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Abitur Lernzettel: Evolution

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 Allopatrische Artbildung
Eine der Hauptursachen für die Entstehung neuer Arten ist die allopatrische Artbildung.
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- Allopatrische Artbildung - Adaptive Radiation - Homologie und Analogie - Homologiekriterien - Rudimente - Atavismen - Belege aus der Embyologie

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Allopatrische Artbildung Eine der Hauptursachen für die Entstehung neuer Arten ist die allopatrische Artbildung. Dabei entstehen aus einer Ursprungsart zwei oder mehr Unterarten. Das geschieht, indem die Population der Tier- oder Pflanzenart in mindestens zwei Teile getrennt wird (Beispiel: Sturm weht einige Vögel einer Art auf eine Insel). Zur allopatrischen Artbildung kommt es also dann, wenn mindestens zwei Teilpopulationen räumlich voneinander getrennt werden (Geographische Isolation). Dadurch entwickeln sich die Teilpopulationen unabhängig voneinander weiter (Mutation, Selektion). Im Laufe der Zeit unterscheiden sich die beiden Teilpopulationen so deutlich voneinander, dass sie sich nicht mehr untereinander fortpflanzen können bzw. keine fruchtbaren Nachkommen mehr gebären (Reproduktive Isolation), wenn sie sich wieder treffen würden. Ab dem Zeitpunkt haben sich zwei neue Arten gebildet. Beispiel: Ursprungs- population 18 11 1. Geografische Isolation Geographische Isolation $11 Mutation & Selektion 11 Ja ll Reproduktive Isolation Ein Teil der Füchse verlaufen sich im Flussgebiet Dadurch wird der Lebensraum der Füchse (Ursprungspopulation) aufgeteilt Die eine Teilpopulation hat keine Möglichkeit mehr, der zweiten Teilpopulation zu begegnen Eine Teilpopulation ist südlich des Flusses, die andere nördlich (also: geografische Isolation) Durch die Trennung können sich die Lebewesen der einen Seite auch nicht mehr mit den Lebewesen der anderen Seite fortpflanzen (also: kein Genfluss mehr) Eine solche geographische Isolation - die später dann zur allopatrischen Artbildung führt - kann auch durch andere Naturereignisse entstehen, wie: Kontinentaldrift (Auseinander Bewegen und zueinander Bewegen von Kontinentalplatten): Gräben und Gebirge bilden...

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sich Klimawandel (Beispiel: Anstieg des Meeresspiegels, Austrocknen von Seen) Zufällige Naturereignisse (Beispiel: Stürme, Überschwemmungen) 2. Mutation und Selektion - Beide Fuchspopulationen sind von nun an räumlich voneinander getrennt Ab diesem Zeitpunkt entwickeln sie sich durch Mutation und Selektion in unterschiedliche Richtungen Unter Mutation versteht man die zufällige, dauerhafte Veränderung der Gene. Dadurch entstehen neue Allele. Ein Allel ist eine Variante eines Gens. Allele sind für konkrete Merkmalsausprägungen (Beispiel: Fellfarbe) verantwortlich. - Durch eine zufällige Mutation wird das Fell eines Fuchses zum Beispiel heller Wenn es in seinem Lebensraum oft schneit, dann hat er durch die Mutation einen Vorteil Der helle Fuchs ist also besser an seinen Lebensraum angepasst, weil er im Schnee nicht so leicht gesehen werden kann Wenn er die Mutation an seine Nachkommen weitervererbt, besitzen auch diese einen Vorteil In der anderen Teilpopulation tritt die Mutation nicht auf (also: hier gibt es keinen weißen Fuchs) Der Genpool der beiden Populationen unterscheidet sich somit bereits Wenn die beiden Teilpopulationen unterschiedlichen abiotischen und biotischen Umweltfaktoren (Beispiel: Temperatur, Fressfeinde, Niederschlagsmenge) ausgesetzt sind, dann passen sich die Lebewesen an die gegebenen Umweltbedingungen entsprechend an. Sie stehen also unter Selektionsdruck. Besser angepasste Individuen können sich leichter vermehren und so ihre Gene verbreiten. Das nennt man Selektion. Durch Selektion und Mutation verändert sich also der Genpool der beiden Teilpopulationen. Dadurch, dass sich die Gene der beiden Teilpopulationen nicht vermischen können, entwickeln sie sich immer weiter auseinander. 3. Reproduktive Isolation und Artbildung Beide Fuchspopulationen unterscheiden sich im Laufe der Zeit deutlich voneinander Wenn sich nun ein Männchen und ein Weibchen der unterschiedlichen Flussseiten begegnen, können sie sich nicht mehr fortpflanzen bzw. ihre Nachkommen wären unfruchtbar (also: Reproduktive Isolation) Jetzt haben sich zwei neue Arten gebildet - Die ursprüngliche Fuchsart hat sich allopatrisch aufgeteilt Darwin Finken Ein bekanntes Beispiel für die allopatrische Artbildung sind die Darwinfinken. Durch einen Sturm wurden einige Vögel auf die Galapagosinseln verweht. Die Finken auf den unterschiedlichen Inseln entwickelten sich alle unterschiedlich voneinander, da sie sich zum Beispiel von unterschiedlichen Nahrungsquellen ernähren. Durch den Gründereffekt und den Flaschenhalseffekt sind hier schnell viele neue Arten entstanden. Den Prozess, wenn aus einer Gründerart viele Unterarten entstehen nennt man auch adaptive Radiation. Adaptive Radiation Unter der adaptiven Radiation versteht man in der Biologie die evolutionäre Entwicklung, bei der aus einer Tier- oder Pflanzenart (Gründerart) mehrere verschiedene Arten entstehen. Grund: Die Lebewesen der Gründerart passen sich an verschiedene Umweltbedingungen an. Sie ändern im Vergleich zur Gründerart im Verlauf der adaptiven Radiation ihre Lebensansprüche (= Ökologische Nische) und siedeln sich in anderen Lebensräumen an (Separation). Dadurch unterscheiden sie sich nach einiger Zeit genetisch so stark voneinander, dass sich die Lebewesen nicht mehr miteinander fortpflanzen können. Es entsteht also eine eigene Teilpopulation. Adaptive Radiation: Beispiel Darwinfinken Die Darwinfinken sind ein bekanntes Beispiel für die adaptive Radiation. Es gibt vierzehn verschiedene Darwinfinken-Arten, die alle die selben Vorfahren (Stammart) haben, aber sich vor allem durch ihre Schnabelform deutlich voneinander unterscheiden. Aus der Schnabelform kannst du darauf schließen, wovon sie sich ernähren (Beispiel: Insekten, Samen etc.) Insekten Samen Larven Prozess der Adaptiven Radiation Knospen/Früchte Einige Vögel der Stammart sind wahrscheinlich durch einen Sturm auf den Galapagosinseln gelandet Dort hatten sie keine Fressfeinde und ausreichend Nahrung, wodurch sie sich schnell verbreitet haben Dadurch gab es nach einiger Zeit sehr viele Vögel auf der Insel, wodurch die Nahrung und der Lebensraum knapp wurde (Intraspezifische Konkurrenz) So haben sich einige Vögel auf andere Nahrungsquellen spezialisiert und sich auf anderen Inseln angesiedelt (Einnischung) Im Laufe der Zeit haben sich die einzelnen Vögel dann so stark an ihre neue Lebensweise angepasst, dass sie sich zu einer eigenen Darwinfinken-Art entwickelt haben (Separation) Jetzt können sie sich auch nicht mehr mit den anderen Darwinfinken-Arten fortpflanzen oder ihre Nachkommen sind unfruchtbar (Reproduktive Isolation) Die verschiedenen Finkenarten stehen jetzt auch nicht mehr in Konkurrenz um Nahrung oder Lebensraum 1. Besiedlung eines neuen Lebensraumes 2. Intraspezifische Konkurrenz und Einnischung 3. Separation und reproduktive Isolation Evolutionsbelege que der morphologie und Anatomie Homologie und Analogie: 劑 Mensch Homologe und Analoge Organe homologe Organe Vogel 000... B... Wal analoge Organe Maulwurf Maulwurfs- grille Merkmale, die einen gleichen Grundbauplan aufgrund eines gemeinsamen Vorfahren besitzen, bezeichnet man als homologe Organe. Beispiel: Die Gliedmaßen der verschiedenen Wirbeltiere wie Menschen, Wale oder Vögel. Besteht eine Ähnlichkeit bestimmter Merkmale ohne gemeinsamen Ursprung, nennt man das analoge Organe. Sie unterscheiden sich deshalb im Grundbauplan. Analoge Organe weisen aber aufgrund ähnlicher Umwelteinflüsse eine gleiche Funktion auf. Beispiel: Die Vorderbeine der Maulwurfsgrille und des Maulwurfs. Homologie Ähnlichkeiten biologischer Strukturen bei verschiedenen Lebewesen aufgrund von gemeinsamer Abstammung Das heißt, dass die Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen und miteinander verwandt sind Ein Beispiel für homologe Organe sind die Vordergliedmaßen von Wirbeltieren wie der Arm des Menschen, das Bein von Hund, die Flügel von Vögeln oder die Flosse der Wale. Sie besitzen alle den gleichen anatomischen Grundaufbau. Mensch Homologe Organe Vogel Hund Wal Allerdings können sich die homologen Organe in ihren Funktionen durchaus unterscheiden: Wir greifen mit unseren Armen, Hunde laufen mit ihren Beinen, Vögel fliegen mit ihren Flügeln und Wale schwimmen mit ihren Flossen. Die homologen Organe können sich also von einer Grundform/Ausgangsform in verschiedene Richtungen entwickeln. Das nennst du in der Biologie divergente Entwicklung / Divergenz oder divergente Evolution. Dabei können je nach Lebensweise Abweichungen im Grundbauplan oder der Funktion entstehen. Die homologen Organe sind also ein Beleg für die Evolution. Die anatomischen Ähnlichkeiten bei rezenten Arten - also Arten die heute leben - sind auf einen gemeinsamen Vorfahren in der Evolution zurückzuführen.

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F

So ein schöner Lernzettel 😍😍 super nützlich und hilfreich!

- Allopatrische Artbildung - Adaptive Radiation - Homologie und Analogie - Homologiekriterien - Rudimente - Atavismen - Belege aus der Embyologie

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Allopatrische Artbildung Eine der Hauptursachen für die Entstehung neuer Arten ist die allopatrische Artbildung. Dabei entstehen aus einer Ursprungsart zwei oder mehr Unterarten. Das geschieht, indem die Population der Tier- oder Pflanzenart in mindestens zwei Teile getrennt wird (Beispiel: Sturm weht einige Vögel einer Art auf eine Insel). Zur allopatrischen Artbildung kommt es also dann, wenn mindestens zwei Teilpopulationen räumlich voneinander getrennt werden (Geographische Isolation). Dadurch entwickeln sich die Teilpopulationen unabhängig voneinander weiter (Mutation, Selektion). Im Laufe der Zeit unterscheiden sich die beiden Teilpopulationen so deutlich voneinander, dass sie sich nicht mehr untereinander fortpflanzen können bzw. keine fruchtbaren Nachkommen mehr gebären (Reproduktive Isolation), wenn sie sich wieder treffen würden. Ab dem Zeitpunkt haben sich zwei neue Arten gebildet. Beispiel: Ursprungs- population 18 11 1. Geografische Isolation Geographische Isolation $11 Mutation & Selektion 11 Ja ll Reproduktive Isolation Ein Teil der Füchse verlaufen sich im Flussgebiet Dadurch wird der Lebensraum der Füchse (Ursprungspopulation) aufgeteilt Die eine Teilpopulation hat keine Möglichkeit mehr, der zweiten Teilpopulation zu begegnen Eine Teilpopulation ist südlich des Flusses, die andere nördlich (also: geografische Isolation) Durch die Trennung können sich die Lebewesen der einen Seite auch nicht mehr mit den Lebewesen der anderen Seite fortpflanzen (also: kein Genfluss mehr) Eine solche geographische Isolation - die später dann zur allopatrischen Artbildung führt - kann auch durch andere Naturereignisse entstehen, wie: Kontinentaldrift (Auseinander Bewegen und zueinander Bewegen von Kontinentalplatten): Gräben und Gebirge bilden...

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Allele sind für konkrete Merkmalsausprägungen (Beispiel: Fellfarbe) verantwortlich. - Durch eine zufällige Mutation wird das Fell eines Fuchses zum Beispiel heller Wenn es in seinem Lebensraum oft schneit, dann hat er durch die Mutation einen Vorteil Der helle Fuchs ist also besser an seinen Lebensraum angepasst, weil er im Schnee nicht so leicht gesehen werden kann Wenn er die Mutation an seine Nachkommen weitervererbt, besitzen auch diese einen Vorteil In der anderen Teilpopulation tritt die Mutation nicht auf (also: hier gibt es keinen weißen Fuchs) Der Genpool der beiden Populationen unterscheidet sich somit bereits Wenn die beiden Teilpopulationen unterschiedlichen abiotischen und biotischen Umweltfaktoren (Beispiel: Temperatur, Fressfeinde, Niederschlagsmenge) ausgesetzt sind, dann passen sich die Lebewesen an die gegebenen Umweltbedingungen entsprechend an. Sie stehen also unter Selektionsdruck. Besser angepasste Individuen können sich leichter vermehren und so ihre Gene verbreiten. Das nennt man Selektion. Durch Selektion und Mutation verändert sich also der Genpool der beiden Teilpopulationen. Dadurch, dass sich die Gene der beiden Teilpopulationen nicht vermischen können, entwickeln sie sich immer weiter auseinander. 3. Reproduktive Isolation und Artbildung Beide Fuchspopulationen unterscheiden sich im Laufe der Zeit deutlich voneinander Wenn sich nun ein Männchen und ein Weibchen der unterschiedlichen Flussseiten begegnen, können sie sich nicht mehr fortpflanzen bzw. ihre Nachkommen wären unfruchtbar (also: Reproduktive Isolation) Jetzt haben sich zwei neue Arten gebildet - Die ursprüngliche Fuchsart hat sich allopatrisch aufgeteilt Darwin Finken Ein bekanntes Beispiel für die allopatrische Artbildung sind die Darwinfinken. Durch einen Sturm wurden einige Vögel auf die Galapagosinseln verweht. Die Finken auf den unterschiedlichen Inseln entwickelten sich alle unterschiedlich voneinander, da sie sich zum Beispiel von unterschiedlichen Nahrungsquellen ernähren. Durch den Gründereffekt und den Flaschenhalseffekt sind hier schnell viele neue Arten entstanden. Den Prozess, wenn aus einer Gründerart viele Unterarten entstehen nennt man auch adaptive Radiation. Adaptive Radiation Unter der adaptiven Radiation versteht man in der Biologie die evolutionäre Entwicklung, bei der aus einer Tier- oder Pflanzenart (Gründerart) mehrere verschiedene Arten entstehen. Grund: Die Lebewesen der Gründerart passen sich an verschiedene Umweltbedingungen an. Sie ändern im Vergleich zur Gründerart im Verlauf der adaptiven Radiation ihre Lebensansprüche (= Ökologische Nische) und siedeln sich in anderen Lebensräumen an (Separation). Dadurch unterscheiden sie sich nach einiger Zeit genetisch so stark voneinander, dass sich die Lebewesen nicht mehr miteinander fortpflanzen können. Es entsteht also eine eigene Teilpopulation. Adaptive Radiation: Beispiel Darwinfinken Die Darwinfinken sind ein bekanntes Beispiel für die adaptive Radiation. Es gibt vierzehn verschiedene Darwinfinken-Arten, die alle die selben Vorfahren (Stammart) haben, aber sich vor allem durch ihre Schnabelform deutlich voneinander unterscheiden. Aus der Schnabelform kannst du darauf schließen, wovon sie sich ernähren (Beispiel: Insekten, Samen etc.) Insekten Samen Larven Prozess der Adaptiven Radiation Knospen/Früchte Einige Vögel der Stammart sind wahrscheinlich durch einen Sturm auf den Galapagosinseln gelandet Dort hatten sie keine Fressfeinde und ausreichend Nahrung, wodurch sie sich schnell verbreitet haben Dadurch gab es nach einiger Zeit sehr viele Vögel auf der Insel, wodurch die Nahrung und der Lebensraum knapp wurde (Intraspezifische Konkurrenz) So haben sich einige Vögel auf andere Nahrungsquellen spezialisiert und sich auf anderen Inseln angesiedelt (Einnischung) Im Laufe der Zeit haben sich die einzelnen Vögel dann so stark an ihre neue Lebensweise angepasst, dass sie sich zu einer eigenen Darwinfinken-Art entwickelt haben (Separation) Jetzt können sie sich auch nicht mehr mit den anderen Darwinfinken-Arten fortpflanzen oder ihre Nachkommen sind unfruchtbar (Reproduktive Isolation) Die verschiedenen Finkenarten stehen jetzt auch nicht mehr in Konkurrenz um Nahrung oder Lebensraum 1. Besiedlung eines neuen Lebensraumes 2. Intraspezifische Konkurrenz und Einnischung 3. Separation und reproduktive Isolation Evolutionsbelege que der morphologie und Anatomie Homologie und Analogie: 劑 Mensch Homologe und Analoge Organe homologe Organe Vogel 000... B... Wal analoge Organe Maulwurf Maulwurfs- grille Merkmale, die einen gleichen Grundbauplan aufgrund eines gemeinsamen Vorfahren besitzen, bezeichnet man als homologe Organe. Beispiel: Die Gliedmaßen der verschiedenen Wirbeltiere wie Menschen, Wale oder Vögel. Besteht eine Ähnlichkeit bestimmter Merkmale ohne gemeinsamen Ursprung, nennt man das analoge Organe. Sie unterscheiden sich deshalb im Grundbauplan. Analoge Organe weisen aber aufgrund ähnlicher Umwelteinflüsse eine gleiche Funktion auf. Beispiel: Die Vorderbeine der Maulwurfsgrille und des Maulwurfs. Homologie Ähnlichkeiten biologischer Strukturen bei verschiedenen Lebewesen aufgrund von gemeinsamer Abstammung Das heißt, dass die Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen und miteinander verwandt sind Ein Beispiel für homologe Organe sind die Vordergliedmaßen von Wirbeltieren wie der Arm des Menschen, das Bein von Hund, die Flügel von Vögeln oder die Flosse der Wale. Sie besitzen alle den gleichen anatomischen Grundaufbau. Mensch Homologe Organe Vogel Hund Wal Allerdings können sich die homologen Organe in ihren Funktionen durchaus unterscheiden: Wir greifen mit unseren Armen, Hunde laufen mit ihren Beinen, Vögel fliegen mit ihren Flügeln und Wale schwimmen mit ihren Flossen. Die homologen Organe können sich also von einer Grundform/Ausgangsform in verschiedene Richtungen entwickeln. Das nennst du in der Biologie divergente Entwicklung / Divergenz oder divergente Evolution. Dabei können je nach Lebensweise Abweichungen im Grundbauplan oder der Funktion entstehen. Die homologen Organe sind also ein Beleg für die Evolution. Die anatomischen Ähnlichkeiten bei rezenten Arten - also Arten die heute leben - sind auf einen gemeinsamen Vorfahren in der Evolution zurückzuführen.