Darwins Feldforschung

Charles Darwin (1809-1882) wurde in Shrewsbury im Westen Englands geboren. Schon als Junge interessierte er sich brennend für die Natur. Wenn er keine Naturkundebücher las, fischte und jagte er oder sammelte Insekten, dabei vorzugsweise Käfer. Darwins Vater, ein Arzt, konnte sich für seinen Sohn keine Zukunft als Naturforscher vorstellen und schickte ihn zum Medizinstudium nach Edinburgh. Charles interessierte sich jedoch nicht für Medizin und vor allem die chirurgischen Eingriffe - man kannte damals noch keine Narkosemittel - fand er abschreckend. Er brach sein Medizinstudium ab und schrieb sich an der Universität von Cambridge ein, um Pfarrer zu werden. (Zu seiner Zeit gehörten in England viele Naturforscher dem Klerus an.)

In Cambridge bekam Darwin Kontakt zu John Henslow, einem Professor der Botanik. Bald nach Darwins erfolgreichem Abschluss seines Studiums am Christ College der Universität Cambridge empfahl ihn Henslow einem Kapitän namens Robert Fitzroy, der gerade das Forschungsschiff HMS Beagle auf eine fünfjährige Expedition vorbereitete. Darwin musste seine Reise selbst finanzieren und dem jungen Kapitän als Gesprächspartner dienen. Fitzroy akzeptierte Darwin nicht nur wegen seiner Bildung, sondern auch, da sie beide im gleichen Alter waren und aus derselben sozialen Schicht stammten.

Die Reise mit der HMS Beagle Im Dezember 1831 begann seine Reise an Bord der HMS Beagle. Die wichtigste Mission der Reise war es, kaum bekannte Abschnitte der südamerikanischen Küste (Patagonien und Feuerland) zu kartieren (=> Abbildung 22.3). Während die Schiffsbesatzung die Küste vermaß, verbrachte Darwin die meiste Zeit an Land und beobachtete und sammelte Tausende von südamerikanischen Pflanzen- und Tierarten. Besonders interessierte er sich für die Anpassungen, die es den Pflanzen- und Tierarten ermöglichten, in so unterschiedlichen Lebensräumen wie den feuchten Regenwäldern Bra-

Die Reise der HMS Beagle

Abbildung 22.3: Die Reise der HMS Beagle.

siliens, den ausgedehnten Grassteppen Argentiniens (Pampas) und den hoch aufragenden Gipfeln der Anden zu überleben.

Darwin stellte fest, dass die Pflanzen- und Tierarten in den gemäßigten Regionen von Südamerika Arten aus den südamerikanischen Tropen mehr ähneln, als Arten, die in den gemäßigten Regionen von Europa vorkommen. Und auch die Fossilien, die er fand, waren, selbst wenn sie sich deutlich von heute lebenden Arten unterschieden, eindeutig südamerikanischen Ursprungs und ähnelten eher den heutigen Lebensformen dieses Kontinents.

Auf seiner Reise beschäftigte Darwin sich auch intensiv mit der Geologie. Trotz wiederholter Anfälle von Seekrankheit las er an Bord der Beagle mit großem Interesse Lyells Principles of Geology. Zudem erlebte er auch geologische Veränderungen aus erster Hand, zum Beispiel, als ein heftiges Erdbeben die chilenische Küste bei Valdivia erschütterte. Später stellte er dann fest, dass sich dabei die Gesteinsformation längs der Küste um mehrere Zentimeter gehoben hatte. Als Darwin schließlich hoch oben in den Anden auf Fossilien von Meeresorganismen stieß, kam er zu dem Schluss, dass sich das fossilienhaltige Gestein durch eine ganze Reihe ähnlicher geologischer Prozesse bis in diese Höhe gehoben haben müsse. Seine Beobachtungen bestätigten das, was er in Lyells Buch gelernt hatte: Die geophysikalischen Belege stützen die traditionelle Sicht von einer statischen, nur wenige tausend Jahre alten Erde nicht.

Darwins Interesse an der geografischen Verbreitung von Pflanzen- und Tierarten wurde durch einen Besuch auf den Galäpagos-Inseln, einer vulkanischen Inselgruppe in der Nähe des Äquators rund 900 km vor der südamerikanischen Küste, weiter gestärkt. Darwin war von den hier vorkommenden Organismenarten fasziniert. Zu den Vögeln, die er auf den Galäpagos-Inseln sammelte, gehörten verschiedene finkenähnliche Vogelarten, von denen er annahm, dass sie trotz großer Ähnlichkeit zu unterschiedlichen Arten gehören. Einige Arten kamen nur auf bestimmten Inseln vor, während andere auf zwei oder mehr benachbarten Inseln lebten. Obwohl diese Vogelarten der Galäpagos-Inseln jenen auf dem südamerikanischen Festland ähnelten, kamen die meisten Arten nur hier und nirgendwo sonst vor. Darwin nahm daher an, die Galäpagos-Inseln müssen von Arten kolonisiert worden sein, die ursprünglich aus Südamerika stammten und sich dann weiterentwickelt und in verschiedene neue Arten auf einzelnen Inseln aufgespalten haben.

Darwins Fokussierung auf das Phänomen der Anpassung Auf seiner Reise mit der Beagle beobachtete Darwin viele Beispiele für Anpassungen (Adaptationen), Merkmale und Eigenschaften von Arten, die ihre Überlebens- und Fortpflanzungschancen in einem bestimmten Lebensraum dadurch verbessern. Später, als er seine Beobachtungen analysierte, wurde ihm klar, dass es sich bei den Anpassungen an bestimmte Umweitfaktoren und dem Entstehen neuer Arten um zwei eng miteinander verknüpfte Prozesse handeln müsste. Konnte sich aus einer Art durch allmähliche Veränderung von Anpassungen an eine andere Umweltsituation eine neue Art entwickeln? Aus Untersuchungen, die Jahre nach Darwins Reise durchgeführt wurden, ging hervor, dass genau dies bei den verschiedenen Gruppen der Darwmfinken der Fall ist. Bei den unterschiedlichen Schnabelformen und Verhaltensweisen der Darwinfinken handelt es sich um Anpassung an die verschiedenen Nahrungsquellen, die sie auf den Inseln, die sie besiedeln, vorfinden (=> Abbildung 22.4). Darwin erkannte, dass es für das Verständnis von Evolutionsvorgängen entscheidend war, solche Adaptationen zu verstehen. Seine Erklärung für die Entstehung von Anpassungen konzentrierte sich auf die natürliche Auslese oder natürliche Selektion, einen Prozess, bei dem Individuen mit bestimmten erblichen Merkmalen mehr Nachkommen haben als Individuen mit anderen Merkmalen.

Im Juni 1858 erhielt Darwin ein Manuskript von Alfred Russel Wallace (1823— 1913), einem britischen Naturforscher, der unter anderem in Indonesien arbeitete und eine eigenständige Theorie der natürlichen Selektion entwickelt hatte, die derjenigen Darwins sehr nahe kam. Wallace bat Darwin, seinen Artikel kritisch zu beurteilen und ihn an Lyell weiterzuleiten, falls er verdiene, veröffentlicht zu werden. Darwin kam dieser Bitte nach und schrieb an Lyell: „Ihre Worte haben sich mit allem Nachdruck bewahrheitet... ich habe noch nie eine solch' verblüffende Übereinstimmung gesehen ... all meine Originalität, wie groß sie auch sein mag, wird hierdurch zerstört." Am 1. Juli 1858 legten Lyell und ein Kollege der Linnean Society of London Wallaces Artikel zusammen mit einem Auszug aus Darwins unveröffentlichter Abhandlung aus dem Jahr 1844 vor. Daraufhin vollendete Darwin sein Buch mit dem Titel On the Origin of Species by Means of Natural Selection (Die Entstehung der Arten durch natürliche Zuchtwahl) und veröffentlichte es im darauf folgenden Jahr.

 
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