Mitglieder
Lehrveranstaltungen:
WS - Vorlesung: Evolutionsbiologie,
Physiologische Kurse
SS - Seminar: Evolution der Organismen
Vorlesung: Pflanzenphysiologie, Großpraktikum
Forschungsprojekte:
1. Epiphytische Blatt-Bakterien: Bio-Invasion im Mikromaßstab
(V. Koopmann, M. Hornschuh, R. Grotha, U. Kutschera)
Mit der Keimung wird unsere repräsentative höhere Pflanze (Sonnenblume, Helianthus annuus) über die Außenseite der Samenschale mit Bakterien kontaminiert, die den gesamten Organismus besiedeln. Das Pflanzenwachstum und somit der Körnerertrag (fitness) werden vermutlich von diesen Mikroorganismen beeinflusst. Verschiedene Bakterienstämme (Methylobacterium) wurden isoliert, kultiviert und charakterisiert. Zum Vergleich wird als "lebendes Fossil" das Laubmoos Funaria hygrometrica bezüglich seiner Reaktion auf eine Methylobacterium-Besiedelung analysiert. Hypothesen: Ko-Evolution Bakterien-Pflanze, Symbiose, Wachstumsregulation über Epiphyten.
Aktuelle Publikationen:
Kutschera, U.: Bacterial colonization of sunflower cotyledons during
seed germination. J. Appl. Bot. (2002), in press
Kutschera, U., Koopmann, V., Grotha, R.: Plant development in the absence
of epiphytic microorganisms. Naturwiss. (2002), in press
2. Phänotypische Plastizität und Überlebensstrategien
von Keimpflanzen
(P. Josten, U. Kutschera)
Die Entwicklung der festgewachsenen Pflanzen erfolgt in Abhängigkeit verschiedener Umweltfaktoren (u. a. Licht, Temperatur, Nährstoffversorgung). Das Erscheinungsbild (Phänotyp) des Organismus wird somit durch Außeneinflüsse moduliert (umweltbedingte Variabilität, Syn: phänotypische Plastizität). Wir untersuchen dieses Phänomen bei Keimlingen der Sonnenblume und sind insbesondere an den Überlebensstrategien der Jungpflanzen interessiert. Weiterhin wird die durch den Mikronährstoff Bor ausgelöste Adventivwurzelbildung analysiert.
Aktuelle Publikationen:
Josten, P., Kutschera, U.: The miconutrient boron causes the development
of adventitious roots in sunflower cuttings. Ann. Bot. 84, 337-342 (1999)
Kutschera, U.: Cell expansion in plant development. Rev. Brasil. Fisiol.
Veg. 12, 65-95 (2000)
3. Analyse von Zellteilungsmustern und die Phylogenese mehrzelliger
Pflanzen
(P. Scherp, R. Grotha, U. Kutschera)
Eine Auswahl von 30 verschiedenen Organismen (das Cyanobakterium Anabena sowie eukaryotische Grünalgen, Moose, Farne und Samenpflanzen) wurde unter definierten Bedingungen im Labor kultiviert. Proben dieser Photoautotrophen, die in groben Zügen die evolutionäre "grüne Linie" von den Süßwasseralgen zu den Landpflanzen repräsentieren, wurden im Fluoreszenzmikroskop analysiert (Markierung des Polysaccharids Callose in jungen Trennwänden). Die Ergebnisse unterstützen die Ableitung der Landpflanzen von aquatischen Armleuchteralgen (Charophyceae). Im nächsten Schritt wollen wir versuchen, durch biochemisch/cytologische Charakterisierung der Zellteilungsmuster ausgewählter rezenter Algen die Entstehung mehrzelliger Systeme, insbesondere des symplastischen Wachstums von Meristemen, zu rekonstruieren.
Aktuelle Publikationen:
Scherp, P., Grotha, R., Kutschera, U.: Occurrence and phylogenetic
significance of cytokinesis-related callose in green algae, bryophytes,
ferns and seed plants. Plant Cell Rep. 20, 143-149 (2001)
Scherp, P., Grotha, R., Kutschera, U.: Deposition of cytokinesis-related
callose in Riella helicophylla and Arabidopsis thaliana. Effcts of photolytically
altered nifedipine. Plant Biol. 3, 311-318 (2001)
4. Fortpflanzungsstrategien und Systematik von Süßwasseregeln
(U. Kutschera)
Egel (Hirudinea) sind segmentierte Anneliden, die mit den Regenwürmern die monophyletische Gruppe der Clitellata bilden. Die räuberischen Wirbellosen bewohnen feuchte Habitate und sind durch zwei Saugnäpfe gekennzeichnet. Seit über 20 Jahren wird von mir die Systematik und das Verhalten dieser wenig bekannten Tiergruppe untersucht. Das Ziel dieses Projektes ist es, Einblicke in die Biologie dieser aquatischen Gürtelwürmer zu gewinnen, um aus diesen Fakten Rückschlüsse über die Verwandtschaftsverhältnisse und Stammesentwicklung zu erarbeiten.
Aktuelle Publikationen:
Kutschera, U., Wirtz, P.: The evolution of parental care in freshwater
leeches. Theory Biosci. 120, 115-137 (2001)
Kutschera, U.: The feeding strategies of the leech Erpobdella octoculata
(L.): a laboratory study. Internat. Rev. Hydrobiol. (2002), in press
Lehrveranstaltungen:
Vorlesungen:
Evolutionsbiologie
Populationsgenetik
Molekulare Evolution
Evolutionäre Genomik und Bioinformatik
Praktika:
Evolutionsbiologie (Grundpraktikum)
Populationsgenetik und molekulare Evolution (Fortgeschrittenenpraktikum)
Evolutionäre Genomik (Fortgeschrittenenpraktikum)
Forschungspraktikum
Seminare
Wechselnde Themen der Evolutionsbiologie
Forschung:
Die Abteilung Evolutionsbiologie beschäftigt sich mit Problemen der Populationsgenetik und der evolutionären Genomforschung. Im einzelnen untersuchen wir die folgenden Fragestellungen:
1. Nachweis der natürlichen Selektion im Genom von Eukaryonten: Das Wirken der natürlichen Selektion in der Vergangenheit bildet sich im Genom heute lebender Organismen ab. Durch das Erkennen spezifischer Muster der genetischen Variabilität, die durch DNA Sequenzierung und statistische Verfahren ermittelt werden, kann somit auf die Frequenz von Selektionsereignissen und deren Stärke zurückgeschlossen werden. Dazu verwenden wir Arten, deren Genetik gut bekannt ist, insbesondere Drosophila melanogaster.
2. Die Rolle der natürlichen Selektion in Adaptation und Differentiation: Dieses Projekt erforscht die Rolle von adaptativen Prozessen in der Differenzierung von Populationen von subtropischen Fruchtfliegen (Drosophila ananassae).
3. Die Entstehung und Divergenz von Lycopersicon Arten: Wir untersuchen, wie Selektion und demographische Faktoren zur Entstehung der Arten in dieser relativ jungen Gattung geführt haben.
4. Evolutionäre Genomik von Drosophila: Mit Methoden der komparativen und funktionellen Genomforschung studieren wir die Prozesse, die an der Evolution von molekularen Netzwerken (z.B. RNA Sekundärstrukturen) und von regulatorischen Sequenzen beteiligt sind. Ferner untersuchen wir Gene, die die reproduktive Isolation und Artbildung beeinflussen.
Die einzelnen Projekte mit Literaturangben sind auf unserer webpage genauer beschrieben:
www.zi.biologie.uni-muenchen.de/institute/zi/abtlgn/evolutionsbiologie/
Lehrveranstaltungen:
Vorlesung / Seminare: Geschichte der Biologie; Geschichte der Evolutionstheorie
Forschungsprojekte:
1. Geschichte der Evolutionstheorie
Es gibt nur wenig wissenschaftliche Ideen, die das moderne Bild der Welt ähnlich tiefgreifend prägten, wie die Evolutionstheorie. Heute, da die Evolution selbstverständliche Überzeugung breiter Teile der gebildeten Bevölkerung ist, scheint es schwer begreiflich, dass diese so einleuchtende und vom Kausalitätsprinzip geradezu geforderte Vorstellung erst mit Darwins Origin of Species (1859) ihren Beginn gehabt haben sollte. Sucht man nach Vorläufern, so findet man neben Lamarck, dessen Werk nie ganz vergessen wurde, eine Reihe von Autoren, die sich mehr oder weniger explizit mit dem Gedanken der Evolution auseinandergesetzt haben. Es zeigt sich aber auch, dass echte Evolutionsvorstellungen erst bemerkenswert spät in der Geschichte entstanden sind. Sie traten um die Wende zum 19. Jahrhundert auf und fehlten von der Antike bis ins 18. Jahrhundert weitgehend. Wenn man bedenkt, wie unbefangen und radikal manche Denker der Antike und der Aufklärung an anderen Punkten vorgingen, so ist dies sicher eine erstaunliche und erklärungsbedürftige Tatsache.
Aktuelle Publikationen:
Junker, T.; Hoßfeld, U.: Die Entdeckung der Evolution - Eine
revolutionäre Theorie und ihre Geschichte. Darmstadt: Wissenschaftliche
Buchgesellschaft, 2001.
Junker, T.: "Charles Darwin und die Evolutionstheorien des 19. Jahrhunderts."
In Geschichte der Biologie. Hg. von Ilse Jahn. 3., neubearb. Auflage. Stuttgart/Jena:
Gustav Fischer, 1998, S. 356-385, 703-9. Neudruck: Heidelberg/Berlin: Spektrum
Akademischer Verlag, 2000.
2. Geschichte des synthetischen Darwinismus in Deutschland
Mitte der 1920er bis Ende der 1940er Jahre gelang es einer internationalen Gruppe von Biologen aus verschiedenen Fachgebieten, Genetik und Selektionstheorie zu verbinden, Alternativtheorien zu widerlegen und so die moderne Evolutionstheorie zu schaffen. Diese als ‚Synthetische Evolutionstheorie', ‚synthetischer Darwinismus' oder mit anderen Namen belegte genetische Theorie der Selektion macht bis heute den inneren Kern der Evolutionsbiologie aus, da nur sie die Anpassungen der Organismen an die belebte und unbelebte Umwelt erklären kann. Bis vor wenigen Jahren wurde die Geschichte des synthetischen Darwinismus von der Perspektive ihrer Vertreter aus den USA dominiert. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts existierten aber verschiedene Zentren biologischer Spitzenforschung, u.a. Großbritannien, Deutschland und die Sowjetunion. Diese internationale Dimension wird in der neueren Literatur meist ausgeblendet. Mit dem Forschungsprojekt wird eine in den vergangenen Jahrzehnten meist verdrängte, aber auch als wissenschaftlichen Gründen besonders interessanten und aufschlussreichen Episode untersucht, die Entwicklung des synthetischen Darwinismus in Deutschland.
Aktuelle Publikationen:
Junker, T.: Die zweite Darwinsche Revolution: Geschichte des synthetischen
Darwinismus in Deutschland 1924 bis 1950. In Vorb.
Junker, T.; Hoßfeld, U.: "The Architects of the Evolutionary
Synthesis in National Socialist Germany: Science and Politics," Biology
and Philosophy 17 (2002): 223-249.
Reif, W.-E.; Junker, T.; Hoßfeld, U.: "The Synthetic Theory of
Evolution: General Problems and the German Contribution to the Synthesis,"
Theory in Biosciences 119 (2000): 41-91.
Junker, T.; Engels, E.-M. (Eds.): Die Entstehung der Synthetischen
Theorie: Beiträge zur Geschichte der Evolutionsbiologie in Deutschland
1930-1950. Verhandlungen zur Geschichte und Theorie der Biologie, Bd. 2.
Berlin: Verlag für Wissenschaft und Bildung, 1999.
3. Geschichte der Eugenik
Im weiteren Sinne eugenische Ideen existieren seit der Antike und frühen Neuzeit, wissenschaftlich umsetzbar wurden sie jedoch erst Mitte des 19. Jahrhunderts, nachdem der Siegeszug der Evolutions- und Selektionstheorie begonnen hatte. Ziel der Eugeniker ist es, die genetische Zusammensetzung einer menschlichen Population zu verbessern bzw. eine Verschlechterung zu verhindern. Es wird - modern gesprochen - versucht, den menschlichen Genpool mit wissenschaftlichen Mitteln zu kontrollieren und die biologische Evolution der Menschen planmäßig und bewusst zu gestalten. Die konkreten Ziele, die unter dem allgemeinen Wunsch nach einer Verbesserung subsumiert wurden, haben je nach politischem Standpunkt und historischer Situation stark geschwankt. In dem Forschungsprojekt werden Entstehung und Wandel eugenischer Ideen im Zusammenhang mit den jeweiligen zeitlichen und geographischen Bedingungen sowie dem Stand der Wissenschaft untersucht.
Aktuelle Publikationen:
Junker, T.: "Synthetische Theorie, Eugenik und NS-Biologie." In Evolutionsbiologie
von Darwin bis heute. Hg. von Rainer Brömer, Uwe Hoßfeld und
Nicolaas A. Rupke. Verhandlungen zur Geschichte und Theorie der Biologie,
Bd. 4. Berlin: Verlag für Wissenschaft und Bildung, 2000, S. 307-360.
Paul, S.; Junker, T.: "Reproduktionsmedizin, Gentechnik und die Angst
vor der Eugenik," Forum Sexualaufklärung und Familienplanung (Bundeszentrale
für gesundheitliche Aufklärung) (2000), no. 1/2: 35-41.
Junker, T.; Paul, S.: "Das Eugenik-Argument in der Diskussion um die
Humangenetik: eine kritische Analyse." In Biologie und Ethik. Hg. von Eve-Marie
Engels. Universal-Bibliothek, Nr. 9727. Stuttgart: Philipp Reclam jun.,
1999, S. 161-193.
4. Geschichte der Biologie, Wissenschaftsgeschichte
In verschiedenen kleineren Forschungsprojekten werden unterschiedliche Themen aus der Geschichte der Biologie behandelt, beispielsweise das Problem von Fälschungen in den Wissenschaften und Biographien bedeutender Biologen.
Aktuelle Publikationen:
Junker, T.: "Charles Darwin (1809-1882), Walter Zimmermann (1892-1980),
George Gaylord Simpson (1902-1984)." In Darwin & Co. Eine Geschichte
der Biologie in Portraits. Hg. von Ilse Jahn und Michael Schmitt. München:
C. H. Beck Verlag, 2001.
Junker, T.: "Critiques and Contentions: Blumenbach's Racial Geometry,"
Isis 89 (1998): 498-501 Response: Stephen Jay Gould: "On Mental and Visual
Geometry," Isis 89 (1998): 502-504.
Junker, T.: "Factors Shaping Ernst Mayr's Concepts in the History of
Biology," Journal of the History of Biology 29 (1996): 29-77.
Lehrveranstaltungen:
WS - Grundvorlesung Biologie (mit evolutionsbiologischen Anteilen)
SS - Einführender Kurs in die Zytologie und Anatomie der Tiere
jedes Semester: Praktikum und Seminar zum Thema Evolution, Genetik
und Verhalten
unregelmäßig: Vorlesung Evolutionsgenetik; Vorlesung Evolution
der Wirbeltiere
verschiedenste Seminar zu evolutionsbiologischen Themen
Forschungsprojekte:
Evolution von Tiergruppen und Determinanten der Gruppenstruktur
Reproduktive Konflikte in Insektenstaaten
Proximate und ultimate Ursachen alternativer reproduktiver Taktiken
Evolution von Eusozialität bei Termiten (J. Korb)
Evolution des Sozialparasitismus bei Ameisen (S. Foitzik, D. Ortius-Lechner)
Evolution des Landlebens bei Crustaceen (C. Schubart)
Chemische Kommunikation bei sozialen Insekten (P. D'Ettorre)
Forschungsprojekte:
1. Sexuelle Selektion bei Feldheuschrecken:
(K. Klappert, J. Krobbach, K. Reinhold)
Bei vielen Tierarten wählen die Weibchen bevorzugt diejenigen Männchen als Paarungspartner, die mit besonders aufwändigen Balzsignalen um sie werben. Welchen Vorteil die Weibchen von Feldheuschrecken aus ihrer Wahl ziehen und nach welchen Kriterien die Weibchen ihre Paarungspartner auswählen, untersuchen wir mit einer Kombination von Freiland- und Laborexperimenten.
Aktuelle Publikationen:
Kurtz, J., Klappert, K., Schneider, W. & K. Reinhold (2002) Host
immune defence, dispersal and local parasite adaptation. Evolutionary Ecology
Research 4: 431-439.
Reinhold, K., Jacoby, K. & K. Reinhold (2002) Dissecting the repeatability
of female choice in the grasshopper Chorthippus biguttulus. Animal Behaviour
(in press)
Klappert, K. & K. Reinhold (2002) A magnificent song pays: acoustic
preference functions and sexual selection on the male calling song in the
nightingale grasshopper Chorthippus biguttulus. Animal Behaviour (accepted)
2. Theoretische Evolutionsbiologie
(K. Reinhold)
Mit numerischen Simulationen und analytischen Modellrechnungen untersuche ich zum Beispiel die Auswirkungen fluktuierender Selektion auf die Populationsgenetik geschlechts-spezifischer Merkmale, den Einfluss von egoistischen Genen auf die Evolution von Partner-wahl oder die Bedeutung von Weibchenqualität für die optimale Spermienallokation der Männchen.
Aktuelle Publikationen:
Reinhold, K. (2000) Maintenance of a genetic polymorphism by fluctuating
selection on sex limited traits. Journal of Evolutionary Biology 13: 1009-1014.
Reinhold, K., Kurtz, J. & L. Engqvist (2002) Cryptic male choice:
sperm allocation strategies when female quality varies. Journal of Evolutionary
Biology 15:201-209.
Reinhold, K. (1999c) Evolutionary genetics of sex-limited traits under
fluctuating selection. Journal of Evolutionary Biology 12: 897-902.
Reinhold, K., Engqvist, L., Misof, B. & J. Kurtz (1999) Meiotic
drive and evolution of female choice. Proceedings of the Royal Society
London B 266: 1341-1345.
3. Evolutionsbiologie und Phylogenie von Laubheuschrecken der Gattung
Poecilimon
(C. Pollmann, B. Misof, K.-G. Heller, K. Reinhold)
Die Gattung Poecilimon besteht aus über 100 Arten von flugunfähigen Laubheuschrecken und eignet sich wegen der Vielfalt an kleinen Unterschieden zwischen ansonsten recht ähnlichen Arten (z.B. in der Reproduktionsbiologie oder in der Ökologie) hervorragend für vergleichende Studien. Zusätzlich lassen sich diese Heuschrecken auch im Freiland ausgezeichnet beobachten und im Labor ohne Schwierigkeiten züchten. Wir untersuchen die Phylogenie dieser Insekten, um die Artbildung und die Evolution des Fortpflanzungs-verhaltens zu verstehen. Daneben führe ich auch Experimente zur Fortpflanzungsbiologie durch, insbesondere um die Funktion der bei diesen Arten oft sehr großen Hochzeitsgeschenke aufzuklären.
Aktuelle Publikationen:
Reinhold, K. (1999) Paternal investment in Peocilimon veluchianus bushcrickets:
beneficial effects of nuptial feeding on offspring viability (Orthoptera,
Phaneropteridae). Behavioral Ecology and Sociobiology 45: 293-299.
Lehrveranstaltungen:
SS - Vorlesung: Evolutionsbiologie, SS - Seminar: Molekualr
Evolutionsbiologie.
WS - Vorlesung: Spezielle Zoologie, Praktikum: Molekulare Systematik,
Evolutionäre Entwicklungsgenetik, Seminar: Molekulare Systematik,
Evolutionäre Entwicklungsgenetik.
Forschungsprojekte:
1. Evolution von Hox-Genen in Diploblasten
(S. Dellaporta (Yale University), P. Holland (Reading University),
R.
DeSalle (AMNH, New York), W. Schroth, T. Hadrys, W. Jakob, Sven Sagasser,
B. Schierwater)
Die Frage des evolutionären Usprungs des Hoxgen-Clusters - sowie
anderer
Gene der Antp-superclass - soll über vergleichende molekulargenetische
und
entwicklungsbiologische Untersuchungen an Schwämmen, Placozoen
und
Coelenteraten beantwortet werden.
Aktuelle Publikationen:
Schierwater B, DeSalle S (2002) Hox genes and the evolution of buaplans.
Special volume Mol Phyl Evol (in press).
Schierwater B, Dellaporta S, DeSalle R (2002) Is the evolution of Cnox-2
Hox/ParaHox genes multicolored and polygenealogical? Mol Phyl Evol
22 (in
press).
Schierwater B, DeSalle R (2001) Current Problems with the Invention
of the
Zootype. J Exp Zool, Mol Dev Evol 291: 169-174.
2. Makroevolution und Molekulare Systematik der Diploblasten
(R. DeSalle (AMNH, New York), A. Ender, Silke Winkelmann, Nina Stoletzky,
W. Schroth, Oliver Voigt, B. Schierwater)
Die Frage der Radiation der großen Diploblasten-Taxa soll über
vergleichende molekularsystematische und entwicklungsgenetische
Untersuchungen an Schwämmen, Placozoen und Coelenteraten beantwortet
werden.
Aktuelle Publikationen:
Schierwater B, Syed T (2002) Trichoplax adhaerens, the phylum Placozoa:
Discovered, Forgotten, Rediscovered. Vie et Milieu (in press).
Syed T & Schierwater B (2002) The Evolution of the Placozoa: A
new
morphological model. In: Gudo M, Gutmann M & Scholz J (Eds.): Concepts
of
engineering and functional morphology: Biomechanical approaches on
recent
and fossile organisms. Special issue of Senckenbergiana lethaea (in
press).
Schroth W, Jarms G, Streit B, Schierwater B (2002) Speciation and
phylogeography in the cosmopolitic marine moon jelly, Aurelia sp. BMC
Evolutionary Biology 2002, 2:1
3. Evolutionsökologie von Libellen
(O. Fincke (Oklahoma, USA), S. Ring, M. Stoverock, N. Habekost, S.
Giere,
H.J. Fauter, B. Schierwater, H. Hadrys)
Molekularsystematische und populationsgenetische Studien tragen zum
Verständnis von Mikroevolutionsprozessen in bedrohten Libellen
bei und
erlauben die Detektion evolutionsgenetischer Zwänge im
Fortpflanzungsverhalten bestimmter Libellenarten.
Aktuelle Publikationen:
Fincke O, Hadrys H (2001) Unpredictable Offspring Survivorship in the
Damselfly, Megaloprepus coerulatus. Evolution 55: 762-772.
Telefon: (0521) 106 -2837
Durchwahl: (0521) 106 - 2836
Telefax: (0521) 106 - 2998
email: fritz.trillmich@biologie.uni-bielefeld.de
Bielefeld, 8.5.2002
Lehrveranstaltungen
WS 2001/2002
Quantitative Genetik und Lebenslaufstrategien V Trillmich
Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Modelle, Probleme und
experimentellen Ansätze der quantitativen Genetik und der Lebenslaufstrategien.
Im Zentrum steht die Frage, wie die Selektion den Lebenslauf eines Organismus
an seine ökologischen und sozialen Lebensumstände so anpassen
kann, dass Individuen einen möglichst hohen Fortpflanzungserfolg erreichen.
Wachstum, Alter und Größe bei der Geschlechtsreife, Zahl und
Größe der Nachkommen, Lebensdauer und Altern werden hier als
durch Selektion entstandene Anpassungen untersucht. Welche genetischen
Möglichkeiten bzw. Hindernisse der Erzielung optimaler Lebenslaufstrategien
es gibt, wird angesprochen.
Literatur: Stearns SC (1992): The Evolution of Life Histories, Oxford
University Press; Maynard-Smith J (1998): Evolutionary Genetics, second
edition, Kapitel 6: Quantitative genetics, Oxford University Press.
Semiblock: Verhaltensökologie Pr+Ü Naguib
Ziel und Inhalt des Praktikums ist es, Methoden der Verhaltensökologie
kennen zu lernen und anzuwenden. Die Projekte werden deskriptive und experimentelle
Methoden einschließen, wobei der Schwerpunkt auf dem Sozialverhalten
von verschiedenen Singvogelarten liegen wird. Literatur: Krebs & Davies
(1995): Einführung in die Verhaltensökologie. Leistungsnachweise:
Ergebnisberichte, Abschlußprotokoll.
Block: Partnerwahlstrategien bei Mensch und Tier Pr+Ü Witte
In diesem Block werden verschiedene Aspekte der sexuellen Selektion
theoretisch und praktisch behandelt. Es besteht die Möglichkeit über
vier Wochen lang Versuche an Prachtfinken, Fischen und am Menschen (Befragung)
durchzuführen. Im Vordergrund steht das Kopieren bei der Partnerwahl
und die Rolle künstlicher Schmuckmerkmale. Voraussetzung: Vorherige
Teilnahme am Wahlpflichtkurs Verhaltensforschung.
Persönliches Erscheinen bei der Vorbesprechung ist Pflicht.
Literatur: Krebs & Davies (1996): Einführung in die Verhaltensökologie,
3. Auflage.
Leistungsnachweis: Ergebnisberichte, Seminarvortrag, Abschlußprotokoll
SS 2002
Evolutionsbiologie V Trillmich
Diese einführende Vorlesung gibt einen Einblick in Konzepte der
Evolutionsbiologie. Dazu gehören historische Aspekte der Evolution,
die Mechanismen der Evolution, die Evolutionsökologie, Phylogenetik
und Populationsgenetik.
Literatur: M. Ridley (1996). Evolution. Blackwell Science, Oxford;
- W. Sudhaus, K. Rehfeld (1992). Einführung in die Phylogenetik und
Systematik. Gustav Fischer. J. W. Wägele (2001). Grundlagen der Phylogenetischen
Systematik. Dr. Friedrich Pfeil, München.
WS 2002/03
Vorlesung und Seminar: Evolution der Brutpflege V Trillmich
Vor Weihnachten als Vorlesung, im Anschluss als Seminar. Es werden
grundlegende Fragen der Evolution von Brutpflegestrategien besprochen und
im anschliessenden Seminar moderne Arbeiten zum Thema von den Teilnehmern
referiert.
Literatur: Clutton-Brock TH 1991. The evolution of parental care. Princeton
University Press, Princeton NJ
Publikationen:
2000
Diesel R, Schubart CD, Schuh M (2000): A reconstruction of the invasion
of land by Jamaican crabs (Grapsidae: Sesarminae). J. Zool., Lond. 250,
141-160
Diesel R, Schubart CD (2000): Die außergewöhnliche Evolutionsgeschichte
jamaikanischer Felsenkrabben. Biologie in unserer Zeit, 3, 136-147.
Hendrichs, H (2000): Die Fähigkeit des Erlebens: Zur Evolution
von Emotionalität und Intentionalität. Filander, Fürth,
197 S.
Hörster A, Curio E, Witte K (2000): No sexual imprinting on a
red bill as a novel trait. Behaviour 137, 1223-1239
Künkele J (2000): Energetics of gestation relative to lactation
in a precocial rodent, the Guinea pig (Cavia porcellus). Journal of Zoology,
Lond. 250, 533-539
Künkele J (2000): Does primiparity affect the efficiency of converting
energy to offspring production in the guinea pig? Canadian Journal of Zoology
78, 300-306
Künkele J (2000): Effects of litter size on the energetics of
reproduction in a highly precocial rodent, the guinea pig. Journal of Mammalogy
81, 691-700.
KusayamaT, Bischof H-J, Watanabe S (2000): Resonses to mirror-image
stimulation in jungle crows (Corvus macrorhynchos). Anim Cogn 3, 61-64.
Lieshoff C, Pröve E, Bischof H-J (2000): Testosterone-Dependent
Plasticity of Avian Forebrain Neurons is not restricted to the Song Control
System. NeuroReport 11, 2479-2483
Naguib M, Klump G, Hillmann H, Grießmann B, Teige T (2000): Assessment
of auditory distance in a territorial song bird: accurate feat or rule
of thumb? Anim. Behav. 59, 715-721
Plenge U, Curio E., Witte K (2000): Sexual imprinting supports the
evolution of novel male traits by transference of a preference for the
colour red. Behaviour, 137, 741-758
Rollenhagen A, Bischof H-J (2000): Evidence for the involvement of
two areas of the zebra finch forebrain in sexual imprinting. Neurobiology
of Learning and Memory 73, 101-113
Schubart CD, Cuesta JA, Diesel R, Felder DL (2000): Molecular Phylogeny,
Taxonomy, and Evolution of Nonmarine Lineages within the American Grapsoid
Crabs (Crustacea: Brachyura). Molecular Phylogenetics and Evolution 15,
179-200.
Todt D, Naguib M (2000): Vocal interactions in birds: the use of song
as a model in communication. Advan. Study Behav. 29, 247-295
Trillmich F (2000): Effects of low temperature and photoperiod on reproduction
in the female wild guinea pig (Cavia aperea). Journal of Mammalogy, 81:586-594
Wikelski M (2000): Marine Iguanas shrink to survive El Niño.
Nature 403, 37
Witte K, Chen K-C, Wilczynski W, Ryan MJ (2000): The influence of amplexus
on phonotaxis in the cricket frog acris crepitans blanchardi. Copeia 2000,
257-261
Witte K, Hirschler U, Curio E (2000): Sexual Imprinting on a Novel
Adornment Influences Mate Preferences in the Javanese Mannikin Lonchura
leucogastroides. Ethology 106, 349-363
2001
Ballasus H.(2001): Phänologie und Raumnutzung von Blassgänsen
(Anser albifrons) benachbarter Teilpopulationen am Unteren Niederrhein.
Journal Ornithologie 142, 156-172.
Benus RF (2001): Coping in female mice from lines bidirectionally selected
for male aggression. Behaviour 138, 997-1008.
Bischof H-J (2001): Sensitive Periods in Development, Neural Basis
of. In: Smelser N, Baltes P (eds.) International Encyclopedia of the Social
and Behavioral Sciences. Elsevier, Oxford, UK, Vol. 20, pp 13908-11.
Krüger O, Lindström J (2001): Habitat heterogeneity affects
population growth in goshawk Accipiter gentilis. Journal of Animal Ecology
70, 173-181.
Naguib M, Hammerschmidt K, Wirth J (2001): Microgeographic Variation,
Habitat Effects, and Individual Signature Cues in Calls of Chiffchaffs
Phylloscopus collybita canarensis. Ethology 107, 341-355.
Naguib M, Altenkamp R & Griessmann B (2001): Nightingales in space:
song and extra territorial forays in radio tagged song birds. J. Ornithol.
142, 306-312.
Naguib M & Wiley RH (2001): Estimating the distance to a source
of sound: mechanisms and adaptations for long range communication. Animal
Behaviour 62, 825-837.
Schmidt A, Bischof H-J (2001): Neurons with complex receptive fields
in the stratum griseum centrale of the zebra finch (Taeniopygia guttata
castanotis GOULD) optic tectum. J. Comp. Physiol. A 187, 913-924.
Schmidt A, Bischof H-J (2001): Integration of information from both
eyes by single neurons of nucleus rotundus, ectostriatum and lateral neostriatum
in the zebra finch (Taeniopygia guttata castanotis GOULD). Brain Research
923, 20-31.
Trillmich F, Kooyman GL (2001): Field metabolic rate of lactating female
Galápagos fur seals (Arctocephalus galapagoensis): the influence
of offspring age and environment. Comp. Biochemistry and Physiology A 129,
741-749.
Witte K, Ryan MJ, Wilczynski W (2001): Changes in the frequency structure
of a mating call decreases its attractiveness to females in the cricket
frog Acris crepitans blanchordi. Ethology, 107, 685-699
2002
Grießmann, B. & Naguib, M (2002) Song sharing in neighboring
and non neighboring thrush nightingales (Luscinia luscinia) and its implications
for communication. Ethology 108, in press.
Amrhein, V., Korner, P., Naguib, M. (2002) Nocturnal and diurnal song
in the nigthingale: correlations with mating status and breeding cycle.
Anim. Behav., in press.
Trillmich F (2002): Sociobiology: I. The Nature of Sociobiological
Inquiry. In: Perrin WF, Würsig B and Thewissen JGM (eds.) Encyclopedia
of Marine Mammals. Academic Press, New York, 1117-1123.
Trillmich F, Diesel R (in press) Parental care. In: Biology of Behaviour.
Bateson PPG, Alleva E (eds), Encyclopedia of Biology, Academic Press, New
York
Forschungsprojekte:
(1) Akustische Kommunikation und Verhaltensökologie bei
Singvögeln (Bioakustik, Radiotelemetrie, molekulare
Vaterschaftsanalysen, Parasitologie);
(2) Sinneökologie; Evolution von Signalstrukturen und deren
Bewertung
(3) Dominanzbeziehungen in Sozialverbänden bei Singvögeln;
(4) Konditionen während der Individualentwicklung und Evolution
von Gesangsrepertoires bei Singvögeln
Forschungsprojekte:
1. Geschichte und Theorie der Evolutionsbiologie, Morphologie und Anthropologie
(Co-Partner: Olaf Breidbach & Lennart Olsson, Jena; Michael Ghiselin,
San Francisco)
Im Mittelpunkt des Interesses innerhalb dieses Forschungsprojektes
stehen die vergleichende Anatomie/Morphologie als eine der älteren
sowie die Evolutionsbiologie und Anthropologie als jüngere biowissenschaftliche
Disziplinen. Für jede der hier genannten Disziplinen werden in Fallstudien
u.a. Protagonisten, Gegner sowie deren Theorien und wichtigsten Werke untersucht.
Die internationale Entwicklung der Synthetischen Theorie der Evolution
(STE) steht dabei im Vordergrund, jedoch werden auch die interdisziplinären
Beziehungen der Evolutionsbiologie zu anderen Nachbardisziplinen in die
Analyse mit einbezogen.
Aktuelle Publikationen:
Reif, W.-E., T. Junker & U. Hoßfeld (2000): The synthetic
theory of evolution: general problems and the German contribution to the
synthesis. Theory in Biosciences 119 (1): 41-91.
Junker, T. & U. Hoßfeld (2001): Die Entdeckung der Evolution.
Eine revolutionäre Theorie und ihre Geschichte. 264 S., Wissenschaftliche
Buchgesellschaft Darmstadt.
Hoßfeld, U. (2001): "Aufstieg und Fall" der Evolutionsmorphologie
im deutschen Sprachraum: Aspekte des Recyclings eines interdisziplinären
Konzepts. Gesnerus - Swiss Journal of the History of Medicine and Sciences
58 (1/2): 53-75.
2. Ernst Haeckel (Leben, Werk, Wirkung, Folgen)
(Co-Partner: Olaf Breidbach, Jena; Lennart Olsson, Jena; Eduard Kolchinsky,
St. Petersburg; Maurizio di Bartolo, Jena)
Bis heute stellt sich das wissenschaftliche Interesse an Leben und
Werk des Jenaer Zoologen Ernst Haeckel eher heterogen als homogen dar.
Von einer Haeckel-Industrie in Deutschland kann im Vergleich zu der beispielsweise
großen Darwin-Industrie keine Rede sein. Im Anschluß an die
von mir im Haeckel-Haus durchgeführte wissenschaftliche Erschließung
des Briefbestandes im Nachlaß Haeckel mit 39000 Einzelstücken
(DFG-Projekt), soll neben ergänzenden Forschungen über Leben
und Werk des Zoologen, insbesondere die internationale Rezeption sowie
deren Folgen im Umfeld von Haeckels Monismus eingehender untersucht werden.
Ein weiterer Interessenschwerpunkt gilt der Haeckelrezeption im Dritten
Reich.
Aktuelle Publikationen:
Hoßfeld, U. (1998): Die Entstehung der Modernen Synthese im deutschen
Sprachraum. In: Aescht, E. et al. [Hrsg.] (1998), Welträtsel und Lebenswunder.
Ernst Haeckel - Werk, Wirkung und Folgen. Stapfia 56 (zgl. Katalog des
OÖ. Landesmuseums Linz), N.F. 131: 185-226.
Hoßfeld, U. (1999): Haeckelrezeption im Spannungsfeld von Monismus,
Sozialdarwinismus und Nationalsozialismus. Essay Review. History and Philosophy
of the Life Sciences 21: 195-213.
Krauße, E. & U. Hoßfeld (1999): Das Ernst-Haeckel-Haus
in Jena. Von der privaten Stiftung zum Universitätsinstitut (1912-1979).
In: A. Geus et al. [Hrsg.] (1999): Repräsentationsformen in den biologischen
Wissenschaften. zgl. Verhandlungen zur Geschichte und Theorie der Biologie
3, VWB-Verlag, Berlin, S. 203-232.
3. Deutsch-russische Beziehungen auf den Gebieten der Biowissenschaften
(insbesondere Evolutionsbiologie) und Medizin
(Co-Partner: Eduard I. Kolchinsky & Igor Popov, St. Petersburg;
Olaf Breidbach, Jena)
Dieses Projekt ist Teil der seit 1996 bestehenden wissenschaftlichen
Verbindungen zwischen dem Ernst-Haeckel-Haus in Jena, der Deutschen Gesellschaft
für Geschichte und Theorie der Biologie sowie dem St. Petersburger
Institut für Wissenschaftsgeschichte (AdW). Anliegen dieser Kooperation
ist neben der Teilnahme und Organisation von Kongressen, die Beziehungen
zu den Wissenschaftlern Osteuropas auszubauen, weiteres Archivmaterial
zum Themenkontext "Evolutionsbiologie, Anthropologie" vor Ort zu sichten
etc. Ein aktueller Schwerpunkt gemeinsamer Forschungen ist die Analyse
der Rahmenbedingungen, die zur Herausbildung der STE bis hin zu deren Mißbrauch
(in der Zeit des Lyssenkoismus) führten.
Aktuelle Publikationen:
Hoßfeld, U., T. Junker & E. I. Kolchinsky (2000): Protagonisty
i glavnyje naucnyje trudy po evolucionnomu sintezu v nemecko-jazycnom prostranstve.
Voprosy Istorii Estestvoznanija i Technikiy (VIET) 1: 69-95.
Brömer, R., U. Hoßfeld & N. A. Rupke [Hrsg.] (2000):
Evolutionsbiologie von Darwin bis heute. zgl. Verhandlungen zur Geschichte
und Theorie der Biologie 4, 425 S., VWB-Verlag Berlin.
Hoßfeld, U. (2001): Im 'unsichtbaren Visier': Die Geheimdienstakten
des Genetikers Nikolaj V. Timoféeff-Ressovsky. Medizinhistorisches
Journal 36 (3/4): 335-367.
4. Alternativtheorien in der Evolutionsbiologie im 20. Jahrhundert
(Co-Partner: Olaf Breidbach, Jena)
Jedes Land und jeder einzelne Zweig der Biologie hatte während
der Übernahme des Darwinismus seine Eigenheiten und Spezifika entwickelt,
die sich zum Teil hemmend, zum Teil fördernd, auf die jeweilige nationale
wissenschaftliche Entwicklung der Naturwissenschaften auswirkten. Nachfolgend
sollen in einem ausgewählten Zeitabschnitt (1900 bis 1950/60er Jahre)
die wichtigsten alternativen Evolutionstheorien nach Entstehung, Inhalt,
Wirkung und Verbreitung untersucht werden. Die Analyse ist zunächst
auf den deutschen Sprachraum eingegrenzt.
Aktuelle Publikationen:
Hoßfeld, U. & M. Walker (2001): Hero or villain? Stasi archives
shed light on Russian Scientist. Nature 411 (6835): 237.
Hoßfeld, U. & R. Brömer [Hrsg.] (2001): Darwinismus
und/als Ideologie. zgl. Verhandlungen zur Geschichte und Theorie der Biologie
6, 387 S., VWB-Verlag Berlin.
Hoßfeld, U. (1999): Die Epilobium-Kontroverse zwischen den Botanikern
Ernst Lehmann und Heinz Brücher. Ein Beitrag zur Geschichte der Plasmon-Theorie.
Internationale Zeitschrift für Geschichte und Ethik der Naturwissenschaft,
Technik und Medizin (NTM), N.S. 7 (3): 140-160.
5. Biowissenschaften an der Jenaer Universität im 20. Jahrhundert
(Co-Partner: Mitglieder der Senakskommission zur Aufarbeitung der Jenaer
Universitätsgeschichte im 20. Jahrhundert)
Mit Blick auf das 450jährige Universitätsjubiläum sollen in diesem Forschungsschwerpunkt die Geschichte und Theorie der Biowissenschaften in Jena näher untersucht werden. Der zeitliche Rahmen ist dabei von den 1860er Jahren (Berufung Haeckels) bis in die 1950er Jahre (Lyssenkoismus) gesteckt, wobei das besondere Augenmerk auf Fachbereiche wie die vergleichende Anatomie, Morphologie, Evolutionsbiologie und Anthropologie gerichtet ist.
Aktuelle Publikationen:
Hoßfeld, U. (1998): Menschliche Erblehre, Rassenpolitik und Rassenkunde
(-biologie) an den Universitäten Jena und Tübingen von 1934-1945:
Ein Vergleich. In: E.-M. Engels, T. Junker & M. Weingarten [Hrsg.]
(1998): Ethik in den Biowissenschaften. Geschichte und Theorie. VWB-Verlag,
Berlin, zgl. Verhandlungen zur Geschichte und Theorie der Biologie 1: 361-392.
Hoßfeld, U. (1999): Die Jenaer Jahre des "Rasse-Günther"
von 1930 bis 1935. Zur Gründung des Lehrstuhles für Sozialanthropologie
an der Universität Jena. Medizinhistorisches Journal 34 (1): 47-103.
Hoßfeld, U., J. John & R. Stutz [Hrsg.] (2002): "Kämpferische
Wissenschaft". Studien zur Universität Jena im Nationalsozialismus.
ca. 980 S., Böhlau Verlag GmbH Weimar et al. [im Druck].
1. Die Gleichsetzung von Wissenschaft und Empirismus
Die Erfahrung lehrt, daß Lebewesen immer aus Organismen ihrer
Art hervorgehen. Man kann beobachten, daß aus einer Eichel immer
nur eine Eiche entsteht und aus den Eiern von Buchfinken immer nur Buchfinken
schlüpfen. Die naive Beobachtung lehrt uns also die Unveränderlichkeit
(Konstanz) der Arten und erst recht die der Grundbaupläne. Erst die
Evolutionstheorie sieht die naive Erfahrung als das Resultat einer "perspektivischen
Verzerrung", wie sie uns durch die raumzeitliche Beschränkung unserer
Erkenntnisfähigkeit aufgezwungen wird. Wir erleben die Welt gewissermaßen
aus einer ähnlichen Perspektive wie eine Eintagsfliege, die einen
Baum für ein totes Stück Materie hält, weil sie ihn nicht
unmittelbar als lebendig begreifen kann.
Weil nun abstrakte Theorien neue Denkgewohnheiten fordern und Revisionen
unseres Weltbildes nach sich ziehen, ist es ihnen besonders schwer, sich
entgegen aller naiven Erfahrung im Wissenschaftsgefüge zu etablieren,
die gleichsam als augenfälliges Indiz oder gar als "Beweis" gegen
sie - allen voran gegen die Evolutionstheorie - aufgeboten wird.
"Wie schwer dieses ist, zeigten die Widerstände gegen das Kopernikanische
Weltbild. Auch hier 'bewies' ja die naive Erfahrung, daß sich die
Sonne um die Erde dreht. Martin Luther nannte Kopernikus einen Narren,
und Shaw läßt in seiner 'Heiligen Johanna' den Ritter, als er
von der Kugelgestalt der Erde hört, sagen: 'Haben die Leute denn keine
Augen im Kopf?'"
(REMANE, STORCH und WELSCH, 1973, S. 9)
Die Gegner der Deszendenzhypothese argumentieren wie die Gegner des
Kopernikanischen Weltbildes gleichsam aus derselben "Mausperspektive" und
weisen darauf hin, daß Höherentwicklung und eine gemeinsame
Abstammung der Arten unbeobachtbar, also empirisch unzugänglich und
"unbeweisbar" sei. So vertreten beispielsweise JUNKER und SCHERER die Meinung,
daß es sich im Falle der postulierten Höherentwicklung um eine
bloße "Deutung" des Fossilbefundes, also um eine "Grenzüberschreitung"
der Erfahrung handele, die zur "sorgfältigen Trennung von objektiven
Daten" herausgestellt und aus der Naturwissenschaft herausgehalten werden
müsse (JUNKER und SCHERER, 1998, S. 5 ff.).
LÖNNIG präsentiert gar "überzeugende Beobachtungstatsachen"
gegen eine allumfassende Evolution, ähnlich denjenigen, die LUTHER
und SHAWs "Heilige Johanna" gegen das Kopernikanische Weltbild vorbrachten:
"Fast die gesamte phylogenetische Systematik aber steht und fällt
mit der unbewiesenen Voraussetzung der Gesamtevolution! (...) Statt Evolution
läßt sich hingegen weltweit die Degeneration von Arten biologisch-genetisch
beweisen (...)"
(LÖNNIG, 1998)
Es ist also offenkundig: Die Einwände LÖNNIGs, JUNKERs und
SCHERERs gegen die Evolutionstheorie entstammen einer Wissenschafts-Philosophie,
welche die Gleichsetzung von Naturwissenschaft mit dem Empirismus fordert.
Der Empirismus ist eine erkenntnistheoretische Richtung, die als Erkenntnisquelle
nur die unmittelbare Erfahrung akzeptiert und im angelsächsischen
Raum auf LOCKE, HUME und BACON zurückgeht. Die direkte (Experimental-)
Beobachtung wird darin als "theoriefreies" und "objektives" Datum betrachtet,
das gleichsam als "Tatsache" und verlässliche Basis für wissenschaftliche
Erkenntnis sowie als einzig statthafter "Beweisgrund" für Theorien
erachtet wird (vgl. CHALMERS, 2001, S. 7). Kurzum:
Die Naturwissenschaft müsse sich auf das jederzeit Feststellbare,
das empirisch direkt Beobachtbare beschränken und unbeobachtbare Dinge
und Prozesse beiseite lassen, weil der Wahrheitsgehalt von den sie beschreibenden
Theorien nicht "bewiesen" werden könne. Historische Theorien, wie
die Abstammungshypothese, könnten nur durch außerwissenschaftliche
"Interpretationen" von Daten, nicht aber durch "Beobachtungstatsachen"
bewertet werden (vgl. JUNKER und SCHERER , 1998, S. 5, 12 und 17)
Wenn die empiristische Wissenschaftsdefinition aber richtig wäre,
dürften sich die Naturwissenschaften nicht nur nicht mit dem Historischen,
wie "Makroevolution", sondern auch nicht mit unbeobachtbaren Objekten wie
Atomen, gekrümmten Räumen, Elementarteilchen, ausgestorbenen
Tierarten oder Schwarzen Löchern beschäftigen. Es sind nämlich
generell alle unbeobachtbaren Objekte und Prozesse "unbeweisbar", empirisch
nicht direkt zugänglich und immer nur im Rahmen vorgegebener Theorien
interpretierbar, nicht nur die Höherentwicklung der Arten bzw. die
historische Dimension, weshalb HUME konsequent die Atomtheorie ablehnte.
Tatsächlich kann ein Physico-Chemiker die Existenz von Atomen
und Elementarteilchen nicht durch direkte Beobachtung "beweisen", statt
dessen legt die naive Erfahrung die Existenz eines materiellen Kontinuums
nahe! Das heißt, man kann immer nur im Rahmen der spekulativ vorausgesetzten
Theorien das bislang Unerklärte (etwa das Reaktionsgeschehen in der
Chemie oder die Elementsprektren) erfolgreich "zu interpretieren" (zu erklären)
versuchen, wodurch sie im Erfolgsfalle an Evidenz gewinnt.
MAHNER stellt daher fest:
"Die Beobachtbarkeit historischer Prozesse ist (...) nicht wesentlich
verschieden von der Beobachtbarkeit von Kernreaktionen oder der chemischen
Zusammensetzung von Wasser."
(MAHNER, 1986, S. 41; vgl. auch: KITCHER, 1982, S. 35 ff.)
Aufgrund dieses Umstandes betrachtet der Wissenschaftstheoretiker CHALMERS
die empiristische Wissenschaftsauffassung als unhaltbar, denn deren Auffassung
verkörpert:
"(...) eine extreme Position der Aussage, dass Wissenschaft auf Tatsachen
beruht. Damit sollte impliziert werden, dass Tatsachen vor dem Erreichen
wissenschaftlicher Erkenntnis durch sie erwiesen sein müssen (...)
Die Tatsache, dass Beobachtungsaussagen einen geeigneten konzeptionellen
Rahmen voraussetzen zeigen, dass dieser Forderung auf keinen Fall nachgekommen
werden kann. Bei genauerer Betrachtung ist es sogar eine ziemlich abwegige
Idee, so abwegig, dass sich wohl kein Wissenschaftsphilosoph finden würde,
der bereit wäre, sie zu verteidigen."
(CHALMERS, 2001, S. 14)
Es wäre hier zu ergänzen, daß Antievolutionisten von dieser Einschätzung natürlich ausgenommen werden müssen. Wir müßten, falls deren Auffassung zuträfe und wie zu zeigen war, auch die Atomtheorie, die Standardtheorie der Elementarteilchen und die Relativitätstheorie für "außerwissenschaftliche, unbeweisbare Grenzüberschreitungen" halten, das Kopernikanische Weltbild verwerfen, und auch Fossilien, deren Status niemand anzuzweifeln auf die Idee käme, wären "gewagte Interpretationen", die es in der Naturwissenschaft abzulehnen gälte. Denn, so antwortete schon der renommierte Biologe TSCHULOK auf die Kritik FLEISCHMANNs (1901) an der Deszendenzhypothese:
" (...) so dürften wir den fossilen Tieren (mit Ausnahme der Mammuts)
keine Eigenschaften beilegen, die sich aus ihrer Zugehörigkeit zu
bestimmten Formenkreisen ergeben. Denn auch schon das Hinzudenken des Weichkörpers
zum gefundenen Steinkern (etwa einer Muschel oder eines Ammoniten) ist
durchaus nicht frei von 'gewagten' Zutaten (...) wer nicht bestimmte Postulate
gelten läßt (die nicht aus der Beobachtung stammen); wer sich
nicht bei ähnlichen Gelegenheiten sagt: ich muß mir dies und
jenes hinzudenken, sonst reimt sich das nicht mit allem, was ich von dem
oder jenem weiß; für den ist die Annahme, daß in diesem
gewundenen Stein einst ein Tier von bestimmtem Typus, von bestimmter Klasse
oder Ordnung gelebt hat, immerhin eine gewagte."
(TSCHULOK, 1922)
Es kann also nicht verwundern, daß unter strikter Einhaltung der
irrigen Philosophie der Antievolutionisten kaum eine Theorie übrigbliebe,
die noch das Prädikat "naturwissenschaftlich" verdiente, ja jede "große"
Theorie stellt die naive Erfahrung in entscheidenden Punkten geradezu auf
den Kopf. Daraus lassen sich folgende methodologische Implikationen ableiten:
· Beobachtungsdaten sind nicht selbstevident und unfehlbar, wie
die Empiristen glauben, sondern müssen immer im Rahmen von Theorien
interpretiert werden, wie die scheinbare Drehung der Sonne um die Erde
als "Beweis" für die vermeintliche Unverrückbarkeit der Erde
belegt (CHALMERS, 2001, S. 7 ff.).
· Der Sinn von Naturwissenschaft besteht überhaupt erst
in der "Überschreitung" von empirischen Erfahrungsgrenzen, das heißt,
in der theoriegeleiteten Interpretation von Daten! Wissenschaft ist die
Wissenschaft vom Unbeobachtbaren, das durch Theorienbildung und Dateninterpretation
erschlossen wird.
Dazu muß der Wissenschaftler alle empirischen und theoretischen
Momente durchforsten, die für die Richtigkeit einer spekulativ vorausgesetzten
Theorie sprechen. Findet er genügend empirische Hinweise und Theoreme,
die als Indizien für die Richtigkeit eines Objektes oder Prozesses
X gewertet werden können, stellt der Wissenschaftler fest: "Nach allem
was wir wissen, existiert X." ( vgl. KANITSCHEIDER, 1999).
Es leuchtet natürlich ein, daß der Naturwissenschaftler
mit der Erforschung des Unbeobachtbaren keine endgültig "wahren" und
gleichsam "bewiesenen" Aussagen erstellen kann, er muß vielmehr (möglichst
viele) Indizien aufdecken, die seine Aussagen untermauern. Streng logische
Beweise, wie sie FLEISCHMANN, LÖNNIG und andere von den Evolutionsbiologen
einfordern, sind in der transempirischen Wissenschaft generell nicht führbar,
der Sicherheitsanspruch, der von den Empiristen an die methodologische
Beweisführung gestellt wird, ist nicht zu bekommen.
Zwar erlaubt es die Struktur wissenschaftlicher Theorien, aus ihren
unbeobachtbaren Postulaten Folgeaussagen abzuleiten, die wir beobachten
und empirisch prüfen können. In der Wissenschaft will man aber
im Rahmen der Theorienprüfung gerade den umgekehrten Weg beschreiten,
das heißt aus dem Beobachtbaren das unbeobachtbare Postulat erschließen.
Der Schluß vom Beobachtbaren auf das Unbeobachtbare ist jedoch nicht
mehr eindeutig, weil er über die Prämissen hinausgeht (vgl. MAHNER
und BUNGE, 2000).
Wir finden mit anderen Worten immer nur Datenmengen, die zu ihrer Ursache
in keiner eindeutigen Beziehung stehen, also keine "absoluten Wahrheiten",
sondern immer nur "Grade der Gewißheit" (RIEDL, 1980, S. 38 ff.).
Daraus läßt sich weder der Evolutionstheorie ein wissenschaftstheoretischer
Strick drehen, noch für die eigene schöpfungstheoretische Überzeugung
Raum verschaffen, denn man verließe den Rahmen der üblichen
Methodologie.
Kurzum: Das methodologische Wesen des "Beweises" in der Naturwissenschaft
liegt und kann nicht in der Erfahrung liegen, das heißt in der Beobachtbarkeit
der theoretischen Postulate, sondern in der Fähigkeit der Theorie,
(möglichst viele) scheinbar beziehungslos nebeneinanderstehende Erscheinungen
zusammenzuführen, sie vorherzusagen bzw. zu erklären. Erklärungsmächtigkeit,
Vereinheitlichungskraft, gegenseitige Erhellung und Kompatibilität
verschiedener Theorien und Konzepte sowie die Vereinbarkeit einer Vielzahl
von Beobachtungen mit dem Aussagensystem bzw. den Folgerungen einer Theorie
sind veritable Wahrheitsindikatoren, obgleich keine absolut sicheren Beweise.
Je ausgeprägter diese Eigenschaften hervortreten, desto geringer ist
die Wahrscheinlichkeit des Scheiterns von Theorien.
(vgl. CHALMERS, 2001; MAHNER und BUNGE, 2000; TSCHULOK, 1922; VOLLMER,
1985, S. 8, 1986).
Zusammenschau:
· Die Evolutionsbiologen haben genügend Indizien, um eine
Evolution annehmen zu können. Daß die Aussagen der Evolutionstheorie
nicht absolut beweisbar bzw. nicht unrevidierbar sind, stört nicht,
im Gegenteil: Es handelt sich um ein Erkennungsmerkmal von Wissenschaft.
Die Evolutionstheorie erweist sich wohlbestätigt, weil viele Beobachtungen
im wesentlichen ihren theoretischen Erwartungen entsprechen und sie sich
konsistent und heuristisch fruchtbar in die Naturwissenschaften einfügt.
· Wichtig ist, daß man in der Wissenschaft immer die Theorie
und nicht die Beobachtungen (die vermeintlichen "Tatsachen") für beweiskräftig
hält, letztere werden immer nur interpretiert. Wissenschaft erforscht
nicht vorrangig das unmittelbar Faßbare, sondern das Unbeobachtbare,
das man durch vorgefaßte Theorien erschließt. Wissenschaft
operiert nicht empiristisch, sondern hypothetico-deduktiv schlußfolgernd.
· Wie wir gesehen haben, müssen auch Experimentaldaten
im Lichte nichthistorischer Theorien um nichts weniger gedeutet werden
als Naturbeobachtungen vor dem Hintergrund eines historischen Bezugsrahmens.
Denn sicher beweisbar sind die Postulate der Theorien auch durch experimentelle
Daten nicht. Die Trennung in "Naturwissenschaft" und "spekulative Geschichtswissenschaft"
ist also methodologisch nicht zu rechtfertigen!
Um diesen Umstand zu kaschieren, wird häufig ein "Trick" angewandt,
der darin besteht, die Bewertung historischer und nichthistorischer Theorien
aus unterschiedlichen Blickwinkeln vorzunehmen. So vergleicht beispielsweise
JUNKER, 1991 die Abstammungshypothese (als historische Theorie) mit GALILEIs
heliozentrischem Weltbild und stellt die rhetorische Frage, ob die Sachverhalte
in beiden Theorien wissenschaftlich gelöst seien. JUNKER zu GALILEIs
Theorie:
"Ja, insofern als astronomische Daten unseres Sonnensystems bisher
im heliozentrischen Bezugsrahmen widerspruchsfrei eingeordnet werden können."
Im Falle der Abstammungshypothese zieht JUNKER jedoch völlig unbegründet
eine ganz andere Bilanz:
"Nein, die Geschichte des Menschen ist naturwissenschaftlich nicht
beweisbar, es handelt sich um geschichtliche Rekonstruktionen. Der Erkenntnisgegenstand,
die Geschichte des Menschen, ist empirisch nicht direkt zugänglich.
Es ist nur möglich, unter der außerwissenschaftlichen Vorgabe
einer Ursprungsvorstellung die Gegenwartsdaten (Bau der Lebewesen, Fossilien,
geologische Systeme, astronomische Daten usw.) zu deuten."
Die Tatsache jedoch, daß auch die Begründung der heliozentrischen Theorie vom Planetensystem zunächst einmal nichts weiter als eine "außerwissenschaftliche Vorgabe" (genauer: eine gedankliche Konstruktion im Rahmen einer rationalen Deutung von Beobachtungen) war, und daß alle astronomischen Beobachtungen aufgrund der Unbeobachtbarkeit des GALILEIschen Aussagensystems (des Planetensystems) immer nur Deutungen im theoretischen Kontext sein können, das wird hier unter den Teppich gekehrt. Der einfachen "Deutung" von Beobachtungen - zugunsten einer prinzipiell widerlegbaren Theorie - muß schließlich immer die Möglichkeit zur "Deutung" vorausgehen, andernfalls ist die Datenbasis nicht konsistent in den theoretischen Bezugsrahmen integrierbar. Damit resultiert aus dieser Möglichkeit eine Belegsituation.
2. Der Vorwurf vom logischen Zirkelschluß im Lichte der Wissenschaftstheorie
Ruht die Begründung der Evolutionstheorie auf unwissenschaftlichen
Zirkelschlüssen?
Im Antievolutionismus wird gegen die Ähnlichkeit als Evolutionsbeleg
meist eingewandt, die Hypothese, daß Ähnlichkeit auf Verwandtschaft
beruhe, sei nicht zwingend aus den Daten herauszulesen, wodurch jede evolutionstheoretische
Argumentation wertlos werde. Damit münde die Beweisproklamation in
einem klassischen Zirkelschluß. Wir sehen, daß sich der Vorwurf
eng an die oben besprochene Wissenschaftsauffassung der Empiristen anlehnt.
Dazu schreibt LÖNNIG:
"Fast die gesamte phylogenetische Systematik aber steht und fällt
mit der unbewiesenen Voraussetzung der Gesamtevolution! (...) Statt Evolution
läßt sich hingegen weltweit die Degeneration von Arten biologisch-genetisch
beweisen (...) Es sei an dieser Stelle nur hervorgehoben, dass weder für
das Exon-shuffling noch für Ohnos Oligomerhypothese in der hypothetischen
Ursuppe experimentelle Beweise vorliegen (...) Daß man hier einem
Zirkelschluß zum Opfer fiel, wurde kaum bemerkt; das, was man beweisen
wollte, daß nämlich Ähnlichkeit auf Entwicklung beruhe,
setzte man einfach voraus und machte dann die verschiedenen Grade, die
Abstufung der (typischen) Ähnlichkeit, zum Beweis für die Richtigkeit
der Entwicklungsidee."
(LÖNNIG, 1998) - Hervorhebungen im Schriftbild von mir
Tatsächlich wurde das Argument, die Begründung der Evolutionstheorie
beruhe auf einem logischen Zirkelschluß, den wissenschaftskritischen
Kulturrelativisten entliehen, die den Naturwissenschaften insgesamt vorwerfen,
daß sie nicht dem "klassischen" Schema folgen, wonach einer Theorie
stets ein Experiment voranzugehen habe, welches ausschließlich diese
und keine andere Theorie beweist (WOLF, 1999). Wie absurd die empiristisch
motivierte Unterstellung, es handele sich bei der Begründung der Evolutionstheorie
bzw. der Abstammungshypothese um einen fatalen Zirkel gegenseitiger Selbstbestätigung,
tatsächlich ist, kann man leicht feststellen, indem man in Anlehnung
an LÖNNIGs Aussagen die entsprechenden Erkenntnisgegenstände
gegen andere austauscht und beispielsweise Folgendes behauptet:
"Fast die gesamte Himmelsmechanik aber steht und fällt mit der
unbewiesenen Voraussetzung vom heliozentrischen Weltbild! (...) Statt der
Bewegung der Erde um die Sonne läßt sich hingegen die Bewegung
der Sonne an der Himmelskuppel beweisen (...) Es sei an dieser Stelle nur
hervorgehoben, dass weder für die zentrale Stellung der Sonne im Planetensystem
noch für die Bewegung der Erde experimentelle Beweise vorliegen (...)
Daß man hier einem Zirkelschluß zum Opfer fiel, wurde kaum
bemerkt. Das, was man beweisen wollte, daß nämlich die Wirbelbildung
der Wolken in der Corioliskraft einer sich drehenden Erde gründe,
die Schleifenbewegung der äußeren Planeten am Firmament auf
einer die Sonne umlaufenden Erde beruhe und sich die Entstehung zweier
antipoder Flutberge als die Manifestation einer aus Gravitation und Fliehkraft
resultierenden Gezeitenwirkung darstelle (wie man sie bei um ein Zentrum
rotierenden Körpern vorfindet); all das setzte man einfach voraus
und machte dann die genannten Erscheinungen zum Beweis für die Richtigkeit
des heliozentrischen Weltmodells."
"Fast die gesamte Chemie aber steht und fällt mit der unbewiesenen Voraussetzung von der Existenz von Atomen! (...) Statt der Existenz diskreter Materieeinheiten (Atome) läßt sich hingegen die beliebige Teilbarkeit der Materie empirisch beweisen (...) Es sei an dieser Stelle nur hervorgehoben, dass weder für die Quantelung der Materie noch für eine Grenze der Teilbarkeit experimentelle Beweise vorliegen (...) Daß man hier einem Zirkelschluß zum Opfer fiel, wurde kaum bemerkt; das, was man beweisen wollte, daß nämlich die Gesetzmäßigkeit bei chemischen Umsetzungen auf einer Quantelung der Materie beruhe und die Spektren der Elemente oder der fotoelektrische Effekt das (BOHRsche) Atommodell beweisen, setzte man einfach voraus, machte die RUTHERFORDschen Streuversuche zum Beweis für die Existenz von kleinen kompakten Atomkernen, die in verhältnismäßig großen Abständen von Hüllen-Elektronen umkreist werden und deutete alle Befunde einfach im Licht der nach wie vor unbewiesenen Atomtheorie."
Diese Beispiele (die Liste ließe sich beliebig erweitern) illustrieren,
daß das konsistent gewobene Theoriengebäude der Wissenschaft
wie ein Kartenhaus in sich zusammenstürzen würde, falls man es
vor dem Hintergrund der empiristischen Position als machbar erachten würde,
auch nur ein Aussagensystem des stimmigen naturalistischen Weltbildes zu
zerstören. In diesem Sinne forciert LÖNNIG also nicht nur die
Destruktion der Evolutionstheorie, sondern gleich die aller übrigen
Theorien der Wissenschaft noch dazu.
In keinem der beschriebenen Beispiele kommt ein "logischer Zirkelschluß"
zum tragen, sondern eine übliche Erkenntnisstrategie der Wissenschaft,
ein fruchtbarer Rückkopplungsprozeß zwischen Theorien, die sich
gegenseitig erhellen und heuristisch befruchten. So ruht hier die Belegsituation
nicht in isolierten Daten, die man im Lichte der Evolutionstheorie interpretieren
kann, sondern gleich in einer ganzen Batterie von Koinzidenzen: Die unterschiedlichsten
Konzepte, Daten und Disziplinen (wie etwa die "Leitfossilienmethode" der
Biostratigraphie, die Paläontologie, Geologie und deren Ergebnisse,
die Fossilienbefunde etc.) stehen mit der Abstammungshypothese in einem
Verhältnis der gegenseitigen Erhellung und verhalten sich konsistent
zueinander. Diese Situation hat VOLLMER als "virtuosen" Zirkel bezeichnet.
Kompatibilität und wechselseitige heuristische Fruchtbarkeit von verschiedenen
Theorien und Beobachtungen können nicht als logischer Zirkel gedeutet
werden, sondern sind wichtige Indizien für die Annahme, daß
die Theorien einen objektiven Zugriff auf die Wirklichkeit haben (VOLLMER,
1985, S. 177 f.; MAHNER, 1986, S. 56 ff.; WOLF, 1999).
3. Literatur:
Chalmers AF (2001) Wege der Wissenschaft. Einführung in die Wissenschaftstheorie.
Springer, Berlin, 5. Auflage
Fleischmann A (1901) Deszendenztheorie - Vorlesungen über den
Auf- und Niedergang einer naturwissenschaftlichen Hypothese. Leipzig, Georgi
Junker R (1991) Inwiefern ist die Kontroverse um "Schöpfung /
Evolution" mit dem "Fall Galilei" vergleichbar? Wort-und-Wissen, Internet-Adresse:
http://www.wort-und-wissen.de/disk/d91-2.html
Junker R, Scherer S (1998) Evolution - Ein kritisches Lehrbuch, Weyel
Kitcher P (1982) Abusing Science. The case against Creationism. Cambridge
(Mass.)
Lönnig WE (1998) Johann Gregor Mendel - Warum seine Entdeckungen
35 (72) Jahre ignoriert wurden. http://www.mpiz-koeln.mpg.de/~loennig/mendel/anhang2/Giraffe.html
http://www.mpiz-koeln.mpg.de/~loennig/mendel/mendel21.htm
Mahner M (1986) Kreationismus - Inhalt und Struktur antievolutionistischer
Argumentation. Berlin
Mahner M, Bunge M (2000) Philosophische Grundlagen der Biologie, Springer-Verlag,
Berlin
Remane A et al. (1973) Evolution. Tatsachen und Probleme der Abstammungslehre.
München
Riedl R (1980) Biologie der Erkenntnis. Berlin, Hamburg
Tschulok S (1922) Deszendenzlehre. Jena, Gustav-Fischer
Vollmer G (1985) Was können wir wissen? Bd. 1 die Natur der Erkenntnis,
Hirzel, Stuttgart
Vollmer G (1986) Kann es von einmaligen Ereignissen eine Wissenschaft
geben? In: Was können wir wissen? Bd. 2 die Erkenntnis der Natur,
Hirzel, Stuttgart
Wolf R (1999) Das elfte Gebot: Du sollst Dich nicht täuschen,
Skeptiker 12 (4). S. 147
(c) by Martin Neukamm, 29.05.2002
II. Die Unwissenschaftlichkeit in der Schöpfungstheorie
Warum eine Schöpfungstheorie nicht wissenschaftlich sein kann
- notwendige Kriterien für Wissenschaftlichkeit
von Dipl.-Ing. (FH) Martin Neukamm
1. Prüfbarkeit, logische Falsifizierbarkeit
Immer dann, wenn gerade der Status von Belegen in der Evolutionsdiskussion
Gegenstand der Betrachtungen ist, wird von Antievolutionisten eingewandt,
daß die Daten, die für die Evolutionstheorie sprechen, auch
im Lichte der Schöpfungstheorie interpretiert werden könnten:
"Ähnlichkeit kann auch auf einen Plan zurückgehen, und (...)
Morphologen wie Louis Agassiz, einer der größten Morphologen
aller Zeiten, haben die Formenähnlichkeit der Organismen auf den Schöpfungsplan,
nicht auf Abstammung zurückgeführt."
(Zitat von O. KUHN, aus: LÖNNIG, 1998)
Nun müssen wir KUHN insofern Recht geben, als daß festzustellen wäre, daß grundsätzlich alle Daten immer auf mehrere potentielle Ursachen zurückführbar sind. Man könnte beispielsweise als Ursache für die chemischen Reaktionen oder das Klicken im Geigerzähler die Manipulation eines Schöpfers vermuten. Selbst das irdische Phänomen der elektrischen (Blitz-) Entladung wurde im Mittelalter als ein Zeichen des Zorns Gottes gedeutet. Hundertprozentig sichere Beweise, daß diese und andere Phänomene natürlichen Ursprungs sind, lassen sich prinzipiell nicht führen. Was spricht also gegen eine Schöpfungstheorie als wissenschaftliche Alternative zu den naturalistischen Theorien der Physik, Chemie und Biologie? Zur Erhellung der Frage wollen wir ein kleines Gedankenexperiment durchführen:
Stellen wir uns einmal vor, es gäbe keine Ähnlichkeit zwischen den Arten: Jede Art wäre so verschieden von jeder anderen, dass wir bis hinab zum molekularen Aufbau keinerlei Ähnlichkeiten feststellen könnten. Jede Art wäre im wahrsten Sinne des Wortes einzigartig. In einer solchen Welt wäre wohl keine Evolutionstheorie entstanden, und eine Evolutionstheorie könnte ein solches Szenario auch nicht erklären. Auch der Nachweis von fossilen Säugetieren in uralten, kambrischen Schichten, also die völlig unsystematische Aufeinanderfolge der Organisationstypen in den Gesteinsablagerungen, würde die Evolutionstheorie logisch falsifizieren, sie müßte modifiziert oder gar verworfen werden. Entsprechend würde auch der Nachweis, daß alle systematischen Gruppen schon immer nebeneinander existiert haben oder daß die Erde nur wenige tausend Jahre alt ist, die Evolutionstheorie ad absurdum führen.
Die Methode der Wissenschaft läßt sich also vereinfacht gesprochen dadurch charakterisieren, daß man aus einem unbeobachtbaren Postulat P, das einen Erkenntnisgegenstand gesetzmäßig beschreibt, logisch einen beobachtbaren Fall A folgert. Wird die Folgerung nicht bestätigt, gilt das theoretische Postulat zumindest logisch als widerlegt (aus P folgt A; Nicht-A, also nicht P). Wissenschaftliche Postulate sind also prüfbar, an ihnen wird und kann nicht dogmatisch festgehalten werden. Wie steht es aber mit der Schöpfungstheorie?
Natürlich können die Kreationisten das Szenario der einander ähnlichen Arten als eine Prognose, morphologische Ähnlichkeiten als das Resultat eines "schöpferischen Plans" ausgeben, denn der Schöpfer hat genau diese Arten ja vermeintlich so geschaffen. Wäre es aber auf der anderen Seite nicht geradezu vermessen anzunehmen, daß es dem allmächtigen und allwissenden Schöpfer an Kreativität und Einfallsreichtum mangelt, so dass er einander ähnliche Arten erschaffen muß? Man sieht hier, dass die Schöpfungstheorie alles erklärt. Sie erklärt das Szenario der ähnlichen sowie der völlig unähnlichen Arten, den systematischen wie den denkbaren Fall des völlig unsystematischen Verlaufs der Stammesgeschichte gleichermaßen gut; ja selbst ein Säugetier, das man in einem Sediment fände, in dem es noch gar keine Reptilien gab, wäre für sie überhaupt kein Problem. Selbstverständlich könnte man mit ihr eine alte Erde (LÖNNIG), gleichzeitig aber auch eine ganz junge Erde (JUNKER und SCHERER) vereinbaren, und natürlich wäre ebenso auch das gleichzeitige Auftreten aller Organisationsformen überhaupt kein Problem für sie. Und wenn der ganze Stammbaum auf dem Kopf stünde und sich alles vom Komplexen hin zum Primitiven entwickelt hätte, wäre das kein "Problemfall", der zur Modifikation oder gar zur Aufgabe der Schöpfungsidee zwänge.
Eine Theorie aber, die sowohl einen Fall A als auch dessen Gegenteil Nicht-A problemlos erklären kann, erklärt gar nichts. Wie die Daten auch immer aussehen, nichts widerlegt Schöpfung. Sie ist prinzipiell (logisch) nicht falsifizierbar und daher unwissenschaftlich, weil sie überhaupt keine gegensätzlichen Fälle der Beobachtung ausschließt (MAHNER, 1989).
LÖNNIG gibt nun zwar als Falsifikationskriterium den Beweis der Evolutionstheorie an. Man könnte jedoch selbst dann, wenn "Makroevolution" im Experiment sicher nachgewiesen wäre, die Existenz eines Schöpfers nicht ausschließen. Denn auch hier bräuchte man einfach nur zu behaupten, er habe eben alle evolutionstheoretischen Evidenzen geschaffen und in den einschlägigen Experimenten coram publico sein Wirkprinzip unter Beweis gestellt. Es könnte also dem Schöpfer ebenso ein planvolles Handeln unterstellt werden wie dem Experimentator, der aus der Retorte einen Homunculus entspringen ließ.
Solche Theorien führen zu keinem Erkenntnisfortschritt, denn es
ist nicht mehr prüfbar, unter welchen Bedingungen die allgemeine Schöpfungsidee
vor Problemen stünde, wodurch im Umkehrschluß auch keine Bestätigung
der Schöpfungsidee durch Beobachtungen möglich erscheint. Die
Folge ist ein logischer Dogmatismus, der die Schöpfungsidee unwiderlegbar
und empirisch unbegründet voraussetzt. Zwar läßt die Hermeneutik,
also die Neuinterpretation des Schöpfungstextes eine gewisse Revidierbarkeit
von einzelnen Postulaten (beispielsweise der Grundtypendefinition) im Lichte
empirischer Daten zu. Die Grundelemente der "geoffenbarten Schrift", insbesondere
das "Prinzip Schöpfung", die Bibelaussagen und verschiedenen denkbaren
Schöpfungsmodi, bleiben jedoch unangetastet und können prinzipiell
nicht widerlegt werden (HEMMINGER, 1988; KANITSCHEIDER, 1999).
Schlußendlich erklärt die Schöpfungstheorie also Beliebiges
mit Beliebigkeit und daher gar nichts, wie wir anhand des folgenden Fragenkatalogs
zeigen können:
Warum zeigt der Fossilienbefund den systematischen Wandel der Formen, zumal doch ein Schöpfer die Funktionstypen beliebig chaotisch (und etwa ein Säugetier zu einer Zeit, in der es noch gar keine Reptilien oder Amphibien gab) erschaffen konnte? Warum dauerte es rund 14 Milliarden Jahre, bis der "superintelligente Designer" und allmächtige Schöpfer endlich eine so hochentwickelte Lebensform wie den Menschen hervorbrachte? Warum hat der Schöpfer seine Lebewesen zuhauf mit "umständlichen" Konstruktionen, nichtkodierender DNA, "Genschrott" und "schlafenden Genen" ausgestattet, wo man doch von einem intelligenten Design Gegenteiliges erwarten darf? Warum muß es ausgerechnet in der "Makroevolution" einen supernaturalistischen Bruch geben, wo sich doch zeigt, daß alle physico-chemischen Prozesse - vom Urknall bis zur "Mikroevolution" - materialistisch-naturalistisch beschreibbar sind? Ja, wäre das nicht geradezu ein Zeichen der Unzulänglichkeit des vermeintlichen Schöpfers, wenn er in das von ihm eigens ersonnene, genau abgestimmte System der Naturkonstanten beständig eingreifen muß? Und warum hat der Schöpfer nur ähnliche Arten erschaffen und seine grenzenlose Phantasie nicht dazu genutzt, völlig verschiedene Arten hervorzubringen? Wieviele Schöpfer gibt es? Ist der Schöpfer evolviert oder sogar schon tot?
Man sieht, daß diese - ja überhaupt alle - Naturbeobachtungen und Fragen nach dem "warum und wie" im Schöpfungsmythos prinzipiell unerklärt bleiben; sie werden einfach durch den "unergründbaren Ratschluß des Schöpfers" wegerklärt. Weder der Schöpfungsplan noch die supernaturalistische Macht kann empirisch ergründet werden, der "Designer" wird im wesentlichen negativ charakterisiert (er ist nicht räumlich, nicht zeitlich, nicht materiell usw.), ja es ist überhaupt nicht klar, worüber überhaupt geredet wird. Wer einen Schöpfer postuliert macht also nichts anderes, als unser Unwissen mit einem anderen Begriff zu belegen. Das wäre so, als wollte man das Phänomen des Schlafes durch eine nicht näher zu spezifizierende "Schlafkraft" erklären. In diesem Kontext erweist es sich als ausgesprochen kurios, wenn uns eine derartige Theorie ausgerechnet von einem Wissenschaftler als das "Non-plus-Ultra" verkauft wird:
"Wir brauchen jedenfalls keineswegs 'alles vergessen, was wir bisher
erreicht haben' (...) Im Gegenteil: zahlreiche Phänomene, die von
der Synthetischen Evolutionstheorie nur unzureichend oder überhaupt
nicht erklärt werden können, werden mit der Intelligent-Design-Theorie
jetzt erst intellektuell zureichend und sogar völlig befriedigend
erklärt."
(LÖNNIG; Auszug aus einem Briefwechsel)
Die offenkundig dem "intellektuellen" Überschwang entwachsene Äußerung,
daß die "Intelligent-Design-Theorie" die Beobachtungen "völlig
befriedigend erklärt", ist nichts anderes als das camouflierte Eingeständnis,
daß sie alles und damit nichts erklärt, das heißt, einer
logischen Prüfung nicht unterzogen werden kann, was natürlich
das Begehen von Irrtümern ausschließt. Es nimmt also nicht wunder,
daß die Schöpfungstheorie gewisse Probleme der Evolutionstheorie
vermeintlich "völlig befriedigend" beseitigt. Selbstverständlich
könnte man auch die elektrische Blitzentladung oder den scheinbaren
Umlauf der Sonne um die Erde - wie überhaupt alle denkbaren Beobachtungen
- in einem göttlichen Weltbild "völlig befriedigend" unterbringen,
womit sich die Theorie vom Elektromagnetismus und das Kopernikanische Weltbild
erübrigten. Im Gegensatz dazu sind wissenschaftliche und erklärungsmächtige
Theorien immer in der Situation, bestimmte (denkbare) Szenarien, ja selbst
einige tatsächlich gemachte Beobachtungen nicht erklären zu können.
Gilt schließlich eine Frage als gelöst, tauchen in der Wissenschaft
automatisch neue Probleme und Fragen auf. Man wird deshalb in der Wissenschaft
immer wieder an Grenzen stoßen und muß fragen, durch welche
Zusatzannahmen man die Theorie zu ergänzen oder zu revidieren hat.
Dies führt erst dazu, daß die Theorien im Zuge wissenschaftlicher
Forschung immer mehr erklären. Die Wissenschaft kann sich also mit
dem "god of gaps" nicht zufriedengeben. Wenn man einen Schöpfer postuliert,
gibt es nichts mehr, was man erklären und erforschen könnte.
Vor diesem Hintergrund schlägt sich die für den Antievolutionisten
wohl deprimierendste Feststellung in dem Umstande nieder, daß es
der Wissenschaft bislang immer gelungen ist, Wissenslücken, die von
den Schöpfungsgeschichtlern ad nauseam mit einem "intelligenten Designer"
ausgefüllt wurden und werden, naturalistisch zu überbrücken,
wofür gleich dutzende von Beispielen anzuführen wären.
Man denke etwa an CUVIERs Katastrophentheorie, die als Erklärungsgrund
für die in Sedimenten eingebettete Fossilien eine Abfolge "schöpferischer
Sintfluten" postulierte. Sie wurde von LYELLs Vorstellung vom allmählichen
und natürlichen Wandel der Erdgeschichte verdrängt. In der (Al)chemie
wurden als Ursache für das Reaktionsgeschehen lange Zeit teuflische
Dämonen und Götter vermutet, ja selbst vor zweihundert Jahren
glaubte man noch, daß organische Verbindungen nur durch eine geheimnisvolle
"Lebenskraft" entstünden, wie sie nur ein Schöpfer den von ihm
geschaffenen Lebensformen einzuhauchen imstande sei. Diese Ideen wurden
durch die modernen Gesetze der Chemie und die Atomtheorie ersetzt. Die
Erde wurde im Mittelalter als das Zentrum des von Gott behüteten Universums
vermutet, bis man zeigen konnte, daß es sich in Wahrheit um einen
in kosmischen Dimensionen völlig bedeutungslosen Planeten eines Sterns
handelt, derer es mehr gibt als Sandkörner an allen Stränden
dieser Welt. In neuester Zeit wird schließlich auch die letzte denkbare
Rolle, die man dem Schöpfer zuschreiben könnte, nämlich
die des Hauptakteurs in der Entstehung des Universums, relativistisch-quantentheoretisch
überflüssig. In allen Fällen wurden mystische Vorstellungen
und anthropozentrische "Erklärungen" auf ein Naturgesetz reduziert,
das nichts von uns weiß.
Tatsächlich gibt es keinen einzigen nachweisbaren Fall, in dem
sich ein Schöpfer als Erklärungsgrund bewährt oder gar als
heuristisch fruchtbar erwiesen hätte!
Schließlich ist es angesichts der Tatsache, daß man es
in der Geschichte der Natur mit einem "Quasikontinuum von Stufen wachsender
Komplexität in der Entwicklung zu tun hat" und man "den Begriff der
Selbstorganisation auf die Entstehung des Planetensystems" (KANITSCHEIDER,
1999), ja selbst auf die mikroevolutive Entwicklung des Lebens anwenden
kann, empirisch und rational einfach nicht mehr nachvollziehbar, warum
irgendwo in der Naturgeschichte ein Bruch existieren soll, der nicht mehr
naturalistisch beschreibbar ist. In diesem Lichte entpuppt sich der Antievolutionismus
als ein Rückfall in eine vorwissenschaftliche Epoche, als konterrevolutionärer
Atavismus. Damit fehlt einer Schöpfungstheorie, im krassen Widerspruch
zu obigem Verständnis, in jedem Falle auch der intellektuelle Zugang.
Andernfalls könnte man allen Ernstes die den Aussagen des Kreationismus
vergleichbare These "der Schlaf wird duch eine Schlafkraft verursacht"
als intellektuell befriedigend einstufen.
Besonders erschwerend kommt hinzu, daß selbst an widerlegbaren
und widerlegten (!) Detailaussagen verschiedener Schöpfungstheorien
dogmatisch festgehalten wird. Man denke etwa an die asynchrone Folge der
systematischen Organismengruppen im Fossilienbefund oder an die radiometrische
Altersbestimmung der Erde, womit die These der Schöpfung der Arten
nach biblischem Mythos (Schöpfungswoche, 6000 Jahre alte Erde, gleichzeitige
Erschaffung aller Organsiationsformen) nicht mehr haltbar ist. Doch natürlich
könnte man sich auch hier wieder mit dem "unergründbaren Schöpfungsplan"
herausreden und behaupten, der "Designer" habe eben Beobachtungsdaten geschaffen,
die nur so aussähen, als wäre die Welt in Milliarden von Jahren
evolviert; das Resultat ist ein dogmatisches Festhalten an unwiderlegbaren
Positionen. HEMMINGER hat jedoch darauf hingewiesen, daß in der naturalistischen
Wissenschaft immer nur Aussagen erhoben werden, die immer revidierbar,
das heißt grundsätzlich fallibel sind (HEMMINGER, 1988). Tatsächlich
beschreiben wissenschaftliche Theorien ja immer paradigmatische Fälle,
die sie erklären wollen. Zeigt sich, daß viele solcher Fälle
empirisch (logisch) nicht gehalten werden können, wird die Theorie
schlußendlich doch aufgegeben, wie wir oben am Beispiel der Evolutionstheorie
gezeigt haben.
2. Externe Konsistenz
Neben dem methodologischen Kriterium der logischen Falsifizierbarkeit
gibt es nun aber noch eine weitere Forderung, die an wissenschaftliche
Theorien gestellt werden muß, die sogenannte externe Konsistenz (vgl.
MAHNER und BUNGE, 2000). Theorien und Hypothesen haben in der Wissenschaft
einzig den Zweck, irgendeine unbegreifliche Erscheinung begreiflich zu
machen. Wenn sie ihren Zweck erfüllen sollen, müssen sie eine
Form besitzen, die es uns ermöglicht, das in ihnen Gesagte zu unseren
übrigen wissenschaftlichen Theorien in eine vernünftige Beziehung
zu setzen, denn alle Belege stützen sich auf Konsistenzargumente!
Entscheidend ist mit anderen Worten, daß Theorien untereinander kompatibel
sind, daß sie sich gegenseitig ergänzen und erkenntnistheoretisch
erhellen. Die Schöpfungstheorie verträgt sich jedoch nicht mit
den meisten Theorien der Wissenschaft und verfehlt so das notwendige Kriterium
der externen Konsistenz. Dazu schreibt MAHNER:
"Wenn die Kreationisten recht hätten, dann wäre nicht nur
die Evolutionsbiologie falsch, sondern wir müßten uns von einem
Großteil unserer wissenschaftlichen Erkenntnisse und Disziplinen
trennen, nämlich von allen, die direkt oder indirekt deren Aussagen
stützen. Zunächst käme die Geologie dran und mit ihr die
Paläontologie. Weil die Geologie bei ihrer Datierung von Gesteinen
aber auf radioaktive Zerfallserscheinungen zurückgreift, müßten
auch die chemischen und physikalischen Theorien, die diese zum Inhalt haben,
falsch sein."
(MAHNER, 1989, S. 34 f.)
Tatsächlich findet man in JUNKERs und SCHERERs Buch Hinweise die
darauf hindeuten, daß die radiometrische Datierung von Fossilien
und Sedimenten als fehlerhaft angesehen wird, weil sich die Daten selbstverständlich
nicht mehr konsistent ins Konzept einer 6000 Jahre alten Schöpfungsgeschichte
einfügen ließen. Entsprechend müßte also nicht nur
die Evolutionstheorie völlig umgeschrieben werden, sondern auch die
Erdgeschichte, was die "Wissenschaftler" JUNKER und SCHERER sogar in verklausulierter
Form anmahnen (vgl. JUNKER und SCHERER, 1998, S. 207)! Mit der Erdgeschichte
fiele selbstverständlich auch die Theorie von der Plattentektonik
unter den Tisch, und auch von der Paläogeographie müßten
wir uns trennen.
Noch schlimmer erginge es den Theorien der Kosmologie und Astrophysik,
die nicht nur von bibeltreuen Kreationisten, sondern auch von "gemäßigteren"
Antievolutionisten kritisch beäugt werden. Diese Disziplinen stellen
nämlich nicht nur die Zeiträume, die sich nach Jahrmilliarden
bemessen, zur Verfügung, um ein der Selbstorganisation unterworfenes
Universums völlig naturalistisch zu beschreiben, vielmehr ging es
auch bei der Entstehung und Entwicklung des Universums in den vereinheitlichten
Theorien der Quantengravitation mit "rechten Dingen" zu. Dem Antievolutionismus
entsprechend müßten folgerichtig auch alle Theorien, auf die
die Kosmologie zurückgreift, teilweise oder ganz fehlerbehaftet sein.
Dazu zählt beispielsweise die Allgemeine Relativitätstheorie
sowie die Standardtheorie der Elementarteilchen, aus deren mathematischer
Verknüfung sich ein Modell ableiten läßt, das die Expansion
des Weltalls ganz natürlich begründet. In der Urknallsingularität,
in der das Universum eine Art Quantennatur besaß, gab es keine exakt
definierbare Raumzeit, sondern einen fluktuierenden "Raumzeitschaum", in
dem keine Ursache-Wirkungs-Beziehungen mehr ausgemacht werden können.
Damit ist auch die Frage nach einer (supernaturalistischen) Entstehungsursache
des Universums nicht mehr sinnvoll zu stellen. Mit der Quantentheorie fällt
schon wieder ein Teil der Physik, der grundlegend an der Erklärung
der Welt beteiligt ist.
Natürlich gerät auch die Systemtheorie sowie die Synergetische
Theorie der Evolution ins Fadenkreuz des Antievolutionismus, weil sie die
Entstehung von biologischer Ordnung und "Makroevolution" unter Rekurs auf
systemtheoretische Schwellenwerte und die Emergenz neuer Systemeigenschaften
erklären. Da Organismen und Genome unzweifelhaft komplexe Systeme
verkörpern, deren Evolutionsbeschreibung eine system- oder chaostheoretische
Analyse verlangt, wäre im Falle der Zweifelhaftigkeit der systemtheoretischen
Evolutionsaussagen auch die Synergetik (die im Bereich der Entwicklungsbiologie
und Physik eine vehemente Entwicklung erfährt) sowie die Systemtheorie
in ihrer Gesamtheit gefährdet.
Schließlich könnte man auch fordern, daß überhaupt
alles in der Chemie und Physik (alle chemischen und physikalischen Experimente
und Beobachtungen) auf "Trugschlüssen" beruhten. Wenn nämlich
der Schöpfer interventionistisch in die Entstehung der Arten eingreift,
weshalb sollte er nicht auch unsere physikalischen und chemischen Experimente
manipulieren?
Kurzum: Mit der Evolutionstheorie, die ja ein Teil des konsistent ineinander
verwobenen Theoriennetzwerks der Wissenschaft ist, wären - wenn der
Antievolutionismus recht hätte - die meisten wissenschaftlichen Theorien
und Erkenntnisse rundweg falsch. Die mit der Schöpfungstheorie im
Widerspruch stehenden, konsistent verwobenen Theorien der Wissenschaft
müssen also hinter den Glaubensvorgaben zurückstehen, die einfach
dogmatisch vorausgesetzt werden. Damit wird Wissenschaft aber ad absurdum
geführt.
Eine Theorie, die sich nicht konsistent zu den meisten Theorien der
Wissenschaft verhält, kann selbst nicht wissenschaftlich sein; sie
kann nur als vorrationales und nichtserklärendes Dogma bestehen. In
diesem Zusammenhang wollen wir noch einmal auf LÖNNIGs obige Aussage
hinweisen, sie jedoch nicht weiter kommentieren:
"Wir brauchen jedenfalls keineswegs 'alles vergessen, was wir bisher
erreicht haben' (...) Im Gegenteil: zahlreiche Phänomene, die von
der Synthetischen Evolutionstheorie nur unzureichend oder überhaupt
nicht erklärt werden können, werden mit der Intelligent-Design-Theorie
jetzt erst intellektuell zureichend und sogar völlig befriedigend
erklärt."
3. Literatur:
Hemminger, H. (1988) Kreationismus zwischen Schöpfungsglaube und
Naturwissenschaft. Berlin, Orientierungen und Berichte EZW
Junker R, Scherer S (1998) Evolution - Ein kritisches Lehrbuch, Weyel
Kanitscheider B (1999) Es hat keinen Sinn, die Grenzen zu verwischen.
Spektrum der Wissenschaften, November 1999. S. 80-83
Lönnig WE (1998) Johann Gregor Mendel - Warum seine Entdeckungen
35 (72) Jahre ignoriert wurden. http://www.mpiz-koeln.mpg.de/~loennig/mendel/anhang2/Giraffe.html
Mahner M (1989) Warum eine Schöpfungstheorie nicht wissenschaftlich
sein kann. Praxis der Naturwissenschaften - Biologie 38(8). S. 33-36
Mahner M, Bunge M (2000) Philosophische Grundlagen der Biologie, Springer-Verlag,
Berlin
(c) by Martin Neukamm, 29.05.2002
Lehrveranstaltungen 2002-2003
SS - Vorlesung: Entwicklungsbiologie, SS - Seminar: Die Entdeckung
der Evolution
WS - Vorlesung: Current topics in Evolutionary Morphology, SS - Seminar:
Charles Darwin
Forschungsprojekt:
Development and Evolution of the Vertebrate Head: Effects of Increased
Terrestriality
upon Cell Migration and Cell Fate.
PIs Lennart Olsson and Alexander Haas. Supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft.
The structure of the head has undergone major changes during vertebrate
evolution, and
innovations in cranial characters are associated with major adaptive
transformations. This
diversity is contrasted by the conserative pattern seen in early head
development in the relatively
few "model organisms" which have been investigated. In our research
project, we use
phylogenetic information to sample taxa which are interesting for the
question of tetrapod
origins and further diversificaion within anurans. Not all species
of interest from an evolutionary
point of view are feasible as experimental animals, so our choice has
fallen upon the Australian
lungfish, the Mexican axolotl and a variety of frogs and toads. In
addition to detailed
morphological studies (SEM, confocal microscopy combined with immunofluorescence,
3D
reconstruction), we use fate-mapping techniques (extirpation, In vivo
cell marking) to determine
the normal migration and fate of neural crest as well as paraxial mesoderm
cells. This allows us
to begin to answer several questions, such as: 1) How have developmental
processes changed
during evolution to generate the innovations which have lead to the
diversity observed today? 2)
Does the "segmental" nature of metameric structures such as rhombomeres,
somitomeres,
branchiomeres, neural crest streams and cranial nerves survive closer
scrutiny? 3) Is "cryptic
compartmentalisation" a general principle in vertebrate head development?
4) How extensive is
the interspecific variation in spatial and temporal patterns of head
development? The new data
generated in the project will be used to test existing hypotheses of
homology and evolutionary
transformations and might lead to the development of new, more robust
hypotheses.
Selected publications 2000-
Falck, P., Joss, J. & Olsson, L. (2000) Cranial Neural Crest Cell
Migration in the Australian
Lungfish, Neoceratodus forsteri. Evolution & Development 2, 179-185.
Olsson, L., Ericsson, R., Falck, P. (2000) Neural Crest Contributions
to Cranial Muscle Fate
and Patterning in the Mexican Axolotl (Ambystoma mexicanum). In Olsson,
L., & Jacobson,
C-O. (eds) "Regulatory Processes in Development: The Legacy of Sven
Hörstadius (1898-1996)", Wenner-Gren International Series, volume
76, Portland
Press, London, pp. 159-166.
Olsson, L., & Jacobson, C-O. (eds) (2000)"Regulatory Processes in
Development: The
Legacy of Sven Hörstadius (1898-1996)", Wenner-Gren International
Series,
volume 76, Portland Press, London. ISBN:1 85578 136 0.
Olsson, L., Falck, P., Lopez, K., Cobb, J., & Hanken, J. (2001)
Cranial Neural Crest Cells
Contribute to Connective Tissue in the Anuran Amphibian,Bombina orientalis.
Devel. Biol. 237, 354-367.
Carl, T. F., Richardson, M. K., Olsson, L., Schlosser, G., Osabutey,
C. K., Klymkowsky,
M. W., & Hanken, J. (2001) Limb Development in a "Non-model" Vertebrate,
the Direct-
Developing Frog Eleutherodactylus coqui. J. Exp. Zool. (Mol. Dev. Evol.)
291, 375-388.
Olsson, L., Moury, J. D., Carl, T. F., Håstad, O.,& Hanken, J. (2002) Cranial Neural Crest Cell Migration in the Direct-Developing Frog Eleutherodactylus coqui:: Molecular HeterogeneityWithin and Among Migratory Streams. Zoology, 105, 3-13.
Olsson, L. Cell migration, Cell Fate and Pattern Formation during Head
Development in Lungfishes and Amphibians. In: A. Deutsch, M. Falcke, J.
Howard, & W. Zimmermann (eds.) ''Function and Regulation of Cellular
Systems: Experiments and Models'', Birkhäuser Verlag, Basel.
(Accepted for publication).
Müller, G. B. and Olsson, L. (2002) "Epigenetics" In. Hall, B. K. and Olson, W. M (Eds) "Keywords and Concepts in Evolutionary Developmental Biology" Harvard University Press. (In press).
Lehrveranstaltungen (z. T. mit Mitarbeitern):
WS: Vorlesung und Seminare Evolutionsbiologie, Kurs Statistik, Kurs
molekulare Phylogenie
SS: Grundvorlesung Biologie (inkl. Evolutionsbiologie), Seminar Evolutionsbiologie,
Kurse in terrestrische Ökologie, marine Ökologie und Parasit-Wirt
Interaktionen.
Forschungsprojekte:
Evolution of hermaphrodite mating systems
Nils Anthes, Stuart G. Field, Lukas Schaerer, Joris M. Koene, Jaco
M. Greeff, Nico K. Michiels
Why is hermaphroditism so rare among animals? And what are the characteristics
of their mating systems? These and other questions are at the centre of
this part of our research. We focus on mating conflicts (we think hermaphrodites
have many, some rather peculiar) and try to understand the origin of the
variation that can be found throughout the animal kingdom. Some of the
current topics:
1. Many hermaphrodites digest most or all of the sperm received by
the partner. Typically, they have evolved specialised structures for this
(flatworms, snails).
2. Sperm are often exchanged conditionally, leading to "sperm trading",
resulting in long matings and complicated pre-mating assessment.
3. Due to multiple mating and sperm digestion, allocation to sperm
can become considerable. We investigate whether sex allocation is plastic
and/or genetically determined.
4. Many species (leeches, many flatworms, some sea slugs employ hypodermic
impregnation. I.e. they inject sperm with a spiny, syringe-like penis directly
under the skin of their partner. Since this often leads to serious wounds
in the receiving individual, this type of sperm transfer is assumed to
lead to serious conflicts and an evolutionary arms race in which offensive
and defensive mechanisms are developed.
5. Of current interest is the bioactive substances (allohormones) transferred
during mating. In some, this happens in a rather spectacular way (e.g.
love darts in snails or syringe-like spines in earthworms), in others in
the form of a large amount of ejaculatory fluid produced by prostate glands.
The function of these products is still not well understood, but may function
to increase the donors' chances to fertilise eggs.
These topics are studied in planarian, macrostomid and polyclad flatworms, earthworms, and nudibranch sea slugs. Future projects on other hermaphroditic groups are possible (e.g. leeches, nematodes, or fish). Eventually, we are hoping to find some "general rule" that helps us to explain why hermaphrodites are hermaphroditic at all, and why separate sex species appear to be more successful among (internally fertilizing) animals.
Recent papers:
Michiels NK and Kuehl A (in press) Altruistic sperm donation in sperm-dependent
parthenogenetic hermaphrodite is stabilised by sperm trading. Journal of
Zoology.
Koene JM, Sundermann G and Michiels NK (in press). The function of
body piercing during copulation in earthworms. Invertebrate Reproduction
and Development.
Michiels NK, Hohner A and Vorndran IC (2001) Precopulatory mate assessment
in relation to body size in the earthworm Lumbricus terrestris: avoidance
of dangerous liaisons? Behavioral Ecology 12(5): 612-618.
Michiels NK and Bakovski B (2000) Sperm trading in a hermaphroditic
flatworm: Reluctant fathers and sexy mothers. Animal Behaviour 59: 319-325.
Michiels NK (1999) Sexual adaptation to high density in hermaphrodites.
Invertebrate Reproduction and Development 36(1-3): 35-40.
Greeff JM and Michiels NK (1999) Sperm digestion and reciprocal sperm
transfer can drive hermaphrodite sex allocation to equality. American Naturalist
153(4): 421-430.
Michiels NK. (1998) Mating conflicts and sperm competition in simultaneous
hermaphrodites. pp. 219-254. In: Birkhead, T.R. and Møller, A.P.
(eds), Sperm Competition and Sexual Selection. Academic Press, London.
Michiels NK and Newman LJ (1998) Sex and violence in hermaphrodites.
Nature 391(6668): 647.
Evolution of sex
Ruzica Bruvo, Thomas D'Souza, Martin Storhas, Hinrich Schulenburg,
Nico K. Michiels
We use the planarian flatworm Schmidtea polychroa (Platyhelminthes:
Tricladida) to assess the alternative hypotheses on the evolution and maintenance
of sex, for the following reasons:
" In many (italian) populations sexual and parthenogenetic lineages
co-exist and therefore directly compete with each other (an important requirement
for an unbiased assessment of the cost and benefits of sexual versus asexual
reproduction).
" Asexual reproduction has arisen intraspecifically (a hybrid origin
of parthenogenetic lineages can be excluded). As a result, asexuals and
sexuals show highly similar genotypes (again, an important requirement).
" Asexual biotypes can be distinguished from sexual biotypes using
karyological methods as asexuals are always polyploid whereas sexuals are
always diploid.
" The unique aspect of this system, is that parthenogens are hermaphroditic,
and still possess a fertile, male function that produces haploid sperm.
As a result, parthenogens can mate with sexuals, which allows for some
very interesting crossing experiments.
Using this system, we test hypotheses on the costs and benefits of
sexuality and parthenogenesis (mutations, parasites, synergism between
both).
Recent papers:
Pongratz N, Gerace L and Michiels NK (in press) Genetic differentiation
within and between natural populations of a hermaphroditic freshwater planarian.
Heredity.
Michiels NK, Pongratz N and Zeitlinger J (2001) Parthenogenetic flatworms
have more symbionts than their coexisting, sexual conspecifics, but does
this support the Red Queen? Journal of Evolutionary Biology 14: 110-119
Storhas MG, Weinzierl RP and Michiels NK (2000) Paternal sex in parthenogenetic
planarians: a tool to investigate the accumulation of deleterious mutations.
J of Evolutionary Biology 13(1): 1-8.
Michiels NK, Beukeboom LW, Greeff JM and Pemberton AJ (1999) Individual
control over reproduction: an underestimated element in the maintenance
of sex? Journal of Evolutionary Biology 12:1036-1039.
Importance of parasites on the evolution of host mating behaviour
Stuart G. Field, Hinrich Schulenburg, Nico K. Michiels
When sexual reproduction is the prevalent mode in a population, it implies
that genetic variance among offspring is favoured (assuming that sexuality
is adaptive). Parasites are generally seen as one of the most important
reasons for why recombination is adaptive in many systems (Red Queen Hypothesis).
But does this mean that sexual species should be promiscuous? Sexual behaviour
is costly, and the costs associated with mating with more mates have to
be balanced by the benefit of increased variance among the offspring. In
the context of parasite-host coevolution, one important cost is that of
sexually transmitted diseases, the other is the risk of mating with a partner
with low immunocompetence, resulting in offspring with low fitness. Hence,
individuals should attempt to discriminate against mates that are infected,
as this may signal a high risk of self-infection and/or a poor immunocompetence.
Earthworms (Lumbricus terrestris) have many parasites. A famous one
is the gregarine sporozoan Monocystis. This genus lives in the seminal
vesicles (the organs in which own sperm mature) and can complete its life
cycle there. Natural infection rates are extremely high (up to 100% individuals
infected, many with more parasites than sperm in their sperm vesicles).
Since Monocystis has also been found in the spermathecae (sperm receiving
organs) it is assumed that this parasite is transferred to the partner,
and may either infect the partner, or its offspring when a cocoon is produced
(under investigation). Because there is much variability in the number
of parasites per worm, worms would benefit from choosing partners with
fewer parasites. Future topics to be addressed in this project are the
fitness effects of the parasite, mate choice in relation to parasite load
and the relationship between parasite load and immunocompetence in earthworms.
This project started in 2002.
Related publications:
Michiels NK, Hohner A and Vorndran IC (2001) Precopulatory mate assessment
in relation to body size in the earthworm Lumbricus terrestris: avoidance
of dangerous liaisons? Behavioral Ecology 12(5): 612-618.
Birth date
7 April 1951 - Winterthur (Switzerland)
Education
1971: final high-school examination (Kantonsschule Winterthur)
1977: dipl. anthropol. (University of Zürich) (with distinction)
"Untersuchung über die Einmündungen der Venae cerebrales superiores
und die Zusatzstrukturen im Sinus sagittalis superior"
1981: Dr. phil II (University of Zurich) "Eine histologische Strukturanlyse
der basalen Hirnarterien mit Berücksichtigung der Histogenese"
1996-present: Member of advisory board of the Biohistoricum, Museum
for the History of Natural History at Neuburg near Munich.
2001: PD, Venia legendi (University of Zurich) "Die Tarsiiformes -
ihre Entdeckung und Entschleierung zwischen 1700 und 1850"
Distinctions and prizes
1975: Student Award of the philosophical faculty II (Prof. Kubik and
Prof. Biegert)
1977: Student Award of the medical faculty (Prof. Koelbing)
evaluated projects (principal investigator)
1997-present: The anthropological and primatological research group
of Zurich University. 1897-1962: A Sociohistorical-Biological Case Study.
supported by the Swiss Nationalfonds
Academic Positions
1982-present: Director of the Natural History Museum of Winterthur.
1983-1986: Adviser of the Medical History Museum of the University
of Zurich.
1990-present: Lecturer in the History of Physical Anthropology at the
University of Zürich.
2001-present: Venia Legendi in History of Physical Anthropologie at
the science faculty of zurich University
Activities & Societies
1988-present: Swiss Society of the History of Medicine and Science:
Council member.
1989-present: Gesnerus: Member of the editorial Board
1982: Arbeitskreis für Biologiegeschichte der deutschsprachigen
Länder: Founder member.
1984-present: Robert-Sulzer-Forrer-Stiftung: Council member.
1985-present: Society for the History of Natural History: Member.
1991: Deutsche Gesellschaft für Geschichte und Theorie der Biologie:
Founder member.
Publications
1978: Barocke und klassizistische Elemente in der anatomischen Abbildung.
Gesnerus 35: 54-65 (1978).
1980: Rüdingers "Atlas des peripherischen Nervensystems des menschlichen Körpers" mit Photographien von Joseph Albert - Zur Frühgeschichte der medizinischen Photographie. Gesnerus 37: 83-90 (1980).
1983: Die Gründung des Zürcher Lehrstuhles für Anthropologie. Gesnerus 40: 167-173 (1983).
1984: Hypothetische Bindeglieder zwischen Affe und Mensch - Zur fossilarmen Frühgeschichte der Paläoanthropologie. Sudhoffs Archiv 68: 77-83 (1984).
1984: Wissenschaftshistorische Einführung zum Neudruck: Friedrich Tiedemann, Das Hirn des Negers mit dem des Europäers und Orang-Outangs verglichen, Heidelberg, 1837 (Basilisken-Druck 6, Marburg, 1984). (XXV and 82 pages).
1985: Die Entwicklung einzelner Wissenschaften 1) Anthropologie; In Ziechmann J.(ed.) Panorama der Fridericianischen Zeit, Friedrich der Grosse und seine Zeit - Ein Handbuch p.72-74 (Bremen, 1985).
1987: Johann Rudolf Schellenberg und sein wissenschaftliches Umfeld In Thanner, B.; Schmutz, H. K.; Geus, A.:Johann Rudolf Schellenberg - Der Künstler und die naturwissenschaftliche Illustration im 18. Jahrhundert. Neujahrsblatt der Stadtbibliothek Winterthur Bd. 318 (1988) (Winterthur, 1987).
1990: Friedrich Tiedemann (1781-1861) und Johann Friedrich Blumenbach (1752-1840): Anthropologie und Sklavenfrage; In Mann,G.(ed.) Die Natur des Menschen. Probleme der physischen Anthropologie und Rassenkunde 1750-1850 Soemmerring-Forschungen Bd. VI p.353-363 (Stuttgart und New York, 1990).
1994: Zwischen "schöner Occupation" und dem Versuch, "der Natur ihre Kunstgriffe abzulernen": Schweizer Sammlungen im Ancien Régime; In Berliner Schriften zur Museumskunde 10: 747-762 (Opladen, 1994).
1994: Die "Erstbeschreibungen" des Koboldmakis; In Geus, Armin; Gutmann, Wolfgang Friedrich und Weingarten, Michael: Miscell zur Geschichte der Biologie - Ilse Jahn und Hans Querner zum 70. Geburtstag Aufsätze u. Reden Senck. naturf. Ges. 41: 151-162 (Frankfurt, 1994).
1995: (Coauthor): Hans Bluntschli als Morphologe. Gesnerus 52: 133-157 (1995).
1997: (editor) Phantome und Phantasmen in der neuzeitlichen Naturgeschichte (Marburg, 1997) (255 pages).
2000: The Descent of Man - ein Darwin-Autograph der Bibliotheca Bodmeriana; in Spiegel der Welt - Handschriften und Bücher aus drei Jahrtausenden Eine Ausstellung der Fondation Martin Bodmer Cologny in Verbindung mit dem Schiller-Nationalmuseum Marbach und der Stiftung Museum Bärengasse Zürich Marbacher Kataloge 55 Bd. II p. 146-149 (Cologny, 2000).
2000: Die Tarsiiformes - ihre Entdeckung und Entschleierung zwischen 1700 und 1850 (112 pages), Acta biohistorica vol. 6. (Marburg, 2000)
2001: Schokolade und Messzirkel - Zur Steuerung rassenhygienischer Forschungsprojekte an der Universität Zürich in den zwanziger und dreissiger Jahren. Verh. Gesch. Theorie Biol. 7: 305-317 .
2001: Propagation and management of eugenic research programs in the twenties and thirties at the University of Zurich: A historical case study. (in Russian) Russian-German Links in Biology and Medicine St.Petersburg p. 123-131.
2001: Schwarzundweisse Halbbrüder - Zum Wechselspiel zwischen dem wissenschaftlichen Diskurs und der Sklavenfrage im späten 18. Jahrhundert. Beiheft zur Ausstellung"Schwarzweissheiten - Vom Umgang mit fremden Menschen" des Staatlichen Museums für Naturkunde und Vorgeschichte Oldenburg p. 114-120.
In press: Vom Affenmenschen zum Menschenaffen - Zur Entmystifizierung der Pongiden zwischen Barock und Aufklärung.
In press: (Coauthor): Tradition und Innovation in der Zürcher Anthropologie zwischen 1915 und 1925 Gesnerus.
In press: Exhibit or perish - popularization in physical Anthropology in the decades about 1900, a dynamic relationship between science and society (preliminary report) (in Russian) Russian-German Links in Biology and Medicine St.Petersburg .
n press: Historical aspects of primatological collections In: Soligo
C, Anzenberger G, Martin RD (eds)
Primatology and Anthropology: Into the Third Millennium. Wiley, New
York.
(Evolutionary Anthropology Supplement.)
In press: Hans Bluntschli (1877-1963). Hist.-Biogr. Lexikon der Schweiz.
Editorial experience
1985-present: Coeditor of "Gesnerus", the Journal of the Swiss Society
for the History of medecine and Natural science
2001-present: Coeditor of The "Medizinhistorisches Journal"
Research students
1991: Rudy Greif: Hans Bluntschli als Primatologe.
1999 - present: Nathali Chaoui: A.H.Schultz and the anthropological
and primatological research group of Zurich University. 1897-1962 (Part
of NF project 1253-053716.98/1).
2001- Konstanze Weltersbach: H. Neanderthalensis - Rekonstruktionen
und Lebensbilder
Exhibitions (History of science)
1987: Johann Rudolf Schellenberg - Observator Naturae.
(in preparation): Gebürge - Meer und Wüsteney - Phantasmen
in der neuzeitlichen Naturgeschichte.
Additional experience
1989-1990: Member of the advisory board for the international Congress
on the history of collections at Berlin 1990 (Institut für Museumskunde,
Staatliche Museen zu Berlin - Preussischer Kulturbesitz).
1991: Convenor of the Symposium on the History of alpine research at
Chur. Supported by the Swiss Academy of science.
1996: Convenor of the international Symposium on Phantasm in Natural
History at Zurich. Supported by the Swiss Academy of science.
2000: Convenor of the international Symposium on nonrevolutionary aspects
in the history of life sciences at Winterthur. Supported by the swiss Academy
of science.
Lehrveranstaltungen
SS- Vorlesung: Evolutionsbiologie
WS/SS- Institutskolloquium: regelmäßig Themen der Evolutionsbiologie
Forschungsprojekte
1. Molekulare Systematik & Phylogeographie & Merkmalsevolution
· Leguminosae
· Asphodelaceae
· Lamiaceae
· Solanaceae
· Cycadales
· Vögel (Greife, Eulen, Papageien, Hornvögel, Trappen,
Rohrsänger, Kleindrosseln, Möwen, Sturmvögel, Würger,
Segler, Spechte)
· Reptilien (Schildkröten, Schlangen, Eidechsen, Geckos)
· Fische (Mormyriden)
· Insekten (Arctiiden; Sphingiden; Rüsselkäfer)
· Regenwürmer
Aktuelle Publikationen (letzte 5 Jahre):
J. Treutlein, G.F. Smith, B-E. van Wyk & M. Wink: Molecular evidence
for major alterations of generic delimitations in the Asphodelaceae subfamily
Alooideae from genomic fingerprinting (ISSR) and chloroplast DNA sequences
(rbcL, matK). Taxon (submitted)
Broders,O.; Osborne, T., M. Wink: A mtDNA phylogeny of bustards (family
Otitidae)based on nucleotide sequences of the cytochrome b gene. J. Orn.
(submitted)
DANIELA GUICKING, UWE FRITZ, MICHAEL WINK & EDGAR LEHR. New Data
on the Diversity of the Southeast Asian Leaf Turtle Genus Cyclemys BELL,
1834. Part I. Molecular Results (Reptilia: Testudines: Geoemydidae). Zool.
Abh. Mus. Tierkd. Dresden (in press)
Roulin, A., Wink, M.: Coevolution between plumage polymorphism and
diet in raptors. submitted
Kramer, B., van der Bank, H., Wink, M. The Hippopotamyrus ansorgii
species complex in the Upper Zambesi River with a description of a new
species, H. szaboi (Mormyridae) (submitted J. Evolutionary Biology)
WINK, M, GAMAL I.A. MOHAMED. Evolution of chemical defence traits in
the Leguminosae: Mapping of distribution patterns of secondary metabolites
on a molecular phylogeny inferred from nucleotide sequences of the rbcL
gene. Biochem. Syst. Ecol. (in press)
C. LUQUE, L. LEGAL, H. STAUDTER,.C. GERS and M. WINK: ISSR (Inter Simple
Sequence Repeats) as genetic markers in Noctuids (Lepidoptera, Heterocera,
Noctuidae). Hereditas (in press)
Kramer, B., van der Bank, H., Wink, M., Flint, N., H. Sauer-Gürth
Evidence for parapatric speciation in the Dwarf Stonebasher, Pollimyrus
castelnaui (Boulenger, 1991) from Okavango-Upper Zambesi River systems:
P. marianne sp. nov., defined by electric organ discharges, morphology
and genetics. (Environmental Biology of Fishes; submitted)
Guicking, D., Joger, U., Wink, M.: Molecular phylogeography of the
viperine snake (Natrix maura) and the dice snake (Natrix tessalata): first
results. Biota (in press)
Penhallurick, J., Wink M. Comments on the Taxonomy of Albatross genera,
species and subspecies. EMU (in press)
Nagy, Z.T., Joger, U., Guicking, D., & Wink, M.: Phylogeography
of the European whip snake, Coluber viridiflavus Lacépède,
1789, inferred from nucleotide sequences of the mitochondrial cytochrome
b gene and ISSR genomic fingerprinting. (in press)
Kalyabina, S., Ananjeva, N.B., Joger, U., Lenk, P., Murphy, R.W., Orlov,
N.L., Ho, C.T, Wink, M: Molecular phylogeny of the genus Acanthosaura (Agamidae).
Can. J. Zool. (in press)
Wink, M., Sauer-Gürth, H., Gwinner, E.:A molecular phylogeny of
stonechats and related turdids inferred from mitochondrial DNA sequences
and genomic fingerprinting by ISSR-PCR. British Birds 95, 349-355, 2002
Treutlein, J., Wink, M. Molecular phylogeny of cycads. Naturwissenschaften
89, 221-225, 2002
Leisler, B., Winkler, H., Wink, M.: Evolution of breeding systems in
Acrocephaline warblers. AUK 119, 379-390, 2002
Kalyabina, S.A., Milto, K.D., Ananjeva, N.B., Legal, L., Joger, U.,
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on mitochondrial cytochrome b gene sequences. Russian Journal of Herpetology
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IVERSON & McCORD, 1997 und Cyclemys pulchristriata FRITZ, GAULKE &
LEHR, 1997 identisch? Sauria 23, 33-38, 2001
Wink, M. Die Natur des Menschen: Eine evolutionsbiologische Perspektive.
in "Milieu und Vererbung" (M. Wink, ed.). ; Heidelberger Jahrbücher,
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Asplenium bourgaei (Boiss.) Milde and A. jahandiezii (Litard) Rouy inferred
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Storch, V., Welsch, U., Wink, M.: Evolutionsbiologie. Springer 2001
(450 pp)
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relationships between Synodontis species: some preliminary results. African
Journal of Aquatic Science 25, 89-92.
Wink, M, D. Guicking, and Uwe Fritz: Molecular evidence for hybrid
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McCord, 1997 (Reptilia: Testudines:Bataguridae). Zoologische Abhandlungen,
Staatl. Mus. Tierkunde Dresden 51, 41-49, 2000
B. Kremer, U. Welsch & M. Wink: Plattenkalk und Urvogel.Archaeopteryx
auch nach 140 Jahren in den Schlagzeilen. Biologie i.u. Zeit 30, 322-331,
2000
Behnke, H.-D., Treutlein, J., Wink, M., Kramer, K., Schneider, C. &
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reference to sieve-element plastids and rbcL sequence data. Bot. Journal
Linn. Society London, 134, 93-129, 2000
Heidrich, P., Amengual, P., Ristow, D. & Wink, M.: Phylogenetic
relationships among Procellariiformes based on nucleotide sequences, with
special reference of the Mediterranean and North Atlantic shearwaters.
In "Monitoring and conservation of birds, mammals and sea turtles of the
Mediterranean and Black Seas. (P. Yésou & J. Sultana, eds.),Birdlife,
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Clouet, M. & M. Wink: The Buzzards of Cape Verde (Buteo (buteo)
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analysis based on nucleotide sequences of the cytochrome b gene Alauda
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Wink, M. Advances in DNA studies of diurnal and nocturnal raptors.
In Raptors at Risk, R.D. Chancellor B.-U. Meyburg, eds. WWGBP/Hancock House.
pp 831-844, 2000
Wink, M., Ristow, D. Biology and molecular genetics of Eleonora's Falcon
(Falco eleonorae), a colonial raptor of Mediterranean islands In Raptors
at Risk, R.D. Chancellor B.-U. Meyburg, eds. WWGBP/Hancock House. pp 653-668,
2000
Wink, M. & Heidrich, P. Molecular systematics of owls (Strigiformes)
based on DNA sequences of the mitochondrial cytochrome b gene. In Raptors
at Risk, R.D. Chancellor B.-U. Meyburg, eds. WWGBP/Hancock House. pp 819-828,
2000
Wink, M., Sauer-Gürth, H.: Advances in the molecular systematics
of African raptors In Raptors at Risk, R.D. Chancellor B.-U. Meyburg, eds.
WWGBP/Hancock House. pp 135-147, 2000
Cardia, P.; B. Fráguas, M. Pais, Th. Guillemaud, L. Palma, M.
Leonor Cancela, N. Ferrand, and M. Wink: Preliminary genetic analysis of
some western Palaeartic populations of Bonelli's Eagle, Hieraaetus fasciatus.
In Raptors at Risk, R.D. Chancellor B.-U. Meyburg, eds. WWGBP/Hancock House.
pp 845-851, 2000
M. Wink, H. Döttlinger, M.N. Nicholls, and H. Sauer-Gürth:Phylogenetic
relationships between Black Shaheen (Falco peregrinus peregrinator), Red-naped
Shaheen (F. pelegrinoides babylonicus) and Peregrines (F. peregrinus) In
Raptors at Risk, R.D. Chancellor B.-U. Meyburg, eds. WWGBP/Hancock House.
pp 853-857, 2000
Schreiber, A., I. Seibold, G. Nötzold, M. Wink. Cytochrome b gene
haplotypes differentiate chromosomal lineages of Anoa (Bovidae: Bubalus
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Herrmann, H.-W., Joger, U., Lenk, P. & Wink, M. : Morphological
and molecular phylogenies of Viperines: Conflicting evidence? Kaupia 8,
21-30, 1999
Lenk, P., Herrmann, H.-W., Joger, U. & Wink, M. : Phylogeny and
taxonomic subdivision of Bitis (Reptilia: Viperidae) based on molecular
evidence. Kaupia 8, 31-38, 1999
Wink, M., & Heidrich, P. Molecular evolution and systematics of
owls (Strigiformes). In: C. König, F. Weick, & J.H. Becking (eds)
Owls of the world. Pica Press pp. 39-57, 1999
Schneider, D., Legal, L., Dierl, W. & Wink, M. Androconial hairbrushes
of the Syntomis phegea (L.) group (Lepidoptera, Ctenuchinae): A synapomorphic
character supported by sequence data of the mitochondrial 16S rRNA gene.
Z. Naturforsch. 54c, 1119-1139, 1999
Lenk, P.; U. Fritz, U. Joger, & M. Wink: Mitochondrial phylogeography
of the European Pond Turtle, Emys orbicularis (LINNAEUS, 1758). Molecular
Ecology 8, 1911-1922, 1999
Heidrich, P., Amengual, J., & Wink, M. Phylogenetic relationships
in Mediterranean and North Atlantic Puffinus Shearwaters (Aves: Procellariidae)
based on nucleotide sequences of mtDNA. Biochemical Systematics and Ecology
26, 145-170, 1998
Van der Bank, F.H., G.D. Engelbrecht, H. Sauer-Gürth, M. Wink
and P.F.S. Mulder: Allozyme and DNA sequence data dupport speciation of
northern and southern populations of Silver Catfish, Schilbe intermedius
(Rüppel, 1832). Comparative Biochemistry and Physiology 120, 531-543,
1998
Wink, M., E. von Nickisch-Rosenegk, L. Legal. Comment. Journal Chemical
Ecology 24, 1285-1291, 1998
Fritz, U., Pieh, A., Lenk, P., Mayol, J., Sättele, B. & Wink,
M.: Is Emys orbicularis introduced on Majorca. Mertensiella 10, 123-133,
1998
Lenk, P., Joger, U., Fritz, U., Heidrich, P. and Wink, M. Phylogeographic
patterns in mitochondrial cytochrome b gene of the European pond turtle
(Emys orbicularis). First results. Mertensiella 10, 159-175, 1998
2. Evolution des pflanzlichen Sekundärstoffwechsels
· Interaktionen Pflanzen-Insekten
· Interaktionen Pflanzen-Vögel
· Evolutionäres molecular modeling und Wirkmechanismen
· Sekundärstoffe und molekulare Phylogenie
Aktuelle Publikationen (letzte 5 Jahre):
Wink, M. Plant secondary metabolism. In R. Sharma "Molecular Plant Physiology",
(in press)
Wink, M. Allelochemical properties of quinolizidine alkaloids. In.
Recent Advances in Allelopathy. Vol. II. Chemistry and mode of action.
(in press)
WINK, M, GAMAL I.A. MOHAMED. Evolution of chemical defence traits in
the Leguminosae: Mapping of distribution patterns of secondary metabolites
on a molecular phylogeny inferred from nucleotide sequences of the rbcL
gene. Biochem. Syst. Ecol. (in press)
Wink, M.: Evolution of toxins and anti-nutritional factors in plants
with special reference to Leguminosae. Proc. ISOPP 6 (in press)
Banko, P., M. L. Cipollini, G. Breton, E. Paulk, M. Wink, and I. Izhaki.
Seed chemistry of Sophora chrysophylla (Mamane) in relation to the diet
of the specialist seed predator Loxioides bailleui (Palila) in Hawai'i.
J. Chemical Ecology (in press)
Schneider, D., Wink, M., Lounibos, P. Cycads, their history, toxins,
consumers and their co-evolved pollinators.Naturwissenschaften 89, 2002
Wink, M., & Theile, V. Alkaloid tolerance in Manduca sexta and
phylogenetically related sphingids (Lepidoptera: Sphingidae). Chemoecology
12:29-46, 2002
Moges Woldemichael, G., Wink, M. Concomitant occurrence of pyrrolizidine
and quinolizidine alkaloids in the hemiparasite Osyris alba L. (Santalaceae).
Biochem. Syst. Ecol. 30,139-149, 2002
Gemeinholzer, B. and M. Wink: Solanaceae: Occurrence of secondary compounds
versus molecular phylogeny. In "Solanaceae V: Advances in taxonomy and
utilization. (R.G. van den Berg, G.W.M. Barendse, G.M. van der Weerden,
C. Mariani, eds), Nijmegen University Press, 2001
Wink, M., Legal, L. Evidence for two genetically and chemically defined
host races of Tyria jacobaeae (Arctiidae, Lepidoptera). Chemoecology 11,
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Wink, M. Secondary metabolites: deterring herbivores. In Encyclopedia
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for Japanese Macaques (Macaca fuscata) at Arashiyama, Japan, International
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Wink, M., C. Grimm, C. Koschmieder, F. Sporer, and A. Bergeot Sequestration
of phorbolester by the aposomatically coloured bug Pachycoris klugii (Insecta:
Hemiptera) feeding on Jatropha curcas (Euphorbiaceae) Chemoecology 10,
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In Bioactive natural products. Atta-Ur-Rahman (Ed.), Elsevier pp. 3-129,
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Wink, M., Latz-Brüning, B., & Schmeller, T., Biochemical effects
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(Inderjit, K.M.M. Dakshini & C.L. Foy, eds.) CRC Press, Boca Raton,
USA pp. 411-438, 1999.
Wink, M. (Hrgb): Biochemistry of plant secondary metabolism, Sheffield
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Wink, M. (Hrgb.): Function of plant secondary metabolites and their
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Annual Plant Reviews, Vol. 3, 1999, 362 pp
Wink, M.: Wirkung und Kulturgeschichte psychotroper Pflanzen und Drogen.
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pp 1-7)
El-Shazly, A, El-Domiaty, M, Witte, L., & Wink, M.: Pyrrolizidine
alkaloids in members of the Boraginaceae from Sinai (Egypt). Biochemical
Systematics & Ecology 26, 619-636, 1998
Wink, M., Schmeller, T., & Latz-Brüning, B. Modes of action
of allelochemical alkaloids: Interaction with neuroreceptors, DNA and other
molecular targets. J. Chemical Ecology 24, 1881-1937, 1998
Wink, M. Phytopharmaka: Evolutionäre Grundlagen und rationale
Anwendungen. Drogenreport 11, 22-28 (1998)
Zum Einstieg!!!
WISSEMANN, V. (1998): Evolution als studium generale. Ein Plädoyer eines bibliophilen Botanikers. Bio-Info Göttingen. WS 1998/99, 12-13. (Volltext siehe am Ende der Präsentation)
Forschungsprojekte:
Evolution der Gattung Rosa: Im Mittelpunkt des Interesses steht die Phylogenie der Gattung Rosa, insbesondere der Radiationsmechanismus von Mitgliedern der Sektion Caninae, den Hundsrosen. Projekte in diesem Themenbereich sind interdisziplinär (Co-Partner: T. Tscharntke, (Agrarökologie) Göttingen; R. Brandl (Zoologie) Marburg; F. Oberwinkler (Mykologie).
Aktuelle Publikationen (Auswahl):
WISSEMANN, V. (in press): Conventional taxonomy of wild roses. In:
Roberts, A.; Gudin, S.; Debener, T. (Hrsg.): Encyclopedia of Rose Science.
Academic Press, London.
WISSEMANN, V., HELLWIG, F.H, SCHROEDER, F.G., WAGENITZ, G. (2001):
A rose is a rose is a rose? german research 2-3/2001: 38-41.
WISSEMANN, V. (2000): Molekulargenetische und morphologisch-anatomische
Untersuchungen zur Evolution und Genomzusammensetzung von Wildrosen der
Sektion Caninae (DC.) SER. Bot. Jahrb. Syst. 122.3: 357-429.
WISSEMANN, V. (2000): Epicuticular wax morphology and the taxonomy
of Rosa (section Caninae, subsection Rubiginosae) Pl. Syst. Evol. 221:
107-112.
WISSEMANN, V. (1999): Genetic constitution of Rosa sect. Caninae (R.
canina, R. jundzillii) and sect. Gallicanae (R. gallica). Angew. Bot. 73,
191-196.
WISSEMANN, V. (1999): Mode of evolution and speciation in the genus
Rosa. In: WILLMANN, R. et al. (Hrsg.): Tagungsband Hennig XVIII, Meeting
of the Willi Hennig Society, Göttingen. 58.
WISSEMANN, V. (1999): Searching the "Species": What can molecular and
morphological markers tell us about speciation in the genus Rosa. In: MANITZ,
H. & HELLWIG, F.H. (Hrsg.): Tagungsband 14. Symposium Biodiversität
und Evolutionsbiologie. Jena. 211.
WISSEMANN, V. & HELLWIG, F.H. (1998): Ist die Pollenqualität
in der Gattung Rosa, Sektion Caninae Indikator für eine hybridogene
Entstehung dieser Sektion? Acta Rhodologica 1/98, 43-50
Phylogenie von Rosen der Sektion Pimpinellifoliae, Populationsgenetik und-dynamik von R. spinosissima: In diesem Projekt geht es um die Erarbeitung der Diversitätszentren für mitteleuropäische R. spinosissima. (Co-Partner: J.C. Vogel, S.C. Russell, The Natural History Museum London). Ein spezieller Teilbereich befasst sich mit den stark bedrohten Restpopulationen auf Sylt und den Auswirkungen von Anpflanzungen nicht-autochtoner Pflanzenherkünfte aus dem Altaigebiet.
Aktuelle Publikationen (Auswahl):
Wissemann, V. (submitted): Biological evidence for the conspecifity
of Rosa spinosissima L. and Rosa pimpinellifolia L. Pl. Syst. Geogr.
WISSEMANN, V. (in press): Conventional taxonomy of wild roses. In:
Roberts, A.; Gudin, S.; Debener, T. (Hrsg.): Encyclopedia of Rose Science.
Academic Press, London.
LÖSSNER, D.; WISSEMANN, V. (in press): Phylogeny of Rosa, sect.
Pimpinellifoliae. In: SCHÄFER, E. & NEUHAUS, G.: Tagungsband Botanikertagung
Freiburg/Br. 2002.
WISSEMANN, V.; LÖSSNER, D.; RUSSELL, S.; VOGEL, J. (in press):
Genetic variability of coastal Rosa spinosissima populations. In: SCHÄFER,
E. & NEUHAUS, G.: Tagungsband Botanikertagung Freiburg/Br. 2002.
Molekulare Evolution des ribosomalen Repeats: Hier steht der biparental vererbte internal transcribed spacer im Vordergrund, der der zentrale Marker für phylogenetische Rekonstruktionen reticulat evolvierender Pflanzengruppen ist.
Aktuelle Publikationen (Auswahl):
WISSEMANN, V. (in press): Hybridization and the evolution of the nrITS
spacer region. In: Sharma, A.K.; Sharma, A. (Hrsg.): Plant genome, Biodiversity
and Evolution Vol.1. Enfield, New Hampshire, Science Publishers, Inc.
WISSEMANN, V. (1999): Genetic constitution of Rosa sect. Caninae (R.
canina, R. jundzillii) and sect. Gallicanae (R. gallica). Angew. Bot. 73,
191-196.
WISSEMANN, V. (2000): Non-concerted evolution of genes. In: OELMÜLLER,
R. & BERGMANN, H. (Hrsg.): Tagungsband Botanikertagung Jena 2000. 193.
Hybridisierung als Evolutionsfaktor für Pflanzen: Hybridisierung und damit häufig verbundene Allopolyploidisierung ist einer der zentralen Evolutionsfaktoren in der Pflanzenevolution. Das Projekt untersucht den Einfluß von Hybridisierung auf die Evolution von Pflanzengruppen sowohl in theoretischer, als auch praktischer Hinsicht.
Aktuelle Publikationen (Auswahl):
WISSEMANN, V. (in press): Hybridization and the evolution of the nrITS
spacer region. In: Sharma, A.K.; Sharma, A. (Hrsg.): Plant genome, Biodiversity
and Evolution Vol.1. Enfield, New Hampshire, Science Publishers, Inc.
WISSEMANN, V. (2000): Molekulargenetische und morphologisch-anatomische
Untersuchungen zur Evolution und Genomzusammensetzung von Wildrosen der
Sektion Caninae (DC.) SER. Bot. Jahrb. Syst. 122.3: 357-429.
WISSEMANN, V. (2000): Epicuticular wax morphology and the taxonomy
of Rosa (section Caninae, subsection Rubiginosae) Pl. Syst. Evol. 221:
107-112.
EIGNER, A. & WISSEMANN, V. (1999): Rosa Xmangii, eine neue intersektionelle
Hybride charakterisiert durch morphologische und genetische Untersuchungen.
Haussknechtia 7: 35-40.
WISSEMANN, V. (1999): Genetic constitution of Rosa sect. Caninae (R.
canina, R. jundzillii) and sect. Gallicanae (R. gallica). Angew. Bot. 73,
191-196.
WISSEMANN, V. & HELLWIG, F.H. (1998): Ist die Pollenqualität
in der Gattung Rosa, Sektion Caninae Indikator für eine hybridogene
Entstehung dieser Sektion? Acta Rhodologica 1/98, 43-50.
WISSEMANN, V.; HELLWIG, F.H. (1997): Reproduction and Hybridisation
in the Genus Rosa, Section Caninae (SER.) REHD. Bot. Acta 110, 251-256.
WISSEMANN, V. (1997): Hybridism in the genus Rosa, chance of occurrence
and proof. Scripta Botanica Belgica 15,166.
WISSEMANN, V. (1995): Kreuzungsverhalten und Merkmalsvariation an ausgewählten
Wildrosenpopulationen der Sektion Caninae (SER.) REHD. in Südniedersachsen.
Diplomarbeit an der Georg-August-Universität Göttingen. 78 S.
Geschichte der Botanik: Hier sind es fünf Themenbereiche denen
das Hauptinteresse gilt:
1.) Renaissancebotanik des 15.-16. Jahrhunderts in Italien, Frankreich,
England und Deutschland. 2.) Geschichte der mykologischen Phytopathologie
der romantischen Periode. 3.) Pharmakognosie. 4.) Botanik des 18. Jhds.
5.) Kultur- und Illustrationsgeschichte der Rose.
Aktuelle Publikationen (Auswahl):
WISSEMANN, V. (in press): Johannes Hedwig. In: Hoffmann, D., Laitko,
H., Müller-Wille, S. (Hrsg.): Lexikon der bedeutenden Naturwissenschaftler.
Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.
WISSEMANN, V., HARNISCHFEGER, G. & NICKELSEN, K. (2001): Catalogus
ad collectionem Materiae Medicae in Academia Georgia Augusta: In quo medicamenta,
officinalia, simplicia (mineralia, vegetabilia & animalia) eorumque
partes in medicinae officinis usu accurate describuntur. (Vers. 11/2001,
Komplettfassung 7500 Einträge) CD-ROM-Veröffentlichung.
WISSEMANN, V. (2001): Barocke Ikonographie norddeutscher Kulturrosenvielfalt
im Moller-Florilegium. Kulturstiftung der Länder- Patrimonia 210:
38-37.
WISSEMANN, V. (2001): Pflanzenbestimmung des Locupletissimi rerum naturalium
thesauri 1734-1765. In: Seba, A.: Das Naturalienkabinet. Hrsg. Müsch,
I., Willmann, R.; Rust, J. Taschen-Verlag, Köln
WISSEMANN, V. (2001): Mykologische Phytopathologie der Deutschen Romantik.
Disziplingenese oder Parallelentwicklung? Tagungsband der 10.Jahrestagung
der DGGTB, Berlin: s.p.
WISSEMANN, V. (2000): Bibliographie der Drucke und Manuskripte von
Johannes Hedwig 1730-1799. Nova Hedwigia 70, 1/2: 45-60.
WISSEMANN, V. (1999): Die Rosenaquarelle von Franz A. Bauer (1758-1840)
in der Niedersächsischen Staats- und Universitätsbibliothek.
Jahrbuch VDR 1998, 99-104.
NICKELSEN, K.; WISSEMANN, V. (1998): "Wehret dem Dämmerschlaf,
dem Wehenschmerz, dem Fieberwahn..." Ein Zwischenbericht der naturwissenschaftlich-wissenschafts-historischen
Aufarbeitung einer Pharmakognostischen Sammlung. Tagungsband der 7.Jahrestagung
der DGGTB, Neuburg. "Biologiegeschichte und Museum".
WISSEMANN, V. (1997): Rosenforschung in der Renaissance: Die Rosen
der Kräuterbücher. Jahrbuch VDR 1996, 72-80.
Volltext:
WISSEMANN, V. (1998): Evolution als studium generale. Ein Plädoyer
eines bibliophilen Botanikers. Bio-Info Göttingen. WS 1998/99, 12-13.:
Kennen Sie das? "Ich gehe mal eben ins Antiquariat!", nur rasch eine
billige Reclam-Ausgabe der Darwin´schen "Entstehung der Arten" kaufen,
egal ob die mit dem Nachwort von Löther (eigentlich zu neu), oder
von Uschmann (schon interessanter, hat der nicht so viel über Haeckel
publiziert), oder doch die von Heberer (er ist ja eigentlich umstritten,
oder doch nicht? Hat der nicht im III.Reich usw.?). Und schon sind Sie
mittendrin. Eigentlich wollte ich doch nur eine Ausgabe, aber wo ich schon
mal da bin, gucke ich direkt noch mal bei den Naturwissenschaften. Halt,
bei den Taschenbüchern liegt doch glatt ein Mängelexemplar von
Calvins: Der Strom der bergauf fließt. Und so billig, das gibts nie
wieder. (Komischerweise liegt beim nächsten Mal wieder eines dort...).
Eigentlich kaufe ich ja keine neuen Bücher, aber die ergänzte
und überarbeitete Neuauflage von Dawkins egoistischem Gen verdient
es, seinen Lebensabend in meiner Bibliothek zu verbringen, und ist auch
noch so gut erhalten. Noch etwa 30.000 Bände vom Beginn der Naturwissenschaften
entfernt, taucht rechts neben mir die Wand mit den Klassikern und der Literatur
auf. Was in aller Welt suchen Goethes morphologische Schriften in der Trollschen
Ausgabe hier? Mit Goethe wollte ich mich ja eigentlich nie beschäftigen,
wenn Sie das naturwissenschaftlich-wissenschaftshistorisch betreiben, wird
der Kreditberater bei Ihrer Bank Ihr bester Freund, zumindest für
eine Weile. Wer Goethe liest, muß sowieso auch Haeckel lesen (kürzlich
gab es glatt die Gesamtausgabe, fast neuwertig und sie ist immer eine Errungenschaft
wert, denn es schont die 25 anderen Ausgaben mit ihren Lithographien, einige
sogar mit Widmung von E. Haeckel. Obwohl Haeckel soviel signiert hat, daß
unsignierte Werke fast teurer gehandelt werden sollten, aber das gehört
hier nicht hin, immerhin kann ich sie jetzt hinter Glas schonen, denn ich
habe ja die Gesamtausgabe, obwohl, in dem Zustand in dem sie ist, sollte
sie eigentlich bewahrt werden...). Wer Haeckel liest, muß auch Steiner
lesen, wer Steiner liest, muß Schelling, Hegel, Kant, Oken, Kielmeyer,
Wolff lesen, wer diese liest, muß wieder Goethe lesen... Na ja, eine
Ausgabe der morphologischen Schriften schadet ja nichts. Die Literaturwand
läßt Befreiung spüren. Während die modernen Buchhandlungen
überquellen von Evolutionsromanen in denen Mammuts in der Metro gefangen
werden, Homo sapiens-Skelette mit Zahnfüllungen und Golduhren in tertiären
Schichten der Grube Messel gefunden werden, und populären Evolutionsdarstellungen
(na ja gut, ein Calvin ist verzeihbar und der Dawkins war so gut erhalten,
dafür habe ich keinen Gould gekauft (war auch keiner da...)), ist
hier im Antiquariat die Welt noch in Ordnung. Literatur ist Literatur.
Nur im Vorbeigehen sehe ich Johannes V. Jensens "Verwandlung der Tiere".
Jensen ist ja so selten, und dann auch noch die deutsche Erstausgabe von
1928! Und dieser Einband, wer je das feine Leinen des S. Fischer-Verlags
aus den 30er Jahren in Händen hatte weiß, warum man ein Buch,
und nicht eine Diskette mit ins Bett nimmt. Und ist auch nur 2,1 cm dick,
die passt noch -hast Du nicht gesehen- ins Regal. Und dann, an der Schwelle
zum Kunstregal liegt es, ein Blick auf den Preis, Gott sei Dank, es ist
nicht erkannt worden: Kurd Lasswitz: Nie und Immer. verlegt bei Diederichs
(schon alleine das genügt, wenn ich je nochmal als Bibliomane geboren
werde, ich würde nur Diederichs sammeln...) mit den Illustrationen
von Heinr. Vogeler und darin: Homchen, Ein Tiermärchen aus der oberen
Kreide! So, jetzt aber rasch zu den Naturwissenschaften, eigentlich wollte
ich ja auch nur ganz kurz...Gegen Philosophie bin ich -denke ich- immun,
ich kann also einen Blick riskieren. Gut, hin und wieder entgleist ja auch
die Hand des Antiquars und befördert Bücher in die Philosophie,
die dort nichts zu suchen haben. Erst kürzlich gab es dort eine Theosophie
von Steiner (die dort hingehört) neben einer Schellingbiographie (die
ebenfalls dort hingehört) und daneben doch glatt Tschulok! Die Deszendenztheorieerläuterungen
von Tschulok! Irgendwie gehörten die drei zusammen. Da fiel der Büchner,
ein Regal höher, kaum noch ins Gewicht. Und getreu des Mottos eines
jeden Bücherliebhabers: Zwischen Hegel und Kant ist immer noch Platz
an der Wand, mußte ich sie einfach zu mir retten, außerdem
ergänzen sie sinnvoll die kleine Maeterlinck-Kollektion. Übrigens
Maeterlinck, wenn Sie je "Die Intelligenz der Blumen" sehen, geben Sie
Rauchen und Trinken auf und kaufen dieses Büchlein (übrigens
gibt es da eine schöne Jugendstil-Ausgabe mit den Schmuckleisten von
Wilh. Müller-Schönefeld, natürlich bei Diederichs...) Ein
kurzer Ausschnitt über die Befruchtung der Vallisneria sei hier vergönnt:
Die Vallisneria ist ein ziemlich unansehnliches Gewächs, ohne die
seltsame Grazie der Wasserrose oder gewisser Seegräser. Aber man möchte
sagen, dass die Natur sie zur Trägerin eines schönen Gedankens
erwählt hat. Ihr ganzes Dasein vollzieht sich im Wasser in einer Art
Halbschlaf, bis zu der hochzeitlichen Stunde, wo sie zu neuem Leben erwacht.
Dann rollt die weibliche Blüte langsam die Spirale ihres Stiels auf,
steigt und taucht empor, schwimmt auf der Oberfläche des Teiches umher
und entfaltet ihren Kelch. Die männlichen Blüten einer benachbarten
Staude, die sie durch das sonnige Wasser erblicken, steigen hoffnungsvoll
zu ihr empor, während sie sich auf der Flut wiegt, sie erwartet und
in eine Wunderwelt hinaufruft. Aber auf halbem Wege sehen sie sich plötzlich
festgehalten; ihr Stengel, der Quell ihres Lebens ist zu kurz. Sie werden
nie das Licht des Tages erblicken, das einzige, in dem die Vereinigung
des Stempels mit den Staubfäden stattfinden kann!... Gibt es in der
Natur eine grausamere Unachtsamkeit oder Prüfung? Man vergegenwärtige
sich die Tragödie dieses Verlangens, das Unerreichbare, das doch fast
berührt wird, das durchsichtige Verhängnis, die Unmöglichkeit
ohne sichtbares Hindernis!... Sie wäre unlöslich wie das Drama
unseres eignen Erdenlebens, hätten die männlichen Blüten
nicht vielleicht ein Vorgefühl ihrer Enttäuschung. Jedenfalls
umschliessen sie mit ihrem Kelche eine Luftblase, wie man in seinem Herzen
einen Gedanken an verzweifelte Befreiung hegt. Sie zaudern anscheinend
einen Augenblick, dann machen sie eine prächtige Kraftanstrengung,
die übernatürlichste, die ich in der Geschichte der Insekten
und Blumen kenne, um sich zum Glück zu erheben: sie zerreissen freiwillig
das Band, das sie ans Dasein kettet. Sie reissen sich von ihrem Stiel los
und mit unvergleichlichem Aufschwung, von Perlen des Frohsinns umgeben,
durchbrechen ihre Blütenblätter die Wasseroberfläche. Zu
Tode getroffen, aber strahlend und frei, schwimmen sie eine kurze Weile
neben ihren sorglosen Bräuten; die Vereinigung vollzieht sich und
die Geopferten gehen unter, während die Gattin, die bereits Mutter
ist, ihren Kelch, in dem ihr letzter Hauch fortlebt, schliesst, ihre Spirale
zusammenrollt und wieder in die Tiefen hinabsteigt, um dort die Frucht
des heroischen Kusses zu zeitigen.
Da kommt sprachlich nur noch Johannes Hedwig mit, dessen Bücher
heutzutage jedoch leider erfordern, daß man mehrfach alle Laster
der Welt aufgeben muß, oder zu einer neuen Bank wechselt, deren Kreditberater
noch freundlich gestimmt sind...
Aber heute bin ich tapfer. Nur kurzzeitig verführt von dem vielversprechenden
20er Jahre-titel: Vom kosmogonischen Eros (in orangem Leinen...) beschränke
ich mich auf die von Haeckel eingeleitete Lamarcksche Philosophie zoologique
und denke dabei an die ungefähren Worte Prof. Elsners: Beschäftigen
Sie sich mit Evolution und Wissenschaftsgeschichte, dann sind Sie dem Himmel
ein Stück näher. Bis auf ein kleines Kroenerbuch über eine
Diskussionsveranstaltung zum Thema Evolution und Schöpfung, komme
ich recht gut an der Theologie vorbei, an deren Ende Kinderbücher
und Schallplatten den Weg zu den Naturwissenschaften fast frei geben. Fast.
Rein zufällig steht dort (Dank an alle, die komplett auf CD umgestiegen
sind) die schöne Grammophon-Aufnahme mit Ausschnitten von Felix Krull,
gelesen von Thomas Mann persönlich. Jeder, der die Unterredung mit
Prof. Kuckuck über die "Farnbäume von Lissboa" kennt, muß
unweigerlich nur einen Wunsch hegen, teilnehmen zu dürfen an diesem
Wunder der Botanik und Evolution; vom Zauberer selbst gelesen ist es unnachahmlich.
Natürlich habe ich die Aufnahme auch schon auf CD, aber ohne das gemütliche
Knistern... Aber jetzt, die Naturwissenschaften! Einmal in meinem Leben
möchte ich in ein Antiquariat kommen, in dem die Naturwissenschaftliche
Abteilung der Ladenhüter ist, ein kleines gemütliches Dorfantiquariat,
keine Jäger und Sammler in der Umgebung, und mit einem Ankauf einer
Emeritusbibliothek, dessen Besitzer hier seinen Ruhesitz hatte. Und dann
tauchen sie vor dem inneren Auge auf, die frühen E. Mayr-Arbeiten,
Th. Dobzhansky, Heberer, Rensch, Schindewolf, R.A. Fisher, J. Huxley, Timofeeff-Ressovsky
und Hennig und Zimmermann und...Aber Ernüchterung. Nichts Neues! Dabei
habe ich doch zuletzt Samstag morgen geschaut und jetzt ist schon Montag!
Was hat der Antiquar nur am Sonntag gemacht? Ich will nicht undankbar sein,
immerhin hat er mir letzte Woche Malthus "Essay on the principle of population"
in der deutschen 2-bändigen Fischer-Ausgabe besorgt, aus prominentem
Solmsschen Vorbesitz. Aber so gar nichts neues? Aber vielleicht ist das
auch ein Zeichen, damit das Alte noch mal genauer gemustert wird? Und tatsächlich,
in der zweiten Reihe, versteckt sozusagen auf mich wartend: Aus der Schneegrube!
Wilhelm Bölsches Gedanken zur Vertiefung des Darwinismus. Bölsche
ist immer einen Überziehungskredit wert. Falls Sie mal 3 Wochen im
Krankenhaus liegen, nehmen Sie "Das Liebesleben in der Natur"; "Vom Bazillus
zum Affenmenschen" und "Der Zauber des Königs Arpus" mit. Sie glauben
garnicht, was hinter Ihrem Rücken über Sie getuschelt wird. Allerdings
gehört auch schon beträchtlicher Mut dazu, diese Titel zu kaufen.
Der Antiquar wird Ihnen dankbar sein, aber stellen Sie sich vor, Sie stehen
vor der Kasse mit Ihren Bölsches, die Tür geht auf und Ihr Zoologie-
oder Botanikprofessor kommt herein und sieht Sie! Oder noch schlimmer,
Sie haben Paul de Kruifs "Mikrobenjäger" unter dem Arm (ein Buch ohne
dessen Lektüre (meiner Meinung nach) kein Mikrobiologe und Genetiker
diplomiert werden dürfte...). Wer jetzt nicht in Erklärungsnotstand
gerät, Hut ab! Wenn dann noch der Antiquar stolz von hinten ruft:
Ich habe Ihnen da noch Wendts "Der Affe steht auf" verwahrt, Sie interessieren
sich doch für sowas!, spätestens dann ist Ihr coming out als
universal interessierter Evolutionsbiologe vollzogen. Flüchten Sie
sich nicht in: "Eigentlich wollte ich ja den Stryer kaufen. (oder Ax oder
Brock oder Strasburger oder Gottschalk oder Willmann oder Heldt oder Schroeder
oder Wagenitz oder Rupke oder..."), die hat man ja sowieso. Sagen sie lieber
"Ja, nehme ich gerne und noch "Die Erziehung der Hirse" von Brecht dazu.
Und auf die Frage wozu Sie das alles brauchen ändern Sie schnell Th.
Dobzhanskys Zitat in "Nichts macht Sinn in der Wissenschaft, außer
im Licht der Evolution". Gleichzeitig zitieren Sie den 1995 von der Deutschen
Gesellschaft für Geschichte und Theorie der Biologie e.V. erfolgten
Aufruf zur Institutionalisierung von Wissenschaftsgeschichte und Wissenschaftstheorie
in der Forschung und Lehre der Biologie: "Der Student muß lernen,
in den historischen Techniken und Zugangsweisen die Grundlagen für
das heutige Methodenspektrum zu erkennen (...). Eine historisch-theoretisch
fundierte Ausbildung des Biologen ist die Voraussetzung dafür, daß
er sich als Wissenschaftler nicht allein im Gegenüber zu seinem Forschungsobjekt
begreift, sondern sich als Teil einer Kulturgemeinschaft wahrnimmt, die
seinen wissenschaftlichen Denkstil ebenso prägt, wie er selbst auf
sie einwirkt und der er somit verantwortlich ist."
Auf dem Weg zur Kasse lasse ich die Biographien, Länder und Reisen
sowie die Geowissenschaften rechts liegen, die Zeit drängt um 10.00
Uhr ist Institutsteerunde, außerdem ist der Arm voll, dabei wollte
ich doch nur rasch eben mal nach Darwin gucken. Tee muß ich auch
noch kaufen. Ohne Tee kein Schmökern. Auf dem Heimweg fällt mir
der Weisheit Lichtenbergs ein, daß derjenige, der zwei Paar Hosen
hat, doch lieber eine verkaufe und vom Erlös Bücher kaufen sollte.
Zuhause angekommen falle ich beruhigt in den Lesesessel, der Blick in den
Kleiderschrank hat die nächste Woche gerettet. Bloß wohin mit
einem neuen Regal?
Forschungsprojekte:
Identifikation von phylogenetischer Information in DNA- Sequenzen (Entwiklung
neuer Methoden der explorativen Datenanalyse); Phylogenese der Arthropoden
(unter Verwendung morphologischer und molekularer Daten), zur Zeit; Phylogenie
der Isopoda, der Amphipoda, Herkunft und Monophylie der Tracheata; Radiation
der Serolidae in der Antarktis; Herkunft und Radiation der Isopoda der
Tiefsee; Erfassuung der Diversität und Analyse der Geschichte der
Tiefseefauna (Verbundprojekt).
Aktuelle Publikationen:
Wägele J. W., Erikson T., Lockhart P., Misof B. (1999) The Ecdysozoa: artifact or monophylum?. J. Zool. Syst. Evol. Research. 37:211-223
Wägele, J.W. (2000) Grundlagen der Phylogenetischen Systematik. Verlag Dr.F. Pfeil, München: 1 – 315.
Baltzer, C., Held, C., Wägele, J.W. (2000): Furcarcturus polarsterni n.sp., a large deep sea isopod from the Drake Passage, with a preliminary molecular characterization. Polar Biol.. 23: 833-839.
Aydogan, A., Wägele, J.W., Park, J.Y. (2000): New deep-sea isopods (Crustacea, Isopoda, Asellota) from the Atacama-Trench. Mitt. Mus. Nat.kd. Berlin, Zool. Reihe 76: 175-194.
Fuellen G., Wägele J. W. (2000): Phylogeny inference by minimum conflict. In: Gaul W., Decker R., (eds.) Classification and information processing at the turn of the millenium. Proc. 23rd Ann. Conf. Ges. Klassif., Univ. Bielefeld, vol 2000, pp 377-384.
Dreyer H., Wägele J. W. (2001): Parasites of crustaceans (Isopoda: Bopyridae) evolved from fish parasites: Molecular and morphological evidence. Zoology 103:157-178.
Brökeland, W., Wägele, J.W., Bruce, N. (2001): Paravireia holdichi n.sp., an enigmatic isopod crustacean from the Canary Islands with affinities to species from New Zealand. Org. Divers. Evol. 1: 83-98.
Füllen, G., Wägele, J.W., R. Giegerich (2001): Best systematist practice transferred to molecular data. Org. Divers. Evol. 1: 257-272.
Fuellen, G., Wägele, J.W., Giegerich, R. (2001): Minimum conflict – a divide-and-conquer approach to phylogeny estimation. Bioinformatics 17: 1168-1178.
Wägele, J.W., Misof, B. (2001): On quality of evidence in phylogeny reconstruction: a reply to Zrzavý’s defence of the „Ecdysozoa“ hypothesis. J. Zool. Syst. Evol. Res. 39: 165-176.
Schmidt C., Wägele J. W. (2001): Morphology and evolution of respiratory structures in the pleopod exopodites of terrestrial Isopoda (Crustacea, Isopoda, Oniscidea). Acta Zool. 82: 315-330.
Malyutina, M.V., Wägele, J.W., Brenke, N. (2001): New records of little known deep-sea Echinothambematidae (Crustacea: Isopoda: Asellota) with redescription of Vemathambema elongata Menzies, 1961 and description of a new species from the Argentina Basin. Org. Divers. Evol. 1: 321-322 and { HYPERLINK "http://www.senckenberg.uni-frankfurt.de/odes/01-06.htm" }http://www.senckenberg.uni-frankfurt.de/odes/01- 06.htm.
Schmid, C., Brenke, N., Wägele, J.W. (2002): On abyssal isopods (Crustacea: Isopoda: Asellota) from the Angola Basin: Eurycope tumidicarpus n.sp. and redescription of Acanthocope galathea Wolff, 1962. Org. Divers. Evol. 2: 87-88 and { HYPERLINK "http://www.senckenberg.de/odes/02-01.htm" }http://www.senckenberg.de/odes/02- 01.htm.
Hille, N., Held, C., Wägele, J.W. (2002): Chaetarcturus cryophilus n.sp., a new deep-sea isopod from the Weddell Sea (Crustacea: Isopoda: Valvifera). Mitt. Mus. Nat.kd. Berlin, Zool. Reihe 78: 109-119.
Dreyer, H., Wägele, J.W. (2002): The Scutocoxifera tax. nov. (Crustacea,
Isopoda) and the information content of nuclear ssu rDNA sequences for
reconstruction of isopod phylogeny (Peracarida: Isopoda). J. Crust. Biol.
22: 217-234.
Wägele, J.W. (in press): Hennig’s Phylogenetic Systematics brought
up to date. Proc. British Syst. Assoc.
Wägele, J.W., Holland, B., Hackethal, B., Dreyer, H. (submitted): On factors causing non-monophyly of the Asellota (Crustacea, Isopoda) in phylogenies inferred with 18S rDNA. Mol. Phylog. Evol.
************************ Prof. Dr. J. W. Waegele Lehrstuhl fuer Spezielle
Zoologie Ruhr-Universitaet Bochum Universitaetsstr. 150 44780 Bochum
Tel.: 0234/32-24563 FAX: 0234/32-14114 email: Wolfgang.Waegele@ruhr-uni-bochum.de
http://www.ruhr-uni-bochum.de/spezzoo/index.htm
Association of Systematists (GfBS): http://www.gfbs-home.de
NEW JOURNAL FOR SYSTEMATICS: Organisms, Diversity and Evolution see
http://www.urbanfischer.de/journals/ode/
Lehrveranstaltungen:
WS - Vorlesungen: Molekulare Evolution; Molekulargenetik; Entwicklungsgenetik
Seminar: Aktuelle Themen der Pflanzengenetik
Praktikum: Molekulargenetik (für das Hauptfach Genetik)
SS - Vorlesungen: Genetik; Evolutionäre Entwicklungsgenetik
Seminar: Aktuelle Themen der Evolutionären Entwicklungsgenetik
Praktikum: Molekulargenetik (für das Nebenfach Genetik)
Forschungsprojekte:
0. Einführung: Evolutionäre Entwicklungsgenetik der Pflanzen
In den letzten zwei Jahrzehnten konnten einige der grundlegenden Mechanismen
der Individualentwicklung komplexer Organismen aufgeklärt werden,
wozu insbesondere Studien an der Fruchtfliege Drosophila beigetragen haben.
Damit ist es zu einer der größten verbleibenden Herausforderungen
der Biologie geworden, eine wissenschaftliche Erklärung für die
Entstehung der zugrundeliegenden Körperbaupläne in der Evolution
zu liefern. Da neuartige Strukturen bei komplexen Organismen nur durch
die Abwandlung bestehender Entwicklungsprozesse generiert werden können,
wird der Veränderung sogenannter "Entwicklungskontrollgene" eine große
Bedeutung bei der Evolution von Körperbauplänen beigemessen.
Hauptziel unserer derzeitigen und zukünftigen wissenschaftlichen Arbeit
ist es, diese Hypothese am Beispiel der Evolution der Blüte zu überprüfen.
Ausgangs- und Bezugspunkt der Studien unserer Arbeitsgruppe ist der
derzeitige Kenntnisstand über die molekulargenetischen Grundlagen
der Blütenentwicklung bei höheren zweikeimblättrigen Blütenpflanzen.
Danach wird die Identität der verschiedenen Blütenorgane durch
die kombinatorische Interaktion von drei Klassen von homöotischen
Selektorgenen festgelegt, die florale Organidentitätsgene genannt
werden. In dem vor allem durch Untersuchungen an Arabidopsis entwickelten
"ABC-Modell" werden diese als "A-", "B-" und "C-Funktionsgene" bezeichnet.
Nach dem Modell spezifiziert die "A-Funktion" alleine Kelchblätter,
während die "C-Funktion" alleine die Identität von Fruchtblättern
vermittelt. Die "B-Funktion" spezifiziert die Identität von Blütenkronblättern,
wenn sie zusammen mit der "A-Funktion" exprimiert wird. Zusammen mit der
"C-Funktion" vermittelt die "B-Funktion" hingegen die Identität von
Staubblättern. Da normalerweise die "A-Funktionsgene" im ersten und
zweiten Blütenkreis, die "B-Funktionsgene" im zweiten und dritten
Blütenkreis sowie die "C-Funktionsgene" im dritten und vierten Blütenkreis
exprimiert werden, enthält eine Wildtyp-Blüte Kelchblätter,
Kronblätter, Staubblätter bzw. Fruchtblätter in den Blütenkreisen
eins bis vier. Die floralen Organidentitätsgene einiger Modellpflanzen
(Antirrhinum, Arabidopsis, Petunia) konnten bereits kloniert werden. Dabei
zeigte sich, dass diese ganz überwiegend Mitglieder der MADS-Box-Multigenfamilie
sind, die für Transkriptionsfaktoren kodiert.
Phylogenierekonstruktionen zeigten, daß die MADS-Box-Genfamilie
aus monophyletischen Genkladen aufgebaut ist, deren Mitglieder meist jeweils
sehr ähnliche Expressionsmuster und Funktionen besitzen. So fallen
beispielsweise alle MADS-Box-Gene, die die floralen homöotischen Funktionen
ausüben, jeweils in charakteristische Genkladen. Die Gene, die die
Identität von Samenanlagen festlegen - diese sind in Erweiterung des
"ABC-Modells" "D-Funktionsgene" genannt worden -, gehören derselben
Genklade wie die "C-Funktionsgene" an. Diese Befunde legen die Vermutung
nahe, dass die Entstehung der verschiedenen Genkladen eng mit der Evolution
von Samenanlagen und Blüten verknüpft war. Damit wird die Aufklärung
der Phylogenie der MADS-Box-Genfamilie zu einer wesentlichen Voraussetzung
zum Verständnis der Evolution der Blüte.
Daher studieren wir die Struktur, Expression und Funktion von MADS-Box-Genen
in phylogenetisch informativen Taxa wie Moosen, Farnen, Nacktsamern sowie
basalen und einkeimblättrigen Angiospermen. Weiterhin testen wir mittels
transgener Pflanzen, ob Gene aus diesen Taxa die Funktion homologer Gene
aus der zweikeimblättrigen Modellpflanze Arabidopsis übernehmen
können. Dadurch erhoffen wir uns Erkenntnisse über die Konservierung
von Genfunktionen, die an der Entwicklung reproduktiver Strukturen bei
Landpflanzen beteiligt sind.
Fernziel der evolutions- und entwicklungsbiologischen Studien ist es,
die Rolle der MADS-Box-Gene in der Evolution der Blütenentwicklung
zu einem gut verstandenen Modell des neuen, interdisziplinären Forschungsfeldes
der "Evolutionären Entwicklungsgenetik" zu machen. Durch einen Vergleich
der Ergebnisse mit der ebenfalls zur Zeit intensiv untersuchten Rolle der
Homöobox-Gene in der Evolution tierischer Baupläne sollten sich
dann generelle Prinzipien der Makroevolution vielzelliger Baupläne
ableiten und von phylogenetischen Zufallsereignissen unterscheiden lassen.
Aktuelle Publikationen (Übersichtsartikel):
Theißen, G., Saedler, H.: The Golden Decade of molecular floral
development (1990 - 1999): a cheerful obituary. Dev. Genet. 25, 181-193
(1999)
Theißen, G.: FLO-like meristem identity genes: from basic science to crop plant design. Progress in Botany 61, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, p. 167-183 (2000)
Theißen, G.: Evolutionary developmental genetics of floral symmetry: the revealing power of Linnaeus' monstrous flower. Bioessays 22, 209-213 (2000)
Theißen, G.: Plant biology: Shattering developments. Nature 404, 711-713 (2000)
Theißen, G.: Development of floral organ identity: stories from the MADS house. Curr. Opin. Plant Biol. 4, 75-85 (2001)
Theißen, G.: Flower development, Genetics of. In Encyclopedia of Genetics (Brenner, S., Miller, J.H., Hrsg.), Academic Press, London, p. 713-717 (2001)
Theißen, G., Saedler, H.: Floral quartets. Nature 409, 469-471 (2001)
Saedler, H., Becker, A., Winter, K.-U., Kirchner, C., Theißen, G.: MADS-box genes are involved in floral development and evolution. Acta Biochim. Polon. 48, 351-358 (2001)
Theißen, G.: Flower development: genetics of identity. Nature 414, 491 (2001)
Theißen, G.: Orthology: secret life of genes. Nature 415, 741 (2002)
1. Phylogenie der MADS-Box-Gene
(A. Becker, G. Theißen, in Kooperation mit mehreren anderen Arbeitsgruppen)
Als Voraussetzung unserer weiteren Untersuchungen arbeiten wir an der
Rekonstruktion der Phylogenie der MADS-Box-Genfamilie auf der Grundlage
weltweit rasch und stetig zunehmender Sequenz-, Expressions- und Funktionsdaten.
Aktuelle Publikationen:
Theißen, G., Kim, J., Saedler, H.: Classification and phylogeny
of the MADS-box multigene family suggest defined roles of MADS-box gene
subfamilies in the morphological evolution of eukaryotes. J. Mol. Evol.
43, 484-516 (1996)
Theißen, G., Becker, A., Di Rosa, A., Kanno, A., Kim, J.T., Münster, T., Winter, K.-U., Saedler, H.: A short history of MADS-box genes in plants. Plant. Mol. Biol. 42, 115-149 (2000)
Becker, A., Winter, K.-U., Meyer, B., Saedler, H., Theißen, G.: MADS-box gene diversity in seed plants 300 million years ago. Mol. Biol. Evol. 17, 1425-1434 (2000)
Winter, K.-U., Weiser, C., Kaufmann, K., Bohne, A., Kirchner, C., Kanno,
A., Saedler, H., Theißen, G.: Evolution of class B floral homeotic
proteins: obligate heterodimerization originated from homodimerization.
Mol. Biol. Evol. 19, 587-596 (2002)
2. MADS-Box-Gene in Moosen und Farnen
(G. Theißen; ehemalige Mitarbeiter am MPIZ, Köln: T. Münster,
K. Henschel)
Am Beispiel der MADS-Box-Gene des Laubmooses Physcomitrella patens untersuchen
wir die Funktion der Homologen der floralen Organidentitätsgene in
einer "primitiven" Landpflanze. Mehrere Gene konnten bereits isoliert und
strukturell sowie bezüglich ihres Expressionsmusters charakterisisert
werden. Dies stellt eine Grundlage dafür dar, alle MADS-Box-Gene von
Physcomitrella zu isolieren und mittels homologer Rekombination funktionell
auszuschalten. Die Phänotypen der Einzelmutanten sowie geeigneter
Mehrfachmutanten sollen Auskunft über die Funktion der unmutierten
MADS-Box-Gene geben. Dieser Ansatz wird derzeit von ehemaligen Mitarbeitern
am MPIZ in Köln weiterverfolgt. Das zielgerichtete Erzeugen von Funktionsverlustmutanten
(gene knock-outs) mittels homologer Rekombination ist im Bereich der Landpflanzen
derzeit nur bei Physcomitrella möglich.
Am Beispiel der MADS-Box-Gene der Farne Ceratopteris und Ophioglossum
studieren wir die Homologen der floralen Organidentitätsgene in Gefäßpflanzen,
die noch keine zu blütenähnlichen Strukturen zusammengefaßten
Sporophylle besitzen. Unseren bisherigen Ergebnissen zufolge besaß
der letzte gemeinsame Vorfahre der echten Farne und Samenpflanzen vor ca.
400 Millionen Jahren mindestens zwei verschiedene MADS-Box-Gene, welche
aber noch keine Orthologen der floralen Organidentitätsgene waren.
Die meisten der in rezenten Farnen vorhandenen MADS-Box-Gene werden nahezu
überall in der Pflanze exprimiert. Somit haben diese wahrscheinlich
eine wesentlich ubiquitärere Funktion als die hochspezialisierten
floralen Organidentitätsgene der höheren Blütenpflanzen,
die räumlich und zeitlich eng begrenzte Expressionsmuster besitzen.
Restriktion der Expression auf die zu spezifizierenden Organe war damit
offenbar eines der Schlüsselereignisse bei der Entstehung floraler
Organidentitätsgene.
Aktuelle Publikationen:
Münster, T., Pahnke, J., Di Rosa, A., Kim, J.T., Martin, W., Saedler,
H., Theißen, G.: Floral homeotic genes were recruited from homologous
MADS-box genes preexisting in the common ancestor of ferns and seed plants.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 2415-2420 (1997)
Theißen, G., Münster, T. und Henschel, K.: Why don't mosses flower? New Phytol. 150, 1-5 (2001)
Henschel, K., Kofuji, R., Hasebe, M., Saedler, H., Münster, T., Theißen, G.: Two ancient classes of MIKC-type MADS-box genes are present in the moss Physcomitrella patens. Mol. Biol. Evol. 19, 801-814 (2002)
Münster, T., Faigl, W., Saedler, H., Theißen, G.: Evolutionary
aspects of MADS-box genes in the eusporangiate fern Ophioglossum. Plant
Biol. (2002), in press
3. MADS-Box-Gene in Nacktsamern
(A. Becker, G. Theißen)
Eine Charakterisierung der MADS-Box-Genfamilie im Nacktsamer Gnetum
gnemon (ein Vertreter der Gnetales) und ein Vergleich mit entsprechenden
Daten aus Koniferen und Blütenpflanzen gibt uns Auskunft über
die nahesten Verwandten der floralen Organidentitätsgene im letzten
gemeinsamen Vorfahren der rezenten Samenpflanzen. Nach unserem derzeitigen
Kenntnisstand verfügte dieser über mindestens sieben verschiedene
MADS-Box-Gene, von denen je eines der direkte Vorläufer der "B-" und
"C-Funktionsgene" war. Expressionsstudien legen den Schluß nahe,
dass es eine Aufgabe des Vorläufers der "C-Funktionsgene" war, zwischen
reproduktiven und vegetativen Organen zu unterscheiden, während der
Vorläufer der "B-Funktionsgene" zwischen männlichen und weiblichen
Reproduktionsorganen unterschieden hat. Studien an transgenen Pflanzen
werden durchgeführt, um zu zeigen, inwieweit die Orthologen der "B-
und C-Funktionsgene" aus Gnetum die Funktionen der entsprechenden Organidentitätsgene
in einer Blütenpflanze übernehmen können.
Unsere Ergebnisse haben auch Hinweise auf eine relativ nahe Verwandtschaft
("Schwestergruppenbeziehung") zwischen den Koniferen und den Gnetales erbracht.
Dies steht im Widerspruch zu den meisten Phylogenierekonstruktionen, die
mittels morphologischer Merkmale erhalten wurden, denn danach sind die
Gnetales als eine Schwestergruppe der Angiospermen anzusehen. Als Hinweis
darauf ist nicht zuletzt die Anwesenheit "blütenähnlicher Strukturen"
in beiden Taxa betrachtet worden. Unsere Ergebnisse deuten aber darauf
hin, dass blütenähnliche Strukturen in beiden Taxa unabhängig
entstanden sind. Auch Organhomologien, wie sie durch die Expression orthologer
MADS-Box-Gene in den Blüten der Angiospermen einerseits und den reproduktiven
Organkomplexen von Gnetum andererseits angezeigt werden, deuten in diese
Richtung. Die vorliegenden Daten über Entwicklungskontrollgene in
den reproduktiven Einheiten der Gnetophyten, Koniferen und Blütenpflanzen
erlauben uns, konkrete Modelle zum evolutionären Ursprung der Blüte
abzuleiten. Um diese experimentell zu testen, sollen die Genexpressionsmuster
von Blüten der Angiospermen sowie männlichen und weiblichen Zapfen
der Nacktsamer in großem Stil bestimmt und miteinander verglichen
werden. Damit dies praktikabel ist, muß adäquate Technologie
aus dem Bereich der Genomics (z.B. gene chips, microarrays) an das Problem
adaptiert werden.
Aktuelle Publikationen:
Winter, K.-U., Becker, A., Münster, T., Kim, J.T., Saedler, H.,
Theißen, G.: MADS-box genes reveal that gnetophytes are more closely
related to conifers than to flowering plants. Proc. Natl. Acad. Sci. USA
96, 7342-7347 (1999)
Sundström, J., Carlsbecker, A., Svensson, M.E., Svenson, M., Johanson, U., Theißen, G., Engström, P.: MADS-box genes active in developing pollen cones of Norway spruce (Picea abies) are homologous to the B-class floral homeotic genes in angiosperms. Dev. Genet. 25, 253-266 (1999)
Mouradov, A., Hamdorf, B., Teasdale, R.D., Kim, J., Winter, K.-U., Theißen, G.: A DEF/GLO-like MADS-box gene from a gymnosperm: Pinus radiata contains an ortholog of angiosperm B class floral homeotic genes. Dev. Genet. 25, 245-252 (1999)
Soltis, D.E., Soltis, P.S., Albert, V.A., Oppenheimer, D.G., dePamphilis, C.W., Ma, H., Frohlich, M.W., Theißen, G.: Missing links: the genetic architecture of flower and floral diversification. Trends Plant Sci. 7, 22-31 (2002)
Theißen, G., Becker, A., Kirchner, C., Münster, T., Winter, K.-U., Saedler, H.: How land plants learned their floral ABCs: the role of MADS-box genes in the evolutionary origin of flowers. In Developmental Genetics and Plant Evolution (Cronk, Q.C.B., Bateman, R.M.., Hawkins, J.A., Hrsg.). Taylor & Francis, London, pp. 173-205 (2002)
Winter, K.-U., Saedler, H., Theißen, G.: On the origin of class B floral homeotic genes: functional substitution and dominant inhibition in Arabidopsis by expression of an ortholog from the gymnosperm Gnetum. Plant J. (2002), in press
Becker, A., Bey, M., Bürglin, T.R., Saedler, H., Theißen,
G: Ancestry and diversity of BEL1-like homeobox genes revealed by gymnosperm
(Gnetum gnemon) homologs. Dev. Genes Evol. (2002), in press
4. MADS-Box-Gene in monokotylen Pflanzen
(G. Theißen)
Die Beteiligung der MADS-Box-Gene an der Diversifizierung des Blütenbauplanes
studieren wir an einkeimblättrigen Angiospermen mit sehr unterschiedlichen
Blüten wie dem Süßgras Zea mays (Mais) einerseits sowie
Lilium (Lilie) und Tulipa (Tulpe) andererseits. Im Vordergrund stehen dabei
Untersuchungen zur Rolle der MADS-Box-Gene bei der wahrscheinlich mehrfach
unabhängig erfolgten Entstehung bzw. Reduktion von Blütenhüllen
im Verlaufe der Evolution. Auch eine Beteiligung bestimmter MADS-Box-Gene
an der Evolution der recht komplexen Infloreszenzstrukturen bei Gräsern
konnte bereits wahrscheinlich gemacht werden.
Aktuelle Publikationen:
Cacharrón, J., Saedler, H., Theißen, G.: Expression of
MADS box genes ZMM8 and ZMM14 during inflorescence development of Zea mays
discriminates between the upper and the lower floret of each spikelet.
Dev. Genes Evol. 209, 411-420 (1999)
Münster, T., Wingen, L.U., Faigl, W., Werth, S., Saedler, H., Theißen,
G.: Characterization of three GLOBOSA-like MADS-box genes from maize: evidence
for ancient paralogy in one class of floral homeotic B-function genes of
grasses. Gene 262, 1-13 (2001)
5. Entwicklungskontrollgene zum Design von Nutzpflanzen
(G. Theißen)
Unsere Untersuchungen an Mais sind auch die Grundlage anwendungsorientierter
Projekte. Denn da der überwiegende Anteil menschlicher Nahrung sich
direkt oder indirekt aus Blütenbildungsprozessen ableitet - man denke
nur an die Bedeutung der Getreidefrüchte für die menschliche
Ernährung -, hat ein Verständnis der Genetik von Blütenbildungsprozessen
ein großes Anwendungspotential in der Pflanzenzüchtung. Wir
arbeiten daher daran, das rasch zunehmende Verständnis der genetischen
Grundlage der Blütenevolution und -entwicklung für ein gezieltes
"Design" von Nahrungspflanzen nutzbar zu machen. Ziel dieses Projektes
ist es, mittels transgener Technologie Getreide mit agronomisch verbesserter
Infloreszenzstruktur herzustellen. Darüberhinaus werden Pflanzen mit
verändertem Blühzeitpunkt generiert, welche sich möglicherweise
für andere Anbaugebiete eignen als die Ausgangslinien. Es konnten
bereits transgene Mais-Pflanzen hergestellt werden, welche agronomisch
vielversprechende Veränderungen in ihrer Infloreszenzstruktur aufweisen,
z.B. eine Zunahme der Blüten pro Ährchen. In diesem Zusammenhang
ist es auch bereits zu einer ersten Patentanmeldung gekommen.
Im Rahmen unserer Beschäftigung mit MADS-Box-Genen in Mais konnten
wir auch einige ungeplante, aber wissenschaftlich beachtenswerte Ergebnisse
erzielen. So konnten wir feststellen, dass der Phänotyp des Spelzmais
("pod corn") der Tunicate-Mutante auf die ektopische Expression eines normalerweise
Blattscheiden-spezifischen MADS-Box-Genes in den Mais-Infloreszenzen zurückgeht.
Das Tunicate-Gen des Wildtyps kontrolliert möglicherweise Phasentransitionen
während der Maisentwicklung, was aber weiterer Untersuchungen bedarf.
Aktuelle Publikationen:
Theißen, G.: SHATTERPROOF oil seed rape: a FRUITFULL buisiness?
MADS-box genes as tools for crop plant design. Biotech News International
6, 13-15 (2001)
Theißen, G.: Key genes of crop domestication: molecular analyses. Progress in Botany 63, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp. 189-203 (2002)
6. Evolutionäre Bedeutung der Bsister-Gene
(K. Kaufmann, A. Becker, N. Anfang, G. Theißen; in Kooperation
mit H. Saedler am MPIZ in Köln)
Die Analyse der MADS-Box-Gene in Gnetum führte zur Entdeckung einer neuen Klasse putativer floraler Organidentitätsgene, die aufgrund ihrer nahen Verwandtschaft zu den "B-Funktionsgenen" "Bsister-Gene" genannt wurden. Während "B-Funktionsgene" eine Hauptrolle bei der Spezifizierung männlicher Reproduktionsorgane spielen, wirken "Bsister-Gene" wahrscheinlich an der Spezifizierung weiblicher Organe (Ovula bzw. Karpelle) mit. "Bsister-Gene" wurden von uns mittlerweile auch in Angiospermen entdeckt, unter anderem in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana und in Mais. Ihre Funktion soll zukünftig anhand von Mutanten studiert werden, die derzeit mittels reverser Genetik und der RNAi-Technologie hergestellt werden. Ausserdem studieren wir die Interaktion von Bsister-Proteinen mit anderen Faktoren in vitro, in vivo und in planta mittels diverser physicochemischer und molekularbiologischer Verfahren.
Aktuelle Publikationen:
Becker, A., Kaufmann, K., Freialdenhoven, A., Vincent, C., Li, M.A.,
Saedler, H., Theißen, G.: A novel MADS-box gene subfamily with a
sister-group relationship to class B floral homeotic genes. Mol. Genet.
Genomics 266, 942-950 (2002)
7. Evolutionäre Bedeutung floraler homöotischer Mutanten
(P. Nutt, G. Theißen, in Zusammenarbeit mit B. Neuffer an der
Uni Osnabrück)
Florale homöotische Mutanten haben einen kaum zu überschätzenden
Beitrag zum Verständnis der Blütenentwicklung geleistet. Viele
der Mutanten ähneln Formen, die auch innerhalb der natürlichen
Vielfalt der Blütenpflanzen zu finden sind ("phylomimicking mutants").
Dies, und grundsätzliche Überlegungen der Evolutionären
Entwicklungsgenetik begründen die Hypothese, dass florale homöotische
Mutanten in der Evolution der Blüte eine bedeutende Rolle gespielt
haben ("hopeful monsters"). Die evolutionäre Bedeutung homöotischer
Mutanten wurde jedoch von der etablierten Evolutionstheorie ("Neodarwinismus",
"Neue Synthese") immer wieder bestritten. Um die evolutionäre Rolle
floraler homöotischer Mutanten auszuloten, suchen wir solche, die
bestandsbildend in der Natur vorkommen. Bei diesen werden insbesondere
der Vererbungsmodus studiert und das ursächlich betroffene Gen (ev.
mehrere) mittels kartierungsgestützter Klonierung oder dem Kandidatengenansatz
isoliert.
8. MADS-Box-Gene und Biodiversität
(G. Theißen)
MADS-Box-Gene gelten u.a. als "molekulare Architekten der Blüte". Die Blüte wiederum hat grossen Anteil an der ungeheuren Diversifizierung der Angiospermen im Verlaufe der Evolution, welche die bei weitem arteneichste Gruppe der Pflanzen darstellen. Die Evolution der Angiospermen wiederum erfolgte in Co-Evolution mit der Radiation der Insekten, der bei weitem artenreichsten Tierklasse. Um die Rolle der MADS-Box-Gene als "Motoren" und Marker von Biodiversität genauer verstehen zu lernen, arbeiten wir an besseren Definitionen von Biodiversität auf molekularer Grundlage.
Aktuelle Publikationen:
Kim, J.T, Schwöbbermeyer, H., Theißen, G., Saedler, H.:
Biodiversitätsmessung bei Pflanzen anhand molekularer Daten: Ein Beitrag
zur wissenschaftlichen Definition von Biodiversität. In Biodiversität
- wissenschaftliche Grundlagen und gesellschaftliche Relevanz (Janich,
P., Gutmann, M. und Prieß, K., Hrsg.), Springer Verlag, Berlin, p.
181-234 (2002)
Sehr geehrte Damen und Herren,
>
> in Praxis der Naturwissenschaften-Biologie (1/51, S. 39 ff) ist ein
> Beitrag von Herrn Junker erschienen, den man in der Form in einer
> Didaktik-Fachzeitschrift nicht erwarten würde. Mir liegt nur
die
> Kopie dieses Artikels vor, ich weiß daher nicht, ob er in irgendeiner
> Form in dem Heft kommentiert wurde.
>
> Herrn Junker ist zuzustimmen, wenn er meint, dass es immer möglich
> ist, Fakten auf der Basis verschiedener Weltanschauungen zu deuten.
> Er bringt aber nirgends ein Argument dafür, warum gerade eine
> Schöpfungsvorstellung irgend einen Erklärungsansatz bieten
könnte.
>
> Seine etwas provokante Frage
>
> <cite S 39>
> Oft wird behauptet, im Gegensatz zur Theorie "Schöpfung" sei
die
> Theorie "Makroevolution" falsifizierbar. Wenn dem so ist, empfehle
> ich als Iehrreiche didaktische Übung, eine Liste potentiell
> falsifizierender Daten zusammenstellen zu lassen.
> </cite>
>
> geht ins Leere. 'Schöpfung' ist keine Theorie, die gleichwertig
mit
> 'Makroevolution' in dem von Junker verwendeten Sinn wäre. Die
> Evolutionsvorstellung ist, genauso wie die Schöpfungsvorstellung,
ein
> Weltbild, das prinzipiell nicht falsifizierbar ist. Aber hier endet
> schon die Gleichwertigkeit. Interessant sind nur die Theorien, die
> aus den jeweiligen Vorstellungen abgeleitet werden. Diese sind dann
> selbstverständlich prüfbar. Herr Junker zeigt das ja in
seinem
> Artikel auf. Die genannten Falsifizierungskriterien hat übrigens
> schon Darwin expressis verbis formuliert. Junker vertritt bekanntlich
> einen Kurzzeit-Kreationismus biblizistischer Prägung. Er müsste
> konsequenterweise diese Vorstellung als Alternative zu
> 'Makroevolution' in dem von ihm genannten Sinn darstellen. Diese
> Aussagen sind dann prüfbar: Wie alt ist die Erde? Gab es jemals
eine
> weltumspannende Sintflut in historischer Zeit? Wurden alle Grundtypen
> gemeinsam in einer Schöpfungswoche erschaffen? Diese Aussagen
wurden
> geprüft und widerlegt. Daher ist Junkers Ansatz gescheitert.
>
> Aus der Evolutionsvorstellung hingegen wurden wurden und werden
> prüfbare Hypothesen abgeleitet, viele derselben wurden widerlegt.
> Aber aufgrund des Fossilbefunds ist an der Tatsache einer Evolution
> nicht zu zweifeln. Daran ändert auch eine Diskussion über
Theorien,
> beispielsweise zur 'Makroevolution', nichts.
>
> Eine Schöpfungslehre wird erst dann zu einer ernst zu nehmenden
> Alternative, wenn sie Fragen wie 'Wann hat welcher Schöpfer
wo was
> geschaffen' so beantworten kann, dass diese Aussagen genauso prüfbar
> sind wie die Aussagen, die im Rahmen der Evolutionslehre gemacht
> werden. Ersetzen Sie einfach in dem Text von Junker 'Schöpfer'
durch
> 'Team aus drei Konstrukteusen, einem humsigen Furml und einem
> babsigen Schwalm'. Am Wahrheitsgehalt der Aussagen ändert sich
> dadurch nichts. Es sollte aber deutlich werden, dass 'Schöpfung'
als
> Alternative zur naturalistischen Forschung insuffizient ist.
>
> Ich hoffe, dass Sie in einer Zeitschrift, die ernst genommen werden
> will, in Zukunft auf Artikel rein spekulativen Inhalts verzichten
> oder wenigstens ein kommentierendes Vorwort mit abdrucken.
>
> Mit freundlichen Grüßen
>
> Thomas Waschke
>
Vorlesung: Einführung in die Evolutionsbiologie und Systematik (gemeinsam mit Prof. Dr. Kutschera). Pflichtveranstaltung im 1. Semester des Grundstudiums Biologie-Diplom an der Universität Kassel
Seminar: Molekulare Systematik und Evolution. Wahlpflichtveranstaltung im Hauptstudium Biologie-Diplom an der Universität Kassel
Darüber hinaus werden evolutionsbiologische Aspekte in den Vorlesungen "Anatomie der Pflanzen" (Grundstudium, 1. Semester) und "Morphologie und Systematik der Höheren Pflanzen" (Grundstudium, 2. Semester) und den zugehörigen Praktika behandelt.
Aktuelle Forschungsprojekte
Die Forschungsschwerpunkte des Fachgebiets "Systematik und Morphologie der Pflanzen" am Fachbereich 19 Biologie/Chemie liegen in der Aufklärung von Verwandtschaftsbeziehungen zwischen pflanzlichen Organismen, ihrer Phylogenie und Evolution sowie von Artbildungsprozessen. Dabei werden sowohl Fragestellungen auf intraspezifischer Ebene (Populationsgenetik, Phylogeographie), als auch Beziehungen zwischen höheren Taxa behandelt (Systematik, Phylogenie und Evolutionsbiologie). Neben traditionellen Methoden wie z.B. blattanatomischen Untersuchungen werden vorwiegend molekulare Techniken auf DNA-Basis eingesetzt (z.B. vergleichende DNA-Sequenzierung, molekulare Marker, Mikrosatelliten). Zur Zeit werden schwerpunktmäßig Vertreter aus folgenden Verwandtschaftskreisen behandelt: (1) die neotropische Familie der Bromeliaceae (Bromeliengewächse), (2) Chenopodiaceae (Gänsefußgewächse) sowie (3) Die Arten der Ameisenpflanzen("Myrmekophyten")-Gattung Macaranga aus der Familie der Euphorbiaceae (Wolfsmilchgewächse).
1. Systematik und Phylogenie der Gattung Fosterella (Bromeliaceae)
Fosterella-Arten sind mesophytische, terrestrische Bromelien aus Mittel- und Südamerika, mit einem Diversitätszentrum in den ariden und semihumiden Lebensräumen der innerandinen Trockentäler Boliviens. In der letzten Bromelien-Monographie von 1974 werden 13 Fosterella-Arten aufgeführt. In den letzten Jahren wurden jedoch zahlreiche neue Spezies entdeckt, so dass man mittlerweile von ca. 24 Arten ausgeht. Bisherige Studien über Fosterella waren weitgehend auf Aspekte der Biodiversität und der Biogeographie beschränkt. Im Rahmen des Projekts werden die Verwandtschaftsbeziehungen der Fosterella-Arten mit Hilfe molekularer Markertechniken (RAPD, AFLP) und vergleichender Sequenzierung nichtkodierender Chloroplasten-DNA untersucht.
Aktuelle Publikation:
Horres, R., Zizka, G., Kahl, G. , Weising, K. (2000) Molecular phylogenetics
of Bromeliaceae: evidence from the trnL(UAA) intron sequences of the chloroplast
genome. Plant Biol. 2, 306-315.
2. Molekulare Systematik der Chenopodiaceae und Evolution des C4-Photosynthesesyndroms
(Gemeinschaftsprojekt mit Dr. T. Borsch, Universität Bonn, Dr.
G. Kadereit, Universität Mainz und Prof. Dr. emer. H. Freitag, Universität
Kassel)
Die Arten der weltweit verbreiteten Familie der Chenopodiaceen (Gänsefußgewächse) besiedeln bevorzugt Steppen und Halbwüsten, Salzstandorte sowie Äcker und Ruderalstandorte. Ein erheblicher Anteil der Arten ist zur Ausübung der C4-Photosynthese befähigt. Das DFG-finanzierte Projekt befasst sich mit der Phylogenie und Systematik der Chenopodiaceae unter besonderer Berücksichtigung der Evolution des C4-Syndroms. Mit Hilfe von vergleichender Sequenzierung ausgewählter Chloroplasten- (rbcL) und Kern-DNA-Abschnitte (rDNA/ITS) werden molekulare Stammbäume erstellt, um (1) die Stellung der Chenopodiaceae innerhalb der Ordnung Caryophyllales, (2) ihre Abgrenzung gegenüber den nah verwandten Amaranthaceae (Fuchsschwanzgewächse), und (3) die Hauptabstammungslinien innerhalb der Chenopodiaceen zu klären. Parallel zu den vergleichenden DNA-Sequenzuntersuchungen erfolgt eine eingehende anatomische Analyse der Photosyntheseorgane. Diese soll es uns vor dem Hintergrund der molekularen Phylogenien erlauben, die Evolution der mehrfach parallel entstandenen C4-Strukturen aufzuklären und damit Diversifizierungsmuster zu analysieren, die eng mit der Erschließung extremer Lebensräume verknüpft sind. In einem Teilprojekt wird die Biogeographie der formenreichen Suaeda maritima (Strandsode) mit Hilfe von AFLP-, RAPD- und Chloroplasten-Mikrosatellitenmarkern untersucht.
Aktuelle Publikation:
Kadereit, G., Borsch, T, Weising, K., Freitag, H. Phylogeny of Amaranthaceae
and Chenopodiaceae and the evolution of C4 photosynthesis. In Vorbereitung
3. Evolution der Myrmekophytie in der paläotropischen Pionierbaumgattung
Macaranga (Euphorbiaceae)
(Gemeinschaftsprojekt mit Dr. Fiala und Dr. Gadau, Universität
Würzburg)
Im Rahmen dieses DFG-Projekts werden die Systematik und Evolutionsbiologie der paläotropischen Ameisenpflanzen-Gattung Macaranga sowie der sie besiedelnden Ameisenarten aus der Gattung Crematogaster bearbeitet. Macaranga ist ein Modellsystem für die Evolution des Symbiosesystems "Myrmekophytie". Myrmekophytische Pflanzen liefern ihren Ameisenpartnern Wohnmöglichkeiten und oft auch Nährstoffe. Als Gegenleistung der Ameisen wurden in den wenigen bisher genauer untersuchten Fallbeispielen der Schutz der Pflanzen vor Herbivoren und Konkurrenten und/oder Nährstoffbeschaffung beschrieben. Mit Hilfe molekularer Marker (RAPDs, AFLPs) sowie vergleichenden DNA-Sequenzierungen werden die Verwandtschaftsverhältnisse myrmekophytischer Macaranga-Arten und ihrer Ameisenpartner vergleichend analysiert. Bisherige Daten von ca. 70 Akzessionen zeigten, dass die Myrmekophytie in der Gattung Macaranga offenbar mehrfach unanhängig entstanden ist. Insgesamt erwarten wir von der Studie Informationen zu (1) den systematischen und phylogenetischen Zusammenhängen innerhalb der beiden Symbiosepartner, (2) der Spezifität der Interaktionen und (3) zur Ökologie und (Ko)evolution der Myrmekophytie im allgemeinen.
Aktuelle Publikation:
Blattner, F.R., Weising, K., Bänfer, G., Maschwitz, U., Fiala,
B. (2001): Molecular analysis of phylogenetic relationships among myrmecophytic
Macaranga species (Euphorbiaceae). Mol. Phylogenet. Evol. 19:331-344.
4. Mechanismen der Artbildung in südostasiatischen Ameisenpflanzen
der Gattung Macaranga (Euphorbiaceae)
(Gemeinschaftsprojekt mit Dr. Fiala, Universität Würzburg,
und Dr. Blattner, IPK Gatersleben)
Unsere bisherige Arbeit hat gezeigt, dass die obligat myrmekophytischen Macaranga-Arten genetisch sehr nahe miteinander verwandt sind, was möglicherweise auf eine beschleunigte Artbildung und Radiation im Gefolge der Symbiose hindeutet. Dies wiederum könnte verschiedene Ursachen haben: (1) Die obligate Assoziation zwischen Pflanzen und Ameisen verringert den Genfluss zwischen Pflanzenpopulationen, was zur beschleunigten genetischen Differenzierung und letztlich zur allopatrischen Artbildung führt. (2) Die Ausbildung einer Symbiose zwischen Pflanzen und Ameisen ist eine Schlüsselinnovation, die die Fitness der Pflanzen in bestimmten Habitaten erhöht und letztlich zu "ökologischer Speziation" durch divergente Selektion führt. Die erste Hypothese (beschleunigte allopatrische Artbildung in Myrmekophyten) soll im Rahmen dieses kürzlich begonnenen DFG-Projekts mit Hilfe populationsgenetischer und phylogeographischer Methoden auf der Basis molekularer Marker (Kern- und Chloroplasten-Mikrosatelliten) überprüft werden.
Das Forschungsinteresse meiner Gruppe läßt sich kurzgefaßt
wie folgt umreißen (unserer Homepage entnommen):
Unser wissenschaftliches Interesse gilt der Evolutionsbiologie, der
molekularen Evolution und der
zoologischen Systematik. Unsere Untersuchungsansätze umfassen
molekulargenetische
Methoden (Analyse von mitochondrialer DNA, MHC-Genen, SINEs und Mikrosatelliten),
morphologische Studien, genetische Modellbildung zur Simulation virtueller
Populationen
(stochastische individuenbasierte Simulationsmodelle) sowie ökologische
und ethologische
Freilanduntersuchungen. Darüber hinaus interessiert uns die praktische
Umsetzung unserer
Forschungsergebnisse im Naturschutz (Naturschutzgenetik, Biodiversitätsforschung).