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Ulrich Kull:

Evolution in Stichworten

2007. XII, 402 Seiten, 102 Abbildungen, 9 Tabellen, 13x18cm, 450 g
Language: Deutsch

(Hirt's Stichwortbücher)

ISBN 978-3-443-03118-3, brosch., price: 29.80 €

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Evolution Evolutionsbiologie Stammbaum-Forschung Tree of Life Darwin

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Die Evolutionsbiologie hat eine zentrale Stellung innerhalb der biologischen Disziplinen - vieles ist nur aus dem Evolutionsgeschehen zu verstehen.

Der vorliegende Band stellt in knapper Form alle wichtigen Grundlagen und Methoden der Evolutionsbiologie einschließlich neuester Entwicklungen und Interpretationen dar: Die Evolutionstheorie zusammen mit ihrer populationsgenetischen Basis, die molekulare Evolutionsforschung, Verfahren der Stammbaum-Forschung sowie Voraussetzungen, Entstehung und Geschichte des Lebens auf der Erde und die Evolution des Menschen, die in die Entwicklung der menschlichen Kultur mündet. Der derzeitige Stand des "Tree of Life" wird durch zahlreiche Stammbäume wiedergegeben. Die Hauptkapitel sind weitgehend unabhängig voneinander, um das Studium nur einzelner Abschnitte oder eine andere Reihenfolge nicht zu behindern. Übersichtliche Gliederung, zahlreiche Querverweise und ein ausführliches Register ermöglichen das Auffinden einzelner Themen. Eine derart knapp gehaltene, aber dennoch umfassende Darstellung der Evolutionsbiologie gibt es bislang im deutschsprachigen Raum nicht.

Das Buch richtet sich an Studierende der Bio- und Geowissenschaften aller Semester, insbesondere auch zur Prüfungsvorbereitung, aber auch für Lehrkräfte, motivierte Schüler der Sekundarstufe II und interessierte Laien.

Bespr.: GMIT Nr. 29, Sept. 2007, S. 75-76 top ↑

Seit fast vier Mrd. Jahren gibt es Lebewesen auf der Erde. Der Autor beginnt mit einem Überblick über die Evolutionsforschung, den Darwinismus und die Entwicklung der Evolutionstheorie. Er behandelt diese Themen vorwiegend aus der Sicht eines Biologen, wobei es beispielsweise um Biogenetik, Populationsbiologie und molekulare Evolution geht, d.h. um Themen, mit denen die an Fossilien arbeitenden Paläontologen und Geologen wenig anzufangen wissen.

Ein Teil des Buches ist der Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde gewidmet. Der Autor stellt die Faunenexplosion im Kambrium vor. Die folgenden Texte sind in Stichworten zusammengefasst, d.h. das Buch gibt keine in Lehrbüchern übliche ausführliche Darstellung, sondern de Autor setzt beim Leser die Kenntnis von allen wichtigen Tier- und Pflanzengattungen voraus. Die Evolution des Menschen wird auf 26 S.beschrieben. Hier wird auch erläutert, was wir über die Evolution der Sprache und die kulturelle Evolution wissen. In einer kritischen Übersicht stellt Kull den Gegensatz zwischen Kreationismus und den naturwissenschaftlichen, auch von christlichen Kirchen vertretenen Ansichten dar. Das Buch ist ein im knappen Stil verfasstes Nachschlagewerk, das die umfangreichen biologischen und paläontologischen Kenntnisse zu diesem oft kontrovers dargestellten Thema enthält. Eine übersichtliche Gliederung und zahlreiche Querverweise erleichtern das Auffinden gesuchter Themenbereiche. Das Buch ist als knapp gehaltene Darstellung des aktuellen Wissens zur Evolution zu empfehlen, zumal eine solche Zusammenstellung im deutschsprachigen Raum bisher fehlte.

GMIT Nr. 29, Sept. 2007, S. 75-76

Bespr.: Naturwissenschaftliche Rundschau 60. Jahrg. Heft 10, 2007 top ↑

Kurz und knapp, wie es der Devise der Hirts-Stichwortbücher entspricht, hat der Autor nachschlagbares Wissen über Evolution zusammengestellt. Der Begriff wird weit gefasst - auch die physikalische (kosmische) und chemische Evolution als Voraussetzung und Mitspieler der biologischen Evolution werden mit 38 Seiten mehr als nur gestreift. Die Information ist dicht, gerade dieses macht das Buch noch gewichtiger, als es die ohnehin beachtliche Seitenzahl vermuten lässt. Das Buch stellt die Themen der Evolutionsforschung vor, erklärt Begriffe und Konzepte, berücksichtigt die vergleichende wie die molekulare Biologie gleichermaßen wie (Populations-)Genetik, Ökologie und Paläontologie. Es enthält eine unglaubliche Fülle von Beispielen, die die gesamte Vielfalt abdecken. Einzelkritik müsste bei dem ambitionierten Werk als willkürlich erscheinen. Wie die anderen Bände der Reihe ist das Buch als unterrichts- und vorlesungsbegleitende Lektüre gedacht und soll kein Lehrbuch ersetzen. Dennoch geht es weit über die Grundlagen hinaus und führt an die aktuelle Forschung heran, wobei auch Aspekte berücksichtigt sind, die man in anderen Büchern nicht findet (z. B. Kapitel über Morphodynamik). Die Lektüre, besser: das eingehende Studium, lohnt sich, und es ist zu wünschen, dass dieses Taschenbuch intensiv genutzt wird. Der Band bietet einen Einstieg, aber auch eine wertvolle Ergänzung und Vertiefung für alle, die sich für das Thema Evolution interessieren. Übersichtliche Gliederung, schlackenloser Stil und ein gutes Register machen es auch geeignet zum raschen Nachschlagen.

Naturwissenschaftliche Rundschau 60. Jahrgang Heft 10, 2007

Bespr.: Fossilien (5/07) S. 317 top ↑

Evolution ist zwar in aller Munde und wird stets in einem Atemzug mit Charles Darwin, dem Formulierer der Evolutionstheorie, genannt, aber wer hat schon einen Überblick, was in dieses Thema alles hineingehört und wo die Evolution in unser heutiges Weltbild eingreift? In der Reihe „Hirts Stichwortbücher“ hat der Stuttgarter Botanikprofessor Ulrich Kull versucht, eine kurze Übersicht darüber zu geben, die im schlanken Taschenbuchformat immerhin dann doch über 400 Seiten einnimmt. Das Buch ist aber nicht, wie man anhand des Titels leicht vermuten könnte, ein alphabetisch geordnetes Begriffslexikon, sondern ein streng nach Themengebieten geordnetes Textwerk. Die zahlreichen Einzelkapitel sind in 6 größere Themenkomplexe geordnet: Einleitung – Evolutionstheorie – Molekulare Evolution – Stammesgeschichte – Entstehung und Gang des Lebens auf der Erde – Evolution des Menschen. Unter diesen Bereichen verbergen sich Themen wie die genetischen Grundlagen und steuernden Faktoren der Evolution, Selektionsmechanismen, Artbildung, Genmutationen, biologische Systematik und Kladistik, lebende Fossilien, Aussterbeereignisse, Kreationismus und „Intelligent Design“, Darwinismus, Abrisse über die wichtigsten Ereignisse und Entwicklungen der erdgeschichtlichen Epochen mit den jeweils bedeutenden Tier- und Pflanzengruppen und spannt sich weiter bis hin zur Menschheits- und frühen Kulturgeschichte. Sogar die neuesten Erkenntnisse über die Entstehung des Weltalls nach dem Urknall mit zahlreichen exotischen Elementarteilchen, denen in der modernen Experimental- und Kernphysik aufwändig nachgespürt wird, sind eingeflochten. Neueste Forschung nicht nur auf dem Gebiet der Biologie, sondern auch der Geologie, Paläontologie, Paläanthropologie und Physik sind somit eingearbeitet und gestatten es dem Leser tatsächlich, sich einen umfassenden Überblick zu verschaffen, der sogar noch weit darüber hinausgeht, was er eigentlich unter dem Thema erwartet. Querbezüge zwischen den getrennt behandelten Themen werden durch Verweise hergestellt. Fachbegriffe können in der Regel über das Register erschlossen werden. Das thematisch geordnete Literaturverzeichnis weist eine Vielzahl von bedeutenden Titeln klassischer oder modernster Bücher auf, die ein intensiveres Studium einzelner Teilthemen erlauben. Die Illustrationen und Tabellen sind einfach, aber übersichtlich und anschaulich. Die neben einem ganz normalen Text immer wieder eingestreuten abgehackten Sätze, die wohl einen noch größeren Umfang des Buchs verhindern sollten, verhindern leider höchstens, dass sich beim Leser Spannung aufbaut. Bei einem „Stichwortbuch“ ist solche Spannung zwar kaum gewollt, aber das Buch hätte wohl das Potential dafür gehabt. Als Nachschlagewerk für Lehrer, Studierende oder interessierte Laien wie auch für Fossiliensammler, denen der tiefere Sinn ihres Sammelns wichtig erscheint, ist es aufgrund der äußerst kompakten Fülle an Informationen für einen erschwinglichen Preis auf jeden Fall empfehlenswert.

Günter Schweigert

Fossilien (5/07) S. 317

Bespr.: Mammalian Biology - Zeitschr. f. Säugetierkunde 73 (2008) top ↑

Die Evolutionsbiologie ist die zentrale Disziplin innerhalb der Biowissenschaften, ihre Inhalte sind von großer Relevanz für alle anderen Bereiche der Biologie. Dies gilt ungeachtet der zunehmenden Biotechnologisierung der Curricula an deutschen Universitäten, die mehr und mehr auf Kosten ökologischer, systematischer und evolutionsbiologischer Lehrveranstaltungen durchgesetzt wird. Das Buch von Kull kommt mit seiner synoptischen Ausrichtung da wie gerufen. Der Titel ist allerdings etwas irreführend, legt er doch eher ein evolutionsbiologisches Wörterbuch mit thematisch oder alphabetisch geordneten Kurzartikeln und Definitionen nahe. Tatsächlich aber handelt es sich um ein Lehrbuch im „Telegrammstil“, das alle Bereiche der Evolutionsbiologie kurz und dicht, aber mit erfreulich vielen Beispielen abdeckt. Nach einer kurzen Einleitung, die auch einen historischen Überblick über die Evolutionsforschung bietet, wird im zweiten Abschnitt die Evolutionstheorie mit ihren populationsgenetischen Grundlagen, Artbegriffen und Speziationsmodi sowie Evolutionsökologie und Soziobiologie vorgestellt. Das dritte Kapitel ist der molekularen Evolution gewidmet. Im folgenden Abschnitt über Stammesgeschichte werden Theorie und Methoden der Stammbaumforschung, Homologiebegriff und -kriterien sowie Phylogeographie, „Evo-Devo“ und Evolutionsprozesse (Gradualismus vs. Punktualismus, Evolutionsraten u. a.) behandelt. Die letzten beiden Kapitel sind der Entstehung des Lebens und seiner chronologischen evolutiven Entfaltung sowie der Evolution des Menschen vorbehalten. Hier wird vor dem Leser dicht gepackt auf knapp 150 Seiten die gesamte Geschichte des Lebens (incl. recht ausführlicher Abschnitte über die Entstehung des Universums, unseres Sonnensystems und der Erde sowie über die probiotische chemische Evolution) entrollt, wobei großer Wert auf die wechselseitigen Beziehungen von biotischen und abiotischen Faktoren und die gegenseitige Beeinflussung verschiedener Organismengruppen gelegt wird.

Obwohl von nur einem einzigen Autor verfaßt, sind die einzelnen Abschnitte auf beeindruckend aktuellem Stand. Das Buch eignet sich gleichermaßen zum Nachschlagen bzw. Schmökern wie zum gezielten Studium bestimmter Themenbereiche. Entgegen der eher bescheidenen Selbstankündigung im Vorwort geht das Buch in vielen Bereichen erstaunlich in die Tiefe und erklärt auch recht spezifische Begriffe und Phänomene wie etwa Exaptation oder die verschiedenen Erscheinungsformen von Heterochronie. Besonders positiv aufgefallen sind dem Rezensenten die Darstellung von Selektion auf verschiedenen hierarchischen Ebenen (Gene, Zellen, Individuen, Populationen und Arten) sowie die Unterscheidung zwischen der Definition von Fitness (Angepaßtheit an Umwelt) und ihrer Konsequenz (differentieller Fortpflanzungserfolg), über die sie quantifiziert werden kann. Letzteres wird in vielen (auch renommierten) Lehrbüchern unsauber oder schlicht falsch dargestellt. Der überaus positive Gesamteindruck des Buches wird auch durch die bei einem solchen Unterfangen nicht zu vermeidenden kleineren Unzulänglichkeiten nicht getrübt. So stammt ein in Abbildung 5.28 dargestelltes Skelett von einer Glattwalart und sicher nicht von einem Blauwal, und entgegen der Äußerung auf S. 145 können auch orthologe Gene Stammbäume liefern, die nicht mit der tatsächlichen Phylogenie der Arten übereinstimmen. Molekulare Kladogramme beruhen auch nicht einfach auf dem Prozentsatz der Sequenzübereinstimmung (s. S. 190), sondern können sehr wohl Plesio- und Apomorphien berücksichtigen Die Erklärung der effektiven Populationsgröße ist etwas schwammig geraten, und tatsächlich kann sie in Ausnahmefällen (bei Minimierung der Varianz der Nachkommenanzahl) auch größer sein als die tatsächliche Population. Ungewöhnlich ist auch, daß, gerade weil der Autor so umfassend informiert, Begriffe wie Inzuchtdepression oder Wahlund-Effekt in der Populationsgenetik und Calcichordaten bei der Evolution der Wirbeltiere keine Erwähnung finden. Ebenso ist der Rückgriff auf (die völlig willkürlichen) Linnéschen Kategorien, etwa bei der quantitativen Beschreibung von Diversität oder Aussterbeereignissen, wenig hilfreich – und an anderer Stelle wird dies auch konstatiert. Diese Schönheitsfehler tun der durchweg hohen Qualität des Buches aber keinen Abbruch, und wer immer eines kompetenten und umfassenden Überblicks über ein Teilgebiet der Evolutionsbiologe bedarf, dem sei „Evolution in Stichworten“ wärmstens ans Herz gelegt.

Frank E. Zachos

Mammalian Biology - Zeitschrift für Säugetierkunde 73 (2008) S. 412-413

Bespr.: Mitt. POLLICHIA 93 top ↑

Das Buch knüpft an Vorgängerversionen an, die seit den 70er Jahren bei den UTB erschienen sind, erscheint aber völlig eigenständig. Nach einer Einleitung zur Entwicklung der Evolutionsforschung und - dankenswerterweise - einem Abschnitt zum Kreationismus werden Grundlagen der Evolutionstheorie vorgestellt. Es ist - zusammen mit dem folgenden Kapitel zur Molekularen Evolution - der eigentliche zentrale Teil dieses Buches und legt die Grundlagen zum Verständnis des Kapitels Entstehung und Gang des Lebens auf der Erde. Anhand zahlreicher Beispiele aus unterschiedlichen systematischen Gruppen werden die doch sehr theoretischen Ansätze erläutert. Hier fallen viele gut gelungene Graphiken auf (z.B. Abb. 2.17. mit der Darstellung allometrischer Zusammenhänge bei Fischen).

Das Kapitel Stammesgeschichte behandelt wiederum Grundlagen, die sich aber deutlicher auf dem Gang der Evolution beziehen.

Das Kapitel Entstehung und Gang des Lebens auf der Erde (zusammen mit dem -nur anthropozentrisch begründbaren - ausgegliederten Teil Evolution des Menschen) greift wiederum mit der Kosmologie weit aus, um dann auf die Biologische Evolution (als Teil der Paläontologie) zu kommen. Hier wird in zeitlicher Abfolge die Evolution des Lebens auf der Erde dargestellt. Trotz Fehler im Detail (z.B. Perm, Branchiosauridae sind eigenständige Gruppe, keine Larven von Großformen; Tertiär, hier nur Paläogen-Gliederung aufgeführt, Neogen fehlt) ist eine gültige Übersicht der verschiedenen Entwicklungsabschnitte gelungen.

Das Kapitel Kulturelle Evolution gehört eigentlich nicht in ein naturkundliches Werk, ist aber eine interessante Erg¨anzung zum vorausgehenden Kapitel (Evolution des Menschen).

Ein Kritikpunkt ist ein fehlendes allgemeines Literaturverzeichnis. Das beigegebene Verzeichnis fällt durch die seltsame Gliederung auf; hier werden nach Themen sortiert weitergehendeWerke empfohlen, die Themengebiete haben aber kaum Bezug zu der Gliederung des Buches.

Irritierend ist, dass auch Taxa oberhalb der Gattung kursiv geschrieben sind.

Insgesamt ist das Buch eine gute Übersicht zur Evolutionstheorie und ihrer Methoden und gibt auch unterschiedlichen Ansätzen Raum. Es ist sowohl für Biologen bzw. biologisch Interessierte als auch für Paläontologen gut geeignet. Naturkundlich interessierten Laien werden einige Schwierigkeiten mit der komplexen Thematik haben, aber gerade als Nachschlagewerk zu Begriffen und einzelnen Themengebieten ist es auch für diese Lesergruppe zu empfehlen.

Thomas Schindler, Spabrücken

Mitt. POLLICHIA 93

Bespr.: Zentralblatt Geol. Pal. T. II, Jg 2008 H.1-2 top ↑

Denkt man an Bücher über Evolutionsbiologie, so fallen einem zunächst nur die drei großen anglo-amerikanischen Autoren FUTUYMA, RIDLEY und STRICKBERGER ein, zu denen in letzter Zeit noch STEARNS&HOEKSTRA dazukam. Von diesen ist nur eine Auflage von FUTUYMA auf Deutsch übersetzt. Die wenigen, in den letzten Jahrzehnten erschienenen deutschen Lehrbücher sind wesentlich kürzer, haben bei weitem nicht so viel Autorität, werden selten als Bezug und unübertreffliche Lehrbücher genommen, außer ULRICH KULLs (emeritierter Botaniker der Universität Stuttgart) kurze Darstellung, die 1977 bei Metzler erschien.

Was bisher auf dem deutschen Markt fehlte; ist ein „Lernbuch“, eine knappe übersichtliche Darstellung (für Studenten, Lehrer, fortgeschrittene Schüler und Laien), die auf dem neuesten Stand ist, die sich zum Lernen auf Examina verwenden lässt, aber auch zum Nachschlagen. Sie muss informieren über die Vorgeschichte der Theorie, über die Mechanismen der Evolution, Mutation, Rekombination, Selektion, Drift, über die Gesetze der Populationsgenetik, über Artkonzept und Speziationsmodelle, Transmissionsgenetik, Entwicklngsgenetik, Evo-Devo, Methoden und Denkweise der Phylogenetik, Entstehung des Lebens und die Geschichte des Lebens auf der Erde. Dies muß alles in sprachlich verkürzter Form, aber dennoch leicht eingängig abgefaßt sein.

KULLs Darstellung begeistert durch die Dichte der Information, die klare Darstellung, die hohe Kompetenz bei der Diskussion schwieriger Konzepte und die enorme Aktualität insbesondere in Gebieten, die sich augenblicklich sehr schnell entwickeln, wie Molekularbiologie und Evo-Devo.

Viele neuere Entwicklungen und aktuelle Probleme (wie gegenwärtiges Massenaussterben, Gen-Food, Tierepidemien, Transplantations- und Reproduktionsmedizin) haben dazu geführt, dass gründliche biologische Kenntnisse für mündige BürgerDenkt man an Bücher über Evolutionsbiologie, so fallen einem zunächst nur die drei großen anglo-amerikanischen Autoren FUTUYMA, RIDLEY und STRICKBERGER ein, zu denen in letzter Zeit noch STEARNS&HOEKSTRA dazukam. Von diesen ist nur eine Auflage von FUTUYMA auf Deutsch übersetzt. Die wenigen, in den letzten Jahrzehnten erschienenen deutschen Lehrbücher sind wesentlich kürzer, haben bei weitem nicht so viel Autorität, werden selten als Bezug und unübertreffliche Lehrbücher genommen, außer ULRICH KULLs (emeritierter Botaniker der Universität Stuttgart) kurze Darstellung, die 1977 bei Metzler erschien. Was bisher auf dem deutschen Markt fehlte; ist ein „Lernbuch“, eine knappe übersichtliche Darstellung (für Studenten, Lehrer, fortgeschrittene Schüler und Laien), die auf dem neuesten Stand ist, die sich zum Lernen auf Examina verwenden lässt, aber auch zum Nachschlagen. Sie muss informieren über die Vorgeschichte der Theorie, über die Mechanismen der Evolution, Mutation, Rekombination, Selektion, Drift, über die Gesetze der Populationsgenetik, über Artkonzept und Speziationsmodelle, Transmissionsgenetik, Entwicklngsgenetik, Evo-Devo, Methoden und Denkweise der Phylogenetik, Entstehung des Lebens und die Geschichte des Lebens auf der Erde. Dies muß alles in sprachlich verkürzter Form, aber dennoch leicht eingängig abgefaßt sein. KULLs Darstellung begeistert durch die Dichte der Information, die klare Darstellung, unabdingbar geworden sind. Die Evolutionsbiologie umschließt sowohl die reduktionistische (Molekularbiologie), wie die „holistische“, „synthetische“ Seite (makroevolutionäre Muster und Massenaussterben), den physiologischen Zeitmaßstab (von Mikrosekunden bis Jahren), den ökologischen Zeitmaßstab (von Jahren bis Jahrtausenden) und den evolutiven Zeitmaßstab (von Jahrtausenden bis Jahrmilliarden). Wie seit Jahrzehnten wird das reduktionische Ende der Biologie (Molekularbiologie, Gentechnik), angesichts seiner offensichtlichen ökonomischen Bedeutung, mehr zum verbindlichen Allgemeinwissen gerechnet als das „holistische“. Würde die gesamte Breite der Evolutionsbiologie zum Wissenskanon zählen, so wäre es vielleicht nicht so schwer, der gebildeten Öffentlichkeit klarzumachen, was die gegenwärtige Krise von Biodiversität, Atmosphäre (Klimawandel), Hydrosphäre und Böden für die Ökologie von Homo sapiens und der gesamten Erde bedeuten. Die buchstäblich immense ökonomische Konsequenz dieser buchstäblich unermesslichen Krise wäre dann nicht so schwer zu vermitteln.

Ein gelungenes Lehrbuch wie das vorliegende ist ein Schritt in die richtige (wichtige!) Richtung.

W.-E. Reif

Zentralblatt f. Geol. Pal. Teil II Jg. 2008 H. 1-2

Bespr.: Mainzer Naturwissenschaftliches Archiv 46 (2008) top ↑

Dieses Taschenbuch erläutert auf 402 Seitendie wichtigsten Grundlagen und Methoden der Evolutionsbiologie in knapper Form, dabei werden auch die neuesten Entwicklungen und Interpretationen dargestellt.

In sechs Überkapiteln – diese teilweise sehr weit untergliedert – werden die wichtigsten Themen der Evolution vorgestellt: Die Einleitung steckt die Themen der Evolutionsforschung ab und gibt einen Überblick über die Geschichte der Evolutionsforschung von vor Darwin bis hin zum Kreationismus. Das zweite Kapitel beschäftigt sich mit der Evolutionstheorie. Nach den Grundlagen, der Erläuterung des Artbegriffs, der Populationsgenetik und der Evolutionsfaktoren geht es vertiefend in Details zur Selektion, Artbildung, zu Rahmenbedingungen und Regeln der Evolution, zur transspezifischen Evolution und Soziobiologie. Das dritte Kapitel ist ganz der molekularen Evolution gewidmet. Im vierten Kapitel wird die Stammesgeschichte erläutert, hier werden auch Methoden der Altersdatierungen und das Aufstellen von Stammbäumen und deren Interpretation behandelt. Die Entstehung und der Gang des Lebens auf der Erde sind das Thema des fünften Kapitels. Hier wird auch kurz auf die wichtigsten Ereignisse in den einzelnen Erdzeitaltern eingegangen.

Das sechste Kapitel beschäftigt sich ausschließlich mit der Evolution des Menschen.

Die Themen sind weitgehend biologisch orientiert und daher für den mit Fossilien arbeitenden Geologen oder Paläontologen weniger ansprechend.

Die starke weitere Untergliederung in den einzelnen Kapiteln ermöglicht ein einfaches Nachschlagen, welches auch durch das umfangreiche Sachregister am Buchende unterstützt wird. Gleichzeitig wird dieses Buch dadurch aber als Gesamtlektüre unattraktiv. Da es aber als Nachschlagewerk bzw. zum Selbststudium für einzelne Themenkomplexe konzipiert ist, fällt das nicht so stark ins Gewicht – eher störend sind der geringe Zeilenabstand und die kleine Schriftgröße. Die Bebilderung ist knapp und meist schwarz-weiß, maximal dreifarbig gehalten und nur dort vorhanden, wo sie unbedingt von Nöten ist. Das Literaturverzeichnis am Ende des Buches ist nach Themenkomplexen sortiert und ermöglicht ein vertiefendes Studium der hier angesprochenen Themen, auch wenn hier jeweils nur eine Auswahl an weiterführender Literatur genannt ist.

Insgesamt handelt es sich um eine umfassende, knapp gehaltene Darstellung, die als Nachschlagewerk für Studierende der Geo- und Biowissenschaften, aber auch für Lehrkräfte und interessierte Laien geeignet ist.

K. I. Grimm

Mainzer Naturwissenschaftliches Archiv 46 (2008)

Bespr.: Biologie in unserer Zeit 3/2008 top ↑

Schön, dass es Hirts Stichwortbücher wieder gibt. Die erfolgreiche Reihe, die in konzentrierter Form verschiedene Gebiete aus Geistes- und Naturwissenschaften behandelt, wird von der Gebrüder Borntraeger Verlagsbuchhandlung fortgesetzt.

Die "Evolution in Stichworten" ist eine knapp gehaltene, aber dennoch umfassende Darstellung der Evolutionsbiologie. Dieser Themenkreis ist ein Eckpfeiler der modernen Biowissenschaften. Jedes ihrer Teilgebiete hat zum Verständnis der Evolution beigetragen und umgekehrt ist bei den meisten kausalen Fragestellungen in der Biologie das Evolutionsgeschehen zu berücksichtigen. Dobzhansky hat es auf den Punkt gebracht: "Nichts in der Biologie macht Sinn, außer im Lichte der Evolution."

Der Autor dieses Bandes ist in Fachkreisen als Verfasser beziehungsweise Mitautor mehrerer erfolgreicher Lehrbücher wohl bekannt. Ihm ist es gelungen, die wichtigsten Grundlagen und Methoden der Evolutionsbiologie einschließlich neuester Entwicklungen und Interpretationen übersichtlich und verständlich darzustellen. Nach einer kurzen Einleitung, die sich vor allem mit der Geschichte der Evolutionsforschung befasst, werden in fünf Großkapiteln folgende Themenblöcke behandelt: 1. Evolutionstheorie zusammen mit ihrer populationsgenetischen Basis, 2. Molekulare Evolutionsforschung, 3. Verfahren der Stammbaumforschung, 4. Entstehung und Gang des Lebens auf der Erde, 5. Evolution des Menschen (inkl. Kultureller Evolution).

Die Hauptkapitel sind weitgehend unabhängig voneinander, um das Studium einzelner Abschnitte oder eine andere Reihenfolge nicht zu behindern. Eine übersichtliche Gliederung, zahlreiche Querverweise und ein ausführliches Register ermöglichen das Auffinden einzelner Themen. 102 Abbildungen veranschaulichen den Text, darunter zahlreiche Stammbäume, die den derzeitigen Stand des "Tree of Life" wiedergeben.

Bei der Darstellung der Gesetzmäßigkeiten, die dem Evolutionsvorgang zugrunde liegen, werden nur Grundkenntnisse der klassischen Genetik vorausgesetzt. Außerdem sollte eine gewisse Kenntnis von Lebewesen und ihrer Systematik vorhanden sein. In die notwendigen Grundlagen der Populationsgenetik sowie der Molekularbiologie wird an passender Stelle eingeführt.

Das Buch ist geeignet für Studierende der Bio- und Geowissenschaften, insbesondere auch zur Prüfungsvorbereitung, kann aber auch Lehrern, motivierten Schülern der Sekundarstufe II und allen am Thema interessierten Menschen empfohlen werden.

Prof. Dr. Manfred Keil, Neckargemünd

Biologie in unserer Zeit 3/2008

Copyright Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Preproduced with permission.

Bespr.: Laborjournal 3/2008 top ↑

Angesichts der Tatsache, dass sich manche US-Bundesstaaten weltanschaulich zunehmend in Richtung Mittelalter orientieren, sind aufklärende Bücher zu Evolution und Ökologie nötiger denn je. Wir haben einige aktuelle Neuerscheinungen unter die Lupe genommen.

Charles Darwin feiert nächstes Jahr seinen 200 Geburtstag, und man kann ihm gleichzeitig zum 150jährigen Bestehen seines revolutionären Werkes „Origin of species“ gratulieren. Sein Kollege Alfred Russel Wallace, der es sich ebenfalls anrechnen kann, einer der Begründer der heutigen biologischen Evolutionstheorie zu sein, hätte dieses Jahr seinen 185. Geburts- und 95. Todestag. Ob es die vielen Jubiläen sind, die die Evolutionsforschung zum wichtigsten Eckpfeiler der heutigen Biologie machen? Wohl nicht, vielleicht aber folgende wiederentdeckte Erkenntnis, (ich wage das überstrapazierte Zitat von Theodosius Dobzhansky (1900-1975) fast nicht zu erwähnen): „Nichts in der Biologie ergibt einen Sinn, außer im Lichte der Evolution“. Ulrich Kull hat den Versuch unte r nomme n die „Evolution in Stichworten“ wiederzugeben, und das ist ihm mehr als gelungen. In der Reihe von Hirt‘s Stichwortbüchern fasst er, in dem nur 18x13cm großen Nachschlagewerk auf 402 Seiten mit 102 Abbildungen und 9 Tabellen das Evolutionsgeschehen in den Kapiteln Evolutionstheorie, Molekulare Evolution, Stammesgeschichte, Entstehung und Gang des Lebens auf der Erde und der Evolution des Menschen zusammen. In kurzen Abschnitten werden dem Leser stichwortartig alle wichtigen Grundlagen und Methoden der Evolutionsbiologie einschließlich neuester Entwicklungen und Interpretationen erklärt. Viele Beispiele aus dem Tier- und Pflanzenreich lassen das kompakte Buch lebendig wirken, und manchmal kommt es dem Leser so vor, als würde ihn der Autor auf eine Reise durch die gesamte Zoologie und Botanik mitnehmen. Hier zeigt sich Kulls jahrzehntelange Erfahrung in der Lehre an der Universität Stuttgart und in der Lehrerfortbildung. Das soll aber nicht darüber hinwegtäuschen, dass er seine Leser auch fordert. Grundlegende Kenntnisse aus verschiedenen Teilbereichen der Biologie sind in einigen Abschnitten sicherlich von Vorteil.

Fazit: Durch die gut unterteilten Kapiteln, die größtenteils nicht aufeinander aufbauen, ist das Buch ein ideales Nachschlagewerk mit vielen spannenden Details und weckt Interesse, sich mit einigen dieser Details intensiver zu beschäftigen.

Ralph Schill

Laborjournal 3/2008 S. 84

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Vorwort V
1 Einleitung 1
1.1 Themen der Evolutionsforschung. 1
1.2 Geschichte der Evolutionsforschung 2
1.2.1 Entwicklung vor Darwin 3
1.2.2 Darwin und Darwinismus. 4
1.2.3 Evolution der Evolutionstheorie 6
1.2.4 Kreationismus. 7
2 Evolutionstheorie 9
2.1 Grundlagen 9
2.2 Artbegriff 11
2.3 Grundlagen der Populationsgenetik 13
2.4 Evolutionsfaktoren 15
2.4.1 Mutationen 15
2.4.2 Populationsbiologie der Mutationen 19
2.4.3 Rekombination 20
2.4.4 Selektion 21
2.4.4.1 Formen der Selektion 23
2.4.4.2 Populationsbiologie der Selektion 26
2.4.4.3 r- und K-Selektion 30
2.4.4.4 Ebenen und Komponenten der Selektion 32
2.4.5 Genfluss 35
2.4.6 Gendrift (Allelendrift) 37
2.4.7 Genetische Separation 39
2.5 Auswirkungen der Selektion und Zusammenwirken mit anderen Faktoren 40
2.5.1 Genetische Last (Bürde) 40
2.5.2 Polymorphismen. 41
2.5.2.1 Balancierter Polymorphismus (Heterosis) 43
2.5.2.2 Adaptiver Polymorphismus 44
2.5.2.3 Frequenzabhängiger Polymorphismus 44
2.5.3 Neutrale Evolution 45
2.5.4 Fitness und adaptive Landschaft 46
2.5.4.1 Modelle adaptiver Landschaften 46
2.5.4.2 Theorie der Gleichgewichtsverlagerung. 48
2.5.4.3 Populationsbiologie der Fitness-Landschaft 48
2.5.5 Abhängigkeit der Evolution von Populationsgröße und -aufbau 50
2.5.6 Haplotypen, Genkopplung und Quantitative Trait Loci (QTL) 51
2.5.7 Genetische Assimilation; Phänokopien 52
2.5.8 Anpassungen 53
2.5.8.1 Einnischung 54
2.5.8.2 Analogie und Konvergenz 55
2.5.8.3 Regression und Rudimentation 56
2.5.8.4 Tarn- und Warntrachten 58
2.5.9 Selektion und Fortpflanzung 62
2.5.9.1 Sexuelle Selektion 62
2.5.9.2 Evolution der Fortpflanzungsformen 64
2.5.9.3 Genomischer Konflikt; Meiotic drive. 66
2.6 Artbildung 67
2.6.1 Rassenbildung 68
2.6.2 Möglichkeiten und Formen der Artbildung (Speziation) 70
2.6.2.1 Isolationsmechanismen 75
2.6.2.2 Klassifikationen der Artbildung 77
2.6.2.3 Allopatrische Artbildung 77
2.6.2.4 Parapatrische Artbildung 80
2.6.2.5 Sympatrische Artbildung 80
2.6.2.6 Artbildungsraten 84
2.6.3 Introgression 86
2.7 Regeln und Rahmenbedingungen der Evolution 88
2.7.1 Beschränkungen (Randbedingungen) und Interdependenz 89
2.7.2 Rekapitulation und Biogenetische Regel 90
2.7.3 Unumkehrbarkeit: Dollosche Regel 91
2.7.4 Größenveränderungen und Allometrie 93
2.7.5 Heterochronie 95
2.7.6 Coevolution 96
2.8 Transspezifische Evolution 99
2.8.1 Belege für die transspezifische Evolution 99
2.8.2 Ursachen der transspezifischen Evolution 107
2.8.3 Evolutive Trends 108
2.8.4 Faktoren der transspezifischen Evolution. 109
2.8.4.1 Präadaptation 109
2.8.4.2 Mehrfachfunktionen und Funktionswechsel 112
2.8.4.3 Zwischenartliche Kooperation (Symbiose, Mutualismus) 114
2.8.4.4 Integration 116
2.8.5 Adaptive Radiation 117
2.8.6 Grenzen der transspezifischen Evolution 125
2.8.7 Evolutionsökologie 126
2.9 Soziobiologie 128
2.9.1 Verwandtschaftsselektion und Gesamtfitness. 129
2.9.2 Geschlechterbeziehungen und Paarungssysteme 130
2.9.3 Eltern-Kind-Konflikt 131
2.9.4 Evolutionsstabile Strategien (ESS). 132
3 Molekulare Evolution. 135
3.1 Molekularbiologische Grundlagen 135
3.1.1 DNA 136
3.1.2 Transkription; RNA 136
3.1.3 Genetischer Code; RNA-Editierung 138
3.1.4 Translation 139
3.1.5 Genregulation 139
3.2 Organisation des Genoms 140
3.2.1 Menschliches Genom als Beispiel eines Eukaryoten-Genoms 140
3.2.2 Genfamilien 141
3.2.3 Homologie auf molekularer Ebene. 144
3.2.4 Mutationen; Zunahme der DNA-Menge 145
3.2.4.1 Genmutationen 145
3.2.4.2 Genduplikationen 146
3.2.4.3 Genkonversion 148
3.2.4.4 Umlagerungen und Indels 148
3.2.5 Horizontaler (lateraler) Gentransfer 148
3.2.6 Komponenten des Genoms und ihre Bedeutung in der Evolution 150
3.2.6.1 Codierende DNA 150
3.2.6.2 Nichtcodierende DNA 153
3.3 Regulatorische RNA 155
3.4 Prinzipien der molekularen Evolution 156
3.4.1 Sequenzübereinstimmungen. 156
3.4.2 Molekularbiologie der neutralen Evolution 158
3.4.3 Evolution der Regulationsmuster 159
3.4.4 Genome und Stoffwechselnetze 160
3.4.5 Genetische Pufferung 161
3.5 Protein-Evolution 161
3.5.1 Proteindomänen, Proteinfamilien, Proteinfaltungsgruppen 161
3.5.2 Evolutionsrate und Evolutionsverlauf bei Proteinen 163
3.6 Molekulare Uhr 164
3.6.1 Untersuchungen an Proteinen. 164
3.6.2 Molekulare Evolutionsraten 165
4 Stammesgeschichte 168
4.1 Stammesgeschichtsforschung als Homologieforschung 168
4.1.1 Homologien in Anatomie und Morphologie 169
4.1.2 Homologie von Parasiten 171
4.1.3 Homologien in der Ontogenese 172
4.1.4 Homologien im Verhalten. 173
4.1.5 Biochemische Homologien 173
4.1.6 Homologien von Nucleinsäuren und Proteinen 174
4.1.7 Morphodynamik 175
4.2 Altersdatierung 176
4.2.1 Relative Altersdatierung 177
4.2.1.1 Chrono- und Biostratigraphie 177
4.2.1.2 Eventstratigraphie 178
4.2.1.3 Isotopenstratigraphie 178
4.2.2 Absolute Altersdatierung 179
4.2.2.1 Radiometrie 179
4.2.2.2 Dendrochronologie 181
4.2.2.3 Magnetostratigraphie 181
4.2.2.4 Weitere Verfahren 181
4.3 Aufstellung von Stammbäumen 182
4.3.1 Verfahren der Systematik 184
4.3.2 Cladistik 186
4.3.3 Probleme der Cladistik 187
4.3.4 Evolutionsbiologische Systematik 189
4.3.5 Ranghöhe von Taxa 189
4.3.6 Molekularbiologische Stammbaumforschung 189
4.3.6.1 Übersicht über die Methoden 189
4.3.6.2 Gewinnung eines molekularen Cladogramms 192
4.3.6.3 Beipiele für die verschiedenen Verfahren der molekularen Stammbaumanalyse 194
4.3.6.4 Untersuchung von DNA aus Fossilien 198
4.3.6.5 Ergebnisse molekularer Evolutionsforschung (an Beispielen). 198
4.3.6.6 Phylogeographie 202
4.3.6.7 Regulationssysteme 204
4.3.6.8 Evolutionsexperimente 205
4.3.7 Tree of Life 206
4.3.7.1 Prokaryota 206
4.3.7.2 Eukaryota (außer Metazoa) 207
4.3.7.3 Metazoa 214
4.4. Folgerungen aus der Stammbaumforschung 218
4.4.1 Verlaufsmuster der Evolution 218
4.4.2 Geschwindigkeit der Evolution 219
4.4.2.1 Evolutionsraten 219
4.4.2.2 Ursachen der Veränderungen der Evolutionsgeschwindigkeit 222
4.4.3 Gradualismus und Punktualismus 223
4.4.4 Lebende Fossilien 227
4.4.5 Extinktion (Aussterbe-Ereignisse) 229
4.4.5.1 Gewöhnliche Extinktionsereignisse (Hintergrund-Extinktion) 229
4.4.5.2 Massenextinktion 230
4.4.6 Höherentwickung 233
4.4.7 Evolution und Optimierung 235
4.4.7.1 Optimierung als Aufwandsminimierung 236
4.4.7.2 Optimierung und Anpassung 237
4.4.7.3 Evolutionsstrategien 238
4.4.8 Evolutionäre Entwicklungsbiologie (,,Evo-Devo") 239
4.4.8.1 Homöotische Gene, insbesondere Hox-Gen-Cluster 240
4.4.8.2 Dorsiventralität bei Metazoen 244
4.4.8.3 Augenentwicklung 244
4.4.8.4 Segmentierung 245
4.4.8.5 Netzwerke der Entwicklungsgene 245
4.4.8.6 Homologie-Problem 247
5 Entstehung und Gang des Lebens auf der Erde 249
5.1 Physikalische (kosmische) Evolution 249
5.1.1 Entstehung von Weltall und Materie 249
5.1.1.1 Elementarteilchen und Universum 249
5.1.1.2 Frühe Evolution des Weltalls 253
5.1.2 Entstehung der Galaxien, Sterne und der chemischen Elemente 255
5.1.3 Entstehung des Sonnensystems und der Erde 258
5.1.3.1 Sonnensystem 258
5.1.3.2 Entwicklung der Planeten. 259
5.1.3.3 Erde und Erdmond 260
5.1.3.4 Impaktereignisse. 262
5.1.4 Entwicklung der Erdkruste 262
5.1.5 Entstehung und Evolution der Erdatmosphäre 264
5.1.6 Faktoren der globalen Klimaentwicklung 266
5.1.6.1 Langfristig wirksame Faktoren 266
5.1.6.2 Verhältnisse im Ozean 267
5.1.6.3 Mittel- und kurzfristig wirksame Faktoren 268
5.2 Chemische Evolution 268
5.2.1 Organische Verbindungen im Universum 269
5.2.2 Organische Verbindungen in der frühen Entwicklung der Erde 270
5.2.3 Bildung biologisch wichtiger Moleküle auf der Erde 271
5.2.3.1 Entstehung kleinmolekularer Verbindungen 271
5.2.3.2 Entstehung der Stereospezifität (Homochiralität) 274
5.2.3.3 Entstehung und Evolution des Stoffwechsels. 275
5.2.3.4 Entstehung von Makromolekülen. 278
5.2.4 Von der RNA-Welt zum Cenancestor 279
5.2.4.1 Hypothese der RNA-Welt 279
5.2.4.2 RNA-Protein-Welt 282
5.2.4.3 Entstehung des genetischen Codes 284
5.2.4.4 DNA und der Cenancestor 285
5.2.4.5 Entstehung von Gestalt 286
5.3 Biologische Evolution 287
5.3.1 Archaikum: Entstehung von Lebewesen und Evolution von Prokaryoten 287
5.3.1.1 Umweltbedingungen und Lebewesen im Archaikum. 287
5.3.1.2 Fossilien im Archaikum 289
5.3.2 Proterozoikum: Entstehung von Eukaryoten und von Vielzellern 291
5.3.2.1 Altproterozoikum 291
5.3.2.2 Mittelproterozoikum: Zeitraum der Entstehung der Eukaryoten 292
5.3.2.3 Entstehung der Eukaryoten durch Cytosymbiose 292
5.3.2.4 Jungproterozoikum, Übersicht 297
5.3.2.5 Frühe Evolution der Vielzeller 298
5.3.2.6 Ursachen und Abläufe der Vielzeller-Entstehung. 300
5.3.2.7 Radiation der Metazoen 303
5.3.3 Paläozoikum 304
5.3.3.1 Kambrium (543­488 Mio. J.); Evolution der Deuterostomier 304
5.3.3.2 Ordovizium (488­443 Mio. J.); Evolution der kieferlosen Wirbeltiere 308
5.3.3.3 Silur (443­416 Mio. J.); Evolution der Landpflanzen 310
5.3.3.4 Devon (416­359 Mio. J.); Evolution der Farnpflanzen und der Fische 314
5.3.3.5 Jungpaläozoikum: Karbon (359­299 Mio. J.) und Perm (299­251 Mio. J.); Evolution der Tetrapoden 321
5.3.4 Mesozoikum 328
5.3.4.1 Trias (251­200 Mio. J.); Evolution der Flugsaurier und der frühen Säuger 328
5.3.4.2 Jura (200­145 Mio. J.); Evolution der Dinosaurier (einschl. Vögel) 332
5.3.4.3 Kreide (145­65 Mio. J.); Evolution der Angiospermen 337
5.3.5 Känozoikum: Tertiär und Quartär (65 Mio. J. bis heute); Evolution der Plazenta-Säuger 342
6 Evolution des Menschen 354
6.1 Mensch im System der Primaten 354
6.2 Stammesgeschichte 356
6.2.1 Stammesgeschichte der Primaten 356
6.2.2 Menschliche Evolutionslinie 359
6.2.2.1 Vormenschen 360
6.2.2.2 Frühe Menschen 365
6.2.2.3 Neandertaler (Homo neanderthalensis) 372
6.2.2.4 Jetztmensch (Homo sapiens) 373
6.2.3 Genetische Evolution und Variabilität des Menschen 374
6.3 Kulturelle Evolution 377
6.3.1 Materielle Kulturentwicklung 377
6.3.1.1 Alt- und Mittelsteinzeit 377
6.3.1.2 Jungsteinzeit und Metallkulturen 379
6.3.2 Menschliche Sprache 381
6.3.2.1 Charakterisierung der Symbolsprache 381
6.3.2.2 Evolution der Sprachen 382
6.3.3 Analogien von biologischer und kultureller Evolution 384
6.3.4 Biologische und kulturelle Aspekte des Verhaltens 385
Literatur. 389
Sachregister 395