Freitag, 20. Juli 2018

Der Übergang zum anatomisch modernen Menschen vor 300.000 bis 100.000 Jahren auf dem afrikanischen Kontinent

Der Übergang zum anatomisch modernen Menschen vor 300.000 bis 100.000 Jahren auf dem afrikanischen Kontinent
Das Ringen archaischerer mit moderneren Lebensformen

Die ältesten Vorfahren des anatomisch modernen Menschen, die 300.000 Jahre vor heute in Nordafrika lebten, wie man erst seit kurzem weiß, hatten, so führt eine neue Studie aus (1), eine Gesichtsmorphologie und Gehirngröße, die schon sehr ähnlich unserer heutigen war, allerding war ihre Kopfform mehr verlängert als so kugelförmig wie bei uns heute. Man könnte das als einen auffälligen Befund ansprechen! Warum verlängert statt rund???

Jedenfalls legt er die Vermutung nahe, so schreiben die Forscher (1), daß die Gehirnform und -funktion in den nächsten 200.000 Jahren noch weiter evoluieren mußten, um all das zu erreichen, was den anatomisch modernen Menschen seit etwa 100.000 Jahren ausmacht.

In Südafrika und Äthiopien waren deutlich jüngere Vorfahren des anatomisch modernen Menschen morphologisch noch viel vielfältiger gestaltet als jene genannten in Nordafrika, was manche Forscher bis heute dazu veranlaßte, sie sogar als anderen Vormenschen-Arten zugehörig anzusprechen. Beispielsweise gab es dort deutlich robustere, längere Gesichtsformen kombiniert mit runder, moderner Schädelform. Alle Merkmale des anatomisch modernen Menschen waren somit erst ab etwa 100.000 Jahren vor heute in Afrika versammelt.

Vielleicht hat also, so darf vermutet werden, schon vor 300.000 Jahren eine "avantgardistische" Menschengruppe vor allem in Nordafrika (?) schon vergleichsweise früh eine sehr modern-menschliche Art des Lebens angenommen, auch gehirnmäßig, hatte sich aber als solche evolutionär noch nicht so stabilisiert, so daß der evolutionäre Übergang dorthin dann doch noch einmal weitere 200.000 Jahre brauchte, um sich zu "stabilisieren" gegenüber Tendenzen archaischerer menschlicher Lebensformen.

Solche Zeitverzögerungen beim Durchsetzen moderner Lebensformen beobachtet man ja in der Evolution sehr häufig (Dinosaurier behielten noch lange die Vorherrschaft, als es Säugetiere schon längst gab usw.). Ebenso beobachtet man sie in der Kulturgeschichte der Menschheit sehr häufig: Die aufgeklärte Lebensform des antik-griechischen Menschen erlebte einen gewaltigen Rückschlag mit der Ausbreitung des bigott-christlichen Mittelalters und hat noch heute Mühe, sich gegen solche archaischeren Formen der Gestaltung der Gesellschaft und Kultur durchzusetzen.

So war es also womöglich auch schon vor 300.000 Jahren in Afrika. Und das würde sehr gut passen zur "Runaway Selction"-Evolution konkurrierender Gruppen, die der geniale Evolutionsbiologe Richard D. Alexander (geb. 1930) schon 1989 vorgeschlagen hatte, um Die Evolution der menschlichen Psyche zu erklären (2).

Original: "Extant human crania are characterized by a combination of features that distinguish us from our fossil relatives and ancestors, such as a small and gracile face, a chin, and a globular braincase. However, these typical modern human features emerge in a mosaic-like fashion within the H. sapiens clade. The oldest currently recognized members of the H. sapiens clade, from Jebel Irhoud in North Africa, have a facial morphology very similar to extant H. sapiens, as well as endocranial volumes that fall within the contemporary range of variation. However, their braincase shapes are elongated rather than globular, suggesting that distinctive features of brain shape, and possibly brain function, evolved within H. sapiens. Other early H. sapiens fossils from Florisbad in South Africa (~260 ka), Omo Kibish (~195 ka) and Herto (~160 ka), both in Ethiopia, are morphologically diverse. This diversity has led some researchers to propose that fossils such as Jebel Irhoud and Florisbad actually represent a more primitive species called ‘ H. helmei ’ , using the binomen given to the Florisbad partial cranium in 1935. In a similar vein, the fossil crania from Herto, which combine a relatively globular braincase with a robust occipital and large face, were described as the subspecies H. sapiens idaltu because they fall outside the variation of recent humans. However, we view H. sapiens as an evolving lineage with deep African roots, and therefore prefer to recognize such fossils as part of the diversity shown by early members of the H. sapiens clade. The full suite of cranial features characterizing contemporary humans does not appear until fairly recently, between about ~100 – 40 ka."

1. Did Our Species Evolve in Subdivided Populations across Africa, and Why Does It Matter?. Trends in Ecology & Evolution, 2018, Available from: https://www.researchgate.net/publication/326408394_Did_Our_Species_Evolve_in_Subdivided_Populations_across_Africa_and_Why_Does_It_Matter [accessed Jul 20 2018].
2. Alexander, Richard D.: The evolution of the human psyche. In The Human Revolution, C. Stringer and P. Mellars (eds), Univ. of Edinburgh Press 1989, pp. 455-513. http://rdalexander.qwriting.qc.cuny.edu/files/2018/05/Alexander89.pdf
https://www.researchgate.net/publication/326408394_Did_Our_Species_Evolve_in_Subdivided_Populations_across_Africa_and_Why_Does_It_Matter

Donnerstag, 19. Juli 2018

1900 v. Ztr. - Sibirische Jäger und Sammler wandern nachOst-Skandinavien ein

Forschungen zur Entstehung und Ausbreitung der finno-ugrischen Völkergruppe

Schon um 1.900 v. Ztr. haben sich Menschen mit der Genetik sibirischer Jäger/Sammler aus dem Ural bis nach Karelien, in die Kola-Halbinsel (also die Gegend von Murmansk) und in das heutige Finnland ausgebreitet.

Abb. 1: Das Verbreitungsgebiet der uralischen Sprachen (Grafik von Maximilian Dörrbecker [Chumwa]) (Wiki)

In einer Preprint-Studie vom März dieses Jahres (1) wurde die DNA von sechs Skeletten aus der Gegend von Murmansk aus der Zeit um 1.500 v. Ztr. untersucht, zusammen mit der DNA von sieben Skeletten aus Westfinnland aus der Zeit 400 bis 800 n. Ztr.. Obwohl letztere Gruppe also 2.000 Jahre jünger war, unterschied sie sich von der ersteren Gruppe genetisch kaum! Beide sind genetisch deutlich sibirischer Herkunft.

Die Forscher, unter denen sich der Begründer der AncientDNA-Forschung, der schwedische Finne Svaante Pääbo befindet, schreiben (1):
"Our results suggest that a new genetic component with strong Siberian affinity first arrived in Europe around 4,000 years ago, as observed in our oldest analysed individuals from northern Russia, and that the gene pool of modern north-eastern Europeans in general, and speakers of Uralic languages in particular, is the result of multiple admixture events between Eastern and Western sources since that first appearance."
Daß diese sibirische genetische Komponente in Karelien nicht einheimisch sein kann, wird folgendermaße ausgeführt (1): 
"The component is absent in the Karelian hunter-gatherers (EHG) ​dated to 8,300-7,200 yBP as well as Mesolithic and Neolithic populations from the Baltics from 8,300 yBP and 7,100-5,000 yBP respectively ."
Also bislang hat man Menschen sibirischer genetischer Herkunft in Ostskandinavien in der Zeit vor 3.000 v. Ztr. noch nicht gefunden. Das heißt, Menschen mit dieser Genetik dürften in diese Region erst zwischen 3.000 und 1.500 v. Ztr. zugewandert sein. Das läßt sich mit archäologischen Erkenntnissen in Deckung bringen (1): 
"Such contact is well documented in archaeology, with the introduction of asbestos-mixed Lovozero ceramics during the second millenium BC, and the spread of even-based arrowheads in Lapland from 1,900 BCE. Additionally, the nearest counterparts of Vardøy ceramics, appearing in the area around 1,600-1,300 BCE, can be found on the Taymyr peninsula, much further to the east."
Wohlgemerkt: Die Taimyr-Halbinsel befindet sich mindestens 5000 Kilometer weiter im Osten! Weiter (1):
"Finally, ​the Imiyakhtakhskaya culture from Yakutia spread to the Kola Peninsula during the same period."
Und wohlgemerkt: Die Kola-Halbinsel (also die Murmansk-Region) ist von dem hier erwähnten sibirischen Jakutien 9.000 Kilometer entfernt. So weit also scheinen die damaligen sibirischen Stämme nach Westen gewandert zu sein und uralische Sprachen mitgebracht zu haben. Mit den Hunnen wanderte in der Völkerwanderung ab 375 v. Ztr. übrigens ein uralsprachiges Volk nach Ungarn, das die ungarische Sprache bestimmte, weshalb es diesen Ausreißer der uralischen Sprachen bis heute in Ungarn gibt (1).

Im allgemeinen scheinen sich die genetischen und archäologischen Erkenntnisse mit denen der Sprachforschung zu decken (2) (auch wenn das die Forscher in der Studie noch anders wahrzunehmen scheinen). Für die Trennung der einzelnen Sprachgruppen ist nach Wikipedia tatsächlich ein Zeitpunkt um 2.000 v. Ztr. im Gespräch. Wie auch immer (2): 
"As shown in our analyses, the admixture patterns found in historic and modern Uralic speakers are complex and in fact inconsistent with a single admixture event. Therefore, even if the Siberian genetic component partly spread alongside Uralic languages, it likely presented only an addition to populations carrying this component from earlier." 
Auch wird ausgeführt, daß das genetische und sprachliche Verbreitungsgebiet der uralischen Völker (auch abgesehen von den Ungarn) früher deutlich weiter nach Süden reichte. Die DNA wurde in Ancient-DNA-Laboren in Tübingen und Mainz sequenziert.

Wenn davon ausgegangen wird, daß der germanische Gott Odin/Wotan fremder, östlicher Herkunft ist, könnte er also sowohl aus den ugrischen Völkern stammen wie aus den Turkvölkern.
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  1. Thiseas Christos Lamnidis et. al. (u.a. Svante Pääbo, Wolfgang Haak, Johannes Krause, Stephan Schiffels): Ancient Fennoscandian genomes reveal origin and spread of Siberian ancestry in Europe. 22.3.2018, https://www.biorxiv.org/content/early/2018/03/22/285437
  2. https://de.wikipedia.org/wiki/Uralische_Sprachen

Mittwoch, 18. Juli 2018

Weihgaben für die Sonnen-Gottheit

Weihgaben für die Sonnen-Gottheit
Abgelegt in der freien Natur mit Blick zum Sonnenaufgang bei der Wintersonnenwende

Sorgfältig ausgewählte Bronze-Gegenstände wurden in der Frühen Bronzezeit in Schottland an auffallenden Orten innerhalb der Landschaft als Weihgaben für die Gottheit niedergelegt. Mehr als die Hälfte dieser Orte hatten direkte Sicht auf den Punkt des Sonnenaufgangs oder Sonnenuntergangs zur Winter- oder Sommersonnenwende.

Die Beobachtung von Sonnenauf- und -untergang an markanten Punkten in der Landschaft spielt ja auch eine zentrale Rolle bei der Himmelsscheibe von Nebra (2). Der Schwerpunkt scheint auf der Wintersonnenwende gelegen zu haben.

In einer früheren archäologischen Studie war schon dargelegt worden, daß diese Bronzegegenstände immer an hervorgehobenen Punkten der Landschaft niedergelegt worden waren, an landschaftlich schönen Punkten, auch in Grenzbereichen von Landschaften (etwa am Übergang von Ackerland zu Weideland) (3).

Wenn es solche Sitten von Sachsen-Anhalt bis hinauf nach Schottland gegeben hat in der Frühen Bronzezeit, dann wird deutlich, von welcher Sehnsucht nach der Sonne die Menschen dieser Zeit beseelt gewesen sein müssen, welche Verehrung sie ihr zugedacht haben müssen. Und in diese Verehrung reiht sich natürlich der "Sonnenwagen von Trundholm" (4) hervorragend ein.
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1. The Placing of Early Bronze Age Metalwork Deposits: New Evidence from Scotland. By Richard Bradley, Chris Green, Aaron Watson. First published: 01 February 2018, Oxford Journal of Archaeology, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ojoa.12135?campaign=woletoc&
2. https://de.wikipedia.org/wiki/Himmelsscheibe_von_Nebra
3. Bading, Ingo: Menschen aus der Bronzezeit hatten ein Auge für die Landschaft. 13.2.2018, https://plus.google.com/+IngoBading/posts/LzyU4J9NFgR
4. https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenwagen_von_Trundholm
5. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Fragonard_aurore.jpg
https://de.wikipedia.org/wiki/Himmelsscheibe_von_Nebra

Die Ziege

Die Ziege
Domestiziert in mehreren Regionen des Vorderen Orients während des Neolithikums

Auf der Grafik (1) ist sichtbar, daß allein im heutigen Iran offenbar drei verschiedene Ursprungspopulationen von Ziegen domestiziert wurden während des vorkeramischen Neolithikums:

Eine im westlichen Zagros-Gebirge (rosa Raute), eine (vielleicht) an den Südhängen des Kaukasus (blaue Raute), eine vielleicht an den Nordhängen des Kaukasus (grüne Raute). Andere Ursprungspopulationen befinden sich aber außerdem auch noch im Levanteraum, in Südanatolien und auf der griechischen Halbinsel. Dort wo selbstständige Domestikation stattfindet, wird man jeweils sicher auch von innovativeren, eigenständigen menschlichen Kulturen ausgehen dürfen.

Die Forscher schreiben dazu, daß sich ja auch die dazu gehörigen anatolisch-neolithischen und die iranisch-neolitschen Bauern genetisch recht deutlich voneinander unterscheiden - wie ihre Ziegen (1).

Nach dem Neolithikum breitet sich dann eine genetisch vergleichsweise einheitliche Ziegenpopulation offenbar noch ganz anderer Herkunft über den gesamten Raum hinweg aus (Haplogruppe A).
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1. Kevin G. Daly et. al.: Ancient goat genomes reveal mosaic domestication in the Fertile Crescent. Science 06 Jul 2018: Vol. 361, Issue 6397, pp. 85-88, DOI: 10.1126/science.aas9411 http://science.sciencemag.org/content/361/6397/85.full
https://d2ufo47lrtsv5s.cloudfront.net/content/sci/361/6397/85/F1.large.jpg

Die Ur-Japaner und die Andamesen

Die Ur-Japaner und die Andamesen
Sie waren ein Volk

Die frühesten anatomisch modernen Menschen in Südostasien, das erste Volk, das Indonesien, Vietnam, die Andamanen und Japan besiedelte, waren laut neuesten Ancient DNA-Studien die neuerdings von der Wissenschaft so genannten "Hòabìnhier" (engl. "Hòabìnhians") (1-4). Sie haben als Jäger und Sammler - vergleichbar zu den sibirischen Jägern und Sammlern oder den west-, bzw. osteuropäischen Jägern und Sammlern oder den skandinavischen Jägern und Sammlern - vor der Ausbreitung ackerbautreibender Kulturen ein sehr weites Verbreitungsgebiet gehabt.

Die heutigen "Onge-Negritos" auf den Andamanen-Inseln und (!!!) die ursprünglichsten Bewohner Japans (die sogenannte Jo ̄mon-Kultur) (~10,000 bis 500 v. Ztr.) (5) standen, bzw. stehen diesen frühesten anatomisch modernen Menschen Südostasiens, den "Hòabìnhiern", genetisch am nächsten. Daß es eine solche enge genetische Verwandtschaft zwischen der berühmten und zum Teil rätselhaften Jomon-Kultur Alt-Japans und den Andamanen-Inseln gab, davon war bislang wohl nur in ersten Andeutungen etwas bekannt (ich hatte es bislang gar nicht mitbekommen) (6):

"The only places outside Japan in which Y-haplogroup D is common are Tibet in China and the Andaman Islands in the Indian Ocean."

Womöglich können also auch die Tibeter ihre Herkunft auf diese "Hòabìnhier" zurückführen.

Interessanterweise unterscheiden sich die Ureinwohner Papua-Neuguineas und die Ureinwohner Australiens deutlicher von diesen sogenannten "Hòabìnhiern".

In einem neuen zusammenfassenden Bericht über die beiden neuesten Ancient-DNA-Studien (zeitgleich eine dänische von der Forschungsgruppe um Willerslev und eine US-amerikanische von der Gruppe um David Reich) zur genetischen Geschichte Südostasiens heißt es (2):

"The majority opinion is that an original Pleistocene hunter-gatherer population, descended from the first Homo sapiens more than 50,000 years ago, once occupied Southeast Asia, Australia, and New Guinea. During the Southeast Asian Neolithic, starting ∼5000 to 4500 years ago, there was an expansion of Asian farmers of southern Chinese origin. This Neolithic migration progressed southward into mainland Southeast Asia and Indonesia, and after 3000 years ago, eastward into the Micronesian and Polynesian regions of Oceania. The Neolithic migration generally ceased in eastern Indonesia before Australia and the interior of New Guinea were reached. The studies of McColl et al. and Lipson et al. support this two-layer viewpoint in full and also add further detail."

Und hochgradig spannend wird - wie schon berichtet - ausgeführt (2):

"Ancient DNA genomes from the original hunter-gatherer populations of the Southeast Asian mainland, called Hòabìnhians by archaeologists and sampled by McColl et al ., are most similar to those of modern Onge negritos of the Andaman Islands and to the Jo ̄mon [early- and mid-Holocene (~12,000 to 2500 years ago), pre-Japanese] inhabitants of Japan. These Hòabìnhians were genomically less closely related to modern Australians and Papuans, doubtless reflecting the distance between mainland Southeast Asia and Australasia, and the many intervening water barriers in eastern Indonesia, beyond the Ice Age Sundaland continent that extended eastwards to Borneo and Bali."

Und (2):
"The movement of Neolithic populations from southern China commenced as two separate migrations. One, ancestral to modern speakers of Tai and perhaps also Austroasiatic languages (the latter including Khmer and Vietnamese), spread by land into mainland Southeast Asia. Along with it spread rice, millets, and domesticated pigs and dogs. The other, ancestral to speakers of Austronesian languages such as Malay and Hawaiian, spread by sea into Taiwan, later the Philippines, and onward into Indonesia and Oceania, again carrying a cultural component of food production."

Und (2):
"Mainland Southeast Asian populations such as Tais and Vietnamese Kinh received, perhaps unsurprisingly, another layer of quite heavy gene flow from China starting around 2500 years ago. This was when the Warring States and
subsequent Qin and Western Han (206 BCE to 220 CE) Chinese empires conquered southern China and northern Vietnam, imposing Sinitic (Han) settlement, languages, and literacy on many of the indigenous Bronze and Iron Age societies to the south."
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1. o.N.: Alte DNA enthüllt Südostasiaten sind direkte Nachkommen von mindestens vier prähistorischen Populationen. Tekk.tv, 11.7.2018, https://www.tekk.tv/wissen/alte-dna-enthuellt-suedostasiaten-sind-direkte-nachkommen-von-mindestens-vier-praehistorischen-populationen/
2. Bellwood, Peter: The search for ancient DNA heads east. Science, 6.7.2018, http://science.sciencemag.org/content/361/6397/31.full
3. H. McColl et al. (Eske Willerslev), Science 361 , 88 (2018), The prehistoric peopling of Southeast Asia
4. M. Lipson et al. (David Reich), Science 361 , 92 (2018), Ancient genomes document multiple waves of migration in Southeast Asian prehistory
5. https://de.wikipedia.org/wiki/J%C5%8Dmon-Zeit
6. https://en.wikipedia.org/wiki/Ainu_people
http://science.sciencemag.org/content/361/6397/31.full

Dienstag, 17. Juli 2018

Menschwerdung

Menschwerdung
Welche Genabschnitte wurden herauf, welche herunter reguliert?

Als Svaante Pääbo vor Jahrzehnten fand, daß Gene im Hoden von Menschen und Schimpansen häufiger unterschiedlich abgelesen werden als im Gehirn von Menschen und Schimpansen, war man überrascht, ja, enttäuscht: So leicht würden sich die genetischen Unterschiede zwischen Mensch und Schimpansen offenbar doch nicht finden lassen, insbesondere auch nicht die DNA-Abschnitte, die den Menschen zum Menschen machen.

Nun aber findet eine neue Studie sogenannte "strukturelle Variationen" (SV) im Genom von Menschen und Schimpansen, die beim Menschen herunterreguliert sind bei der Genablesung und solche, die beim Menschen herauf reguliert sind bei der Genablesung im Gehirn:

"The authors compared sv locations with genes differentially expressed during brain development and found that ~40% of genes downregulated in human radial glial neuroprogenitors were enriched for fixed svs, mainly deletions or insertions. By contrast, genes associated with human-specific segmental duplications showed a pattern of upregulated expression."

Die herunterregulierten strukturellen Variationen waren also, wenn ich es recht verstehe, im wesentlichen Genabschnitts-Verluste oder neu hinzu gefügte Genabschnitte (insertions). Die herauf regulierten strukturellen Variationen waren Segment-Verdoppelungen, also Verdoppelungen von Genabschnitten.

Vielleicht kann man damit die DNA-Abschnitte näher eingrenzen, die den Menschen zum Menschen machen.
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1. Kronenberg, Z. N. et al. High-resolution comparative analysis of great ape
genomes. Science 360 (2018), http://science.sciencemag.org/content/360/6393/eaar6343
2. Linda Koch: What makes us human? Nature Reviews Genetics, https://doi.org/10.1038/s41576-018-0029-7, Published online 206.2018, https://www.nature.com/articles/s41576-018-0029-7
http://science.sciencemag.org/content/360/6393/eaar6343

Schnelle Evolution ist möglich und erklärbar

Schnelle Evolution ist möglich und erklärbar

"All eyes on rapid adaptive evolution", "Alle Augen auf schnelle anpassende Evolution," ist ein neuer Artikel in "Nature Review Genetics" betitelt. Es wurden Fischarten untersucht, die im Verlauf der Evolution ihre Augen verloren haben, da sie sie bei ihrer Lebensweise in Höhlen nicht brauchen (Astyanax mexicanus, Mexican tetra). Außer dem Verlust der Augen gleichen sie ihren nahverwandten Arten, die außerhalb von Höhlen leben. Man konnte aber im Genom selbst keine Mutationen finden, die diesen Verlust der Augen erklären konnte. Erst als man auf das Methylom schaute, also auf die verschaltete ABLESUNG der Gene (durch ihre Methylierung = Abdeckung oder Demethylierung = Anschaltung) schaute, fand man die Erklärung:
"Unsere Ergebnisse zeigen, daß Änderungen in der Methylisierungs-gesteuerten Gen-Unterdrückung der DNA als ein wichtiger molekularer Mechanismus dienen kann, um phänotypische Vielfalt während der Entwicklung und der Evolution zu schaffen."
Original: "Our results show that changes in DNA methylation-based gene repression can serve as an important molecular mechanism generating phenotypic diversity during development and evolution."

1. Koch, Linda: All eyes on rapid adaptive evolution. Nature Reviews Genetics, https://doi.org/10.1038/s41576-018-0027-9, Published online 15.6.2018 Gore, A. V. et al. An epigenetic mechanism for cavefish eye degeneration.
Nat. Ecol. Evol. 2018, https://doi.org/10.1038/s41559-018-0569-4
https://doi.org/10.1038/s41559-018-0569-4

Freitag, 13. Juli 2018

Ein tiefer Blick in die Art und Weise, wie Evolution arbeitet

Ein tiefer Blick in die Art und Weise, wie Evolution arbeitet
Viele Wege zur Konvergenz, aufgezeigt an Stickstoff-bindenden Pflanzensymbiosen im Wurzelbereich

Untersuchungen zu den Ursprüngen der konvergenten Evolution von Stickstoff-bindenden Pflanzensymbiosen im Wurzelbereich, die in unterschiedlichsten Bereichen des Artenstammbaums unabhängig voneinander sehr überraschend auftreten, aber immer auf einen ähnlichen genetischen Hintergrund zurückgreifen, lassen folgende Überlegungen als Schlußfolgerungen zu (1):

"Die Wahrscheinlichkeit von zufälligen parallen Änderungen, die zehn bis hundert Gene in gleichem Maße betreffen, ist so gering, daß vielfache unabhängige Ursprünge als sehr unwahrscheinlich erscheinen müssen. Komplexere Modelle, die tiefe Homologien beinhalten müssen, latente Homologie, Ereignisse, die eine Veranlagung schaffen oder parallele Ko-Optionen von Genen sind vorgeschlagen worden, um die Evolution von phylogenetisch bunt verteilten Merkmalen wie die Stickstoffbindenden Pflanzensymbiosen im Wurzelbereich zu erklären."

Und weiter wird ausgeführt (1):

"Die Augen von Arthropoden und Wirbeltieren sind Lehrbuch-Beispiele für tiefe Homologien. Sie entwickeln sich über größtenteils nichthomologe Mechanismen, aber benutzen dazu homologe Gene für Opsine, entwicklungsmäßige Transkriptions-Faktoren und Photorezeptor-Zellen, die zurückgeführt werden können auf ursprüngliche photosensorische Organe eines Nesseltier- oder Bilateria-Vorfahren. In diesem Fall sind sowohl die Funktion wie die Genetik homolog aber der Beweis dafür ist verwischt durch Abweichungen und/oder Abstammungslinien-spezifische Verfeinerungen, die insgesamt zu einer offensichtlichen Konvergenz führen."

Nebenbei bemerkt haben wir es hier auch wieder mit dem Prinzip Inhärenz zu tun, das von Simon Conway Morris in den Vordergrund des Nachdenkens gestellt wurde wie ich andernorts aufgezeigt habe (2, 3).

Um es also etwas deutlicher zu sagen, wovon hier die Rede ist: Es ist die Rede von der Möglichkeit, daß von Organismen ursprünglich evoluierte Fähigkeiten über weite evolutionäre Zeiträume hinweg in nachfolgenden Arten "abgedeckt" bleiben können, nicht demethyliert werden, nicht im Phänotyp zum Ausdruck kommen, aber in DNS-Bereichen, die unabgedeckt bleiben, konservativ erhalten bleiben und so unter entsprechenden evolutionären Umständen erneut aufgedeckt, abgerufen werden können. Es deutet sich an, daß Evolution so arbeitet, natürlich auch in Zusammenhang mit der Ko-Option von Genen, was bedeutet: Wenn das eine Gen aktiviert wird, wird auch das andere Gen aktiviert in einer Art Kaskade, in einer Art Domino-Effekt.

Daß Evolution unglaublich konservativ arbeitet, geht ja schon aus dem Umstand hervor, daß noch der menschliche Organismus sehr weit zurück reichend evoluierte Fähigkeiten nutzt, die seither nie mehr großartig abgeändert worden sind. Das gilt selbst für Bereiche der Verhaltensgenetik.

Abschließend noch etwas ausführlichere Auszüge im Original (1):
"Convergently evolved traits involving a similar genetic background are hard to explain. Although the multiple-origins model is often the phylogenetically most parsimonious for such traits, the likelihood of parallel changes affecting tens to hundreds of the same genes is so low that multiple independent origins seem implausible. More complex models, involving deep homologies, latent homologies, predisposition events, or parallel co-option of genes have been proposed to explain the Evolution of phylogenetically patchy traits, like NFN symbiosis. Although these have been used to denote various, sometimes overlapping processes, they refer to at least two distinct evolutionary mechanisms. Traits are deeply homologous if homology is not evident at the level of the entire trait but historical continuity of shared function exists for at least some of the genes involved in its development. Arthropod and vertebrate eyes are textbook examples of deep homologies: They develop by largely nonhomologous mechanisms but build on homologous genes, such as opsins, developmental transcription factors, and photoreceptor cells that can be traced back to primordial photosensory organs of a cnidarian or bilaterian ancestor (9). In this case, both function and genetics are homologous, but evidence for this is blurred by divergence and/or lineage-specific refinements, overall leading to apparent convergence."
Und (1):
"Conversely, latent homologies are developmental potentials (for example, gene regulatory circuits) that can be deployed (through co-option or exaptation) for new functions by simple genetic changes. Because a few mutations (for example, in regulatory sequences) are sufficient for their expression in a new context, latent homologies reduce the mutational target size for evolution and can thus promote convergence. Mechanistically, predisposition events can comprise the evolution of latent homologies that, as hypothesized for the NFN clade, lead to a higher likelihood for convergence to occur.
Teasing apart the possible mechanisms behind convergently evolved traits remains a substantial challenge even in the era of genomics. It nevertheless appears that case studies and models are emerging to explain the pervasive occurrence of convergence across the tree of life."
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1. Many roads to convergence. László G. Nagy. Science 13 Jul 2018, Vol. 361, Issue 6398, pp. 125-126, DOI: 10.1126/science.aau2409, http://science.sciencemag.org/content/361/6398/125
2. Bading, Ingo: Ist die biologische Evolution zu Ende? Ausgangsbedingungen, Ablauf und Ende der biologischen Evolution - Sind sie "bedingt" durch ein Ziel? Studium generale, 10. Juli 2016, https://studgendeutsch.blogspot.com/2016/07/ist-die-biologische-evolution-zu-ende_10.html
3. Bading, Ingo: Inhärenz schlägt Selektion - Als zugrunde liegendes Prinzip der Evolution. Oder: Sollte Leben ohne Evolution nicht sehr viel wahrscheinlicher sein? Studium generale, 17. November 2017, https://studgendeutsch.blogspot.com/2017/11/inharenz-schlagt-selektion-als-zugrunde.html
http://science.sciencemag.org/content/361/6398/125

Donnerstag, 12. Juli 2018

Wenn das Gehirn wie eine Mutter denkt

Wenn das Gehirn wie eine Mutter denkt

Spannender Forschungsartikel (1), der deutlich macht, daß so bedeutsame Verhaltensweisen wie Nachkommen-Fürsorge in zentralen Bereichen durch nur einzelne wenige, inzwischen recht gut lokalisierte Gehirnzellen, bzw. kleine Gruppen von Gehirnzellen gesteuert und koordiniert werden.

Es handelt sich zumal um Gehirnzellen, die auch noch andere Funktionen erfüllen wie etwa die Steuerung der Körpertemperatur, bzw. in deren Region solche ganz anderen Funktionen gesteuert werden.

Außerdem arbeiten diese Gehirnzellen in zwei Richtungen, bearbeiten also sowohl "Input" wie "Output", verarbeiten eingehende Information ebenso wie sie diese Information verarbeiten, bzw. daraus gezogene Schlüsse - offenbar - als Handlungsanweisungen nach draußen geben.

1. Mukhopadhyay, Sourish; Stowers, Lisa: Social Behavior: How the Brain Thinks like a Mom. Current biology : CB, ISSN: 1879-0445, Vol: 28, Issue: 13, Page: R746-R749, 2018, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982218306857
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982218306857?_rdoc=1&_fmt=high&_origin=gateway&_docanchor&md5=b8429449ccfc9c30159a5f9aeaa92ffb&dgcid=raven_sd_via_email

Mittwoch, 4. Juli 2018

Alles menschliche Wissen ist "Im Lichte der Evolution" zu betrachten

Alles menschliche Wissen ist "Im Lichte der Evolution" zu betrachten

Der Autor Gerhard Vollmer hat ein neues Buch heraus gebracht, das in der Zeitschrift "Biologie in unserer Zeit" folgendermaßen rezensiert wird (1):

"Hier gilt es, ein epochales Werk vorzustellen. Der Physiker und Philosoph Gerhard Vollmer hat fast 60 Disziplinen zusammengestellt, in denen die Evolution in seinen Augen schon eine wichtige Rolle spielt oder doch einnehmen könnte. Insbesondere behandelt er jene, die am Rande und/oder außerhalb der Biologie liegen. Da die Evolutionstheorie ursprünglich aus der Biologie stammt und die modernen Biowissenschaften aus einer Theorie ein Gebäude festgefügter Fakten geschaffen haben, erhebt sich die Frage, in welchem Maße zum Beispiel Disziplinen wie (evolutionäre) Ästhetik, Didaktik oder Ethik davon beeinflusst werden. Vollmer gibt dazu kluge und detaillierte Auskünfte."

Und (1):

"Der Text gliedert sich in vier Teile: Über Evolution, Darwin in den Wissenschaften (mit etwa 260 Seiten der umfangreichste Teil), Darwin und Philosophie sowie Darwin in der Philosophie. Der Rezensent ist beeindruckt von der überzeugenden Gedankenführung, von der Sachkenntnis des Autors und seiner klaren Analyse."

Es ist sofort klar, daß hier ein wichtiges Buch vorgelegt wurde. Es dürfte Edward O. Wilson's "Einheit des Wissens" ersetzen, bzw. seine Ausführungen auf den neuesten Stand bringen. Offenbar geht es sogar weiter, da wichtige Teile der Buches der Philosophie gewidmet sind. In einer weiteren Rezension (2) wird aus dem Buch selbst zitiert:

"Die Faszination des Themas liegt vor allem darin, wie der Evolutionsgedanke in nichtbiologischen Disziplinen Fuß gefasst hat." (S. 15)

Und:

"Auch und gerade Außenstehende sollen verstehen, worum es jeweils geht … Neugier allein könnte durchaus genügen … Ich stelle mir deshalb gern vor, daß man in dem Buch schmökert wie in einem Lexikon" (S. 16)

In der Rezension heißt es weiter (2):

"Die Faszination des Buches liegt für den Rezensenten, der noch sehr oft und mit Begeisterung darin "schmökern" wird, neben dem erschlossenen großen Wissensfundus vor allem in der schier unglaublichen Fülle an Erkenntnissen zur Rolle und Bedeutung der Evolutionstheorie in unterschiedlichsten – auch völlig unerwarteten – Disziplinen und in den dazu disziplinübergreifenden Gedanken des Autors."

Und (2):

"... oder auch das Kapitel "Evolutionäre Religionswissenschaft" (S. 276), das sich mit der Evolution von Religiosität, mit Neurotheologie, mit Evolutionärer Theologie sowie mit dem Wahrheitsgehalt religiöser Überzeugungen sachlich-kritisch beschäftigt; zudem auch mit Fragen, ob man schriftlose Religionen nachweisen kann, ob Religionen ihrerseits einer Evolution unterliegen, ob Religion nützlich ist und ob Gläubige bessere Menschen sind."

In solchen Büchern ist die Philosophie der Zukunft enthalten.
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1. Storch, Volker: Wissenschaften im Licht der Evolution. Rezension von Gerhard Vollmer: "Im Lichte der Evolution - Darwin in Wissenschaft und Philosophie", S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 2017 (613 S.). In: Biologie in unserer Zeit, 10 April 2018 https://doi.org/10.1002/biuz.201870217, http://www.wiley-vch.de/en/shop/journals/224
2. Pongraz, Gerfried: Rezension in: Humanistischer Pressedienst, 19.12.2016, https://hpd.de/artikel/im-lichte-evolution-13864
http://www.wiley-vch.de/en/shop/journals/224

Dienstag, 3. Juli 2018

"Zeit, weiter voranzuschreiten" - Stolze Worte des Evolutionsbiologen Simon Conway Morris

"Zeit, weiter voranzuschreiten" - Stolze Worte des Evolutionsbiologen Simon Conway Morris

Ob es eigentlich etwas Neues gibt vom von uns so sehr geschätzten Evolutionsbiologen Simon Conway Morris (1, 2)? Dazu kann man ja einmal Google Scholar-Treffer seit 2017 durchsehen ....

… Aha, eine Rezension (3). In ihr verteidigt Conway Morris das von ihm schon seit bald 20 Jahren propagierte Prinzip Konvergenz (2), nämlich als eines der grundlegendsten Prinzipien der Evolution. Abschließend schreibt der alte Kämpfer und Haudegen (3):

"Nach dieser robusten Verteidigung der Konvergenz - da werde ich natürlich weiter die Barrikaden bemannen, vor den Schüssen in Deckung gehen und freundlich hinunter lächeln auf das Gewühl der Massen? Nein, dafür besteht keine Notwendigkeit. Allein in der Zeitschrift 'Current Biology' zähle ich seit Beginn dieses Jahres mindestens sechs Mainstream-Arbeiten über Konvergenz. Offen gesagt, dieses ganze Geschäft wird mir zu populär. Es wird Zeit, weiter zu schreiten."

Original: "So, after this robust defence of convergence, surely I will continue to man the barricades, dodging the bullets and smiling sweetly at the swirling crowds? Hardly necessary. In Current Biology alone since the beginning of this year I count at least six Mainstream papers on convergence. Quite frankly, the whole business is becoming far too popular. Time to move on."

Sind das nicht stolze Worte eines Mannes, der in seinem Fach immer Avantgardist war, immer weit voraus den anderen? Solche Worte gefallen mir, sie sind ganz nach meinem Geiste: "Was, die Menge - der Mainstream - sind schon wieder viel zu dicht hinter mir aufgerückt? Zeit weiter zu schreiten!"

Alles, alles nur niemals Mainstream!
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1. Bading, Ingo: Vorlesung "Philosophie der Biologie I", 2018, https://www.youtube.com/watch?v=3_EL4tOTA7w
2.
https://de.wikipedia.org/wiki/Konvergenztheorie_(Evolution)
3. Conway Morris, Simon: Evolution’s weather vane? Book review of: Improbable Destinies: Fate, Chance and the Future of Evolution Jonathan B. Losos (Riverhead Books, New York; 2017), https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982217308965
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982217308965

Sonntag, 1. Juli 2018

Die einzigartige Situation in der heutigen Humangenetik

Die einzigartige Situation in der heutigen Humangenetik

In einer aktuellen Rezension im "Science Magazine" vom Mai 2018 (1) charakterisiert der Konstanzer Evolutionsbiologe Axel Meyer einleitend die derzeitige Forschungs- und Erkenntnis-Situation in der Humangenetik recht prägnant folgendermaßen:

"Mit hunderten von archäologisch gewonnenen menschlichen Genomsequenzen nur einen Fingertipp weit entfernt und mit Millionen von Genomsequenzen gegenwärtiger Menschen wie sie von Kunden von 'Mitmach-Genetik'-Firmen zur Verfügung gestellt werden, sind wir heute - mehr als jemals zuvor - in der Lage, Vermischungs- und Wanderungs-Bewegungen, sowie genetische Varianten in menschlichen Bevölkerungen zu entdecken, zu entziffern und zu interpretieren."

Original: "With hundreds of ancient human genome sequences at our fingertips and millions of contemporary samples provided by customers of consumer genetics companies, now - more than ever before - we are able to discover, decipher, and interpret mixing, migration events, and genetic variants in human populations."

Was für ein faszinierendes Geschehen, was für eine einzigartige historische Situation, die hier in wenigen Worten eingefangen ist, und aus der heraus ich - zum Beispiel - gerade auch in meinem heutigen Video wieder neueste Erkenntnisse erörtert habe (2).

Angesichts einer solchen prägnanten Analyse wie sie im Eingangssatz enthalten ist, erstaunt, daß Axel Meyer in der weiteren Rezension dann scheinbar nichts weiteres Staunenswertes aus dem gegenwärtigen Forschungs- und Erkenntnisfortschritt mitzuteilen weiß. Alles bleibt sehr im allgemeinen Bla-bla. Schade. Vielleicht erörtert er die inhaltliche Aspekte dieser Wissenschaftsrevolution ja noch einmal an anderer Stelle.

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1. Axel Meyer: Our inheritance. Rezension von "She Has Her Mother's Laugh: The Powers, Perversions, and Potential of Heredity" Carl Zimmer Dutton, 2018. 672 pp. http://science.sciencemag.org/content/360/6391/863
2. Bading, Ingo: "Ein Sohn der Sonne" - Die Indogermanen Asiens. https://youtu.be/FffGsyks8P8

http://science.sciencemag.org/content/360/6391/863