Evolution Abitur

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Makroevolution: Fragen über die Artgrenze hinaus -> Entstehung des Lebens, Kolonialisierung des Landes, Evolution des Menschen etc Mikroevolution: kurzfristig wirkende Prozesse -> Molekulargenetik - Makroevolution setzt Ergebnisse der Mikroevolutionen zusammen Skript Evolution Variabilität und Artenvielfalt - individuelle Merkmale = Phänotypen - betreffen nicht nur Aussehen, sondern auch Verhalten, Kondition und Stoffwechsel Unterschiede teilweise durch umweltbedingte Einflüsse, manchmal aber auch genetisch, mit den Genotypen begründet - Individuen einer Art genotypisch und phänotypisch unterschiedlich - Variabilität: Unterschiede Populationen einer Art -> größere oder kleinere Exemplare Vielfalten: - auf unterschiedlichen Ebenen, manchmal zwischen Individuen und Populationen einer Art, oder unterschiedlichen Arten - Grundlage der Evolution, der Veränderung - Individuen unter gleichen Bedingungen mit anderen Phänotypen leben gleichwert nebeneinander Variabilität als Schlüssel für Prozesse, die Arten verändern, oder neue Arten entstehen lassen Was ist eine Art: Morpholigischer Artenbegriff: - Identifizieren einer Art durch Aussehen oder Stimme etc. S.268/269 - definiert Arten aufgrund seiner phänotypischen Merkmale - wesentliche Merkmale einer Gruppe von Lebewesen, die mit den Nachkommen übereinstimmen Oft Männchen und Weibchen andere Merkmale -> Kritik - 2 Arten lassen sich nur am Aussehen nicht trennen-> Kritik Biologischer Artbegriff: - verpaaren tun sich nur Individuen einer Art -> gleiche Fortpflanzungsgemeinschaft - fruchtbare Nachkommen - Genpool Variabilität: - 400 Hunderassen - Alle vom Wolf abstammend -Züchten schafft künstliche Generationen - gleicher Genpool - untereinander verpaarbar - biologischer Artenbegriff -> gleichgültig Skript Variabilität und ihre Ursachen - übergangslose Merkmale -> diskontinuierlich -> zB Farbe einer Blume - Kurve die das Auftreten der verschiedenen Varianten erfasst: Variabilitätskurve/ Variationskurve 1. 0 1,5 S.270/271 Größe m Ursachen Variabilität: -Unterschiede der Umweltfaktoren-> wachsen mehr oder weniger-> Modifikationen -> modifikatorische Variabilität - Sorten oder Individuen genetisch nicht gleich, obwohl selbe Art -> unterschiede der Sorten etc genetisch bedingt - -> genetische Variabilität Genpool: -Im Phänotyp (Aussehen) stecken Gene, von den es verschiedene Varianten gibt - Genpool: Gesamtheit aller Gene einer Population durch genetische Variabilität Neue Allele -> Mutationen - Mutationen oft keine Auswirkungen auf einen Phänotyp, aber Mutationen in dem Bereich vererbbar und können von Generation zu Generation den Phänotypen ändern > epigenetische Modifikationen der DNA - Mutationen oft vermindert durch Reperationsenzyme Rekombination: - Neukombination der Allele durch Fortpflanzung -Bildung der Keimzelle 8 Millionen Varianten, Zygote 70 Billionen - Crossing over - sexuelle Fortpflanzung führt zu enormer Variabilität -> Allele Migrationen & Genfluss: - Austausch zwischen Populationen -> Austausch von Allelen - Nachkommen mit Partnern fremder Populationen -> Genfluss -Migration verringert Unterschiede zwischen Populationen - -> größerer Genpool !!! Modifikationen gehen beim Tod verloren > Mutationen, Rekombination und Genfluss der Key zur Variabilität Skript Natürliche Selektion evolutionäre Fitness: Individuum zeugt mehr Nachkommen und bringt mehr eigene Gene in den Genpool der Folgegeneration ein —> „höhere“ Fitness Merkmal mit hohem Fortpflanzungserfolg steigert Häufigkeit, setzt sich durch Selektionsfaktoren: - Angepasstheit ist ein Evolutionsprozess, bei dem Umweltfaktoren als Auslese (Selektion(-faktor) wirken - ändernde Umweltbedingungen -> besser angepasste Tiere profitieren -> reproduktive Fitness -Faktoren unbelebter Umwelt -> abiotische Selektionsfaktoren biotische Selektionsfaktoren: S.272/273 Konkurrenz um Ressourcen? Neue Ressourcen erschließen Räuber die Reproduktion aufhalten? Vorteil wenn man sich dem Räuber entziehen kann —> Räuber entwickelt bessere Fangmethoden -> mehr Nahrung -Parrasiten? Individuen mit besserem Immunsystem Vorteil Gerichtete Selektion - Selektion wirkt anhalten durch mehrere Generationen -> bewirkt Anpassung der Merkmale an den Selektionsfaktor - Die, welche das Merkmal haben, überleben meistens, weil sie angepasst sind, pflanzen sich fort und es gibt mehr von ihnen -> gerichtete Selektion von zB Anpassung der Fellfarbe an die Umgebung Selektionsdruck L Phänotyp 1. Generation 1. Generation Tod. Phänotyp nach Anpassung ca. 3 Generationen später Stabilisierende Selektion - durch gerichtete Selektion wirkt noch ein weiterer Faktor ein adaptierte Phänotyp = der, der überlebt hat - Mäuse,die sich anpassen positiv selektiert, der Rest stirbt durch nicht Anpassung selektion ri Anpassuns Natürliche Selektion 2 Disruptive Selektion: - Form der Selektion, die zu zwei extremen Phänotypen (Sehr groß und sehr klein) führt - nennt man disruptive Selektion selektion vorher in Tod. - Später S.272/273 Starke und schwache Selektion: Selektion wirkt selten nur auf 1 Merkmal Maus trotz anderen positiven Merkmalen, ausgerottet, weil die Selektion auf ein anderes Merkmal priorisiert oder stärker wirkt —> hoher Selektionsdruck -Je stärker der Selektionsdruck, desto schneller verändert sich die Population Mutationsdruck: - Maß für die Neigung zu Mutation in einer Population - Überleben trotz Mutation Selektionsdruck: Umweltbedingungen bevorzugen bestimmte Phänotypen -> gibt der Evolution eine Richtung, setzt am Phänotypen an -> Selektionsvorteil oder Nachteil Skript Der Weg zur Angepasstheit - natürliche Selektion bewirkt die Angepasstheit einer Population an ihre Umweltbedingungen S.274/275 Anpassung durch vorhandene Variabilität: Resistenz gegen Umweltfaktoren - vorhandene Variabilität hat zu nächst keinen Einfluss auf die Fitness des Trägers, doch unter veränderten Umweltbedingungen kann ein starker Selektionsvorteil entstehen Präadaptionen: - neue Angepasstheit entstehen durch Vorstufen von Strukturen oder eine bereits vorhandene Struktur, die eine andere Funktion erfüllt -> zweites Angepasstheit durch ,,Präadaption" Merkmale sind nicht immer Angepasstheit: - Nicht alle Merkmale eine Anpassung an neue Umweltbedingungen, sondern auch manchmal eine Zurückbildung von alten Strukturen wie zB Augen etc. Evolution kann nicht alles erreichen: - natürliche Selektion führt zu Angepasstheit der Organsismen in ihren spezifischen Lebensräumen - extreme Veränderungen haben aber auch Grenzen -> Merkmale müssen noch chemisch und physikalisch funktionieren Alle Anpassung hat eine Grenze Skript Gendrift S. 284/285 -Genpool Veränderung nicht nur durch Selektion und Mutation, sondern auch Zufall Zufall ein wichtiger Evolutionsfaktor: Gendrift: durch zufällige Ereignisse unterschiedliche Reproduktion von Trägern - kleinere Populationen weitaus mehr betroffen Gendrift verringert Variabilität: - vorteilhafte Allele können durch Zufall verloren gehen und dafür schädliche Allele, die überlebt haben, sich mehr vermehren und fixieren Spezielle Fälle von Gendrift: - Passiver Transport durch zB Wind oder Wasser - Individuen kommen zu vorher noch nicht besiedelten Gebieten und bilden eine neue Population und Genpool - Ursprungspopulation, wo sie herkommen, und neue Population unterschiedliche Genpoole und entwickeln sich auf anders —> kann zu unterschiedlichen Phänotypen führen Der Flaschenhalseffekt: Eltern- population Flaschenhals J.... drastische Reduktion Überlebende nächste Generation - durch drastische Reduktion, kann sich eine Populationsgröße durch Zusammensetzung ihres Genpools ändern - Verringerung der Populationsgröße -> abnahme der Variabilität, da einzelne Allele nicht mehr oder nur noch selten vertreten sind Migration: - Tiere wandern freiwillig in neue Gebiete und bringen ihre Gene in einen neuen Genpool ein -> Genfluss - Verändert Ausgangspopulation (weniger Variabilität) und die Empfängerpopulation (Mehr Variabilität) Genfluss verringert Unterschiede: - wichtiger Teil der Evolution - Austausch genetischer Informationen auch die Vereinheitlichung der Variabilität beider Populationen Skript Sexuelle Selektion und Partnerwahl Geschlechtsdimorphismus/ oder Weibchen haben S.310/311 Sexualdimorphismus: Merkmale, die entweder Männchen - Auffälige "Ornamente" sind oft kostspielig: Durch die Körpermerkmale ist die Tarnung geringer und damit auch die Überlebenschance und die reproduktive Fitness - Oft mit Nachteilen verbunden, aber dient zur sexuellen Selektion dienen dazu den Partner von seinen genetischen Qualitäten zu überzeugen-> entscheidet über Reproduktionserfolg -Ornamente dienen dazu den Fortpflanzungserfolg des Individuen zu steigern Warum wählerisch sein? - Zu wählerisch -> Gefahr, das es nicht zur Fortpflanzung kommt - Gründe für Partnerwahl: - gute Versorgung der Nachkommen - Gute Gene Hypothese: Körpermerkmale ausgewählt, die auf eine gute genetische Ausstattung des Partners schließen - Kompatible Gene Hypothese: Kompatibilität der eigenen Gene mit denen des Partners -Sexy Sohn Hypothese: attraktive Partner auswählen, damit die Chance höher ist, auch attraktive Söhne zu bekommen -> Sorgt für viele Nachkommen und steigert evolutionäre Fitness Inter- und Intrasexuelle Selektion: - intersexuelle Selektion zwischen den Geschlechtern statt-> Männchen und Weibchen - intrasexuelle Selektion unter gleichgeschlechtlichen Individuen zB Konkurrenzkampf Ausgangspopulation: Phänotypen Genotypen Zahl der Pflanzen (insgesamt 500) Genotyp- frequenzen Zahl der Allele im Genpool (ins. 1000) Allel- frequenzen Kombination der Gameren der ersten Generation RR 320 320 500 q=0,2 = 0,64 RR 640R Spermazellen p² + 2pq+q² =1 800 = 0,8R 1000 p= Frequenz von R= 48 R Synthetische Evolutionstheorie P+q p= 0,8 GR 4P = 0,16 Rr 160 160 500 160R = 0,32Rr 160r RR p²=0,64 rr 9²=0,04 Genotyp- ✓ frequenzen R p=0,8 Rr Pq = 0,16 Allelfrequenzen 3 20 20 500 200 = 0,2r 1000 q=Frequenz von r = 0,2 = 0,04 40r Eizellen P= 0, R 9=0,2 p²=0,64 RR 2py = 0,32 Rr q= 0,2r 9²=0,040 K gleich Skript Hardy-Weinberg- Regel - Mathematiker Godfrey Hardy und deutscher Arzt Wilhelm Weinberg 1908 berechnen, ob sich die Häufigkeit eines Merkmals ändert oder nicht, also ob Evolution stattfindet - ,,ideale Population" ―> ohne Selektion, Mutation oder Migration man braucht nur eine einzige, repräsentative Stichprobe der Population - gibt Abweichungen von der Realität ist zu verallgemeinert, ideale Population gibt es nicht -> gäb sonst keine Evolution FORMEL: p^2: 2pq: q^2 = 1 Schlussfolgerung: keine Veränderungen der Allelfrequenzen durch reine Rekombination —> Gleiche Häufigkeit der Genotypen in der nächsten Generation - Ändern sich die Allelfrequenzen, dann findet Evolution statt Skript Fitness Reproduktive Fitness = relative Anzahl an Nachkommen, die geschlechtsreif werden Direkte Fitness: - betrifft die eigene reproduktive Fitness (eigene Nachkommen) - zeugen eigener Nachkommen und pflegen diese - genetische Reproduktion Indirekte Fitness: - betrifft NICHT die eigene reproduktive Fitness, sondern die enger Verwandter - Gene, die durch Verwandte in die nächste Generation vererbt werden direkte und indirekte Fitness Gesamtfitness: Wieso können Artgrenzen bei der Fortpflanzung nicht überschritten werden? S.288/289 Divergenz: entstehen Auseinanderentwicklung von Population einer Art, sodass getrennte Arten erst existiert eine Ursprungsart durch zB Naturkatastrophe getrennte Population durch Trennung zwei verschiedene Genpoole - waren unterschiedlichen Kräften ausgesetzt, die durch Selektion oder Gendrift verändert werden auch neue Allele oder Mutationen - geografische Isolation —> sexueller Kontakt verhindert -> kein Genfluss →> kein Austausch von Allelen -> GENETISCH IMMER UNÄHNLICHER - beide Spechtpopulationen nach einer Zeit wieder vereint 1. Möglichkeit bei Wiedervereinigung: Vermischung der beiden Genpoole durch Fortpflanzung 2. Möglichkeit: Trennung durch Isolationsmechanismen Sympatrisch: Leben noch im gleichen Lebensraum Präzygotische Isolationsmechanismen: kommt garnicht zur Verschmelzung mit der Eizelle und dem Spermium -> kommt garnicht physikalisch zur Fortpflanzung Tieger und Löwe eig möglich aber zB geographische Trennung Zeitliche Isolation: Fortpflanzungszeitpunkte stimmen nicht überein Ökologischen/Habitat Isolation: verhindern Nutzung unterschiedlicher Habitate, kein Zusammentreffen Mechanischer Isolation: Begattungsorgane, die das übertragen der Spermien auf artfremde Weibchen verhindern -> Geschlechtsteile müssen aufeinanderpassen Gametischen Isolation: Eizellen und Spermien wegen anderer Rezeptoren nicht miteinander verschmelzen Ethologische Isolation: Verhaltensweisen stimmen nicht überein -> Signale stimmen nicht überein Postzygote: Weniger wirksam als präzygotische Mechanismen, hier kommt es zur Verpaarung, die Nachkommen dann aber nicht lebensfähig oder steril (Hybridensterilität, Hybridenlethanlität) Artbildungsmodelle - reproduktive Isolation -> durch Isolationsmechanismen, Fortpflanzungsgemeinschaft einer Art nicht zu jedem Zeitpunkt gegeben - Artbildung über viele Generationen - allopatrische, parapatrische und sympatrische Artbildung Ausgangs. population. Auslösung der Artbildung Evolution der reproduktiven Isolation getrennte Arten bei erneuter Habitatüber- schneidung allo patrisch OD geographische Bestedlung von Barriere nevem Habitat OD in Isolation im neven Habitat Polyploidiserung: bei Pflanzen parapatrisch Bestedlung von nevem Habitat im neven Habitat sympatrisch Gen Poly- morphismus Innerhalb einer Population S.290/291 Allopatrische Artbildung: - Geographische Isolation Ohne Genfluss ZB auch Besiedlung einer Insel -> "Gründereffekt" Parapatische Artbildung: - Unterbrechung des Genflusses nicht nötig - neues HABITAT -> ökologische Unterschiede Sympatrische Artbildung: - Artspaltung durch Divergenz im gleuichen Habitat - Reproduktiosbarriere, divergente Partnerwahl - Trennung der Chromatide diploide Keimzelle - führt zu triploiden Zygote diese Pflanzen können sich nur untereinander befruchten - unter anderen Arten reproduktiv isoliert -> neue Art Adaptive Radiation S.236 • Ein gemeinsamer Vorfahre —> viele unterschiedlich entwickelte Nachfahren —> Radiation ● ● • Besiedlung zB durch Wind oder Meeresströmung -> erste Besiedlung sehr artenarm Pioniergruppen viele Ressourcen ohne Konkurrenten zur Verfügung - -> begünstigt Entstehung neuer Arten mit spezialisierten, ökologischen Anpassungen • Nach und nach intraspezifische Konkurrent --> Vorteile, wenn man Ressourcen ergiebiger nutzen kann —> freie ökologische Nischen von neuen, besser angepassten Arten besetzt • ZB Unterschiede im Schnabelbau -> anderes Futter, wo anders -> mit ähnlichen Artgenossen Fortpflanzung -> Genfluss mit anderen Populationen, aber dieser immer kleiner Allopatrische Artbildung Populationsteil auf zB anderer Insel eigene evolutionäre Entwicklung -> soweit auseinander entwickelt -> neue Art • Veränderung der ökologischen Ansprüche —>Rückmigration und Koexistenz mit Vorfahren/Verwandten ● ● ● Aufspaltung einer Art in neue Arten mit anderen ökologischen Anpassungen —> adaptive Radiation • Voraussetzung: konkurrenzlose Verfügbarkeit von Ressourcen Besiedlung neuer unbesiedelter Lebensräume und bei zB aussterben von Konkurrenten kann es zu einem Radiationsprozess kommen Koevolution - Anpassung und Gegenanpassung • Wechselbeziehung zwischen verschiedenen Organismen ist das Ergebnis fortwährender gegenseitiger Anpassung ―> Koevolution ● Gegenseitiger Selektionsdruck -> Genome verändern sich • Individuum erwirbt durch Rekombination oder Mutation seines Genoms neue -> steigert biologische Fitness Eigenschaften - • Diese zB Mutation zieht die Änderung des Genoms des anderen Individuums mit sich ● Gegenseitige Anpassung (Koadaption) • ,,Wettrüsten" zwischen zwei Organismen -> Konkurrenz ● Schutz gegen Fressfeinde zB Gift, Fressfeind entwickelt Immunheit gegen das Gift • Räuber- Beute Beziehung ebenfalls koevolutionäre Phänomene • Koevolution zwischen Parasit und Wirt • Parasit passt sich ständig an Abwehrmechanismen der Wirte an -> Wirt viele Abwehrstrategien S.298 • Mensch verfügt über viele physikalische und chemische Barrieren -> wenn Parasit Hürde durchbricht -> Immunsystem neue Hürde • Immunabwehr selektiert dann wieder Parasiten, welcher noch eine höhere Infektionskraft entwickelt Evolutionstheorien • genetische Basis für Variabilität und natürliche Selektion ● Grundlage der Evolution sind Veränderungen im Genpool einer Population Anpassung von Populationen an ihre Umwelt -> natürliche Selektion ● 1. Variabilität: • Zwischen zwei Individuen immer Unterschiede 5 Säulen der Evolutionstheorie: ● Phänotypische Vielfalt -> genetische Vielfalt einer Population, dem Genpool, welcher die Allele sämtlicher Genort alles Individuen zusammenfasst • Variabilität entsteht durch zB Mutation und Rekombination -> Mutation erzeugt neue Allele, Rekombination greift auf die Vielfalt des Genpool zurück • Sexuelle Fortpflanzung —> neue Kombination von Allelen (Genotypen), welche zu einem neuen Phänotypen führen können S. 320/321 2. Natürliche Selektion • Lebewesen in der Regel so fruchtbar, dass sie so viele Nachkommen zeugen können, dass sie die Elterntiere ersetzen ● -> Population müsste dann immer exponentiell wachsen Populationsgröße bleibt über längere Zeit gleich oder werden kleiner →> Ressourcen weniger, Konkurrent, Fortpflanzung • Individuen, welche besser angepasst sind mit bestimmten Merkmalen überleben > survival of the fittest Umweltbedingungen —> natürliche Selektion • Auswahl des Geschlechtspartners -> sexuelle Selektion 3. Zufallseffekt Katastrophen oder Ereignisse können zufällig Individuen ausrotten, ohne Selektion -> Gendrift 4. Isolation und Artbildung: • zwischen isolierten Teilpopulationen kein genetischer Austausch ● Genpools der getrennten Populationen verändern sich unabhängig von einander und auseinander • Arten Spalten sich auf • Räumliche Isolation, genetische Isolation durch ökologische, ethologische und morphologische Mechanismen aufrechterhalten Evolutionstheorie 5. Gemeinsame Abstammung • Alle heutigen Lebewesen stammen von gemeinsamen Vorfahren ab • Neue Arten entstehen durch Verzweigungs- und Umwandlungsprozesse Anhäufung vieler kleiner Unterschiede -> große Unterschiede ● • Auf längeren Zeitraum (graduell) oder in kurzer Zeit (punktuell) passieren LTENSÖKOLOGIE W natürliche Selektion sexuelle Selektion GENETIK Rekombination Koevolution Mutation einer Genpool PHÄNOTYPEN Migration p² INDIVIDUEN pq Populations- genetik Population pq q² Gendrift sympatrische Artbildung Arten im See Flussarten MATHEMA allopatrische Artbildung Populationsgroße S.320/321 GEOGRAFIE Wieso können Artgrenzen bei der Fortpflanzung nicht überschritten werden? S.288/289 Divergenz: entstehen Auseinanderentwicklung von Population einer Art, sodass getrennte Arten - erst existiert eine Ursprungsart durch zB Naturkatastrophe getrennte Population durch Trennung zwei verschiedene Genpoole - waren unterschiedlichen Kräften ausgesetzt, die durch Selektion oder Gendrift verändert werden -> auch neue Allele oder Mutationen - geografische Isolation —> sexueller Kontakt verhindert -> kein Genfluss —> kein Austausch von Allelen -> GENETISCH IMMER UNÄHNLICHER - beide Spechtpopulationen nach einer Zeit wieder vereint 1. Möglichkeit bei Wiedervereinigung: Vermischung der beiden Genpoole durch Fortpflanzung 2. Möglichkeit: Trennung durch Isolationsmechanismen Sympatrisch: Leben noch im gleichen Lebensraum Präzygotische Isolationsmechanismen: kommt garnicht zur Verschmelzung mit der Eizelle und dem Spermium -> kommt garnicht physikalisch zur Fortpflanzung - -> Tieger und Löwe eig möglich aber zB geographische Trennung Zeitliche Isolation: Fortpflanzungszeitpunkte stimmen nicht überein Ökologischen Isolation: verhindern Nutzung unterschiedlicher Habitate, kein Zusammentreffen Mechanischer Isolation: Begattungsorgane, die das übertragen der Spermien auf artfremde Weibchen verhindern Gametischen Isolation: Eizellen und Spermien wegen anderer Rezeptoren nicht miteinander verschmelzen Ethologische Isolation: Verhaltensweisen stimmen nicht überein -> Signale stimmen nicht überein Postzygote: Weniger wirksam als präzygotische Mechanismen, hier kommt es zur Verpaarung, die Nachkommen dann aber nicht lebensfähig oder steril (Hybridensterilität, Hybridenlethanlität) Skript Homologie und Analogie Divergenz und Konvergenz: - Prinzipien, welche Entstehung der Artenvielfalt erklären - Makroevolution Ähnlichkeit und Unterschiede: - Vergleich zweier Organismen: große oder kleine Unterschiede älteres Merkmal als „ursprünglich" und neueres Merkmal als ,,abgeleitet" Homologie: - gleiche und unterschiedliche Merkmale von zwei getrennten Organismengruppen könner den gleichen Ursprung haben Ursprung genetische Informationen, gleiche Abstammung - Entwicklung verläuft divergent (auseinander) - Merkmale mit gleichem Ursprung -> homolog Analogie: - ähnliche Merkmale zwei organsimengruppen nicht unbedingt den gleichen Ursprung Merkmalsausprägungen eine bestimmte Funktionen - getrennte Genpools eine höhere evolutionäre Fitness unabhängig entwickelt - Konvergenz, wenn Merkmale aus verschiedenen Organismengruppen aufeinanderzulaufen nicht gleicher Ursprung -> Analogie Homologiekriterien: - Ähnlichkeit durch gemeinsamen Ursprung - Kriterien zur Verwandschaft: 1. Kriterium zur Lage - Funktion der Merkmale unterschiedlich Einzelne Strukturen die an gleicher Stelle gefunden werden 2. Kriterium der Stetigkeit: - S.324/325 Teile fehlen oder starke Veränderung Zwischenstadien 3. Kriterium der spezifischen Qualität - einzigartige Merkmale Rudimente und Atavismen Rudimente: • Rudimente haben keine erkennbare Funktion Funktionsverlust oder Funktionsänderung von Organen, die mit Änderung der Lebensweise entstanden sind ● Atavismen: Merkmale, welche aus versehen auftreten, die für Vorfahren typisch waren • Weisen zwei Arten einige homologe Strukturen auf, so kann man davon ausgehen, dass alle oder fast alle anderen Merkmale auch homolog sind gemeinsamer ,,Grundbauplan" -> gemeinsame Abstammung • ,,Evo-Devo- Forschung" -> Evolution and Development ● -> "1 • Haekel: biogenetische Grundregel – Die Keimesentwicklung (Ontogenese) ist eine sehr kurze, unvollständige und schnelle Rekapitulation der Stammesentwicklung (Phylogenese) Mehrzehiger Pferdefuß S.326 Griffelbein ist ein Rudiment Atavismus EVA Aufgaben S.328/329 ,,monophyletische Gruppe/Monophylum", ,,paraphyletische Gruppe/Paraphylum" und ,,polyphyletische Gruppe/Polyphylum" Merkmalsüberprüfungen: - geeignete und ungeeignete Merkmale unterscheiden - Lange Liste von morphologischer, ethologischer, embryologischer, biochemischer oder genetischer Merkmale - Analogische Ähnlichkeiten täuschen nur eine Verwandtschaft vor: zwei Lebewesen passen sich an den gleichen Lebensraum an ursprüngliche Merkmale zwar zur Einordnung in höhere Taxa (Klasse der Säugetiere) möglich, aber nicht feine Unterteilung - abgeleitete Merkmale nötig —> „evolutiven Neuheiten" (Apomorphien) - um zu gucken, ob ein Merkmal abgeleitet ist, kontrolliert man, ob es auch außerhalb der Gruppe vorkommt (Außengruppenvergleich) Geeignete taxonomische Einheiten: - phylogenetische Systematik: jedes Taxon einen Verwandschaftskreis -> „monophyletische Gruppe" - Para- und Polyphyletische Gruppen probiert man dagegen aufzulösen —> ungeeignete taxonomische Einheiten Stammart von A, B, C von B, C Stammart Stammart G (gemein- mer Vorfahre) Stammart von D, E, F B Amphibien ·C Stammart von Ę F D -E F Taron, Merkmal vier Extremität en Einülle Schildkröten Schlötenfenster vier Fußzehen Mahlmagen Homoothermie Inackle Haut Panzer Häutung 3faches Augenlid Federn Milchdrüsen Amphibien + + Schildkröten + + Eidechsen und Schlangen + + + Eidechsen und Schlangen ILIK- Krokodile Vogel + Krokodile + + + + + O=Merkmal Vögel + + + + + + Säugetiere + + + Säugetiere Monophyletische Gruppe: geschlossene Abstammungsgesellschaft 4 Monophylon Paraphyletische Gruppe: Systematik die Bezeichnung für eine Gruppe (Paraphylum) von Organismen, deren Mitglieder zwar alle von einer einzigen Stammart herkommen (deshalb in der evolutionären Klassifikation auch als monophyletisch i.w.S. bezeichnet), die aber nicht alle Nachfahren dieser Stammart umfaßt, weil für einen Teil der Nachkommenschaft (im allgemeinen der "höher" evolvierte) ein separates monophyletisches Taxon geschaffen wurde ( Paraphylon Polyphyletische Gruppe: polyphyletisch [von *poly-, griech. phylē = Stamm], bezeichnet ein Taxon (Polyphylum), dessen Angehörige von 2 oder mehr Ursprungsarten abstammen, die nicht für alle Angehörigen des Taxons identisch sind. 4 Polyphylon ,,Out of Africa" Modell • Homo sapiens vor 200.000 Jahre in Afrika entstanden • 100.000 Jahre später über die ganze Erde ausgebreitet andere Hominiden (Neandertaler verdrängt • Theorie auf molekulargenetische Befunden gestützt -> DNA der Mitochondrien mit DNA von Menschen in Europa, Asien, Afrika, Australien etc. L Mitochondrien DNA auf Mutation zurückzuführen • genetische Distanz (Basenpaare unterschiede) -> trennen sich proportional zur Zeit ->molekulare Uhr • 100.000 Jahren eine Veränderung der DNA von 0.2-0 • Kritik: ungesicherte Annahmen-> Mutationsrate nicht immer gleich groß- ->spätere Vermischung der aufgespaltenen Linien möglich Multiregionale Modell ● multiregionale Modell der Menschwerdung geht davon aus, dass in mehreren Gebieten Afrikas, Europas und Asiens unabhängig voneinander aus Homo erectus der Homo sapiens entstanden ist ● 35000 -> Intensiver Genfluss Grund für eine Art der Homo sapiens heute -> sehr umstritten 100000 60000 mehr als 40000 Modern Africans Archalc Africans 15000 bis 35000 Africans H. erectus Modern Aslans Archalc Aslans Aslans H. erectus Modern Europeans Archalc Europeans Europeans H. erectus S.350 Modern Australians Archalc Australians Australians H. erectus