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Das moderne Synthese (Englisch: Moderne Synthese), auch genannt neue Synthese (Englisch: Neue Synthese), ist unter Biologen weithin akzeptiert accepted^[1][Quelle?] Theorie dass Wissen aus mehreren Zweigen der Biologie, wie Paläontologie, Populationsgenetik, das Genetik von Mendel und der Evolutionstheorie von Charles Darwin, sowie die biologische Wissenschaft als Ganzes von einem Klang theoretisch Stiftung bietet.

das moderne Synthese ('Aggregation') wurde im Zeitraum zwischen 1936 und 1947 unter dem Einfluss des Aufstiegs der Populationsgenetik als Theorie entwickelt. 1942 wurde diese moderne biologische Theorie in dem Buch beschrieben Evolution: Die moderne Synthese von Julian Huxley, das bis heute als eines der wichtigsten Bücher der Biologie gilt.

Theoreme der modernen Synthese

Die moderne Synthese hat die früheren Widersprüche zwischen den Erkenntnissen von beseitigt experimentelle Genetik, Naturforscher und Paläontologen. Die Theorie besagt, dass:^[2][3][4]

1. Alle evolutionären Phänomene können dank der bekannten genetischen Mechanismen und der Beobachtungen von Forschern auf diesem Gebiet erklärt werden.
2. Evolution schreitet allmählich voran. Geringfügige genetische Veränderungen und Rekombinationen sind nach natürlicher Selektion geordnet. Diskontinuitäten zwischen den Arten (Taxa) durch geografische Trennung und Artensterben entstanden, nicht durch Salzung. Gradualismus bedeutet jedoch nicht, dass Veränderungsprozesse in einem festen Tempo stattfinden.
3. Selektion ist der wichtigste Veränderungsmechanismus. Schon kleine Vorteile können große Folgen haben. Auswahl funktioniert nur bei Phänotypen in ihrer Umgebung. Die Rolle von genetische Drift ist in diesem Zusammenhang von untergeordneter Bedeutung.
4. Die Evolution wirkt sich auf die Bevölkerung aus. Die genetische Vielfalt innerhalb einer Population ist ein Schlüsselfaktor in der Evolution.
5. In der Paläontologie wird die Möglichkeit durch historische Beobachtungen (d.h. Fossilien) durch eine Extrapolation diese Aussagen zu erklären. Da die Daten in vielen Fällen fragmentarisch sind, können Erklärungen auf verschiedenen Ebenen existieren.

Der Satz, dass nur Artbildung auftritt nach dem Arten reproduktiv voneinander getrennt sind, wird diskutiert. Bei Pflanzen zum Beispiel das Phänomen Polyploidie sind in jede Sichtweise der Artbildung involviert. Formulierungen wie „Evolution besteht hauptsächlich aus Genfrequenz-unterscheiden sich von Allele zwischen aufeinanderfolgenden Generationen" wurden erst später vorgeschlagen.

Geschichte

1859–1899

Die Arbeit von Charles Darwin hatte die meisten Biologen davon überzeugt, dass die Evolution tatsächlich stattgefunden hatte, aber die Idee, natürliche Selektion als Hauptmechanismus der Evolution war umstritten. Mehrere Alternativen wie z Lamarckismus, Salzung und Orthogenese machte die Runde.^[5] Im Rahmen einer Debatte darüber, ob die natürliche Selektion eine adäquate Erklärung für Artbildung, George Romanes prägte den Begriff Neodarwinismus nach zienswijze Alfred Russell Wallace und August Weismann beschreiben. Diese nahmen die herausragende Rolle der natürlichen Selektion ein und lehnten die Lamarcksche Idee der Evolution durch erworbene Eigenschaften ab.^[6]

Weismanns Idee war, dass das genetische Material (das er Keimplasma benannt) der endgültige Phänotyp (soma) direkt, aber nicht umgekehrt. Nur ganz indirekt, indem man als Teil einer Population der natürlichen Selektion unterliegt, könnte dies Keimplasma entwickeln. Weismanns Werk wurde ins Englische übersetzt, aber es dauerte lange, bis die Bedeutung seiner Ideen erkannt wurde.^[7] Später, nach der Entwicklung der modernen Synthese, nahm der Neodarwinismus die Bedeutung an, die er heute hat: Evolution durch natürliche Selektion von Populationen unter dem Einfluss von Mutationen und Rekombinationen.^[6]

1900–1915

1900 wiederentdeckt Hugo de Vries und Carl Correns die Arbeit von Gregor Mendel, und präsentierte es dem Königliche Gartenbaugesellschaft.^[8] Mendels Arbeit zeigte, dass Pflanzenmerkmale, die von ihren Eltern geerbt wurden, ihre Integrität bewahrten und nicht vermischt wurden. William Bateson legte der Royal Horticultural Society im Mai 1900 eine Veröffentlichung darüber vor, woraufhin sich eine hitzige Debatte zwischen zwei Hypothesen entzündete.^[9]

• Es Saltationismus behauptete, dass die Evolution sprunghaft sei, eine Behauptung, die durch Mendels Erkenntnisse gestützt wird. Sie waren der Meinung, dass die Idee der natürlichen Auslese dem widersprach.
• Das biometrische Schule, angeführt von Karl Pearson und Walter Weldon, der Mendels Ergebnisse zurückwies und behauptete, dass erbliche Merkmale sich vermischen könnten und dass erbliche Merkmale eher kontinuierlich als diskret seien, wie Mendel argumentierte.

Die Bedeutung von Mendels Vererbung für die Evolution war nicht sehr klar und wurde heiß diskutiert, insbesondere von Bateson, der die biometrischen Ideen seines ehemaligen Lehrers Weldon heftig bestritten. Die beiden Hypothesen wurden allgemein als grundsätzlich gegensätzlich angesehen.^[10] Die Debatte tobte weitere 20 Jahre bis zum Aufstieg von Populationsgenetik den Fall endlich erledigt.

Ein wichtiger Meilenstein in diesem Zusammenhang war die Arbeit von T. H. Morgan Auf Bananenfliegen (Drosophila melanogaster), die zeigte, dass Mutationen nicht direkt zu neuen Arten führten, sondern die genetische Variation einer Population erhöhten. Morgan begann seine Karriere als Saltationist, aber letztendlich diese Hypothese zunichte gemacht. Seine Arbeit zeigte zuerst den Zusammenhang zwischen Mendels Gesetzen und chromosomal Vererbung zu.

Entstehung der Populationsgenetik

Der Aufstieg der Populationsgenetik begann 1918 mit dem Artikel Die Korrelation zwischen Verwandten bei der Annahme einer mendelschen Vererbung von R. A. Fischer. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die Beobachtungen der kontinuierlichen Variation innerhalb einer Population, die die Biometrie als Gegenargument zu Mendels Vererbung anführt, durch das Zusammenspiel vieler diskreter genetischer Ort. Fishers Arbeit gipfelte in dem Buch Die genetische Theorie der natürlichen Selektion, die überzeugend zeigte, dass die Mendelschen Gesetze der wahrgenommenen scheinbaren Kontinuität der Biometrie und damit der Evolution durch natürliche Selektion nicht widersprachen.

Ein weiterer wichtiger Meilenstein ist die Arbeit von J.B.S. Haldane in den 1920er Jahren, der die mathematische Analyse auf reale Beispiele natürlicher Auslese anwandte, wie z Melanismus Bei der Pfeffer-Salz-Schmetterling (oder Birke). Haldane zeigte, dass die natürliche Selektion viel schneller funktionieren kann, als selbst Fisher es sich vorgestellt hatte.

Veröffentlicht im Jahr 1932 Sewall Wright ein Artikel, der sich auf Kombinationen von Genen konzentrierte, die als Komplexes System interagieren. Er zeigte, dass Phänomene wie Inzucht in kleinen isolierten Populationen genetische Drift könnte verursachen. Er stellte das Konzept vor adaptive Landschaft bei denen diese Phänomene eine Population von einem Fitnessmaximum wegdrücken und auf ein anderes lokales Maximum verschieben könnten. Dies war ein wichtiger Schritt zur Erklärung Artbildung.

Wrights Modell fand Anklang bei Biologen, die sich auf die Feldforschung konzentrierten, wie z Theodosius Dobzhansky und Ernst Mayr, der die Bedeutung der geografischen Isolation erkannte. Die Arbeit von Fisher, Haldane und Wright legte den Grundstein für die Populationsgenetik, einen Vorläufer der Modernen Synthese.

Die moderne Synthese

Theodosius Dobzhansky, ein ukrainisch-amerikanisch Biologe, der mit Bananenfliegen (Drosophila pseudoobscura) in Morgans Labor Postdoc-Forschung tat, war der erste, der getan hat Populationsgenetik auf real angewendet Bevölkerungen. mit seinem Buch Genetik und die Entstehung von Arten er überbrückte die Kluft zwischen den Genetikern und den Feldarbeitern. In diesem Buch präsentierte er die Ergebnisse von Fisher, Haldane und Wright in sehr mathematischen Begriffen in einer für Nicht-Genetiker zugänglichen Weise. Er betonte, dass Populationen in freier Wildbahn eine viel größere genetische Vielfalt aufwiesen, als frühe Populationsgenetiker in ihren Modellen angenommen hatten, und dass genetische Unterschiede zwischen Subpopulationen von großer Bedeutung seien. Dobzhansky wurde dabei von der Arbeit von Sergei Chetverikov, der die Rolle von . untersucht hatte rezessiv Gene bei der Aufrechterhaltung der genetischen Variation innerhalb einer Population, bevor seine Arbeit durch den Aufstieg der Lysenkoismus in dem Sovietunion.

Dobzhanskys Werk wurde ergänzt durch das von Edmund Briscoe Ford, einem experimentellen Biologen, der praktisch im Alleingang den Grundstein für die ökologische Genetik. Mit seinen Arbeiten zu Schmetterlingspopulationen gelang es ihm, Fishers Vorhersagen zu bestätigen. Er war der erste, der das Phänomen genetisch identifiziert hat Polymorphismus beschrieben und vorhergesagt, dass Polymorphismus beim Menschen Blutgruppen weil es Schutz vor Krankheiten bietet. Sein Werk hatte großen Einfluss auf Dobzhansky, der in der dritten Ausgabe seines of Hauptwerk der Schwerpunkt verlagerte sich von genetische Drift zu Auswahl.

Ernst Mayr hat mit der Arbeit seinen größten Beitrag geleistet Systematik und die Entstehung der Arten, das 1942 veröffentlicht wurde. Er betonte in dieser Arbeit die Bedeutung von allopatrische Art, bei der geografisch isolierte Teilpopulationen so weit auseinanderdriften, dass reproduktive Isolation tritt ein. Er war skeptisch gegenüber sympatrische Artbildung, wo geografische Isolation keine Rolle spielt, und stellte die Hypothese auf, dass die geografische Trennung von Subpopulationen eine Voraussetzung für die Artbildung ist. Er führte auch das Konzept der biologischen Arten ein, bei dem die Möglichkeit der gegenseitigen Paarung die Grundlage für die Definition einer Art bildet. Diese Definition löste die bis dahin verwendete Linnaeus-Definition ab, in der morphologische Merkmale überwiegen.

Mayr, der 1930 Deutschland in die USA verließ. ausgewandert, wurde von den Ideen des deutschen Biologen beeinflusst Bernhard Rensch. Er hatte in Indonesien Feldforschungen zur geografischen Verteilung von . durchgeführt polytypische Arten und Komplexe eng verwandter Arten, wobei den Variationen innerhalb der Populationen und deren Beziehung zu Umweltfaktoren wie Klimaunterschieden besondere Aufmerksamkeit geschenkt wird. 1947 veröffentlichte Rensch sein Werk unter dem Titel Neuere Probleme der Abstammungslehre: The TransSpecific Evolution ("Newer Problems of Genetics: Superspecies Evolution"), in dem er beschrieb, wie die gleichen Mechanismen, die für die Artbildung verantwortlich sind, auch die Differenzierung zwischen verschiedenen Taxa erklären.

In dem Paläontologie war die Arbeit von George Gaylord Simpson, Tempo und Modus in Evolution ab 1944 von großer Bedeutung, da viele Paläontologen der Bedeutung der natürlichen Selektion als Hauptmechanismus der Evolution skeptisch gegenüberstanden. In diesem Buch zeigte er, dass die vermeintliche lineare Entwicklung, insbesondere bei der Pferdeentwicklung, die viele Paläontologen als Beleg für den Neo-Lamarckismus oder die Orthogenese ansahen, einer näheren Untersuchung nicht standhielt. Anstelle einer feinen Progression, die diese Hypothese unterstellte, fand er unregelmäßige, nicht zweckmäßige Verzweigungen, ein Befund, der mit der natürlichen Auslese vereinbar ist, wie dies von der Modernen Synthese angenommen wird.

George Ledyard Stebbins, schließlich mit seiner Arbeit eingeführt Variation und Evolution in Pflanzen die moderne Synthese im Botanik und klärte die Rolle von Bastardisierung und Polyploidie bei verschiedenen Pflanzenarten.

Weiterentwicklungen

Die moderne Synthese wurde seit ihrer ersten Formulierung als Theorie in den 1930er und 1940er Jahren weiterentwickelt und verfeinert. Die Arbeit von William Donald Hamilton, George C. Williams, John Maynard Smith und andere führten zur Entwicklung der genzentrische Sicht in den 1960er Jahren Die moderne Synthese in ihrer heutigen Form hat die klassische Darwinsche Idee der natürlichen Auslese erweitert, um neueren Entwicklungen und Konzepten Rechnung zu tragen, die zu Darwins Zeit unbekannt waren. Dies stellt in vielen Fällen eine grundlegende Mathematiker Analyse von Phänomenen wie relative Auswahl, Altruismus und Artbildung.

Eine weitreichende Interpretation, die normalerweise Richard Dawkins, Autor von Das egoistische Gen zugeschrieben wird, postuliert, dass die Selektion ausschließlich auf Gene wirkt. Dawkins erweiterte darwinistische Ideen und wandte sie auf andere Systeme an, die Auswahl der Stärksten erlauben, wie zum Beispiel kulturelle Meme.

Nach der Synthese

Eine Reihe von Fortschritten in Biologie und Geologie haben das Verständnis der Evolution auf diesem Planeten stark beeinflusst. Die wichtigsten sind unten aufgeführt.

Geschichte der Erde

sehen Geschichte der Erde für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Darwin, der auch Geologe war, studierte Geologie im Rahmen der Arbeit von Charles Lyell, aber seitdem hat sich das Verständnis geologischer Prozesse und Zeitskalen dramatisch verändert.

• Das Alter der Erde wurde nach oben revidiert und wird nun auf 4,56 Milliarden Jahre geschätzt.
• Das Plattentektonik von Alfred Wegener wurde um 1960 allgemein akzeptiert. Dies lieferte der Geologie nicht nur eine zugrundeliegende Theorie, die Phänomene wie Vulkanismus und Erdbeben erklärt, sondern liefert auch eine Erklärung für das Vorkommen derselben Familien und auch die Vielfalt der Tierarten auf verschiedenen Kontinenten.
• Das Verständnis der Geschichte der Erdatmosphäre hat sich verbessert. Der Ersatz von Kohlendioxid durch Sauerstoff in der Atmosphäre im proterozoisch wurde höchstwahrscheinlich verursacht durch Cyanobakterien in Form von Stromatolithen. Die Veränderungen in der Atmosphäre führten zur Entwicklung von aeroben Organismen.
• Das erste Mikrobiotikum Fossilien wurden von Geologen identifiziert. Die Gesteine, die diese Fossilien enthalten, sind 3,456 Milliarden Jahre alt. der Geologe Walcott spielte dabei eine große Rolle. Er identifizierte den ersten präkambrisch versteinerte Bakterienablagerungen durch mikroskopische Analyse von Gesteinen. Er war auch der Erste, der darauf hinwies, dass Stromatolithen einen organischen Ursprung haben. Seine Ideen wurden zu seiner Zeit nicht akzeptiert, gelten heute aber als große Entdeckungen.
• Große Fortschritte in der Paläoklimatologie hat Auswirkungen auf die Paläontologie. Es wurde zum Beispiel nachgewiesen, dass es große Eiszeiten war am Ende des Proterozoikum, nach dem Atmosphäre der Erde wurde zuerst von den meisten der Gegenwart beraubt Kohlendioxid.
• Katastrophismus und Massenaussterben. Alte Vorstellungen über den Katastrophenismus (Entwicklung unter dem Einfluss globaler Katastrophen) und seine Bedeutung für das großflächige Aussterben von Tier- und Pflanzenarten erhielten einen neuen Impuls. Das Aussterben der Dinosaurier nach dem Einschlag von a Meteorit auf der Kreide-Paläogen Grenze und der Aussterben des späten Devon sind bekannte Beispiele, aber auch die Sibirische Treppe am Ende von Dauerwelle und mehrere andere ähnliche Episoden werden jetzt als solche erkannt.

Siehe auch

• Geschichte der Evolutionstheorie

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