Evolution

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wären selektionswirksam • Neutralitätstheorie: molekulare Veränderungen sammeln sich selektionsneutral an und unterliegen dann vor allem der Gendrift Fossilienarten Steinkernfossilien - Anorganische Schale blieb erhalten und sank auf Meeresboden ab - Sand und Schlamm lagern sich als Sedimente ab >füllen Ammonitenschale - Langanhaltender Druck führt zur Verfestigung der Sedimentenschichten - Ammonitenschale löst sich langsam auf Hartteilfossilien - Dauerhafte Konservierung Abdruckfossilien -Abgestorbener Teil hinterlässt hohlen Abdruck in Sedimentschicht -Abdruck bleibt im Relief erhalten - Außenskelett blieb erhalten und im Schlamm eingeschlossen - Druck verdichtete die Sedimentschicht >Wasser wurde raus gedruckt >in Kalkpanzer lagerten sich Mineralsalze ein >führte zur Versteinerung Bernsteinfossilien -Tier oder Teil einer Pflanze wird von zählfüssigem Harz eingeschlossen -vor Zersetzungsprozess geschützt -für lange Zeit konserviert Natürliche Mumien -zum Beispiel Eismumien aus dem Permafrostboden Sibiriens -Tierleichen und Pflanzenreste werden in Wasser von Mooren konserviert >durch anaerobes und saure Milieu des Moores werden natürliche Mumien erschaffen Besondere Fossilienformen Mosaikform -weisen Merkmale zweier systematischer Großgruppen auf -belegen modellhaft, dass der Bauplan neuer Arten nicht aus dem Nichts entsteht, sondern auf vorhandene Strukturen zurückgreift Stammgruppenvertreter -stehen modellhaft für eine systematische Gruppe, aus der sich die evolutionäre Entstehung eines neuen Gestalttypus vollzogen hat Ergebnisse der Evolution -alle Lebewesen sind Ergebnis der Evolution -Evolution 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 >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 Wirken von Selektion: Ba ter Polymorphismus- der Ko miss 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 >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 Selektionsfaktoren: 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 Fossilien Bedetung der Fossilien - Durch Abfolge von in Gesteinsschichten wird bewusst, dass viele Tier- und Pflanzengruppen erst nacheinander auftreten und ausgestorben sind - Durch Vergleich mit rezenten, also heute lebenden Organismen gibt es die Möglichkeit, die fossilisierten Lebewesen zu rekonstruieren und ihre Entwicklungslinien nachzuvollziehen Voraussetzung für die Fossilisation - Wenn es einen Organismus oder Abdruck enthält, muss es durch andere Sedimente verdichtet werden, damit die Fossilisation stattfinden kann Mutation und Rekombination Mutation: • Fehler bei vererbten Erbinformation • Dauerhafte Veränderung • Genpool wird vergrößert 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 >Artumwandlung • Neue Arten bilden sich nur aus bestehenden Arten. • Voraussetzung: Aufspaltung einer Ursprungsart in mindestens zwei Teilpopulationen > Unterbrechung des Genflusses Unabhängige Entwicklung der Teilpopulationen • Merkmale und Genpool einer Teilpopulation unterscheiden sich von den Mitgliedern der anderen Teilpopulation >Rassen (Unterarten) • Vertreter verschiedener Rassen können miteinander Nachkommen zeugen >Genetische Isolation, diese verhindert Kreuzung von getrennten Populationen Allopatrische Artbildung • Mindestens zwei Teilpopulationen werden räumlich voneinander getrennt > Geographische Isolation • 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 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 fortpf 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