Evolution

Wissenschaft Biologie
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Hallo zusammen,

seit einiger Zeit beschäftige ich mich, als fachfremder Laie, etwas intensiver mit der Evolution. Die meisten Bücher die ich zu diesem Thema gelesen habe beschreiben recht ausführlich die Prinzipien und die Folgen des Wechselspiels aus Mutation und Selektion oder korrelieren molekular-genetische Befunde mit paläontologischen Erkenntnissen. Alles wunderbar und auch gut nachvollziehbar.

Zwei Fragen interessieren mich aber besonders und ich hätte von Euch gerne ein paar Hinweise wie ich hier weiterkomme.

Die erste Frage bezieht sich auf die Entwicklung der Geschlechter. Männchen und Weibchen haben bei allen Säugetieren (und nicht nur dort) eine getrennte organische Ausstattung um Nachkommen zu zeugen bzw. auszutragen und zu gebären. Beide Geschlechter müssen dazu natürlich perfekt aufeinander abgestimmt sein. Hier liegt mein Problem. Wann hat die Auftrenung der geschlechter stattgefunden und wie wurden derart komplexe und geschlechtsspezifische Vorgänge von der Natur entwickelt und synchronisiert? War es eine graduelle Entwicklung oder gab es irgendwann plötzlich zwei Geschlechter die in der Lage waren Nachwuchs zu zeugen? Vielleicht klingt diese Frage etwas laienhaft, aber ich hoffe ich habe mich verständlich ausgedrückt.

Meine zweite Frage beschäftigt sich mit der Evolution vor dem Hintergrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik. Verkürzt könnte man sagen, dass Vorgänge in der Natur nur dann erlaubt sind, wenn sie zu einer Erhöhung der Entropie führen oder ganz unwissenschaftlich ausgedrückt: wenn sie die Unordnung des Gesamtsystems erhöhen. Die Organisation von Molekülen zu lebenden Zellen und weiter zum Menschen ist leztlich nur möglich, wenn dadurch die Gesamtentropie gesteigert wurde. Hier liegt in meinen Augen ein Widerspruch und ich würde gerne wissen, welche Wissenschaftlich sich bereits mit dieser Frage auseinandergesetzt haben.

Vielen Dank und Gruss
Tom

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Hallo

Die erste Frage bezieht sich auf die Entwicklung der
Geschlechter. Männchen und Weibchen haben bei allen
Säugetieren (und nicht nur dort) eine getrennte organische
Ausstattung um Nachkommen zu zeugen bzw. auszutragen und zu
gebären. Beide Geschlechter müssen dazu natürlich perfekt
aufeinander abgestimmt sein. Hier liegt mein Problem. Wann hat
die Auftrenung der geschlechter stattgefunden und wie wurden
derart komplexe und geschlechtsspezifische Vorgänge von der
Natur entwickelt und synchronisiert? War es eine graduelle
Entwicklung oder gab es irgendwann plötzlich zwei Geschlechter
die in der Lage waren Nachwuchs zu zeugen? Vielleicht klingt
diese Frage etwas laienhaft, aber ich hoffe ich habe mich
verständlich ausgedrückt.

IMHO ein „Alles oder nichts“ - Sprung:

http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_sex

 ...
 All sexually reproducing organisms 
 derive from a common ancestor which 
 was a single celled eukaryotic species. 
 Many protists reproduce sexually, as do 
 the multicellular plants, animals, and fungi. 
 There are a few species which have secondarily 
 lost this feature.
 ...

 ...
 - Sex creates novel genotypes more rapidly
 - Sex increases resistance to parasites
 - Sex allows reconstruction of mutation-free individuals
 ...

Meine zweite Frage beschäftigt sich mit der Evolution vor dem
Hintergrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik.
Verkürzt könnte man sagen, dass Vorgänge in der Natur nur dann
erlaubt sind, wenn sie zu einer Erhöhung der Entropie führen
oder ganz unwissenschaftlich ausgedrückt: wenn sie die
Unordnung des Gesamtsystems erhöhen. Die Organisation von
Molekülen zu lebenden Zellen und weiter zum Menschen ist
leztlich nur möglich, wenn dadurch die Gesamtentropie
gesteigert wurde. Hier liegt in meinen Augen ein Widerspruch
und ich würde gerne wissen, welche Wissenschaftlich sich
bereits mit dieser Frage auseinandergesetzt haben.

http://en.wikipedia.org/wiki/Entropy_and_life

 ...
 living organisms preserve their internal order by taking 
 from their surroundings free energy, in the form of 
 nutrients <u>or sunlight</u>, and returning to their 
 surroundings an equal amount of energy as heat and 
 entropy
 ...

Das effektiv wirkende System ist also
das gesamte Sonnensystem mit seinem
Lebenszyklus.

Grüße

CMБ

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Meine zweite Frage beschäftigt sich mit der Evolution vor dem
Hintergrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik.
Verkürzt könnte man sagen, dass Vorgänge in der Natur nur dann
erlaubt sind, wenn sie zu einer Erhöhung der Entropie führen
oder ganz unwissenschaftlich ausgedrückt: wenn sie die
Unordnung des Gesamtsystems erhöhen.

Hallo Tom,

die Thermodynamik ist eine Theorie der Gleichgewichtszustände. Lebende Systeme sind aber nie im Gleichgewicht, das Leben auf der Erde als Ganzes entwickelt sich ständig weiter, und so betrachtet muss es das wohl auch. Und wie schon bemerkt, ist die Erde auch als Ganzes kein abgeschlossenes System, denn ihr wird Energie zugeführt.

Gruss Reinhard

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Hallo Tom,

Meine zweite Frage beschäftigt sich mit der Evolution vor dem
Hintergrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik.
Verkürzt könnte man sagen, dass Vorgänge in der Natur nur dann
erlaubt sind, wenn sie zu einer Erhöhung der Entropie führen
oder ganz unwissenschaftlich ausgedrückt: wenn sie die
Unordnung des Gesamtsystems erhöhen.

Die Sonne alleine kann kein Leben hervor bringen, die Energie wird gleichmässig abgestrahlt und verteil.

Ein Planet hilft dann schon mal weiter. Er absorbiert auf seiner Sonnenseite die Energie der Sonne und auf der anderen Seite strahlt er die Energie wieder ab. Es ergibt sich also ein Potentialgefälle und somit eine erste Störung.
Ist aber noch langweilig da der Energietransport recht gleichmässig ist.
Wenn sich der Planer jetzt noch dreht, wird der Energietransport erst schön chaotisch und zusammen mit der Atmosphäre entsteht das Wetter. Also noch mehr Unordnung.

Jetzt setzt du noch Lebewesen auf diese Welt. Diese absorbieren Sonnenenergie und speichern diese chemisch. Je nach Lust und Laune geben diese die Energie teilweise wieder frei und nehmen weitere Energie auf.
Es wird also noch unordentlicher…

MfG Peter(TOO)

5

Huhu!

Hier liegt mein Problem. Wann hat die auftrenung der
geschlechter stattgefunden und wie wurden
derart komplexe und geschlechtsspezifische Vorgänge von der
Natur entwickelt und synchronisiert? War es eine graduelle
Entwicklung oder gab es irgendwann plötzlich zwei
Geschlechter die in der Lage waren Nachwuchs zu zeugen?

Frage mit der Entropie wurde schon beantwortet, für die Frage mit den Geschlechtern will ich wenigstens eine Teilantwort liefern:
Gehen wir mal davon aus, das es bereits Sex gibt (d.h. eine Fortpflanzung, bei der ein Embryo aus einer Verschmelzung von 2 Gameten entsteht).

Wenn es keine unterschiedlichen Geschlechter gibt, d.h. die Verschmelzung von 2 identischen Gameten, sind sie ein Kompromiss aus Beweglichkeit (sie müßen irgendwie ihr Pendant finden) und Nährstoffvorat (um den entstehenden Embryo zu ernähren).

Punkt 1 erfordert einen möglichst kleinen Gameten, der möglichst wenig Last mit sich herumschleppt, um mit einem gegebenen Energievorat möglichst weit zu kommen,

Punkt 2 erfordert eine möglichst große Zelle, die einen großen Vorat mit sich herumschleppt.

Wie man auf den ersten Blick sieht, sind das zwei sehr unterschiedliche Ziele, die sich am leichtesten lösen lassen, in dem sich ein Teil der Population auf kleine, bewegliche Zellen spezialisiert.
Vor der Entwicklung von 2 Geschlechtern oder zumindest 2 Gametenarten (gegeben bei allen Zwittern, z.B. Regenwürmern):

Das Problem, das bei einer verschmelzung von kleinen, beweglichen Zellen entsteht, ist das der Embryo dann wenig Lebensfähig ist, weil er kaum Grundlage für die ersten paar Zellteilungen hat.

Die andere Tendenz sind große, relativ unbewegliche Zellen, wo das Problem entsteht, das zwei von ihnen sich kaum begegnen werden, was wiederrum eine evolutionäre Sackgasse darstellt.

Am einfachsten läßt sich das Problem lösen, in dem sich halt ein Teil auf Lösung eins (bewegliche Zellen, Extrembeispiel sind Säugerspermien, die aus nichts als ein bischen ATP, DNA und einigen Mitochondrien bestehen) und ein anderer Teil der Population auf schwere, unbewegliche Zellen spezialisiert (das Beispiel, das mir da gerade einfällt sind Straußeneier).

Was bedeutet, das auch ohne 2 explizite Geschlechter zu haben es eine Tendenz zur Entwicklung von zwei Erscheinungsformen gibt; und da es einen Nachteil mit sich bringt, wenn sich zwei Gameten der selben Sorte paaren, macht es Sinn, da eine Schranke einzubauen.
Und Zack! hat man zwei Geschlechter.

Der Rest (Verschiedene Erscheinungsformen, eierlegen/lebendgebären) sind weiterentwicklungen des Ursprungskonzepts.

So, ich hoffe geholfen zu haben,
viele Grüße,
Ph.

6

Hallo Scrabz

Am einfachsten läßt sich das Problem lösen, in dem sich halt
ein Teil auf Lösung eins (bewegliche Zellen, Extrembeispiel
sind Säugerspermien, die aus nichts als ein bischen ATP, DNA
und einigen Mitochondrien bestehen) und ein anderer Teil der
Population auf schwere, unbewegliche Zellen spezialisiert (das
Beispiel, das mir da gerade einfällt sind Straußeneier).

Das ist de facto die Weismannsche Keimbahntheorie (?).
http://en.wikipedia.org/wiki/August_Weismann

Grüße

CMБ

7

Hi,

wenn ich auch noch meinen bescheidenen Senf dazugeben dürfte…

Die erste Frage bezieht sich auf die Entwicklung der
Geschlechter. Männchen und Weibchen haben bei allen
Säugetieren (und nicht nur dort) eine getrennte organische
Ausstattung um Nachkommen zu zeugen bzw. auszutragen und zu
gebären. Beide Geschlechter müssen dazu natürlich perfekt
aufeinander abgestimmt sein. Hier liegt mein Problem. Wann hat
die Auftrenung der geschlechter stattgefunden und wie wurden
derart komplexe und geschlechtsspezifische Vorgänge von der
Natur entwickelt und synchronisiert? War es eine graduelle
Entwicklung oder gab es irgendwann plötzlich zwei Geschlechter
die in der Lage waren Nachwuchs zu zeugen? Vielleicht klingt
diese Frage etwas laienhaft, aber ich hoffe ich habe mich
verständlich ausgedrückt.

Eine sprunghafte Entwicklung stelle ich mir unwahrscheinlich vor, da in der Regel mehrere Genveränderungen auf einmal notwendig sein müssten, um aus einer eingeschlechtlichen Art eine zweigeschlechtliche zu machen.

Ich stelle mir eher eine graduelle Entwicklung vor. Dazu kann man sich z.B. die enwicklungsgeschichtlich frühen Tierarten z.B. Quallen ansehen. Dort erkennt man, dass es z.B. Zwitter gibt und Quallen die sich mit so etwas wie eine vegetativer Vermehrung fortpflanzen. Ähnliche Entwicklungen sieht man ja auch im Pflanzenreich. Diese Doppelfunktion hat zum Vorteil, dass die Evolution erst einmal bei der Entwicklung der Geschlechtsorgane „herumspielen“ kann, ohne dass gleich die ganze Art gefährdet wäre (will sagen: Der Selektionsdruck auf die Entwicklung eingeschlechtlicher Fortpflanzungsorgane wäre verringert).

Es klingt daher IMHO plausibel, dass am Anfang Arten mit vegetativer Fortpflanzung existierten, aus denen dann Zwitter entstanden, die sich dann wiederum durch Mutation und Selektion in zweigeschlechtlichen Arten weiterentwickeln konnten.

Die Organisation von
Molekülen zu lebenden Zellen und weiter zum Menschen ist
leztlich nur möglich, wenn dadurch die Gesamtentropie
gesteigert wurde.

Genau richtig. Die Abnahme der Entropie bei Aufbau von Zellen wird mit einer enormen Zunahme der Gesamtentropie im Universum erkauft, denn die Zelle verbraucht Energie (z.B. über Photosynthese) und/oder zersetzt hochmolekulare Substanzen (Proteine, Zucker, Fette) um den eigenen Energiebedarf zu decken.

Etwas unwissenschaftlich aber anschaulich gesprochen: Wenn Du dir vorstellst, wie viel Nahrung Du in Deinem Leben aufnimmst und wie viele „Hinterlassenschaffen“ Du daraus auf dem stillen Örtchen produzierst, wirst Du wohl kaum noch bestreiten, dass die Gesamtentropie zugenommen hat.

Die Wissenschaft die sich (unter anderem) damit beschäftigt, ist übrigens die Biophysik bzw. Biophysikalische Chemie.

Gruß,
Sax

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Hey Semjon,

Das ist de facto die Weismannsche Keimbahntheorie (?).
http://en.wikipedia.org/wiki/August_Weismann

Danke für die Quelle, ich hatte vergessen, wo ich die Theorie herhatte.
Wobei ich sie aus irgendeiner Publikation herhabe, die aktueller ist als Weissmann.

Viele Grüße!
Ph.

9

Hallo,

beide Fragen sind ja schon beantwortet, zur ersten Frage habe ich aber noch eine hoffentlich hilfreiche Anmerkung:

Sicher war die Entwicklung der Zweigeschlechtlichkeit graduell und sie hat schon bei einzelligen Lebensformen begonnen. Wir wissen, dass zB. Bakterien gerne genetisches Material austauschen. Ein solcher Austausch war am Anfang der Evolution lebendiger Systeme ganz wesentlich und wahrscheinlich so prominent, dass es schwer ist, in diesem Zusammenhang von Individuen oder gar Arten zu sprechen. Doch das nur am Rande. Der Austausch von genetischem Material ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Gene ihre „fitness“ in einer Zelle mit sehr ähnlicher Aussattung (d.h. in einer Zelle der selben „Art“) schon bewiesen haben. Daher ist nicht verwunderlich, dass die generellen Mechanismen zum Austausch von Genen so verfeinert wurden, dass zunächst bevorzugt, später dann ausschließlich ein Austausch mit Zellen der selben „Art“ durchgeführt wurden.

Wenn man sehr große Teile des Genoms dazu extra nochmal kopiert, um sie austauschen zu können, kann man die Kopie auch gleich beibehalten. Das hat den weiteren Vorteil, dass man zwei unterschiedliche Kopien gleichzeitig hat und so Gene auf einer Kopie durch Mutation zunächst ihre Funktion einbüßen können, um villeicht später im Zusammenhang mit weiteren eintretenden Veränderungen sich doch noch als nützlich erweisen können.

Die Entwicklung spezialisierter Zellen zu „männlichen“ und „weiblichen“ Zellen fand wahrscheinlich mehrfach statt. Vorallem wohl, um die effektive Austauschraten zu erhöhen. Das dem so ist, kann man in mathematischen Modellen zeigen. Bakterien bestimmen durch das Vorhandensein eines „F+“-Faktors, ob sie „Geber“ oder „Nehmer“ sind. Hefen (einzellige Pilze) haben auch so einen Schalter, der ihren „mating type“ bestimmt. Dieser Schalter kann je nach Umweltbedingung zwischen zwei Varianten umgeschaltet werden. Es paaren sich nur Hefezellen mit unterschiedlichem „mating type“.

Vielzellige Organismen konnten nun erstmals Zellen spezialisieren. Auch dieser Vorgang lieft wohl graduell, wo zunächst im Prinzip jede Zelle durch Stimulation zur Keimzelle werden konnte, sich später aber die Sequenz der Differenzierung immer mehr auf eine sogenannte Keimbahn verlegt hat. Dass Eier groß sind und Spermien klein, ist ein Variante, die wohl auch mehrfach in der Evolution parallel entwickelt wurde. Es bietet den Vorteil, dass die goßen Eier mit überproportional viel Nährstoffen an den Start geschickt werden können, wobei ihre dadurch mangelhafte Mobilität durch die der winzigen Spermien ausgeglichen wird.

In Wirklichkeit war das allen wahrscheinlich viel komplizierter und verstrickt mit viel mehr Wechselseitigen Beeinflussungen, vielleicht fehlen in der Beschreibung immer noch wesentliche Details, aber so ungefähr könnte es im Großen und Ganzen abgelaufen sein.

LG
Jochen

10

Hallo,

noch eine Ergänzung zur Frage, warum 2 Geschlechter: ohne Sex wäre das Genom zu starr und unveränderlich, alle Nachkommen wären identisch wie Zwillinge und würden etwa von einer Krankheit alle zusammen hingerafft. Es sei denn, die Mutationsrate wäre aus anderen Gründen sehr hoch - vielleicht gäbe es auf einem stark radioaktiven Planeten keinen Sex.

Bei 3 oder mehr Geschlechtern wäre dagegen die Wahrscheinlichkeit zu gering, ein zur Fortpflanzung geeignetes Tripel usw. zusammen zu bekommen. Tierarten mit geringer Populationsdichte wie Eisbären haben so schon ihre Probleme. Man stelle sich vor, ein moderner Grossstadtmensch müsste nicht nur Mr/Mrs Right finden, sondern 2 davon - die Menschheit würde aussterben.

Gruss Reinhard

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Hallo Jo

Sicher war die Entwicklung der Zweigeschlechtlichkeit graduell
und sie hat schon bei einzelligen Lebensformen begonnen. Wir
wissen, dass zB. Bakterien gerne genetisches Material
austauschen. Ein solcher Austausch war am Anfang der Evolution
lebendiger Systeme ganz wesentlich und wahrscheinlich so
prominent, dass es schwer ist, in diesem Zusammenhang von
Individuen oder gar Arten zu sprechen. Doch das nur am Rande.
Der Austausch von genetischem Material ist besonders dann
vorteilhaft, wenn die Gene ihre „fitness“ in einer Zelle mit
sehr ähnlicher Aussattung (d.h. in einer Zelle der selben
„Art“) schon bewiesen haben. Daher ist nicht verwunderlich,
dass die generellen Mechanismen zum Austausch von Genen so
verfeinert wurden, dass zunächst bevorzugt, später dann
ausschließlich ein Austausch mit Zellen der selben „Art“
durchgeführt wurden.

Außer vielleicht, daß eben bei den Bakterien (sowieso) und
vor allem den ersten Eukaryonten „Genaustausch“ und „Sex“
(Reproduktion) nichts miteinander zu tun hatten.

Das wäre möglicherweise der Schlüssel: die
Verbindung von Genaustausch mit Reproduktion
bringt die sexuelle Reproduktion hervor.

Grüße

CMБ

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Hallo,

Außer vielleicht, daß eben bei den Bakterien (sowieso) und
vor allem den ersten Eukaryonten „Genaustausch“ und „Sex“
(Reproduktion) nichts miteinander zu tun hatten.

Hier wirfst Du biologische Begriffe durcheinander:

In der Biologie ist „Sex“ = „Genaustausch“ (oder auch Rekombination genetischer Information von versch. Individuen) und hat zunächst nichts mit Fortpflanzung/Reproduktion zu tun.

Von Fortpflanzung spricht man erst bei Mehrzellern, wo von einzelnen Zellen ausgehend ein neues Individuum gebildet wird. Das gann sowohl geschlechtlich als auch ungeschlechtlich erfolgen.

Auch ist die geschlechtliche Fortpflanzung nicht immer mit einer Vermehrung verbunden.

LG
Jochen

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Hallo,

Außer vielleicht, daß eben bei den Bakterien (sowieso) und
vor allem den ersten Eukaryonten „Genaustausch“ und „Sex“
(Reproduktion) nichts miteinander zu tun hatten.

Hier wirfst Du biologische Begriffe durcheinander:
In der Biologie ist „Sex“ = „Genaustausch“ (oder auch
Rekombination genetischer Information von versch. Individuen)
und hat zunächst nichts mit Fortpflanzung/Reproduktion zu tun.

Richtig, klären wir erstmal die Bgriffe:
http://web.ebscohost.com/ehost/detail?vid=1&hid=13&s…

 ...
 Through the centuries, sex has had a variety of meanings
 in biological literature. For example, in two edited books 
 on the evolution of sex (Michod and Levin 1988; Halvorson
 and Monroy 1985), <u>no two chapters or authors had exactly</u>
<u>the same definition</u>. In this paper, I follow the usage by
 Margulis and Sagan (1986) and define <u>sex</u> in the broadest
 sense _to include any natural process that combines genes  
 from more than a single source in an individual cell_ . This
 definition of sex thus includes any horizontal transmission 
 of genetic materials in natural environments and includes 
 conventional sex in eukaryotes that involves cell fusion and
 meiosis; genetic exchange among viral particles; and prokaryotic
 sex such as transformation, transduction, and conjugation.

 To avoid confusion, <u>recombination</u> is defined as _breakage   
 and reunion of genetic materials in genomes (DNA or RNA)   
 and includes both crossing-over and independent assortment_ . 
<u>Reproduction</u> refers to _processes that replace or   
 increase the number of cells or organisms in populations_ .
 ...

Werd ich mal versuchen zu verdauen :wink:

Grüße

CMБ

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Evolution - Vielen Dank
Herzlichen Dank für Eure Antworten.
Ich bin nun ein gutes Stück weiter gekommen.

Frohe Feiertage
Tom

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Hallo Tom, 10.04.2009
zu deiner 1. Frage vom 08.04.09, 21:19: „Wann hat die Auftrennung der Geschlechter stattgefunden und wie wurden derart komplexe und geschlechtsspezifische Vorgänge von der Natur entwickelt und synchronisiert? War es eine graduelle Entwicklung oder gab es irgendwann plötzlich zwei Geschlechter die in der Lage waren Nachwuchs zu zeugen?“
– Diese Frage läßt sich gut mit Hilfe des Studiums der Fortpflanzungsvorgänge bei dem entwicklungsgeschichtlich sehr alten Pflanzenstamm der Algen beantworten (etwa das Buch: ‚Algen’ C. van den Hoek, 3. Aufl., Springer Verlag, 1993). Bei ihnen finden sich alle Arten von ungeschlechtlicher und sexueller Vermehrung. Z.B. besitzt die Alge Cladophora vagabunda geschlechtliche Vermehrung. Cladophora glomerata ist morphologisch praktisch mit Cladophora vagabunda identisch, unterscheidet sich von dieser Art jedoch durch das Fehlen geschlechtlicher Vermehrung.
Zur 2. Frage: „Meine zweite Frage beschäftigt sich mit der Evolution vor dem Hintergrund des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik. Verkürzt könnte man sagen, dass Vorgänge in der Natur nur dann erlaubt sind, wenn sie zu einer Erhöhung der Entropie führen oder ganz unwissenschaftlich ausgedrückt: wenn sie die Unordnung des Gesamtsystems erhöhen. Die Organisation von Molekülen zu lebenden Zellen und weiter zum Menschen ist leztlich nur möglich, wenn dadurch die Gesamtentropie gesteigert wurde. Hier liegt in meinen Augen ein Widerspruch und ich würde gerne wissen, welche Wissenschaftlich sich bereits mit dieser Frage auseinandergesetzt haben.“
– Der 2. Hauptsatz der Thermodynamik lautet: „Bei einer freiwilligen Zustandsänderung nimmt die Entropie eines abgeschlossenen Systems zu“ (‚Physikalischen Chemie’, Peter W. Atkins, 2. Auflage VCH-Verlag Weinheim 1996) oder anders herum: „Bei einer erzwungenen Zustandsänderung nimmt die Entropie eines abgeschlossenen Systems ab“.
Unsere Umwelt ist kein abgeschlossenes System. Wir bekommen laufend Energie von der Sonne (oder auch aus Vulkanen). Ein Anteil davon wird abgezwackt um die: „Organisation von Molekülen zu lebenden Zellen …“ zu erzwingen. Die Entropie nimmt in diesem Fall - eng begrenzt nur auf den jeweiligen, lebenden Organismus - ab. In dem Buch „Biologie“, Neil Campbell Spektrum Verlag 2000, Seiten 99-101, wird deine 2. Frage umfassend behandelt.

Viele Grüße

Watergolf.

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Hallo!
kleine Berichtigung:

Vor der Entwicklung von 2 Geschlechtern oder zumindest 2
Gametenarten (gegeben bei allen Zwittern, z.B. Regenwürmern)…

Die Regenwürmer, die du ansprichst, stehen aber nicht etwa auf der Entwicklungsstufe,wo es noch keine 2 getrennten Gametenarten gegeben hat; vielmehr vereinigen diese Tiere beide Gametenarten in einem Körper.

Die Stufe, die du meinst, findet sich schon bei den Einzellern.

Schönen Gruß
Peter

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Entropie vs. Negentropie
‚‚Entropie‘‘ ist ‚‚Unordung‘‘.
Alles (mehr oder weniger ‚Geordnete‘), was sich selbst überlassen wird - vereinfacht gesagt - verwelkt, verkommt, zersetzt sich auf Dauer.
Entropie, also Diffusität wird wieder hergestellt.
Wir Menschen und Organismen überhaupt, sind imstande diesem Prozess entgegenzuwirken und die Ordnung unserer Organismen aufrecht zu erhalten.
Das ist Negentropie.
Aber das hast Du ja gemeint.

Es gab nicht ‚‚auf einmal‘‘ zweigeschlechtlche Vermehrung/Fortpflanzung’’.
Zwischenstufen ist zB die Zwittrigkeit vieler Lebewesen. E gibt sogar Organismen, die im Laufe ihres Lebenszyklus oder sogar je nach Außentemperatur ihr Geschlecht wechseln.

So ist im Laufe der Zeit die geschlechtliche Vermehrung als Diversität / Vielfalt erzeugend bzw erhaltend innerhalb einer Bevölkerung / Population als ‚‚förderlich für die Art‘‘ folgerichtig gewesen für Arten aus denen wir entstanden sind. (Unbenommen der Tatsache, daß für andere Organismen in anderen Lebensräumen insbesondere im Ozean und bei insbesondere Kleinstlebewesen andere Fortpflanzungsformen sich weiterhin bewähren.)

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Leben und Thermodynamik
Der Entropie widersetzen sich Organismen, indem sie mit der aufgenommenen Energie ihren Organismus, der sich gegen eine dadurch entstehende ‚Außenwelt‘ abgrenzt, aufrechtzuerhalten imstande sind.
Beispiel: Einzeller. Im Gegensatz zu einer chemischen Brühe, die Strukturen hervorbringt, die wieder zerfallen, sind Organismen mit einer Haut, dadurch einem ‚Innen und Außen‘, damit der Bildung eines Organismus überhaupt, imstande aufgenommene Energie in die Erhaltung ihres Organismus zu stecken. Eifaches Beispiel: Wassertropfen in der Schwerelosigkeit. Die Oberflächenspannung des Wassers zwingt den Tropfen in eine Kugelform. So auch bei ersten Einzellern oder gar - später - bei ganzen Zellverbänden (Stw.: Volvox). Das ‚Streben nach Integrität‘ nach physikalisch-chemoischen Gesetzen ermöglicht die Entstehung von Organismen, die in dieser Situation eine Haut bilden und Außen- und Innenwelt entwickeln können, woraus im weiteren Verlauf komplexere Lebensformen entstehen können.