Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

altes Material Stücke von nur 100 Basenpaaren. Sonst werden für Sequenzierungen längere, etwa 10 000 Basenpaare lange Fragmente verwendet. Das Puzzlespiel einer kompletten Sequenzierung aus vielen kurzen Sequenzen bedeutet einen erhöhten Arbeitsaufwand. Weiterhin können sich einzelne Bausteine verändern und die Sequenzen aus alter DNA können fehlerhaft sein. Dieses Problem lässt sich lösen, indem jede Position einer aDNA-Sequenz durch zwei unabhängige PCR-Reihen bestimmt wird. Kritisch ist eine Kontamination mit heutigem Genmaterial.
    Die DNA wird aus Knochen oder Zähnen entnommen. Untersucht wird meist die mitochondriale DNA ( mtDNA ), die im Vergleich zum Zellkern in größerer Kopienzahl vorliegt. Allerdings wird sie ausschließlich über die mütterliche Linie vererbt und macht nur 0,001% des Genoms aus.
    Inzwischen wurde die mtDNA von neun Neandertaler-Individuen analysiert. DieSequenzen der Neandertaler sind untereinander sehr ähnlich und unterscheiden sich deutlich von denen heutiger Menschen. Aus der Analyse ist auch hervorgegangen, dass H. sapiens und H. neanderthalensis sich vor etwa 800 000 Jahren auseinander entwickelt haben.
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    Hominidae: Heute werden Pan troglodytes , Pan paniscus und Homo sapiens in dieser Familie zusammengefasst.
    Gattung Homo : entstand vor ca. 2,5 Millionen Jahren.
    Homo erectus : Der erste Hominini, der Afrika verließ, letzte Funde sind 50 000 Jahr alt.
    Homo neanderthalensis : Großes Verbreitungsgebiet von Europa bis Usbekistan und den Nahen Osten; Koexistenz mit Homo sapiens . In Europa und im nahen Osten über einige tausend Jahre nachgewiesen.
    Homo sapiens : Ursprung ist Afrika, von hier aus erfolgte Besiedlung der Welt; starke Zunahme der Bevölkerung nach Erfindung des Ackerbaus, einhergehend mit schnell verlaufender Evolution.
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10 Die Entstehung des Lebens
    Gunvor Pohl-Apel
10.1 Entstehung des Kosmos und unseres Sonnensystems
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    Das Weltall entstand vor etwa 13,7 Milliarden Jahre, als sich mit dem Urknall Raum, Materie und Zeit gleichzeitig ausbreiteten. Das Alter unseres Sonnensystems liegt bei etwa 4,6 Milliarden Jahren, das der Erde bei etwa 4,4 Milliarden Jahren. In den sich nach der Abkühlung der Erdoberfläche bildenden Ozeanen sammelten sich abiotisch entstandene organische Moleküle, aus denen sich erste lebende Strukturen entwickelten. Sauerstoff begann sich in der Atmosphäre erst vor etwa 2,7 Milliarden anzureichern.
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    Das Weltall ist 13,7 Milliarden Jahre (+/– 2 Milliarden Jahre) alt. Den Anfang stellt nach heutigen Vorstellungen der Urknall oder Big Bang dar, als sich Raum, Materie und Zeit gleichzeitig auszudehnen begannen. Die Expansion dauert heute noch an. Bereits in einem Bruchteil der ersten Sekunde nach dem Urknall bildete sich das Grundmaterial aller Materie: zunächst Elementarteilchen, die miteinander zu Protonen, den Kernen von Wasserstoffatomen, und den Neutronen verschmolzen. Erst nach ca. 300 000 Jahren hatte sich das Universum so weit abgekühlt, dass sich stabile Atome bilden konnten. Als häufigstes Element entstand Wasserstoff; einige dieser Teilchen vereinigten sich zu den Kernen von Deuterium und Helium. Dieses Urgas erfüllte das gesamte Universum. Teilweise lagerten sich riesenhafte Gaskomplexe mit bis zu einer Million Sonnenmassen zusammen. Unregelmäßigkeiten in der Massenverteilung führten zu isolierten Verdichtungen, aus denen gewissermaßen als Kondensationskeime bis heute – fast 14 Milliarden Jahre nach dem Urknall – Sterne entstehen.
    Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren entstand aus einer Wolke aus Gas, Staub und Eis unsere Sonne . Aus der Materie, die die Sonne umkreiste, bildeten sich zahlreiche Asteroide . Aus deren Kollision entstand dann die Erde zunächst als Protoplanet. Bombardements mit Meteoriten und Kometen ließen den Erdkörper heranwachsen. Durch die dadurch entstandene Energie und durch radioaktiven Zerfall erhitzte sich die Erde. Vor etwa 4,4 Milliarden Jahren trennten sich die Bestandteile der Erde unter der Wirkung von Hitze und Schwerkraft. Es entstanden der metallische Kern und der Erdmantel, aus dem sich später die Erdkruste herausbildete. Durch den heftigen Einschlag teilweise planetengroßer Himmelskörper heizte sich das Innere der Erde so sehr auf, dass riesige Magmameere entstanden und Vulkane ausbrachen, die über viele Millionen Jahre aktiv blieben und es zum Teil auch heute noch sind.
    Aus dem Planeteninneren ausströmende Gase und Wasserdampf wurden durch die