. Nature 608: 336. doi:10.1038/s41586-022-05010-7
  6. Huerta-Sánchez et al. 2014. Altitude adaptation in Tibetans caused by introgression of Denisovan-like DNA. Nature 512: 194. doi:10.1038/nature13408
  7. Zhang et al. 2021. The history and evolution of the Denisovan-EPAS1 haplotype in Tibetans. PNAS 118: e2020803118. doi:10.1073/pnas.2020803118
  8. Ilardo et al. 2018. Physiological and genetic adaptations to diving in sea nomads. Cell 173: 569. doi:10.1016/j.cell.2018.03.054
  9. Campbell-Staton et al. 2021. Ivory poaching and the rapid evolution of tusklessness in African elephants. Science 374: 483. doi:10.1126/science.abe7389
  10. Boag & Grant 1981. Intense natural selection in a population of Darwin’s finches. Science 214: 82. doi:10.1126/science.214.4516.82
  11. Grant & Grant 2002. Unpredictable evolution in a 30-year study of Darwin’s finches. Science 296: 707. doi:10.1126/science.1070315
  12. Herrel et al. 2008. Rapid large-scale evolutionary divergence in morphology and performance associated with exploitation of a different dietary resource. PNAS 105: 4792. doi:10.1073/pnas.0711998105
  13. Phillips et al. 2006. Invasion and the evolution of speed in toads. Nature 439: 803. doi:10.1038/439803a
  14. Shine, Brown & Phillips 2011. An evolutionary process that assembles phenotypes through space rather than through time. PNAS 108: 5708. doi:10.1073/pnas.1018989108
  15. Santangelo et al. 2022. Global urban environmental change drives adaptation in white clover. Science 375: 1275. doi:10.1126/science.abk0989
  16. Stearns et al. 2010. Measuring selection in contemporary human populations. Nature Reviews Genetics 11: 611. doi:10.1038/nrg2831
  17. Jónsson et al. 2017. Parental influence on human germline de novo mutations in 12,000 trios. Nature 549: 519. doi:10.1038/nature24018

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fromLUCA LUCA ist der letzte gemeinsame Vorfahre allen Lebens: die Population einzelliger Lebewesen, von der alles heutige Leben auf der Erde abstammt. Er lebte vor ungefähr vier Milliarden Jahren; die Schätzungen gehen auseinander.
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