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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.BE Knof / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Entliehen	Frist: 23.05.2024	Vorbestellungen: 0

Über Entwicklungstendenzen der biologischen Evolution mit Betonung der Prozesse, u. a. in der Kommunikation, in der Energieumwandlung und der Auswirkung von Ungleichgewichten

 

 

Dieses Werk fokussiert vor allem auf evolutionäre Prozesse (und weniger auf evolutionäre Geschichte). Themen sind abiotische Rahmenbedingungen, Morphologie und Physiologie lebender Organismen, fossile und molekulare Hinweise auf evolutionäre Entwicklungen. Die grundlegenden Prozesse biologischer Evolution sind bereits in einzelligen Organismen festgelegt. Entwicklungsoptionen für vielzellige Organismen ergeben sich vereinfacht durch die nutzbaren energetischen Umwandlungspotenziale und die Dynamik der abiotischen und biotischen Wechselwirkungen. Evolutionsprozesse vielzelliger Organismen sind deshalb überwiegend durch die Bedingungen der umgebenden Systeme bedingt. Am deutlichsten zeigen dies Vergleiche der evolutionären Entwicklung von Wirbeltieren unter marinen und terrestrischen Bedingungen.

Allein aus Effizienzgründen kann keine einzige Art die Ausstattung für die Erfassung und langfristig nachhaltige Gestaltung der umgebenden Systeme besitzen. Abhängig von den verfügbaren energetischen Umwandlungspotenzialen ist eine einzelne Art sehr wohl in der Lage die umgebenden Systeme zu verändern – allerdings ohne die daraus resultierenden langfristigen Folgewirkungen erfassen zu können. Daraus ergeben sich grundsätzlich neue Fragestellungen für die Gestaltung und Grenzen eines langfristig sinnvollen gesellschaftlichen Handelns.

 

Markus Knoflacher hat ein Studium in Zoologie und Botanik an der Universität Wien absolviert und dieses mit einer Promotion abgeschlossen. Er war viele Jahre in außeruniversitären Forschungseinrichtungen tätig wie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, dem Joanneum Research sowie dem Austrian Institute of Technology (AIT). Während seiner beruflichenTätigkeit hat er sich intensiv mit interdisziplinären Fragestellungen aus einer Systemperspektive beschäftigt. Seit 2013 ist er freier Wissenschaftler. Er ist Autor zahlreicher wissenschaftlicher Arbeiten und Studien und hat mehrere Bücher publiziert. Zuletzt erschienen ist „Herausforderungen der evolutionären Komplexität“ (2017).

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Warum dieses Buch? 1 / / 2 Darwins langer Schatten 3 / / 3 Wo finden sich Ansätze zur Erfassung von Prozessen der Evolution? 11 / 3.1 Die unscharfen Grenzen des Lebens 11 / 3.2 Beginn des Lebens oder Beginn der Evolution? 13 / / 4 Verwirrende Katzen und Dämonen - Hinweise auf quantenphysikalische Grundlagen des Lebens 19 / 4.1 Information und Energie aus Licht 20 / 4.2 Modifikation von Licht 29 / 4.3 Erzeugung von Licht - Biolumineszenz 34 / 4.4 Starke Indizien, aber keine endgültigen Beweise - Perzeption des Magnetfeldes und von Molekülen 37 / 4.5 Allgegenwärtig in grundlegenden Prozessen des Lebens, aber nicht wahrnehmbar 39 / 4.6 Die Grenzen zwischen quantenphysikalischen und makroskopischen Dimensionen - oder warum alle Organismen aus Zellen bestehen 47 / 4.7 Wie kommt die Zeit ins Spiel? 53 / 4.8 Versuch einer Schlussfolgerung 57 / / 5 Generelle Merkmale und Eigenschaften organischen Lebens 59 / 5.1 Basiseinheit aller Organismen - die Zelle(n) 59 / 5.1.1 Herausforderungen der Erhaltung zellulärer Funktionsfähigkeit 62 / 5.1.2 Dominanz einzelliger Lebensformen 66 / 5.1.3 Zellreproduktion bei Pro- und Eukaryoten 74 / 5.1.4 Besonderheiten eukaryotischer Zellen 76 / 5.1.5 Zellgerüst, Zellbewegung und endogene Zeitgeber 78 / 5.2 Biologische Regulationsgrößen im Netzwerk der Lebensformen 86 / 5.2.1 Genetische und epigenetische Prozesse bei Pro- und Eukaryoten 86 / 5.2.2 Sexuelle Reproduktion - Entzerrung eines paradigmatischen Spiegelbildes 103 / 5.2.3 Viren 111 / 5.2.4 Arten - ein überholtes Konzept? 119 / 5.2.5 Prokaryotische Moderation der Evolution vielzelliger Organismen - Mikrobiome 124 / / 6 Informationsprozesse 129 / 6.1 Wurzeln biologischer Informationsprozesse 129 / 6.2 Generelle Merkmale zellulärer und intrazellulärer Informationsprozesse 134 / 6.3 Extrazelluläre Informationsprozesse 141 / 6.3.1 Abiotische Signale 143 / 6.3.2 Biotische extrazelluläre Signale 148 / 6.3.2.1 Beispiele makroskaliger Wirkungen 150 / 6.3.2.2 Beispiele mikroskaliger Wirkungen 154 / 6.3.3 Informationsprozesse in Zellaggregationen 156 / 6.3.3.1 Nicht klonale Zellaggregationen 157 / 6.3.3.2 Klonale Zellaggregationen 159 / 6.4 Informationsprozesse vielzelliger Organismen 164 / 6.4.1 Rahmenbedingungen und Merkmale der Vielzelligkeit 164 / 6.4.2 Zusammenhänge zwischen Lebensform und Informationsverarbeitung 170 / 6.4.2.1 Vielzellige Pilze 172 / 6.4.2.2 Landpflanzen 172 / 6.4.2.3 Tiere 173 / 6.5 Informationsaustausch zwischen Zellen und ihrer Umwelt in vielzelligen Organismen 175 / 6.5.1 Pilze 180 / 6.5.2 Landpflanzen 183 / 6.5.3 Tiere - zelluläreProzesse 193 / 6.5.4 Tiere, Koordinationvon Bewegung und Information - neuronale Systeme 199 / 6.5.5 Zentralisierung der Nervensysteme 209 / / 7 Biologische Energieumwandlung 219 / 7.1 Grundmuster 219 / 7.2 „Steine essen“ - Chemoautotrophie 224 / 7.3 Syntrophie 235 / 7.4 Photosynthese - eine erste Befreiung von abiotischen Zufälligkeiten 244 / 7.5 Heterotrophie - Reduktion und Erhöhung der Entropie in biologischen Systemen 254 / 7.6 Wechselwirkungen mit mechanischen und thermischen Faktoren 264 / 7.6.1 Pflanzen 268 / 7.6.2 Tiere 279 / / 8 Ungleichgewichte - Quellen aller Veränderungen 287 / 8.1 Generelle Zusammenhänge 287 / 8.2 Indizien der Wechselwirkungen zwischen abiotischen Faktoren und Organismen im Archaikum 291 / 8.3 Bündelung biologischer Leistungen 299 / 8.3.1 Entstehung und Integration neuer Lebensformen 299 / 8.3.2 Die „gute“ Katastrophe 304 / 8.3.3 Besiedlung neuer Lebensräume 312 / 8.4 Übergang vom Proterozoikum ins Phanerozoikum – keine „Explosion“ 315 / 8.5 Abiotische Rahmenbedingungen des Phanerozoikums 322 / 8.5.1 Einflüsse planetarer Faktoren auf die Dynamik terrestrischer Systeme 322 / 8.5.2 Lithosphäre 333 / 8.5.3 Hydrosphäre 338 / 8.5.4 Atmosphäre 348 / / 9 Biologische Entwicklungslinien des Phanerozoikums in marinen Lebensräumen 353 / 9.1 Zufall und Selbstähnlichkeit in oberflächennahen Zonen 353 / 9.1.1 Abiotische Faktoren 353 / 9.1.2 Interaktionen mit Viren 361 / 9.1.3 Wölfe im Schafpelz - Mixotrophie 364 / 9.1.4 Ozeane sind keine Wiesen und Äcker 365 / 9.1.5 Physiologische und morphologische Anpassungen 368 / 9.1.6 Sesshaftigkeit und Strukturen in Korallenriffen und Flachwasserzonen 372 / 9.2 Tiefsee - exklusiver und größter Lebensraum der Tiere 374 / 9.2.1 Entwicklung eigener Regeln in ausschließlich heterotrophen Systemen 374 / 9.2.2 Benthal - Leben in der Übergangszone 376 / 9.2.3 Experimentarium der morphologischen Differenzierung von Tieren 379 / 9.2.4 Nutzung größerer Spielräume - mobile Lebensformen 383 / 9.3 Frühe Differenzierung und laufende Anpassungen 386 / 9.3.1 Mögliche Impulse der Metazoenentwicklung 387 / 9.3.2 Einflussfaktoren der Metazoenentstehung 389 / 9.3.3 Entwicklung grundlegender Baupläne bei Vertebraten 391 / 9.3.4 Zusammenbrüche und Regeneration 392 / 9.3.5 Auswanderung und mehrfache Rückkehr der Tetrapoden 397 / 9.3.6 Fließende Übergänge 398 / / 10 Biologische Entwicklungslinien des Phanerozoikums in terrestrischen Lebensräumen 401 / 10.1 Landpflanzen als Gestalter neuer Lebensräume 401 / 10.2 Frühe Phase der terrestrischen Besiedlung - viele Vermutungen und wenige Indizien 404 / 10.3 Unterschiedliche Wege der Besiedlung von Landflächen durch Tiere - optionale Wege durch den Untergrund 405 / 10.4 Terrestrische Vegetation - Differenzierung im Spannungsfeld von abiotischen und biotischen Faktoren 407 / 10.5 Terrestrische Vegetation - hierarchische Dynamik und strukturelle Differenzierung 413 / 10.6 Terrestrische Fauna - Entwicklung unter den dynamischen Rahmenbedingungen der Vegetation 418 / 10.7 Das langsame Pendel wechselseitiger Stimulation 421 / / 11 Epilog 427 / / Literatur 435 / / Stichwortverzeichnis 673