Evolution

Der gesamte afrikanische Kontinent ist die Wiege der Menschheit

Do, 11.10.2018 - 08:52 — Philipp Gunz

Philipp GunzIcon BiologieNeue Fossilien und Steinwerkzeuge aus Jebel Irhoud (Marokko) belegen den Ursprung des heutigen Menschen vor etwa 300.000 Jahren in Afrika. Diese Fossilien sind rund 100.000 Jahre älter als die ältesten bislang bekannten Funde und dokumentieren wichtige Veränderungen im Aussehen und Verhalten in einer frühen evolutionären Phase des Homo sapiens. Der Anthropologe Philipp Gunz, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie (Leipzig), berichtet über Forschungsergebnisse, die unser Bild von der frühen Phase der Evolution von Homo sapiens grundlegend verändern.*

Nobelpreis für Chemie 2018: Darwins Prinzipien im Reagenzglas oder "Gerichtete Evolution von Enzymen"

Do, 04.10.2018 - 14:03 — Inge Schuster

Inge SchusterIcon ChemieEine Revolution, die auf Evolution basiert - so kündigte Claus Gustafsson, Vorsitzender des Nobel-Komitees die bahnbrechenden Arbeiten zur "Gerichteten Evolution von Enzymen und Bindungsproteinen" an, die gestern mit dem Nobelpreis 2018 für Chemie ausgezeichnet wurden. Eine Hälfte des Preises ging an Frances H. Arnold, die mit Hilfe evolutionärer Methoden Enzyme optimiert und neu designt, sodass sie auch in der Natur noch unbekannte Reaktionen ausführen. Die andere Hälfte ging an George P. Smith und Sir Gregory P. Winter für die Methode des Phagen-Display, die von eminenter Bedeutung für die Herstellung von Biopharmaka, insbesondere von hochspezifischen Antikörpern ist. In Hinblick auf die Länge des Artikels wird im Folgenden nur über die Arbeiten von France H. Arnold berichtet.

Wie neue Gene entstehen - Evolution aus Zufallssequenzen

Do, 07.06.2018 - 07:44 — Diethard Tautz

Diethard TautzIcon BiologieWie entstehen in der Evolution neue Gene? Lange nahm man an, dass dies nur durch Duplikation und Rekombination existierender Gene möglich ist. Der Genetiker Diethard Tautz, Direktor am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, zeigt nun an Hand eines Evolutionsexperiments, dass ein großer Teil zufällig zusammengesetzter Proteine das Wachstum von Zellen positiv oder negativ beeinflussen kann. Mit diesem Ergebnis lässt sich erklären, wie Gene auch aus nicht-kodierender DNA im Genom entstehen können. Gleichzeitig eröffnet sich damit eine praktisch unerschöpfliche Quelle für neue bioaktive Moleküle für pharmakologische und biotechnologische Anwendungen.*

Endosymbiose - Wie und wann Eukaryonten entstanden

Do, 05.04.2018 - 11:34 — Christina Beck

Vorname ZunameIcon GebietAls ursprüngliche, prokaryotische Lebensformen innerhalb einer Urzelle zu kooperieren begannen, entwickelten sie sich zu Organellen - zu Chloroplasten und Mitochondrien -, die Charakteristika neuer höherer Lebensformen, der Eukaryonten, sind. Diese, sogenannte Endosymbiontentheorie ist durch eine Fülle an Studien hinreichend belegt. Wann und wie die einzelnen Stufen der Endosymbiose stattgefunden haben könnten, ist eine noch offene Frage, mit der sich hier die Zellbiologin Christina Beck, Leiterin der Kommunikation der Max-Planck-Gesellschaft, beschäftigt.*

Ursprung des Lebens - Wie Einzeller kooperieren lernten

Do, 29.03.2018 - 13:14 — Christina Beck

Christina BeckIcon BiologieDie ursprünglichen "Membransäcke" - Bakterien und Archaebakterien - haben im Verlauf der Evolution Cyanobakterien und aerobe Bakterien aufgenommen, die sich im Inneren endosymbiontisch zu Plastiden und Mitochondrien entwickelten - Zellorganellen auf dem Weg zu höheren Organismen, den Eukaryonten. Die Zellbiologin Christina Beck, Leiterin der Kommunikation der Max-Planck-Gesellschaft, vermittelt einen leicht verständlichen Einblick in die sogenannte Endosymbiontentheorie.*

Charles Darwin - gestern und heute

Do, 04.01.2018 - 07:58 — Peter Schuster

Peter SchusterIcon WissenschaftsgeschichteVon der Vermehrung von Populationen in einer Welt mit endlichen Ressourcen zu Darwins Prinzip der natürlichen Auslese und über die Vereinigung dieses Selektionsprinzips mit der Mendelschen Genetik zu einer biologischen Evolutionstheorie spannt sich ein weiter Bogen bis hin zu den heutigen Vorstellungen über die Mechanismen, die den Evolutionsprozessen zugrundeliegen. Der theoretische Chemiker Peter Schuster beschäftigt sich seit mehr als vierzig Jahren mit fundamentalen Fragen zu diesen Mechanismen und hat wesentlich zum Modell des "Hyperzyklus" und der "Quasispezies" beigetrragen.*

Die Evolution der Darwinschen Evolution

Do, 30.11.2017 - 07:12 — Herbert Matis

Herbert MatisIcon Wissenschaftsgeschichte„Im neunzehnten Jahrhundert hat kein wissenschaftliches Werk ein so gewaltiges Aufsehen erregt, eine so nachhaltige Wirkung ausgeübt, und eine so gründliche Umwälzung althergebrachter Anschauungen bei Fachleuten wie bei Laien hervorgerufen (WT Preyer; 1841-1897)". Der Wirtschafts- und Sozialhistoriker Herbert Matis (emer. Prof. Wirtschaftsuniversität Wien) gibt einen Überblick zur Rezeption der Darwinschen Theorien, die weit über die naturwissenschaftliche Fachwelt hinausgingen und weitreichende Implikationen nicht nur für Philosophie und Theologie, sondern auch für den Bereich des Politischen und Sozialen verursachten und selbst am Beginn des 21. Jahrhunderts prominente Gegnerschaft finden.*

Den Seuchen auf der Spur: Genetische Untersuchungen zur Geschichte der Krankheitserreger

Do, 31.08.2017 - 10:03 — Marcel Keller & Johannes Krause

Marcel KellerJohannes KrauseIcon BiologieDas Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte (Jena) betreibt Grundlagenforschung auf dem Gebiet moderner analytischer Methoden mit dem Ziel einer integrierten Wissenschaft der Menschheitsgeschichte ; es schlägt dabei eine Brücke zwischen den Geschichts- und Naturwissenschaften. Eines der Projekte widmet sich der genetischen Rekonstruktion verschiedener Krankheitserreger vergangener Epochen. Mit innovativen molekularbiologischen Methoden ist es gelungen, aus den sterblichen Überresten von Pestopfern zahlreiche Genome des Pest-Erregers zu entschlüsseln. Die Autoren dieses Essays zeigen auf, wie die Ergebnisse helfen, die Evolution des Pathogens besser zu verstehen und neue Einblicke in die (Vor-)Geschichte zu eröffnen. Weitere Studien untersuchen zum Beispiel den Ursprung der Tuberkulose in der Neuen Welt und die Evolution der Lepra-Erreger.*

Die Großhirnrinde, ein hochdimensionales, dynamisches System

Do, 15.12.2016 - 03:48 — Wolf Singer & Andreea Lazar

Wolf SingerAndreea LazarIcon BiologieWie schafft es unser Gehirn aus einer Vielzahl an optischen, klanglichen und haptischen Sinneseindrücken einheitliche Wahrnehmungen zu erzeugen? Wie können daraus kohärente Bilder der Welt entstehen? Wolf Singer (Direktor em. am Max-Planck-Institut für Hirnforschung und Leiter des Ernst Strüngmann Instituts für Neurowissenschaften; Frankfurt/M), einer der weltweit profiliertesten Neurowissenschafter, und Andreea Lazar (Postdoc am Max-Planck-Institut für Hirnforschung) zeigen hier auf , dass die Funktionsabläufe in unserem Gehirn nicht zentral organisiert sind, sondern in hohem Maße parallel erfolgen. Dass in der Großhirnrinde ein Prinzip der Informationskodierung und Verarbeitung verwirklicht ist, welches auf der hohen Dimensionalität dynamischer Zustände von rekurrierend gekoppelten Netzwerken basiert.*

Ist Evolution vorhersehbar? Zu Prognosen für die optimale Zusammensetzung von Impfstoffen

Do, 03.11.2016 - 07:26 — Richard Neher

Richard NeherIcon BiologieWir sind umgeben von Mikroorganismen, die sich im Wettstreit ums Überleben ständig verändern. Im Unterschied zu Tieren und Pflanzen dauern solche Veränderungen nicht Tausende von Jahren, sondern oft nur einige Wochen. Um solch schnelle Evolution zu verstehen, benötigen wir neue theoretische Konzepte und müssen die evolutionäre Dynamik direkt beobachten. Die Forschungsgruppe rund um den Biophysiker Richard Neher (Arbeitsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, Tübingen) entwickelt dazu Methoden und wendet sie auf Daten von Grippe- und HI-Viren an. Die Ergebnisse ermöglichen Vorhersagen der Zusammensetzung zukünftiger Viruspopulationen.

Die großen Übergänge in der Evolution von Organismen und Technologien

Fr, 04.03.2016 - 09:34 — Peter Schuster

Peter SchusterIcon MINTEbenso wie die biologische Evolution verläuft auch die Entwicklung neuer Technologien in großen Sprüngen - „großen Übergängen“. Der theoretische Chemiker Peter Schuster charakterisiert derartige große Übergänge und diskutiert die Voraussetzungen, die zu neuen Organisationsformen in der Biosphäre und zu radikalen Innovationen in der Technologie führen. An Hand eines neuartigen Modells für große Übergänge zeigt er, dass diese nur bei Vorhandensein reichlicher Ressourcen stattfinden können, während Mangel an Ressourcen zur bloßen Optimierung des bereits Vorhandenen taugt.

Die Evolution des Geruchssinnes bei Insekten

Fr, 15.01.2016 - 08:55 — Ewald Grosse-Wilde & Bill S.Hansson

Ewald Grosse-WildeBill S. HanssonIcon BiologieDer Geruchssinn ist für die meisten Insekten von zentraler Bedeutung. Wie dieser das Verhalten von Insekten steuert und auf welchen neurobiologischen Grundlagen dies beruht, wird am Max-Planck Institut für Chemische Ökologie (Jena) sowohl aus einer funktionellen als auch aus einer evolutionstheoretischen Perspektive untersucht. Bisher hatte man angenommen, dass die wichtigste, dem Geruchsinn zugrunde liegende Rezeptorfamilie, die sogenannten olfaktorischen Rezeptoren, in der Evolution im Zuge des Landganges entstanden ist. Neueste Untersuchungen der Autoren an flügellosen Insekten zeigen nun aber, dass dies nicht der Fall ist. Wahrscheinlich war der entscheidende Faktor nicht der Landgang, sondern der Flug: Fliegende Insekten müssen Duftfahnen in weit höherer Geschwindigkeit auflösen können, wofür die älteren Rezeptorfamilien wahrscheinlich nicht ausreichten *

Von Bakterien zum Menschen: Die Rekonstruktion der frühen Evolution mit fossilen Biomarkern

Fr, 20.11.2015 - 11:23 — Christian Hallmann

Christian HallmannIcon BiologieDas Leben auf der Erde ist erstaunlich alt. Nach ihrer Entstehung vor ca. 4,5 Milliarden Jahren war die Erde ein äußerst lebensfeindlicher Ort – ohne verfestigte Kruste, ohne Wasser und mit häufigen Meteoriteneinschlägen. Sobald die Umweltbedingungen sich erstmalig stabilisierten und flüssiges Wasser vorkam, sollte es nicht lange dauern, bis erstes Leben in Form primitiver einzelliger Bakterien erschien. Christian Olivier Eduard Hallmann, Leiter der Forschungsgruppe Organische Paläobiogeochemie (MPI Biogeochemie, Jena) erforscht, wie sich das Leben auf der Erde zwischen seinem ersten Aufkommen und den heutigen komplexen Ökosystemen entwickelt hat.*

Die ältesten Spuren des Lebens

Evolution der Immunsysteme der Wirbeltiere

Fr, 14.08.2015 - 08:59 — Thomas Boehm & Jeremy Swann

Thomas BoehmJeremy SwannIcon BiologieAlle Wirbeltiere besitzen eine erworbene (adaptive) Immunantwort und der Thymus ist ein zentrales Organ dieser Immunabwehr. Hier entwickeln sich Immunzellen, die Eindringlinge und entartete Körperzellen vernichten können. Das Team um Thomas Boehm, Direktor am Max-Planck Institut für Immunbiologie und Epigenetik (Freiburg), konzentriert sich auf Fragen zur Entwicklung und Funktion des Thymus und der darin heranreifenden Zellen und hat hier bahnbrechende Entdeckungen gemacht. Molekularbiologische Untersuchungen dieser Vorgänge in einer Reihe von Tierarten, von einfachsten Wirbeltieren bis hin zum Menschen, zeigen gemeinsame Merkmale in der Evolution des adaptiven Immunsystems: auf dieser Basis kann die Entwicklung künstlicher immunstimulierender Gewebe in Angriff genommen werden.*

Die Evolution des menschlichen Gehirns

Fr, 24.07.2015 - 13:53 — Philipp Gunz

Philipp GunzIcon BiologieDie Evolution der menschlichen Linie ist untrennbar mit der Evolution des Gehirns verknüpft. In einem Projekt am Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie (Leipzig) vergleicht Philipp Gunz die Schädelknochen moderner Menschen mit denen ihrer engsten lebenden und fossilen Verwandten. Ziel ist, Erkenntnisse über die evolutionären Veränderungen der Gehirnentwicklung zu gewinnen.*

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