Lernzettel Klausur Evolution Q4, Mitschriften von Biologie

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Bio-

Klausur

Evolution

Evolutiontheorien

Jean Lamarck 1809

• Veränderte Umweltbedingungen rufen bei den Lebewesen unterschiedliche Bedürfnisse hervor.
• Der häufigste Gebrauch von Organen. Führt zu einer Entwicklung, Kräftigung und Vergrößerung des Organs. Dagegen würde der Nichtgebrauch von Organen zu rSchwächung, Rückbildung bzw. Verkleinerung und schließlich zum Verschwinden der Organe führen.
• Die neu erworbenen Eigenschaften der Organe werden auf die Nachkommen vererbt. —> Individuen passen sich aktiven die Umwelt an.

Charles Darwin 1859

• In der Population einer Art treten Unterschiede in der Ausbildung der Merkmale (z. B. In der Farbe, Größe, dem Aufbau, der Funktion) auf. Darwin sprach von einer natürlichen Variabilität der Art.
• Jede Art erzeuge mehr Nachkommen, als rein rechnerisch zur Erhaltung der Art notwenig wäre (Nachkommenpberschuss).
• Zwischen den Tieren herrscht Konkurrenz um Nahrung, Lebensraum, Sexualpartner, etc. STRUGGLE FOR LIFE
• Besser an ihre Umwelt angepasste Individuen pflanzen sich im Vergleich zu schlechter angepassten häufiger fort (Auswahl, natürliche Selektion). SURVIVAL OF THE FITTEST
• Die Merkmale der Individuen werden an ihre Nachkommen weitergegeben und treten dort zu einem gewissen Teil wieder auf (Vererbung). —> Individuen werden passiv von der Umwelt angepasst = „ANGEPASSTHEIT“

Die synthetische Evolationstheorie

Die synthetische Evolutionstheorie vereint Erkenntnisse aus Darwins Evolutionstheorie mit allen Teilbereichen der Biologie (insbesondere Genetik, Ökologie, Paläntologie u.a. ) und gilt als die plausibelste Theorie zu Entwicklung des Lebens. Sie geht von fünf zentralen Evolutionsfaktoren aus, die sowohl die Entstehung der Arten, als auch deren phänotypische und genotypische Zusammensetzung erklären.

Variabilität, genetische:

Die Individuen einer Population unterscheiden sich in einigen Merkmalen, die auf genetische Unterschiede zurückzuführen sind

Selektionsfaktor:

Umweltfaktor (abiotisch, biotisch), der einen Selektionsvorgang in Gang setzt oder aufrecht erhält

Selektionsdruck: prinzipiell kann jeder Umweltfaktor einen Selektionsdruck ausüben

und damit zum Selektionsfaktor werden

Selektionsdruck

Selektionsdruck bezeichnet die Einwirkung eines Selektionsfaktors auf eine Population von Organismen.

Selektionstypen/-formen

Altruismus/Verwandtenselktion

uneigennütziges und selbstloses Verhalten, welches die Fitness des einen Lebewesen erhöht, während es augenscheinlich die eigene Fitness verringert. Dabei werden eigene Ressourcen aufgewendet zum Vorteil der Anderen. Das können Ressourcen verschiedener Art sein, wie Güter, Zeit, Mühe und andere Hilfen. Altruistische Verhaltensweisen können besonders zwischen verwandten Lebewesen beobachtet werden. In diesem Zusammenhang ist auch die Theorie der Verwandtenselektion wichtig. Das bedeutet: je höher der Verwandtschaftsgrad, umso eher wird dem Artgenossen geholfen. —> Erhöhung Gesamtfitness

Sexuelle Selektion

1. Das Handycap-Prinzip ( von A. Zahavi) beschreibt, dass ein als offensichtliches Handycap erscheinendes Merkmal bei männlcihen Tieren von Weibchen als vorteilhaft angesehen werden kann. Beispiel Pfau —> Handycap = Federkleid —> Symbol für Stärke, Fitness —> Weibchen wählen diese Männchen 2. Hypothese Stichling Das Stichling-Männchen macht wenn es paarungsreif ist, einen Tanz bei dem es mit Zackigen BEwegungen auf und ab swimmt. Durch den roten Bauch können die Weibchen das Männchen von anderen Stichlingen unterschiden und finden es besonders attraktiv. Zudem sind erfahrungsgemäß Stichlinge mit rotgefärbtem Bauch weniger mit Bandwürmern befallen, als Stichlinge ohne roten Bauch, so wird also die Gesundheit der Nachkommen (und somit auch deren Fitness) sichergestellt, durch die geringere Wahrscheinlichkeit keine Bandwürmer zu bekommen. Good-Gens-Hypothese Parasiten-Hypothese (1) blasser gefärbte Stichling M 3. Sexuelle Selektion Sexuelle Selektion ist die Selektion nach sexuellen Merkmalen, die die Attraktivität von (meist Männchen) erhöht. Haben sie diese Merkmale besonders stark ausgeprägt ist auch die Wahrscheinlichkeit stark erhöht, dass sie ihr Gene in die nächste Generation weiter vererben können, da Weibchen, aufgrund ihrer Attraktivität, sich mit ihnen fortpflanzen wollen. Die sexuelle Selektion ist ein Spezialfall der intraspezifischen Konkurrenz , also der innerartlichen Konkurrenz. Sexuelle Selektion wirkt auf Merkmale, die den Fortpflanzungserfolg bestimmen. Du unterscheidest hier die zwei Arten: - Intersexuelle Selektion: Sexuelle Selektion durch Partnerwahl zwischen den unterschiedlichen Geschlechtern. Beispiel : Der männliche Pfau besitzt ein prächtiges Federkleid, das ihn zwar für Räuber auffällig macht, aber auch weibliche Pfauen beeindruckt. - Intrasexuelle Selektion: Sexuelle Selektion durch Unterschiede innerhalb eines Geschlechts. Beispiel : Bei Konkurrenzkämpfen um ein Weibchen dient das Geweih eines Hirschmännchens als Waffe und die Mähne eines männlichen Löwen zum Schutz vor Verletzungen.

Selektion

Mutation Sexualitāt

Mutation sind Primärerzeuger von Variabiltät (erhöhen Variabilität; neue

Allele)

Rekombination (als Folge der Sexualität o. ä. Mechanismen) durchischt

Varianten zu neuen Kombinationen (keine neuen Allele)

Selektion reduziert in der Regel die Variabilität: best. Phänotypen haben

mehr Nachkommen als andere —> bestimmte Allele werden seltener im

Genpool —> führt zu Angepasstheit

Der Genpool

Unterschiede der Isolation

Isolation ist die Unterbindung des Genflusses zwischne

Individuen oder Populationen einer Art

geographische Isolation (= Separation)

räumliche Trennung einer Art —> allopathische Artbildung; Bsp. Fischteich) Ursachen können sein: Gebirgsentstehung, Kontinentaldrift, Eiszeiten, Flüsse, Wüsten

ökologische Isolation

Verschieden Populationen einer Art leben im selben Gebiet, nutzen aber. Die Ressourcen auf unterschiedliche Weise, haben also unterschiedliche ökologische Nischen gebildet. Dies kann zu einer Aufspaltung der Population und letztendlich zur Bildung von zwei getrennten Arten führen. Die unterschiedliche Einmischung von Teilpopulationenen in demselben Lebensraum führt aber nur dann zu der Entstehung neuer Arten, wenn die Fortpflanzungsfähigkeit zwischen ihnen durch zusätzliche Merkmalsänderungen eingeschränkt oder unterbrochen wird. Bsp. Darwin-Finken: essen Samen unterschiedlicher Härte

ethologische Isolation

Veränderungen bei sozialen Auslösern und Verhaltenswesen bei balz, Kopulation und Brutpflege

mechanische Isolation

Mechanische Inkompatibilität der Geschlechtsorgane („Schlüssel-Schloss-Prinzip“)

zeitliche Isolation

Veränderungen der zeitlichen Abstimmung der Fortpflanzung: Begattung, Bruft oder Blüte finden zu anderen Tages- oder Jahreszeiten statt.

Isolation duch Sterilität

Es können Nachkommen gezeugt werden, diese sind jedoch unfruchtbar, also steril. Die Vererbungslinie endet hier. Bsp. Kreuzung zwischen Esel und Pferd —> Maultiere, können sich nicht fortpflanzen, sind jedoch lebensfähig

reproduktive Isolation

Es gibt mehrere reproduktive Isolationmechanismen: ethnologische Isolation, zeitliche Isolation, mechanische Isolation, Polypionie, ökologische Isolation, —> sympathische Artbildung ——————————————————————————————————————————————————————

Isolationsmechanismen

= Veränderungen, die zur Isolation von zwei Teilpopulationen führen Unterteilung: präzygotische Isolation: vor der Befruchtung der Eizelle Bespiele au dem AB postzygotische Isolation: nach der befruchtung der Eizelle Hybridsteriltät, Hybridsterblichkeit

Hybrid

Ein Hybrid ist der Nachkomme zweier unterschiedlicher Arten, er ist eine Mischform und nicht fortpflanzungsfähig. Es ist durch Isolation durch Sterilität von anderen Arten angegrenzt. Ein Hybrid zweier Unterarten sind hingegen fruchtbar. Hybride, auch Mischlinge oder Bastarde gennant, sind Individuen, die durch geschlechtliche Fortpflanzung a) unterschiedlicher Arten („Arthybride“) Bsp. Gelbbauchunte/Rotbauchunke; Maultier b) unterschiedlicher Unterarten Bsp. Rabenkrähe/Nebelkrähe; sibirische/amerikanische Silbermöwe entstehen.

Hybridisierung

Hybritisierung nennt man die Bildung einer neuen Art durch die sexuelle Fortpflanzung zwischen zwei unterschiedlichen Arten oder Unterarten.

Artbildung

allg. wird benötigt: Gendrift, Mutation und Rekombination, Selebktion => Ergebniss: Adaptation (=Angepasstheit)

Allopatrische Artbildung

Die geographische Isolation/Separation ist Grundvorraussetzung für die allopathische Artbildung. Es kommt zur Neubildung von Pflanzen- und Tierarten. Abblauf: Gendrift - Mtation und Rekombination — Selektion

sympatrische Artbildung

steht der allopathischen Artbildung gegenüber. Entstehung neuer Arten innerhalb eines Gebiets. Der Genfluß zwischen Population wird durch verschiedene reproduktive Isolationmechanismen gestoppt.

prarapatrische Artbildung

eine neue art entsteht aus Populationen, die angrenzende Verbreitungsgebiete besiedeln.

adaptive Radiation

Entstehung vieler neuer Arten aus einer einzigen Stammart heraus. Jede Art ist auf eine bestimmt ökologische Nische spezialisiert und kann somit eine Konkurrenz mit andern Arten vermeiden.

Unterart/Rasse/Sorte (bei Pflanzen)

Unterart —> biologisch korrekt Unterarten sind Populationen einer Art, die sich wenigstens einem homozygoten Merkmal von der Restpopulation unterscheiden. PROBLEM: biologisch nicht klar abgegrenzter Begriff

Adaptive Radiation

relativ schnelle Auffächerung (Radiation) einer wenig spezialisierten Art (Stammart) in viele stärker spezialisierte Arten duch Herausbildung spezifischer Angepasstheiten an die vorhandenen Umweltverhältnisse. Adaptive Radiation findet man vor allem dann, wenn ein Areal zahlreiche, noch unbesetzte ökologische Nischen beitet. Beispiele: Beutetiere in AUstralien, Buntbarsche Ostafrikas, Lemuren Madagaskars, Kleidervögel Hawaiis.