Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Evolution: Jenseits der Gene

Lebewesen werden nicht ausschließlich von ihren Erbanlagen gesteuert, sondern verändern ihr Erscheinungsbild auch infolge von Umwelteinwirkungen. Das verschafft ihnen Flexibilität, um sich an wechselnde Umgebungen anzupassen – und spielt vermutlich eine große Rolle in der Evolution.
Im Sessel sitzende Statue aus weißem Marmor von Charles Darwin in der Haupthalle des Natural History Museum in London.

Bekommen Rotwangen-Schmuckschildkröten (Trachemys scripta elegans) Nachwuchs, wird es spannend. Deren Geschlecht hängt nämlich davon ab, wohin die Weibchen ihre Eier legen. Deponieren sie ihr Gelege an schattigen und kühlen Plätzen, schlüpfen männliche Tiere; platzieren sie es hingegen an sonnigen und warmen Orten, gehen daraus Weibchen hervor.

Bei Gebirgs-Schaufelfußkröten (Spea multiplicata) bestimmt dagegen die Nahrung darüber, welche Gestalt sie annehmen und wie sie sich verhalten. Ihre Kaulquappen fressen zumeist Algen und Planktonorganismen – und treten dann als gesellige, langsam schwimmende Allesfresser mit schmalem Kopf auf. Erbeuten sie jedoch kleine Krebstiere, entwickeln sie sich zu einzelgängerischen, wuchtigen und schnellen Fleischfressern. Wilde Rettichpflanzen wiederum, die von Kohlweißlingraupen befallen werden, fahren binnen weniger Stunden ihre Produktion von Abwehrstoffen drastisch hoch und halten die Larven so auf Abstand.

In allen drei Beispielen entwickeln Lebewesen unabhängig von ihrem Erbgut unterschiedliche Merkmale, je nachdem, welche Umweltfaktoren – Temperatur, Nahrungsangebot, Fressfeinde – auf sie wirken. Anders ausgedrückt: Die Umgebung prägt in diesen Fällen das Erscheinungsbild (den »Phänotyp«) des Organismus. Wir haben es hier mit der so genannten phänotypischen Plastizität zu tun, dem Variieren des Erscheinungsbilds je nach äußeren Einwirkungen.

Biologen interessieren sich zunehmend für dieses Thema, weil es zentral für das Bemühen ist, die Evolution des Lebens zu verstehen. Wie neuere Forschungsergebnisse zeigen, entstehen fast alle Eigenschaften eines Organismus aus dem Zusammenspiel von Genen und Umweltfaktoren; umweltbedingte Veränderungen des Erscheinungsbilds werden manchmal an die Nachkommen weitergegeben; und die phänotypische Plastizität beschleunigt und verändert mitunter die stammesgeschichtliche Entwicklung …

Kennen Sie schon …

Gehirn&Geist Dossier - 2/2025 - Guter Schlaf, schlechter Schlaf

Gehirn&Geist – Guter Schlaf, schlechter Schlaf

Das Gehirn&Geist Dossier 2/2025 widmet sich dem Thema Schlaf und geht den Fragen nach, welche Unterschiede es im Schlafverhalten gibt und warum manche Menschen einen guten Schlaf haben und andere ihren Schlaf als schlecht wahrnehmen. Erfahren Sie, wie sich der Schlaf im Laufe des Lebens ändert, welches Potenzial Schlafforscher in Träumen gefunden haben und was gestörte Nachtruhe verursachen kann.

Gehirn&Geist - 3/2025 - Kognition - Wie das Denken erwachte

Gehirn&Geist – Kognition - Wie das Denken erwachte

Können völlig verschiedene Gehirne eine ähnliche Kognition erzeugen? Der Biopsychologe Onur Güntürkün erforscht, wie komplexes Denken im Lauf der Evolution entstanden ist und spricht im Interview über Fehlannahmen in der Entwicklung der Kognition bei Menschen und Tieren. Daneben berichten wir über das Problem, wenn gesunde Ernährung zwanghaft wird. Lesen Sie, wie diese so genannte Orthorexie entsteht und was hilft, ihr vorzubeugen. »Wege aus der Einsamkeit« zeigt, welche Maßnahmen dabei helfen können, sich weniger einsam zu fühlen; dabei setzt die effektivste Strategie an den eigenen Gedanken an. Im Artikel zum Thema Körperbild geht es um, die nicht selten auftretende Fehlwahrnehmung des eigenen Körpers, wann ein verzerrtes Körperbild schadet und wie es korrigiert werden kann. Die gesellschaftlichen Folgen von Glücksspielsucht sind erheblich, gleichzeitig nimmt der deutsche Staat mit Glücksspiel Milliarden ein. Im Interview erklärt der Psychologe Tobias Hayer, warum die Politik endlich eingreifen sollte.

Spektrum - Die Woche - 28/2024 - Akustische Kur gegen Stress

Spektrum - Die Woche – Akustische Kur gegen Stress

Naturgeräusche haben eine unglaublich beruhigende Wirkung auf uns. Wieso das so ist und wie Vogelgezwitscher und Wasserrauschen im Gehirn verarbeitet werden und auf unsere Psyche wirken, lesen Sie in der aktuellen Ausgabe der »Woche«. Außerdem: Läutet das KI-Zeitalter eine neue Ära der Physik ein?

Gehirn&Geist – Guter Schlaf, schlechter Schlaf

Das Gehirn&Geist Dossier 2/2025 widmet sich dem Thema Schlaf und geht den Fragen nach, welche Unterschiede es im Schlafverhalten gibt und warum manche Menschen einen guten Schlaf haben und andere ihren Schlaf als schlecht wahrnehmen. Erfahren Sie, wie sich der Schlaf im Laufe des Lebens ändert, welches Potenzial Schlafforscher in Träumen gefunden haben und was gestörte Nachtruhe verursachen kann.

  • Quellen

Agrawal, A. et al.: Transgenerational induction of defences in animals and plants. Nature 401, 1999

Bonduriansky, R., Day, T.: Extended heredity: A new understanding of inheritance and evolution. Princeton University Press, Princeton 2018

Levis, N. A. et al.: Morphological novelty emerges from preexisting phenotypic plasticity. Nature Ecology & Evolution 2, 2018

Pfennig, D. W. (Hg.): Phenotypic plasticity and evolution: Causes, consequences, controversies. CRC Press, Boca Raton 2021

West-Eberhard, M. J.: Developmental plasticity and evolution. Oxford University Press, New York 2003

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.