Evolution (Q4)

Biodiversität

Vielfalt von Leben und Diversität der Lebewesen

Evolutionstheorien

-Carl von Linné: Schöpfungstheorie  → Gott hat alles auf der Welt auf einmal erschaffen

-Georges Cuvier: Katastrophentheorie  → Katastrophen ließen Arten verschwinden, neue  wanderten ein und oder wurden erschaffen

-J.B. de Lamarck: Evolutionstheorie→ Organismen können Eigenschaften vererben die sie während ihres Lebens erworben haben

-Charles Darwin: Selektionstheorie → Durch nat. Selektion finden im Laufe der Zeit Veränderungen der Arten statt

1. Variation, Vererbung, Überproduktion, Selektion

- Synthetische Evolutionstheorie → Individuen von Populationen variieren und sind an ihre Umwelt angepasst → Mutation, Selektion, Gendrift

Mutation

Spontane, ungerichtete, dauerhafte Veränderung des Ergutes

Selektion

,,survival of the fittest” → angepasstesten überleben

Natürliche Selektion (Auslese) → Reduzierung des Fortpflanzugserfolgs bestimmter Individuen mit bestimmten Merkmalen

Rekombination

Neuanordnung von Teilen der DNA oder RNA (genetisches Material) → veränderte genetische Information (Austausch von Allelean)

→ neue Gen- und Merkmalskombinationen

Isolation

Eine Population Teilt sich, kein Genaustausch findet mehr statt (Reproduktive Isolation)

Unterbrechung des Genflusses zwischen Populationen der selben Art → entstehung neuer Art wegen anderem Selektionsdruck

Gendrift

Zufällige Veränderung der Allelfrequnez in einem Genpool (z.B. Aussterben, Trennung…)

allopatrisch

Verbreitungsgebiete von Arten/ Unterarten/ Populationen überschreiten sich nicht (räumlich Trennung)

Genpool

Gesammtheit aller Genvariationen (Allele) einer Population

monomorph und polymorph

monomorph: Für ein Gen existiert nur ein Allel

polymorph: Verchiedene Allele für ein Gen (z.B. Fellfarbe)

Evolutionsfaktoren

• Mutation

• Selektion

• Rekombination

• Gendrift

• Migration

• Isolation

Selektionsfaktoren

Umweltfaktoren die Einfluss auf die Fitness eines Individuums haben → abiotisch (Wetter) oder biotisch (Konkurrenz)

transformierende Selektion

Gerichtete Selektion → Richtet sich gegen ein bestimmtes Merkmal → Verschiebung des Verteilmaximus

disruptive Selektion

Begünstigt Extrema, richtet sich auf mittelmaße → erhöte Variabilität

stabilisierende Selektion

Begünstigt am häufigsten ausgeprägte Merkmale → Mittelwert wird stabilisiert → Variationsbreite verringert

Basiskonzepte

• Struktur und Funktion

• Stoff- und Energieumwandlung

• Information und Kommunikation

• Individuelle und evolutive Entwicklung

Mollekularbiologische Homologien

Molekülstrukturen unterschiedlicher Arten, weisen Ähnlichkeiten auf (Aufbau, Reihenfolge, Stellen) Struktur und Funktion

→ gemeinsame Herkunft

Fitness

körperliche Fitness, reproduktive Fitness → die am besten angepassten/ Ausgestatteten Individuen überleben und haben Fortpflanzugserfolg

Verwandschaft

Individuen mit einem gemeinsamen Vorfahren → Stammesgenetische Zusammengehörigkeit

Allopatrische Artbildung

Artenentstehung wegen räumlicher Trennung → kein Genaustausch, unterschiedlicher Selektionsdruck…

Populationsgenetischer Artbegriff

Individuen die miteinander fruchtbare Nachkommen zeugen können gehören zu einer Art

Koevolution

Evolutionärer Prozess bei dem sich zwei Arten einander anpassen (spezialisieren) oder Abwehr-/ Angriffsmechanismen entwickelt

Kosten-Nutzen-Analyse

Ist das Verhalten/ Merkmal mehr von Vorteil oder Nachteil?

Gesetz der Irreversibilität

Ausgestorbene Arten können in der Geschhichte nicht erneut auftreten.

Leitfossilien

Fossil durch das sich das Alter des umschließenden Gesteins feststellen läst

Brückentier

Lebewesen die einen Übergang zwischen zwei Arten bildet (Mosaiktiere)

lebendes Fossil

Unveränderte Arten die noch heute Leben

Phänotyp und Genotyp

Erscheinungsbild und genetische Ausstattung

Divergenz und Konvergenz

D: Vom gleichen Ursprung auseinander entwickeln  → Homologe Strukturen

K: Aufeinander zu entwickeln (kein gem. Ursprung) → Analoge Strukturen  → durch ähnliche Selektionsbedingungen

Prinzip der Pasimonie

• Prinzip der Sparsamkeit

  Für denselben Sachverhalt ist der einfachste Satmmbaum der wahrscheinlichste.

Plesimorphe Merkmale

Ursprüngliche Merkmale → Bereits bei gemeinsamen Vorfahren vorhanden

Apomorphe Merkmale

Abgeleitete Merkmale → Haben sich im Laufe der Evolution in einer bestimmten Stammeslinie entwickelt

divergente und konvergente Entwicklung

Konvergent: Entstehen ähnlicher Merkmale bei nicht verwandten Arten

Divergent: Entstehung unterschiedlicher Merkmale bei verwandten Arten

Mimikry und Mimese

Mimikry: Nachahmen anderer Pflanzen/ Tiere

Mimese: Nachahmen des Lebensraums

Zwillingsarten

Eng verwandte und morphologisch ähnliche Arten aber reproduktiv isoliert

Transgression und Regression

Transgression: Anstieg

Regression: Abstieg

disjuktive Verbreitung

Vorkommen einer Art in mehreren isolierten Arealen

Gründereffekt und Flaschenhalseffekt

Gründer: Eine Population wird getrennt, die kleinere bildet eine neue → Bildung neuer Art

Flaschenhals: Plötzliche Verkleinerung einer Population → Verlust genetischer Vielfalt

Isolationsmechanismen

Präzygotisch

• Reproduktive Isolation

• Habitatisolation

• Gametische Isolation

Postzygotisch

• Hybrit Sterblichkeit

• Hybritsterilität

• Hybritzusammenbruch

Intrasexuelle und Intersexuelle Selektion

Intra: Auslese innerhalb des selben Geschlechts (Kampf um Weibchen)

Inter: Individuum wählt Partner des anderen Geschlechts (Balzverhaten)

Analogie und Homologie

Analogie: gleiche Funktion/ Aussehen, unterschiedlicher Grundbauplan

Homologie: Homologiekriterium Erfüllt, evt. unterschiedliche Funktion

Kriterien der Homologie

• Lage → Zahl, Anordnung…

• Stetigkeit → Zwischenstufen

• Spezifische Qualität/ Struktur → kaum äußere Ähnlichkeiten, ähnliche Qualitäten (Aufbau)