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Widersinnige Dualität von Organen

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Widersinnige Dualität von Organen

Beitragvon Starfish1 am Sa 6. Mai 2017, 17:26

Warum sind eigentlich manche Organe für völlig unterschiedliche Dinge miteinander verbunden? Was ist der Nutzen im evolutionstheoretischen Sinn?

Beispiel Atemwege und Nahrungsaufnahme: Eine komplizierte Weiche sorgt mehr schlecht als recht (Hustenattacken oder Schlimmeres) dafür, dass durch den Mund aufgenommene Speisen und Getränke nicht in die Lunge geraten. Wären die Organe räumlich getrennt, gäbe es dieses Problem nicht. Hängt es mit dem Mechanismus zur Freihaltung der Atemwege zusammen?

Beispiel Nahrungsausscheidung und Fortpflanzung: auf den ersten Blick noch weniger erschließt sich der Zusammenhang der Organe für Abwasserentsorgung und Zeugung. Ich kann mir allenfalls vorstellen, dass primitive Vorfahren des Menschen sich am Geruch orientierten, um die richtige Stelle für das Zeugungsorgan zu finden.

Gibt es Belege dazu?
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Re: Widersinnige Dualität von Organen

Beitragvon Nasobēm am Sa 6. Mai 2017, 22:15

Starfish1 hat geschrieben:...Was ist der Nutzen im evolutionstheoretischen Sinn?

Kein 'Nutzen', kein 'Sinn'


Starfish1 hat geschrieben:..., dass primitive Vorfahren des Menschen sich am Geruch orientierten, um die richtige Stelle für das Zeugungsorgan zu finden.

Gibt es Belege dazu?

Nein, dazu gibt es keine Belege, weil es damit nichts zu tun hat. Du denkst viel zu kurz (was die Zeiträume anbetrifft).

Es wird verständlicher, wenn du viel früher mit der Suche beginnst. Während der Evolution findet für viele Strukturen ein Nutzungswandel statt. Sehr gut belegt ist das für die Kiemenbogen der Fische. Zwischen den Bogen entstehen bei den Fischen die Kiemen - daher der Name. Die Bogen lassen sich auch bei Säugern in der Embryonalphase nachweisen.

Jeder der Bogen besitzt seine eigene Blutversorgung, Nerven, Muskeln- und Knorpel.
Höhere Wirbeltiere - also auch Säuger - haben zwar keine Kiemen mehr aber aus den Kiemenbogen entwickeln sich viele Organe. Aus dem ersten Bogen z.B. Teile des Gesichts, Teile des Mittelohrs... usw.
Jedes dieser Organe nimmt 'seinen Nerv', 'seine Blutversorgung' usw mit. Für den ersten Bogen wäre das z.B. der fünfte Hirnnerv (Nervus trigeminus).
Das kann extreme Formen annehmen - siehe Giraffe. Dort macht z.B. ein Ast des 10. Hirnnervs (Nervus laryngeus recurrens) einen immensen Umweg und wird fast 5 Meter lang, ursprünglich war das der Nerv des 6. Kiemenbogens.

Um also zu verstehen, warum bestimmte Organe dicht zusammen liegen muss man weit in der Entwicklung der (Wirbel)tiere zurück gehen. Und vordergründige Erklärungen wie z.B. deine sind idR falsch.
Bei manchen reichen auch die Fische nicht aus sondern muss noch weiter zurück gedacht werden - Entstehung der Vielzelligkeit, Zelldifferenzierungen, Symmetrien, ...
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Re: Widersinnige Dualität von Organen

Beitragvon JAU am So 7. Mai 2017, 08:04

Vorteil der Kombination von Maul und Atemwegen bei Fischen liegt darin das man das man das Maul als Pumpe nutzt und die Atmung dadurch effizienter wird.

Hat aber durchaus noch andere Vorzüge: Fische erzeugen beim Zuschnappen einen Unterdruck mit der sie die Nahrung ins Maul saugen. Um dabei aber nicht selbst beschleunigt zu werden erzeugen sie über die Kiemen einen Gegenimpuls.


Evolution ist nicht perfekt. Sie fabriziert jede Menge Altlasten.


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Re: Widersinnige Dualität von Organen

Beitragvon Starfish1 am So 7. Mai 2017, 10:56

Nasobēm hat geschrieben:
Starfish1 hat geschrieben:...Was ist der Nutzen im evolutionstheoretischen Sinn?

Kein 'Nutzen', kein 'Sinn'

Schon klar. Ich meinte Nutzen bzw. Sinn im Sinne von Überlebensmöglichkeit oder ggf. einem Überlebensvorteil.

Nasobēm hat geschrieben:Sehr gut belegt ist das für die Kiemenbogen der Fische. Zwischen den Bogen entstehen bei den Fischen die Kiemen - daher der Name. Die Bogen lassen sich auch bei Säugern in der Embryonalphase nachweisen.

Ich habe schon gehört von seltenen Missbildungen bei Menschen, die Reste von Kiemen vage sichtbar werden lassen. Deine Ausführungen dazu sind aber interessant.

Nasobēm hat geschrieben:Bei manchen reichen auch die Fische nicht aus sondern muss noch weiter zurück gedacht werden - Entstehung der Vielzelligkeit, Zelldifferenzierungen, Symmetrien, ...

Du meinst also, dass es allein Altlasten sind? Dann frage ich mal andersrum: gibt es eigentlich Tiere, bei denen Atmung und Nahrungseingang bzw. Nahrungsausgang und Fortpflanzungsorgane getrennt sind?

JAU hat geschrieben:Hat aber durchaus noch andere Vorzüge: Fische erzeugen beim Zuschnappen einen Unterdruck mit der sie die Nahrung ins Maul saugen. Um dabei aber nicht selbst beschleunigt zu werden erzeugen sie über die Kiemen einen Gegenimpuls.

Gegenimpuls sehe ich hier nicht, denn das Einsaugen des Wassers beschleunigt den Fisch vorwärts, und das Ausstoßen durch die Kiemen, so wie es in dem Video gezeigt wurde, beschleunigt den Fisch ebenfalls vorwärts. Entscheidender scheint eher zu sein, dass das eingesogene Wasser nicht wieder nach vorne ausgestoßen werden muss, um die Nahrung nicht wieder zu verlieren. Aber warum muss das durch dieselbe Öffnung passieren, durch die ansonsten auch Wasser für die Sauerstoffatmung eingesogen wird?
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Re: Widersinnige Dualität von Organen

Beitragvon SilverBullet am So 7. Mai 2017, 11:53

Wenn man bei Lebewesen ein Detail isoliert betrachtet und dann explizit nach dem Hintergrund einer Optimierung für dieses Detail fragt, dann würde ich sagen: es muss nicht unbedingt eine Optimierung, also ein Nutzen dahinter stecken.

Letztlich hat sich das Gesamtlebewesen angepasst und auf „dem Weg“ dieser Anpassung können sich auch Konstellationen ergeben haben, die keine Optimierung aber auch keine signifikante Schwierigkeit darstellen.

Ich würde dies sogar als Indiz für einen „planlosen Entstehungsvorgang“ ansehen, denn wenn ein „Designer“ sein Copyright dort anbringen würde, dann würde jeder gleich sagen „hey Freundchen, hier haste aber mal mächtig kräftig geschlampert“.
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Re: Widersinnige Dualität von Organen

Beitragvon Nasobēm am So 7. Mai 2017, 12:18

Starfish1 hat geschrieben:Du meinst also, dass es allein Altlasten sind?

Wenn man das so nennen will - ja.
Es entwickelt sich ja immer eine Struktur aus etwas Vorhandenem in sehr kleinen Schritten - bei denen jeder Schritt nicht nur ein lebensfähiges sondern auch fortpflanzungsfähiges Individuum hervorbringen muss. Soll sich ein Merkmal in einer Population dann auch noch durchsetzen muss es auch noch Vorteile bieten. Manchmal tut es das nicht sofort - sondern z.B. erst wenn sich Umweltbedingungen ändern. Eine Art mit einer hohen Variation in der Population - unterschiedliche Merkmale ist daher idR variabler in der 'Anpassung' an andere Umstände.
Daher ist Evolution kein isolierter Vorgang sondern muss immer als komplexer Mechanismus begriffen werden. Und da spielen nicht nur genetische Mutationen eine Rolle sondern auch Zufälle.

Starfish1 hat geschrieben:Dann frage ich mal andersrum: gibt es eigentlich Tiere, bei denen Atmung und Nahrungseingang bzw. Nahrungsausgang und Fortpflanzungsorgane getrennt sind?

Kraken z.B. (wie andere Kopffüßer auch). Bei den Männchen ist ein Arm zum 'Geschlechtsorgan' umgewandelt den sie in die Mantelhöhle des Weibchens einführen und Samenpakete deponieren.
Insekten haben Nahrungsaufnahme und Atmung getrennt - aber die haben ja auch keine Lungen. Bei Landtieren haben die sich entwickelt weil Fische in O2armen Wasser einen Vorteil hatten, wenn sie den Mund über die Wasseroberfläche strecken konnten und Luft in den Mund aufnehmen konnten. Die Schleimhaut dort kann begrenzt Sauerstoff aufnehmen. Wer Luft schlucken konnte war noch mehr im Vorteil. Luft bildet im Magen/Darm eine Blase, die sich oben sammelt - Diffusion von Sauerstoff durch die Wand ins Blut, Taschenbildung... usw. Außerdem war die Bildung von Schwimmblasen auch anderweitig vorteilig.

Bei der räumlichen Nähe von Genitalsystem zum Ausscheidungssystem muss man sich die Entwicklung der Befruchtungs-und Ausscheidungssysteme anschauen. Bei Vögeln und Kloakentieren münden Harnsystem, Darm und Genitalsystem noch in eine Öffnung - der Kloake. Es eine Rolle, dass sich beide Systeme aus dem gleichen Keimblatt entwickeln. Keimblätter sind Zellschichten die sich (vereinfacht) aus der befruchteten Eizelle durch Teilung der Zellen und Faltung der Blastula bilden und die Ausgangsmaterial' für die unterschiedlichen Organsysteme sind.

Aber da wird es schnell ziemlich schwierig. Für viele Begriffe gibt es da gar keine deutschen Namen.HIER z.B. eine kurze Zusammenfassung zur Embryoloie des Urogenitalsystems und da weiß man noch nichts über die Evolution davon. Dann muss man weiter im Stammbusch der Tiere zurück gehen - mindestens Fische, besser noch ...Schwämme, Seegurken.... :)

Ganz unterhaltsames Buch:
Der Fisch in uns: Eine Reise durch die 3,5 Milliarden Jahre alte Geschichte unseres Körpers.
von Neil Shubin und Sebastian Vogel
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Re: Widersinnige Dualität von Organen

Beitragvon Starfish1 am So 7. Mai 2017, 22:58

Nasobēm hat geschrieben:Es entwickelt sich ja immer eine Struktur aus etwas Vorhandenem in sehr kleinen Schritten

Aber es muss ja nicht bei einer Linie bleiben. Dawkins hat z.B. geschrieben, dass man im Tierreich sieben völlig unabhängige Entwicklungslinien von Augen kennt, die Natur hat also mindestens siebenmal Sehorgane "erfunden", die teilweise auch ganz unterschiedlich funktionieren. Ähnlich hätten sich auch Atemwege und andere Organe nochmal unabhängig entwickeln können. Wobei ich bei den Genitalien gerade stutzig werde, Fortpflanzungsorgane können sich ja schlecht wie Augen aus etwas anderem völlig neu bilden, ohne dass gewissermaßen die Fortpflanzungskette vorher abgerissen wäre. Aber Blasen- und Darmausgang hätten sich verlagern können.

Nasobēm hat geschrieben:Ganz unterhaltsames Buch:
Der Fisch in uns: Eine Reise durch die 3,5 Milliarden Jahre alte Geschichte unseres Körpers.
von Neil Shubin und Sebastian Vogel

Danke für den Tipp! Nach kurzer Recherche habe ich die zugehörige TV-Doku "Your Inner Fish" auf YouTube gefunden. Kriegt man schneller durch als das Buch.
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Re: Widersinnige Dualität von Organen

Beitragvon Nasobēm am Mo 8. Mai 2017, 09:29

Starfish1 hat geschrieben:...Ähnlich hätten sich auch Atemwege und andere Organe nochmal unabhängig entwickeln können.

zum einen gibt es ja unterschiedliche Atemorgane - hab ich doch schon geschrieben: Insekten - die haben Tracheen - die allerdings nur bis zu einer gewissen Größe der Tiere funktionieren können. Bei Augen sind andere Voraussetzungen gegeben als bei Lungen und Geschlechtsorganen. Es spielt also auch eine Rolle in welchem Stadium der Evolution etwas entsteht. Eine neue Struktur muss mit vorhandenen Strukturen kompatibel sein. Und manchmal sind bestimmte Strukturen zwingen notwendig, damit eine neu Entwicklung überhaupt 'einen Boden' hat.
Jedes Auge ist bei einer lichtempfindlichen Zelle gestartet. Und eine lichtempfindliche Zelle kann sich überall bilden, ob der Platz dann aber Vorteile hat zeigt sich erst bei Benutzung - Augen in den Kniekehlen waren vielleicht weniger vorteilig? :)

Starfish1 hat geschrieben: ..TV-Doku "Your Inner Fish" auf YouTube gefunden. Kriegt man schneller durch als das Buch.

:lol: 'schneller' ist nicht immer gleich 'besser'
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