Nehmen wir als Beispiel die Verästelungen des evolutionären Stammbaums. Ganz unten spaltet sich der Grundstamm in die drei Organismen-Domänen der Bakterien, der Archaeen und der Eukaryoten auf. Diese wiederum verzweigen sich immer feiner über die Kategorien Stamm, Klasse, Ordnung, Familie und Gattung – bis hin zu den einzelnen Arten an den Spitzen der Zweige. Das Schöne an dieser Darstellungsart: Sowohl die entwicklungsgeschichtliche Abstammung als auch die Verwandtschaft der Arten lassen sich daraus ablesen.
Wer ist mit wem wie eng verwandt?
Doch welche Daten lieferten die Basis zur Erstellung dieses „Baum des Lebens“? Lange Zeit waren es immer detailliertere Beschreibungen der Baupläne von Organismen, Geweben und Zellen sowie auch von deren physiologischen Leistungen. Durch umfassende Quervergleiche dieser Erkenntnisse konnte man zunehmend besser abschätzen, wer mit wem wie eng verwandt ist und wann die zugrunde liegenden Linien (Äste) sich jeweils vom letzten gemeinsamen Vorfahren (Verzweigungsstelle) abgespalten hatten. Diese Datierungen wurden insbesondere durch das Einpassen von Fossilfunden ermöglicht, die somit für eine zeitliche Kalibrierung des phylogenetischen Baums sorgten. Dieses Vorgehen liefert allerdings immer nur Hypothesen über Verwandtschaftsverhältnisse. Ob die solcherart rekonstruierten Baum-Abschnitte die tatsächliche Evolutionsgeschichte widerspiegeln oder nicht, bleibt in letzter Konsequenz unbekannt.
Zwar ließ sich auf diese Weise die mutmaßliche evolutionäre Entwicklungsgeschichte für viele Sektoren des gesamten Baums ziemlich plausibel nachzeichnen – aber bei weitem nicht für alle. Andernorts raschelte es vielmehr immer wieder laut im Geäst, wenn die limitierten Vergleichsmöglichkeiten verschiedene Verzweigungshypothesen zuließen und die Expertenschar sich in mehrere Lager aufspaltete.
Dann kam die DNA! Vor 50 Jahren dämmerte der Fachwelt erstmals, dass man auch aus den puren DNA-Sequenzen eines Lebewesens große Teile der Geschichte seiner evolutionären Vergangenheit sowie der verwandtschaftlichen Querverbindungen herauslesen kann. Folglich bestand plötzlich die Chance, über die vergleichende Analyse von Sequenzabschnitten aus verschiedenen Organismen nicht nur deren Abstammungslinien und Verwandtschaftsverhältnisse zuverlässiger zu klären, sondern auch die Zeitpunkte für gewisse evolutionäre Ereignisse genauer zu ermitteln – also etwa für die Besiedelung neuer Lebensräume oder die Aufspaltung evolutionärer Linien. „Molekulare Evolution“ nannte man fortan diesen neuen Forschungszweig.
Da das Sequenzieren ganzer Genome nun immer schneller klappte, die Rechenkraft der Computer rasant zunahm und auch die zugehörige Mathematik immer ausgefuchster wurde, erblühte der molekulare Zweig schnell zu üppiger Pracht. Doch genauso schnell häuften sich die Probleme: An mancherlei Stellen wollten die neu ermittelten molekularen Stammbäume einfach nicht mit den klassischen zusammenpassen.
