Die Evolution hat erstaunlich komplexe Merkmale hervorgebracht, von den mit Neuronen besetzten Krakenarmen bis hin zum Säugetierohr. Kann die Evolution jedoch jemals "rückwärts" gehen und komplexe Lebewesen in frühere, einfachere Formen zurückverwandeln?
Bei der so genannten regressiven Evolution können Organismen komplexe Merkmale verlieren und sich so scheinbar zu einfacheren Formen "zurückentwickeln". Aber die Evolution verläuft nicht wirklich rückwärts im Sinne einer Rückverfolgung von Evolutionsschritten, sagen Experten.
"Die Wahrscheinlichkeit, dass das gleiche Band [der evolutionären Veränderungen] auf die gleiche Weise umgekehrt wird, ist höchst unwahrscheinlich", sagte William R. Jeffery (öffnet in neuem Tab) , Biologe an der Universität von Maryland, gegenüber Live Science.
Verlust der Komplexität
Regressive Evolution beinhaltet den Verlust von zuvor entwickelten Formen der Komplexität, erklärte Beth Okamura (öffnet in neuem Tab) , eine Forscherin für Biowissenschaften am Natural History Museum in London, gegenüber Live Science. Ein extremes Beispiel sind die Myxozoen, Parasiten mit einer sehr einfachen Anatomie - ohne Mund, Nervensystem oder Eingeweide - und einem sehr kleinen Genom. Die einfachste Art "sind im Wesentlichen einzelne Zellen", sagte Okamura;
Lange Zeit als einzellige Protozoen klassifiziert, entpuppten sich die Myxozoen schließlich als hochgradig zurückgebildete Tiere, so Okamura. Sie entwickelten sich aus Nesseltieren, einer Gruppe, zu der auch Quallen gehören, und verloren dabei viele Merkmale, die für eine parasitäre Lebensweise nicht mehr benötigt werden.
Somit scheinen die Myxozoen zumindest morphologisch zu einer früheren Evolutionsstufe zurückgekehrt zu sein, so Okamura. "Sie nähern sich gewissermaßen den Einzellern an", sagte sie.
Dennoch geht der Evolutionsprozess bei der regressiven Evolution nicht zurück, so Jeffery. Auch höhlenbewohnende Lebewesen machen häufig eine regressive Evolution durch und verlieren komplexe Merkmale wie Augen, die in einer dunklen Umgebung nicht benötigt werden. Der Verlust der Augen bei Höhlenfischen beispielsweise bedeutet jedoch keine exakte Rückkehr zu einem ursprünglichen Vorfahren ohne diese Organe, so Jeffery. Stattdessen werden die Prozesse, die früher das Auge hervorbrachten, auf halbem Weg gestoppt, so dass ein rudimentäres Auge zurückbleibt, das von der Haut überwuchert wird;
"Die Dinge können aussehen, als würden sie rückwärts laufen", sagte Jeffery. "Aber das Auge hat nicht den Rückwärtsgang eingelegt. Es hat einfach aufgehört, sich vorwärts zu bewegen."
Außerdem können Verluste an Komplexität mit weniger offensichtlichen Steigerungen der Komplexität einhergehen, wie z. B. die Biochemie, die Parasiten nutzen, um in ihre Wirte einzudringen, so Okamura. "Es ist für die Menschen sehr einfach, sich die Evolution anhand der morphologischen Merkmale vorzustellen", sagte sie. "Aber es gibt auch viele andere Merkmale, die wir auf physiologischer und biochemischer Ebene nicht sehen.
Bei Höhlenfischen kann der Verlust der Augen in ähnlicher Weise alternative Komplexität verschleiern. Organe, die auf Vibrationen reagieren, treten bei diesen Fischen in großer Zahl auf und bieten eine Möglichkeit, sich in dunkler Umgebung zu orientieren. Und in dem bereits überfüllten Kopf fanden diese Organe Platz in den leeren Augenhöhlen der Fische, so Jeffery.
Backtracking durch Komplexität
Ein Grund dafür, dass die Evolution ihre Schritte nicht zurückverfolgt, ist, dass Anpassungen zu weiteren Veränderungen führen, so Brian Golding (öffnet in neuem Tab) , Biologe an der McMaster University in Ontario, gegenüber Live Science. Das macht es extrem kompliziert, eine bestimmte Veränderung wieder rückgängig zu machen.
"Wenn Sie eine Veränderung vorgenommen haben, werden Sie diese Anpassung feinabstimmen, und diese Anpassung wird mit anderen Genen interagieren", sagte Golding. "Wenn man nun diese eine Veränderung rückgängig macht, müssen alle anderen Gene immer noch verändert werden, um die Evolution umzukehren".
Bei Höhlenfischen zum Beispiel kann die ursprüngliche Entwicklung eines Auges nicht nur mit Veränderungen der für die Augen benötigten Proteine einhergegangen sein, sondern auch mit Veränderungen der Schädelstrukturen einer Augenhöhle. Eine Mutation, die ein Augenprotein betrifft, würde nicht dazu führen, dass ein Organismus zu einem Organismus ohne Augenhöhle zurückkehrt.
Schließlich warnten die Experten davor, dass der Begriff "Rückwärtsevolution" irreführenderweise implizieren könnte, dass die Evolution das Ziel hat, komplexere Formen zu schaffen. Die Evolution begünstigt jedoch lediglich Merkmale, die einen Organismus besser für eine bestimmte Umgebung geeignet machen, so Okamura.
In diesem Sinne ist die regressive Evolution nichts anderes als eine Evolution wie jede andere. Wenn ein Parasit oder ein Höhlenbewohner an Komplexität verliert, kann er sich besser an seine neue Umgebung anpassen — zum Beispiel, indem er die Energiekosten für die Herstellung eines komplexen Organs eliminiert, sagte Jeffery.
"Die Evolution ist immer fortschrittlich, da sie nach Merkmalen selektiert, die die Fitness der Individuen verbessern, in denen diese Variation zum Ausdruck kommt", sagte Okamura.
