Biologie für Anfänger: Wie Sie die Grundlagen der Biologie leicht verstehen und die Geheimnisse des Lebens endlich lüften - inkl. Evolutionstheorie E-Book und Hörbuch

Malinde Bachmann

• E-Book-Herausgeber: Books on Demand
  Hörbuch-Herausgeber: Psiana Verlag
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2021

Seitenzahl: 69

Beschreibung

Bevor Sie in dieses Buch eintauchen, lehnen Sie sich noch einmal zurück, atmen Sie tief ein und werfen Sie einen Blick aus dem Fenster. Was sehen Sie? Sehen Sie Schmetterlinge, deren bunte Flügel im Sonnenlicht strahlen? Beobachten Sie vielleicht einen Vogel seine Eier ausbrüten? Blicken Sie auf Bienen, die gerade Blumen bestäuben oder regnet es vielleicht? Vermutlich ist der Blick aus dem Fenster für Sie bereits ein vertrauter Anblick und doch können Sie mir glauben, wenn ich Ihnen sage, dass genau dieser vertraute Anblick nach dem Lesen dieses Buches ein anderer sein wird, denn in die Biologie einzutauchen bedeutet, alles aus einer anderen Perspektive zu betrachten, um zu verstehen, wieso unsere Erde so ist, wie sie ist, und wieso wir so sind, wie wir sind. Dieses Buch beschäftigt sich mit den Grundzügen der Biologie. Und da die Biologie eine Wissenschaft ist, die sich mit Lebewesen beschäftigt, ist dieses Buch nicht nur geprägt von schlauen Theorien, klugen Naturwissenschaftlern und biologischen Prozessen, nein, vielmehr ist dieses Buch auch eine Geschichte über Sie! Biologie ist nichts, womit sich nur die Schüler in der Schule beschäftigen, worüber sich die Studenten in der Universität Vorlesungen anhören oder worüber die Forscher im Labor grübeln. Stattdessen ist Biologie das alltägliche Leben, das Sie und ich führen. Wenn Sie dieses Leben, Ihr Leben, auf einer ganz neuen Ebene näher kennenlernen wollen, dann ist dieses Buch genau das Richtige für Sie.

Leseprobe

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INHALT

Das erwartet Sie in diesem Buch

Was ist Biologie?

Definition Leben – Was sind wir?

Entstehung des Lebens – Wieso sind wir?

Evolution

Charles Darwin – Der Stärkste gewinnt!

Fossilien – Zeugen der Vergangenheit

Genetik

DNA – unsere Bauanleitung

Vererbung – Die Mendelschen Regeln

Mutationen – Sind sie immer schlecht?

Ökologie

Nahrungskette – Wer frisst wen?

Biotische und abiotische Faktoren – Belebtes und Unbelebtes

Wasserkreislauf – Die Reise eines Wassertropfens

Die kleinsten Einheiten

Zellen – Sind sie Lebewesen?

Bakterien – Wofür braucht man sie?

Ernährung

Fotosynthese – Wenn Pflanzen Hunger haben

Ernährung des Menschen – Wenn Menschen Hunger haben

Die Antworten auf die Fragen während des Buches:

Das erwartet Sie in diesem Buch

Bevor Sie in dieses Buch eintauchen, lehnen Sie sich noch einmal zurück, atmen Sie tief ein und werfen Sie einen Blick aus dem Fenster. Was sehen Sie? Sehen Sie Schmetterlinge, deren bunte Flügel im Sonnenlicht strahlen? Beobachten Sie vielleicht einen Vogel seine Eier ausbrüten? Blicken Sie auf Bienen, die gerade Blumen bestäuben oder regnet es vielleicht? Vermutlich ist der Blick aus dem Fenster für Sie bereits ein vertrauter Anblick und doch können Sie mir glauben, wenn ich Ihnen sage, dass genau dieser vertraute Anblick nach dem Lesen dieses Buches ein anderer sein wird, denn in die Biologie einzutauchen bedeutet, alles aus einer anderen Perspektive zu betrachten, um zu verstehen, wieso unsere Erde so ist, wie sie ist, und wieso wir so sind, wie wir sind.

Dieses Buch beschäftigt sich mit den Grundzügen der Biologie. Und da die Biologie eine Wissenschaft ist, die sich mit Lebewesen beschäftigt, ist dieses Buch nicht nur geprägt von schlauen Theorien, klugen Naturwissenschaftlern und biologischen Prozessen, nein, vielmehr ist dieses Buch auch eine Geschichte über Sie! Biologie ist nichts, womit sich nur die Schüler in der Schule beschäftigen, worüber sich die Studenten in der Universität Vorlesungen anhören oder worüber die Forscher im Labor grübeln. Stattdessen ist Biologie das alltägliche Leben, das Sie und ich führen. Wenn Sie dieses Leben, Ihr Leben, auf einer ganz neuen Ebene näher kennenlernen wollen, dann ist dieses Buch genau das Richtige für Sie.

Was ist Biologie?

DEFINITION LEBEN – WAS SIND WIR?

Sie wissen sicherlich, dass Sie ein Lebewesen sind. Und mit Sicherheit wissen Sie auch, dass der Stuhl, auf dem Sie vielleicht gerade sitzen, kein Lebewesen ist. Aber haben Sie sich schon einmal Gedanken darüber gemacht, wieso Zellen Lebewesen sind, Viren aber nicht? Oder wieso Sie eines sind, der Stuhl aber nicht?

Nehmen Sie sich doch eine Minute Zeit, teilen Sie ein Blatt Papier in zwei Hälften auf und schreiben Sie auf der einen Hälfte alle Merkmale eines Stuhls auf, die Ihnen einfallen, und auf der anderen Hälfte alle Merkmale eines Menschen, die Ihnen in den Sinn kommen. Schlussfolgern Sie daraus, wie man den Begriff Lebewesen treffend definieren könnte.

Ganz schön schwer, nicht wahr?

Wenn Sie über die Definition eines Lebewesens nachdenken, werden Sie merken, dass es aufgrund der Vielfältigkeit und der großen Unterschiede zwischen den einzelnen Lebewesen nicht so einfach ist, den Begriff des Lebewesens zu definieren. Auch Wissenschaftlern fiel das in der Vergangenheit nicht leicht und auch heute gibt es noch Unstimmigkeiten. Doch inzwischen haben sich Wissenschaftler auf eine Definition geeinigt. Die zentralen Merkmale eines Lebewesens sind demnach:

Reizbarkeit (Wahrnehmung von Reizen und die Fähigkeit, auf sie zu reagieren)

Fähigkeit zur Fortpflanzung und damit zur Vermehrung

Wachstum und Entwicklung

Bewegung und Beweglichkeit (intern und extern)

Wechselwirkungen mit der Umwelt durch einen Stoff- und Energiewechsel

die Tatsache, dass Lebewesen von der Umwelt abgegrenzte Stoffsysteme sind.

Der Mensch besitzt all diese Fähigkeiten und ist somit ganz eindeutig ein Lebewesen. Die kleinste Einheit eines Lebewesens ist die Zelle. Es gibt also auch zwischen den Lebewesen scheinbar sehr große Unterschiede. Aber alle Lebewesen haben mehr gemeinsam, als man auf den ersten Blick vermuten würde.

Was denken Sie, wie groß die genetische Übereinstimmung zwischen uns Menschen und den Schimpansen sind? Die Antwort finden Sie am Ende dieses Kapitels.

Das Leben, wie wir es auf der Erde kennen, beruht auf der DNA und begann vor etwa 4 Milliarden Jahren, sich auf der Erde zu entwickeln. Die DNA ist die Bauanleitung für den Körper und befindet sich in den Zellen. Sowohl mit der DNA als auch mit der Entstehung von Leben werden wir uns in den folgenden Kapiteln noch genauer befassen.

Bis auf sehr wenige Ausnahmen haben alle Lebewesen, auch Kleinstlebewesen wie Bakterien, den gleichen genetischen Code und erzeugen aus 4 Nukleotiden und 20 Aminosäuren verschiedene Nukleinsäuren und Proteine, die eine Grundvoraussetzung für unser irdisches Leben sind.

Mit all dem beschäftigt sich die Biologie. Biologen setzen sich also grob gesagt mit allen lebenden Systemen und ihren jeweiligen Erscheinungsformen, mit der Entstehung und der Entwicklung des Lebens, mit den Wechselwirkungen zwischen verschiedenen lebenden Systemen untereinander und mit der Umwelt sowie mit den Vorgängen, die in lebenden Systemen vonstattengehen, auseinander.

ENTSTEHUNG DES LEBENS – WIESO SIND WIR?

Leben ist ein selbst herstellendes, selbst erhaltendes und fortpflanzungsfähiges System und somit etwas sehr Komplexes. Die Frage nach der Entstehung des Lebens ist eines der größten Rätsel der Menschheit, mit dem sich Naturwissenschaftler und Naturforscher schon seit langer Zeit auseinandersetzen. Bisher gibt es nur Theorien, doch jede Theorie hat ihre Schwachstelle und ihre Probleme. Es ist lediglich klar, dass der Beginn des irdischen Lebens vor etwa vier Milliarden Jahren seinen Lauf nahm, doch wie das geschah, ist eine bislang unbeantwortete Frage.

1953 versuchte der Student Stanley Miller der Frage nach der Entstehung des Lebens auf den Grund zu gehen, indem er die Umweltbedingungen auf der Erde von vor vier Milliarden Jahren in einem Glasgefäß nachstellte. 1953 war bereits bekannt, dass es zu diesen Zeiten, vor vier Milliarden Jahren, auf der Erde Riesenozeane gegeben haben muss. Diese stellte Miller nach, indem er einen Teil des Glasgefäßes mit Wasser füllte. Um den Wasserkreislauf, mit dem wir uns noch in einem der folgenden Kapitel näher beschäftigen werden, nachzustellen, nutzte Miller eine Heizung und eine Kühlanlage. Durch die hohen Temperaturen der Heizung verdampfte das Wasser, wechselte also aus dem flüssigen in den gasförmigen Zustand. Die Kühlanlage wiederum bewirkte, dass das verdampfte Wasser wieder kondensierte, also von dem gasförmigen Zustand zurück in den flüssigen Zustand überging. Außerdem dachte Miller, dass die Ur-Atmosphäre höchstwahrscheinlich aus einem Gasgemisch der Gase Ammoniak, Methan und Wasserstoff bestand und leitete deshalb diese drei Gase ebenfalls in sein Glasgefäß ein. Nun hatte er also die Ur-Erde von vor vier Milliarden Jahren in einem kleinen Gefäß nachgestellt. In dem Gasgemisch der Ur-Atmosphäre zündete Miller elektrische Entladungen, welche die Blitze eines Gewitters simulieren sollten, wie sie es damals auf der Erde gab. Diese Blitze lieferten nämlich Energie, die für chemische Reaktionen, also für die Umwandlung eines Stoffs in einen anderen Stoff, gebraucht wird. Mit seinem Experiment wollte Miller herausfinden, ob unter den damaligen Umweltbedingungen aus den vorhandenen Stoffen Wasser beziehungsweise Wasserstoff, Ammoniak und Methan neue Stoffe gebildet werden können, und lies seinem Versuch deshalb mehrere Tage Zeit, damit die Stoffe entsprechend reagieren konnten, ehe er das Wasser untersuchte. Bei dieser Untersuchung des Wassers stellte Miller fest, dass sich dort Aminosäuren gebildet hatten. Aminosäuren sind einer der wichtigsten Bestandteile aller Lebewesen und die Tatsache, dass diese sich unter den nachgestellten Umweltbedingungen gebildet hatten, zeigte Miller, dass aus den einfachen Gasen Wasserstoff, Methan und Ammoniak Aminosäuren entstehen können und damit also die Bausteine des Lebens. Er schlussfolgerte daraus also, dass unter den vor vier Milliarden Jahren vorherrschenden Umweltbedingungen recht gut Leben entstehen konnte.

Doch leider hatte Stanley Miller mit seiner Vorstellung über die Ur-Atmosphäre, bestehend aus Ammoniak, Methan und Wasserstoff, Unrecht und als man seinen Versuch mit realistischeren Bedingungen und einer anderen Atmosphäre wiederholte, entstanden dabei leider keine Aminosäuren.