Moin,
das ist schon ordentlich groß
Wenn ich mich nicht verrechnet habe ist das
2,5 * 1094977412068468965
Also 2,5 und dann 94977412068468965 Nullen
Gandalf
Unbedingt! Nehmen wir mal Bäume. Laubhölzer nutzen die
Ressourcen in Mitteleuropa viel effizienter als Nadelhölzer.
Deshalb wäre (in Abwesenheit des Menschen) der überwiegende
Teil Deutschlands durch Buchen- und Eichenmischwald bedeckt.
Nadelhölzer hätten ihr Optimum ebenfalls bei den klimatischen
Bedingungen, wie sie in Mitteleuropa vorherrschen, aber sie
sind konkurrenzschwächer, weshalb sie sich in der Regel
gegenüber den Laubhölzern nicht behaupten könnten (außer dort,
wo sie vom Menschen künstlich angepflanzt werden). Allerdings
haben die Nadelhölzer einen breiteren Toleranzbereich als die
Laubhölzer, weshalb sie überall dort im Vorteil sind, wo die
Lebensbedingungen nicht ganz optimal sind, nämlich im
Hochgebirge und auf sandigen Böden.
Ja, diese Überlegung ist für mich interessant.
Würde man so etwas in ein vereinfachtes Modell packen wollen, dann würde es nicht genügen, eine einzelne Ressource (Sonnenlicht) zu modellieren. Man bräuchte mindestens eine zweite Ressource (Wasser, Sauerstoff, Mineralien oder sonst was), mit der man zwischen den beiden Populationen ein Gleichgewicht bzw. eine Gebietsverteilung erzeugen kann.
Danke
Thomas
Hallo ThomasM,
Würde man so etwas in ein vereinfachtes Modell packen wollen,
dann würde es nicht genügen, eine einzelne Ressource
(Sonnenlicht) zu modellieren. Man bräuchte mindestens eine
diese Antwort auf die obigen, grundlegenden Hinweise von
„Michael Bauer“ in: Re^3 vom 04.06. 16:41 zeigt klar, daß du in Punkto deines Ursprungspostings: „Welche Parameter kontrollieren die Evolution“, nicht die geringste Ahnung hast.
Wer kann denn – in Zusammenhang mit dem vielschichtigen Begriff Evolution - auf so einen albernen Gedanken 
kommen?
Selbst bei einem „vereinfachten Modell“ nur eine einzelne Ressource – nach deiner Meinung Sonnenlicht - zu modellieren, ist haarsträubend.
„Man bräuchte mindestens eine …“
zweite Ressource (Wasser, Sauerstoff, Mineralien oder sonst
Soll das erklären, wie sich Klein-Erna die Evolution vorstellt?
Gruß
watergolf
Servus,
mein bescheidener Senf hierzu:
Es gibt viele, viele Faktoren, die einen Einfluss auf die Evolution haben, die sich aber auf einen zentralen Faktor reduzieren lassen: effektive Fortpflanzung.
Dieser Faktor bestimmt alles. Er ist gewissermaßen der „Flaschenhals der Evolution“.
Ist ja auch nachvollziehbar: Selbst die vorteilhafteste Neuentwicklung (z.B. durch eine Mutation) ist - evolutiv gesehen - nichts Wert, wenn es dem neuen Individuum nicht gelingt diese Entwicklung an seine Nachkommen weiter zu geben.
Genau diese Subsumtion will der Begriff „Fitness“ ausdrücken. Daher mag zwar dieser Wert in Computersimulationen artifiziell erscheinen, ist aber nur ein Mittel um alle physikalischen, chemischen und sonstigen Effekte zu beschreiben, die darüber bestimmen, ob ein Individuum seine Gene erfolgreich an die nächste Generation weitergeben kann und somit das Überleben der Art gesichert wird.
Im Detail mag, abhängig von Lebensraum etc. unzählige verschiedene Faktoren geben, die dies beeinflussen, aber - ich wiederhole mich - am Ende zählt immer die Fortpflanzungsfähigkeit.
Neben der Fortpflanzung würde ich dann noch folgende wichtige Rahmenbedingungen definieren: den schon zuvor erwähnten Lebensraum, bzw. die Anforderungen des Lebensraums an das Individuum und die Art und die Tatsache, dass die Evolution immer ein Prozess ist, der vorhandenes weiterentwickeln muss und nicht neu entwickeln kann, wie z.B. der Ingenieur am Reißbrett.
Gruß,
Sax
diese Antwort auf die obigen, grundlegenden Hinweise von
„Michael Bauer“ in: Re^3 vom 04.06. 16:41 zeigt klar, daß du
in Punkto deines Ursprungspostings: „Welche Parameter
kontrollieren die Evolution“, nicht die geringste Ahnung hast.Wer kann denn – in Zusammenhang mit dem vielschichtigen
Begriff Evolution - auf so einen albernen GedankenSelbst bei einem „vereinfachten Modell“ nur eine einzelne
Ressource – nach deiner Meinung Sonnenlicht - zu modellieren,
ist haarsträubend.
Oh großer und allwissender Meister. Es tut mir leid, dass ich Deine hehren und gottgleichen Gedanken mit simplen Fragen gestört habe. Wir befinden uns zwar im Forum „wer-weiss-was“ und nicht im Forum „nur fragen, wenn du schon alles weisst“, aber ich gelobe zerknischt, in Zukunft alle Deine Postings zu ignorieren.
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Hallo
Es gibt viele, viele Faktoren, die einen Einfluss auf die
Evolution haben, die sich aber auf einen zentralen Faktor
reduzieren lassen: effektive Fortpflanzung.
Ja, das ist mir klar.
Genau diese Subsumtion will der Begriff „Fitness“ ausdrücken.
Daher mag zwar dieser Wert in Computersimulationen artifiziell
erscheinen, ist aber nur ein Mittel um alle physikalischen,
chemischen und sonstigen Effekte zu beschreiben, die darüber
bestimmen, ob ein Individuum seine Gene erfolgreich an die
nächste Generation weitergeben kann und somit das Überleben
der Art gesichert wird.
Es ist aber auch ein Ausdruck des Nicht-Wissens. Da man nicht weiss, welche Faktoren letztlich das Überleben und den Prozess der Umweltbedingten, selektiven Änderung bestimmen, subsummiert man dieses Unwissen in eine - teils künstlich konstruierte - Funktion.
Aber mich würden genau diese Faktoren interessieren und wie einfach ein Modell sein muss, um den Effekt der selektiven Veränderung zu zeigen.
Gruß
Thomas
Servus,
Es ist aber auch ein Ausdruck des Nicht-Wissens.
Nö. Es ist die Erkenntnis, dass sich viele individuelle Faktoren in einer Funktion zusammenfassen lassen, ohne dabei das Ergebnis signifikant zu verfälschen.
Wenn ich die Fallgeschwindigkeit einer Eisenkugel aus 1m Höhe berechnen will, reichen mir auch die Newtonschen Gravitationgesetze. Ich brauche weder relativistische noch quantenmechanische Betrachtungen anstellen, um das Ergebnis signifikant zu verbessern.
Da man nicht
weiss, welche Faktoren letztlich das Überleben und den Prozess
der Umweltbedingten, selektiven Änderung bestimmen,
subsummiert man dieses Unwissen in eine - teils künstlich
konstruierte - Funktion.
Was genau soll man denn nicht wissen?
Nur weil viele Vorgänge aufgrund der Vielzahl der Einzelvorgänge sehr komplex wirken, heißt es doch nicht, dass man durch Zerlegung im individuellen Fall die Faktoren identifizieren könnte.
Nehmen wir doch einfach mal an, die Blumenfarbe einer Blume wird durch ein einzelnes Gen bestimmt. Normalerweise ist die Blütenfarbe dieser Blumen weiß. Diese Blumen werden regelmäßig von einem Tier gefressen. Nun gibt es eine zufällige Mutation in dem Farbgen (zurückzuführen auf biochemische und/oder physikalische Prozesse, z.B. hervorgerufen durch ionisierende Strahlung und/oder fehlerhafte Reparaturprozesse). Diese Mutation führt zur Änderung der Farbe, sagen wir Blau. Die blauen Blüten werden schlechter von den fressenden Tieren wahrgenommen. Somit werden die blauen Blumen später oder gar nicht gefressen. Dadurch kann sich die Blume besser fortpflanzen. Ergebnis: Nach einigen Generationen wird es nur noch blaue Blumen geben.
Welche Faktoren spielen hier nun eine Rolle?
- Die fressenden Tiere und deren Farbwahrnehmung
- Das Farbgen der Blumen, welches durch eine Mutation abgeändert werden kann
- Die ionisierende Strahlung, die die Mutation auslöste
In einer einfachen Betrachtung würde man der blauen Blume einfach eine höhere Fitness zugestehen.
Hat man irgendetwas gewonnen, wenn man diese Faktoren einzeln berachtet?
Ich denke nicht.
Außerdem ist diese Zerlegung ja nur ein willkürlich gewähltes Ende. So könnte man die Farbwahrnehmung des fressenden Tieres weiter Aufschlüsseln bis man Wellenlänge des Lichts, Anregungspotentiale für Reaktionen in den Lichtsinneszellen, Reizweiterleitung zum Gehirn, uvm. ebenfalls betrachten. Doch auch dadruch würde man keinen „Mehrwert“ für die Betrachtung des Falles gewinnen.
Aber mich würden genau diese Faktoren interessieren und wie
einfach ein Modell sein muss, um den Effekt der selektiven
Veränderung zu zeigen.
Ich bin nicht ganz sicher was Du mit „wie einfach ein Modell sein muss“ meinst. Wie einfach es sein darf/kann, wäre wohl passender.
Nun, ein sehr einfaches Beispiel stellt Conways Spiel des Lebens dar, bei dem überraschend komplexes Strukturen schon mit wenigen Regeln erzeugt werden konnten.
Gruß,
Sax
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Hallo
Wenn ich die Fallgeschwindigkeit einer Eisenkugel aus 1m Höhe
berechnen will, reichen mir auch die Newtonschen
Gravitationgesetze. Ich brauche weder relativistische noch
quantenmechanische Betrachtungen anstellen, um das Ergebnis
signifikant zu verbessern.
Ein schlechtes Beispiel, weil alle von Dir genannten (teil sehr komplexen) Modelle mit einer überschaubaren Anzahl von relevanten Parametern auskommen. Das war ja der Inhalt meiner Frage, ob man solche Parameter auch im biologischen Umfeld identifizieren kann.
Nur weil viele Vorgänge aufgrund der Vielzahl der
Einzelvorgänge sehr komplex wirken, heißt es doch nicht, dass
man durch Zerlegung im individuellen Fall die Faktoren
identifizieren könnte.
Nein, vielleicht nicht. Aber wenn man nicht danach fragt, hat man natürlich von vorne herein keine Chance.
Hat man irgendetwas gewonnen, wenn man diese Faktoren einzeln
berachtet?
Nicht in einem so konkreten Beispiel. Aber wenn man ein hinreichend abstraktes Modell hat und relevante Parameter, kann man Näherungen entwickeln, die einen viel weiterbringen.
Aber ich gebe zu, dass das physikalische Denkweisen sind, die Biologen sehr fremd vorkommen.
Ich bin nicht ganz sicher was Du mit „wie einfach ein Modell
sein muss“ meinst. Wie einfach es sein darf/kann, wäre wohlassender.
gut.
Und weisst Du eine Antwort darauf?
Nun, ein sehr einfaches Beispiel stellt Conways Spiel desLebens dar, bei dem überraschend komplexes Strukturen schon
mit wenigen Regeln erzeugt werden konnten.
Conway ist kein gutes Beispiel in meinem Sinn, weil Conway zwar mit Regeln arbeitet, aber die Elemente Reproduktion / Mutation nicht beinhaltet. So ist das ein Beispiel für chaotisches Verhalten, aber nicht für evolutionäre Prozesse.
Gruß
Thomas
… Ergebnis: Nach einigen Generationen wird es nur
noch blaue Blumen geben.
Eindrucksvoll. Damit hast du jetzt die evolutionäre Auswirkung des Gens X erklärt - eins von einigen zehntausend. Und die wirken in den meisten Fällen nicht einzeln, sondern in Kombination miteinander, man müsste also noch viel mehr als 10000 mögliche Fälle untersuchen, nur für diese einzelne Blume. Wo ist da die universelle Regel?
Das ist ungefähr so, wie wenn du noch nie dein Grundstück verlassen hast, aber allgemeine Regeln für die Oberflächengestaltung der Planeten des Sonnensystems aus der dir bekannten Umgebung ableiten willst. Nur noch viel komplexer.
Dabei sind die Gene längst nicht alles, und in einer nur geringfügig anderen Umgebung (keine Blumenfresser, da Flughafengelände…) ist sowieso alles anders. Eine Formel, der man die Basenfolge der DNA zum Frass vorwirft und die einen relativen Fitnessfaktor ausspuckt sehe ich nirgends.
Gruss Reinhard
Hallo!
Genau diese Subsumtion will der Begriff „Fitness“ ausdrücken.
Daher mag zwar dieser Wert in Computersimulationen artifiziell
erscheinen, ist aber nur ein Mittel um alle physikalischen,
chemischen und sonstigen Effekte zu beschreiben, die darüber
bestimmen, ob ein Individuum seine Gene erfolgreich an die
nächste Generation weitergeben kann und somit das Überleben
der Art gesichert wird.
Man sollte nicht vergessen zu erwähnen, dass der Begriff der Fitness nicht verwendet wird (nicht verwendet werden kann!) um aus den Selektionsfaktoren a priori vorherzusagen, wie sich eine Population weiter entwickelt. Sie wird a posteriori verwendet, um die Einflüsse der Selektion zu quantifizieren.
Die Fitness ist nicht die Ursache für den Fortpflanzungserfolg eines Genotyps, sondern sie ist dessen in Zahlen ausgedrückter Wert.
Michael
Hallo!
Welche Faktoren spielen hier nun eine Rolle?
- Die fressenden Tiere und deren Farbwahrnehmung
- Das Farbgen der Blumen, welches durch eine Mutation
abgeändert werden kann- Die ionisierende Strahlung, die die Mutation auslöste
Sorry, aber schlechter hättest Du Dein Beispiel kaum wählen können. Ok, der Fraßdruck ist ein Selektionsfaktor. Ein anderer wäre der Energie- und Ressourcenaufwand für die Produktion des blauen Pigments. Ein dritter wäre der Erfolg beim Anlocken von Bestäubungsinsekten. Es gibt sicher noch mehr.
Aber das, was Du aufzählst (Farbgen, Mutagen) sind ganz sicher keine Selektionsfaktoren und daher auch nicht maßgeblich für den Fortpflanzungserfolg der verschiedenen Phänotypen. Sie bestimmen also nicht die Allelfrequenz in der Population sondern allenfalls die Variabilität.
Michael
Servus,
aber da habe ich den UP anders verstanden.
Ich dachte er will alle Faktoren betrachten, die die eine Rolle spielen. Somit auch die die die Variabilität beeinflussen.
Gruß,
Sax
Servus,
Eindrucksvoll. Damit hast du jetzt die evolutionäre Auswirkung
des Gens X erklärt - eins von einigen zehntausend. Und die
wirken in den meisten Fällen nicht einzeln, sondern in
Kombination miteinander, man müsste also noch viel mehr als
10000 mögliche Fälle untersuchen, nur für diese einzelne
Blume. Wo ist da die universelle Regel?
Verstehe ich nicht. Welchen qualitativen Unterschied macht es für Dich für den Prozesse von Evolution und Selektion, ob ein, zwei oder 100 Gene wechselwirken?
Das ist ungefähr so, wie wenn du noch nie dein Grundstück
verlassen hast, aber allgemeine Regeln für die
Oberflächengestaltung der Planeten des Sonnensystems aus der
dir bekannten Umgebung ableiten willst. Nur noch viel
komplexer.
Nö. Es ist ungefähr so, als wenn ich aus dem Fall einer Kugel vorhersagen will, wie ein Stein oder eine Feder fällt.
Ein legitimer Betrachtungsansatz in der Physik. Warum sollte er in der Biologie verboten sein?
Dabei sind die Gene längst nicht alles, und in einer nur
geringfügig anderen Umgebung (keine Blumenfresser, da
Flughafengelände…) ist sowieso alles anders. Eine Formel,
der man die Basenfolge der DNA zum Frass vorwirft und die
einen relativen Fitnessfaktor ausspuckt sehe ich nirgends.
Habe ich auch nie behauptet. Ist auch nicht notwendig, da das bestehende Evolutions-Modell in bisher allen beobachteten Fällen funktioniert. Was Du im Grunde zu fordern scheinst ist die exakte mathematische Beschreibbarkeit eines chaotischen Systems.
Dies ist natürlich nicht möglich, aber - und das ist IMHO ja das geniale an der Theorie - auch nicht notwendig.
Gruß,
Sax
Servus,
irgendwie wird mir wirklich nicht klar was Du willst.
Abstrakte Parameter wie „Fitness“ „Selektionsdruck“, „Umweltbedingungen“ etc. scheinst Du abzulehnen.
Spezifische Parameter, die im Einzelfall passen, lehnst Du ebenfalls ab.
Es geht aber nur entweder-oder.
Du kannst z.B. eine Wettervorhersage auf allgemeinen Parametern treffen, wie Windverhältnisse, Luftdruck, Luftfeuchte etc. und damit gute Ergebnisse erzielen, oder Du kannst kannst genau mit unzähligen Messpunkten lokal die Wetterbedingungen unter Beachtung aller individuellen Parameter erfassen und in komplexen Rechenmodellen das Wetter vorhersagen. In letzterem Fall ist zwar der Aufwand sehr viel höher, das Ergebnis wird aber (wenn überhaupt) nur unmerklich besser sein.
Gruß,
Sax
Danke für (fast) alle Antwortversuche
Ich gebe zu, es war ein Wagnis, mit einer aus physikalischem Denken entstandenen Frage an Biologen heranzugehen.
Ich habe den Eindruck, dass ein paar wenige meine Frage verstanden haben, aber keine Antwort hatten.
Die Meisten haben meine Frage nicht verstanden und versucht, eine Antwort zu formulieren, die dann dem biologischem Denken entsprechen.
Vielleicht gibt es ja auch zu meiner Frage keine Antwort.
Insofern scheint es mir immer noch so, dass es extrem schwierig ist, die Sprach- und Denkbarriere zwischen den Fakultäten zu überwinden. Aber ich habe ein paar Anregungen bekommen, an denen ich weiterdenken kann.
Dafür vielen Dank
Gruß
Thomas
Hallo!
Ich gebe zu, es war ein Wagnis, mit einer aus physikalischem
Denken entstandenen Frage an Biologen heranzugehen.
Wieso?
Ich habe den Eindruck, dass ein paar wenige meine Frage
verstanden haben, aber keine Antwort hatten.
Die Meisten haben meine Frage nicht verstanden und versucht,
eine Antwort zu formulieren, die dann dem biologischem Denken
entsprechen.
Meinst Du nicht, dass diese Sichtweise ein wenig überheblich ist? Oft ist es in der Wissenschaft schwieriger, eine präzise Frage zu stellen, als darauf eine Antwort zu geben. Die Möglichkeit dass Du selbst am Formulieren der Fragestellung gescheitert bist, ziehst Du gar nicht in Betracht, sondern gibst denen die Schuld, die Deiner Meinung nach die Frage nicht verstehen oder vermeintlich keine Antwort wissen.
Insofern scheint es mir immer noch so, dass es extrem
schwierig ist, die Sprach- und Denkbarriere zwischen den
Fakultäten zu überwinden.
Den Eindruck habe ich nicht. Ich habe sowohl Physik als auch Biologie studiert und ich finde, dass sich beide Fächer sinnvoll ergänzen. Die einzigen Reibungspunkte, die ich jedoch immer wieder im Studium bemerkt habe: Manche (wenige!) Biologen glauben, dass die Physiker nichts über biologische Systeme sagen können. Manche (viele!) Physiker halten die Biologie nicht für eine exakte Wissenschaft. Dabei verwechseln sie jedoch Komplexität mit mangelnder Präzission.
Michael
2 Like
Hallo Michael
Meinst Du nicht, dass diese Sichtweise ein wenig überheblich
ist? Oft ist es in der Wissenschaft schwieriger, eine präzise
Frage zu stellen, als darauf eine Antwort zu geben. Die
Möglichkeit dass Du selbst am Formulieren der Fragestellung
gescheitert bist, ziehst Du gar nicht in Betracht, sondern
gibst denen die Schuld, die Deiner Meinung nach die Frage
nicht verstehen oder vermeintlich keine Antwort wissen.
Ich meinte es nicht überheblich, sondern wirklich alleine auf der Basis der grundlegenden Herangehensweise.
In der Physik lernen wir schon im ersten Semester (oder sogar im guten Schulunterricht) durch Einheitenbetrachtung die Größen zu ermitteln, die qualitativ in einen physikalischen Prozess eingehen, wobei gleichzeitig oft eine Näherung angenommen wird, die Komplexitäten verringern. Dieses reduktionistische Denken liegt mir als Physiker im Blut
In der Biologie ist die Herangehensweise prinzipiell anders. Man denkt eher in Kreisläufen, in Gleichgewichten und kann oft schon froh sein, wenn man eine Klassifizierung hinbekommt. Die Vorgehnsweise ist in der Regel nicht reduktionistisch. Auch das prägt das Denken.
Ich habe Schwierigkeiten, meine Frage so zu formulieren, dass für Biologen klar ist, was ich meine. Das liegt sowohl an mir (der ich die biologische Denkweise nur schlecht kenne) als auch am Empfänger (der die physikalische Denkweise nur schlecht kennt).
Gruß
Thomas