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historischer Prozess >Vorgänge der stammesgeschichtlichen Entwicklung lassen sich nicht direkt erforschen -keine andere Erklärung ist wahrscheinlicher, logischer und durch eine ähnliche Fülle an Argumenten gestützt Gemeinsame Abstammung oder Deszendenz zeigt sich: An Merkmalen, in denen sich Lebewesen ähnlich sind • In Übereinstimmungen zwischen Vorfahren und Nachfahren mit Übergangs- oder Mosaikformen • In Entwicklungsreihen zu einer Höherentwicklung In Übereinstimmung mehr oder weniger großer Bereiche der Erbinformation Homologe Ähnlichkeit/ Homologie: Zeichen enger Verwandtschaft Grundsätzliche Ähnlichkeit im Bau der Gliedmaßen Grundstruktur beruht auf übereinstimmender Erbinformation ,,Ähnlichkeit biologischer Strukturen bei verschiedenen Lebewesen aufgrund übereinstimmender Erbinformationen bezeichnet man als Homologie." Analoge Ähnlichkeit/ Analogie: Gleichgerichteter Selektionsdruck > Anpassungsähnlichkeit • Völlig verschiedene Grundstrukturen Ähnlichkeit beruht nur bei oberflächlicher Betrachtung > kann nicht auf übereinstimmender Erbinformation beruhen ● ,,Funktionsähnlichkeit biologischer Strukturen bei verschiedenen Lebewesen bezeichnet man als Analogie." ,,Da Analogie und Konvergenz auf unterschiedlichen Grundstrukturen mit verschiedenen Erbinformationen basieren, sind sie kein Beweis für gemeinsame Abstammung, wohl aber für vergleichbare Lebensbedingungen." Selektion: Braucht Mutation & Rekombination ● Wirken von Selektion: >sonst kommt keine Selektion zustande, da es nur eine Art geben kann Population steht unter Mutations- und Selektionsdruck: verändern mit Rekombination die Allelhäufigkeit im Genpool Individuen, die besser mit den gegebenen Umweltbedingungen zurechtkommen, können mehr Nachkommen erzeugen Evolutionsfaktoren Beitrag, den ein Individuum zu. Genpool der Population leistet, ist seine Fitness >Maß für die Fitness ist der Fortpflazungserfolg und an Anzahl der Nachkommen messbar Selektion bewirkt keine Variation Balancierter Polymorphismus- der Kompromiss bei der Selektion: • Natürliche Selektion kann Variabilität einer Population verringern Selektion kann Variabilität erhalten >Balancierter Polymorphismus Stabilisierende Selektion verhindert Wandel: • Gute Anpassung einer Population >abweichende Mutanten sind schlechter angepasst >kein Durchsetzungsvermögen in der Population, Genpool bleibt konstant Biologische Strukturen verlieren ihre Funktion durch wegfallende stabilisierende Selektion Gerichtete Selektion verändert Population: • Änderung der Umweltverhältnisse/ keine optimale Anpassung der Population an die Umwelt >Bevorzugung neu auftretender Phänotypen Selektioniert vorhandener Allele verändert sich >Genpool auch Gerichteten Selektion ist für die allmähliche Artenumwandlung verantwortlich Aufspaltende Selektion trennt Populationen: Population sind Selektionsdruck ausgesetzt ● Selektionsfaktoren: >häufige Formen sind benachteiligt & seltene Formen mit extremer Merkmalsausprägung haben Vorteile Teilpopulationen entwickeln sich unterschiedlich weiter Aufspaltende Selektion ist für die Trennung von Population mitverantwortlich Abiotische Selektionsfaktoren: Einwirkungen der unbelebten Umwelt (z.B.Kälte, Hitze, Feuchtigkeit oder Lichtmangel) ● Biotische Selektionsfaktoren: von anderen Lebewesen ausgehende Einflüsse zwischenartliche Selektion: durch Fressfeinde oder Parasiten innerartliche Selektion: durch Konkurrenz um Nahrung, Geschlechtspartner oder Brutreviere Sexuelle Selektion: basiert auf der Variabilität der sekundären Geschlechtsmerkmale abweichendes Erscheinungsbild (z. B. deutlicher Größenunterschied oder unterschiedliche Färbung) von Weibchen und Männchen (Sexualdimorphismus) Künstliche Zuchtwahl: Künstliche Auslese des Menschen um aus Wildformen Haustiere oder Nutzpflanzen zu züchten Züchter verwendet diejenigen Individuen, die ein erwünschtes Merkmal besitzen Mutation und Rekombination Mutation: • Fehler bei vererbten Erbinformation ● Rekombination: › Verteilung und Neuordnung des Erbmaterials in der Zelle Neue Geno- und Phänotypen Genpool bleibt unverändert Artenbildung Entstehung neuer Arten: Fortpflanzungsgemeinschaft: Mitglieder einer Art Die Population einer Art verändert sich im Laufe der Zeit durch Selektionen ● ● ● ● Dauerhafte Veränderung Genpool wird vergrößert >Artumwandlung Neue Arten bilden sich nur aus bestehenden Arten. Voraussetzung: Aufspaltung einer Ursprungsart in mindestens zwei Teilpopulationen > Unterbrechung des Genflusses Allopatrische Artbildung Mindestens zwei Teilpopulationen werden räumlich voneinander getrennt > Geographische Isolation ● Unabhängige Entwicklung der Teilpopulationen Merkmale und Genpool einer Teilpopulation unterscheiden sich von den Mitgliedern der anderen Teilpopulation >Rassen (Unterarten) • Teilpopulationen entwickeln sich unabhängig voneinander weiter Im Laufe der Zeit unterscheiden sich diese Teilpopulationen zu sehr voneinander, weshalb diese sich nicht mehr untereinander fortpflanzen können ● Vertreter verschiedener Rassen können miteinander Nachkommen zeugen >Genetische Isolation, diese verhindert Kreuzung von getrennten Populationen Sympatrische Artbildung Im selben Lebensraum ● Sympatrische Artbildung durch Polyploidisierung: Die Gene eines Lebewesens haben sich so verändert z.B. durch Mutation, dass es sich nicht mehr mit der Ursprungsart fortpflanzen kann >unmittelbare reproduktiven Isolation Dadurch herrscht kein Genfluss mehr zwischen der Ursprungsart und der neu gebildeten Art Genfluss möglich zwischen der Ursprungsart und der neu gebildeten Art, wenn die Lebewesen ihre Verhaltens- und Lebeweisen ändern und sich von der ursprünglichen Art isolieren Adaptive Radiadtion Adaption = Anpassung Radition = Auffächerung Definition: Entstehung von mehrere verschiedener neuer Arten durch die Aufspaltung einer Stammart Voraussetzung: Die Stammart besiedelt einen neuen Lebensraum, dieser kaum Konkurrenz, wenig Fressfeinde und viel Nahrung hat • Die Stammart passt sich an verschiedene Umweltbedingungen an und spezialisiert sich darauf • Im Laufe der Zeit verändern sich die Stammart genetisch so, dass sich die Lebewesen nicht mehr miteinander fortpflanzen können >Entstehung von Teilpopulationen Gendrift ● Als Gendrift bezeichnet man, eine vollkommen zufällige, nicht durch Selektion bewirkende Veränderung des Genpools > Je kleiner die Population ist, umso stärker ist die Wirkung des Gendriftes, umso geringer die Fitness Gründerprinzip (Flaschenhalseffekt): Wenn wenige Individuen einer Großen Population als „Gründerindividuen“ in ein neues Gebiet einsiedeln, bringen sie nur einen geringen Teil der Allele der Stammpopulation mit. Eine vorübergehend sehr kleine Population, erklärt eine geringere genetische Variabilität, wenn sich Gründerindividuen vermehrt haben, kommt es zu einem Gendrift. Dies hat zufolge, dass die ersten Generationen Inzucht betreiben, die verbundene Tendenz zur Reinerbigkeit verstärkt den Effekt. Also wo kommt es hier zum Gendrift? Die Allelfrequenz einer ursprünglichen Population wird durch ein zufälliges Ereignis, wie beispielsweise ein Blitzschlag oder eine Überschwemmung auf ein Minimum reduziert -entstanden aus dem Grundgedanken Darwins -mit Erkenntnissen aus fast allen Bereichen der Biologie -Population steht im Zentrum der Evolutionsvorgänge Synthetische Evolutionstheorie -Population: Gruppe von Individuen einer Art, die zur gleichen Zeit am selben Ort leben & eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden -Genpool: Gesamtheit aller Allele einer Population -Evolution: veränderte Allelfrequenz im Genpool einer Population In der synthetischen Evolutionstherorie tragen Mutation (spontane unterrichtete Veränderung des Erbguts) und Rekombination (Neukombination von elterlichen Erbanlagen bei der Zygotenbildung) zur Veränderung des Genpools bei. >Die Population spielt dabei eine zentrale Rolle! -Population steht im Zentrum des Evolutionsgeschehens -,,Faktoren, die die Genfrequenz im Genpool einer Population hervorrufen bezeichnet man als Evolutionsfaktoren!" -System von Aussagen, das Evolution als realhistorischen Prozess beschreibt und erklärt -umfassendste Theorie der Biologie Weiterentwicklung und offene Fragen: -kein abgeschlossenes Konzept Gradualismus oder Punktualismus? Artenbildung lässt sich durch gleichmäßige, graduelle Veränderung von Populationen erklären • Gradualismus sorgt für große evolutive Wandlungen Punktualismus gehen davon aus, dass lange Perioden evokativen Stillstands punktuell von Zeiten des Artenwandels unterbrochen werden Mikro- oder Makroevolution? Mikroevolution bezeichnet das Zusammenwirken verschiedener Evolutionsfaktoren Makroevolution bezeichnet die ununterbrochene Fortsetzung der Mikroevolution ● >beides wird starkdiskutiert Zufall oder Notwendigkeit? Zufällige Prozesse wie Mutation oder Gendrift wie auch deterministischen Vorgänge der Selektion finden unumstritten statt Zuordnung der Gewichtung bleibt offene Frage Systemtheorie oder Neutralitättheorie? Systemtheorie: Strukturen und Funktion eines Lebewesen stehen so in Wechselwirkung, dass Selektionskräfte auf Lebewesen von außen, sowie von innen wirken >Genmutationen wären selektionswirksam Neutralitätstheorie: molekulare Veränderungen sammeln sich selektionsneutral an und unterliegen dann vor allem der Gendrift