Evolution Lernzettel

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der Paläontologie ● ● In eng eingegrenzter ökologischer Nische Reliktnische Kleine, räumlich eingegrenzte Populationen, seltene Sichtungen Spezielle Angepasstheiten/ Merkmale Isolierte Stellung im System rezenter Arten aktuell existierend Überlieferte Reste/ Spuren früherer Lebewesen Chemofossilien Inkrustation Inkohlter Zustand Inklusen Fossiliendatierung Körperfossilien Abdruck Steinkern Chemisch nachweisbare, organische Substanzen Körperteile (Hartteile) werden erhalten (Knochen) Tier stirbt liegt auf etwas, Spuren Hohlraum wird gefüllt, inneres versteinert äußeres zerfällt Versteinerung Umwandlungsprozess → Kohle Leitfossilien: relative Altersbestimmung fossiler Funde anhand von in gleichen Schichten gefundener Leitfossilien O O O O O Eis, Harz Je kürzer eine Tier/- und Pflanzenart existierte und je stärker die Population mengenmäßig vertreten war, desto aussagekräftiger sind ihre Fossilien für die Datierung unbekannter Funde. 00 Radiokarbonmethode: O C-14 entsteht in der oberen Atmosphäre Verbindet sich mit anderen Kohlenstoffen (C-12) Pflanzen nehmen dieses auf Tieren (z.B. Kuh) nimmt Pflanzen zu sich Kuh stirbt → Kohlenstoffaustausch endet Altersbestimmung durch Vergleich der Menge von C-14 und C-12, da C-14 exponentiell mit der Zeit abnimmt Halbwertszeit: 5730 Jahre Datierung von bis zu etwa 50 000 Jahre alten Fossilien möglich 2. Biologie Klausur 1. Halbjahr Q2 Rekapitulationstheorie ▪ ■ L Aus der Entwicklungsbiologie ■ Heute nur in abgewandelter Form gültig: In der Keimesentwicklung (Ontogenie) werden bestimmte Organisationszüge von Ahnenstadien aus der Stammesentwicklung (Phylogenie) kurz/ teilweise rekapituliert. Wahrer Kern: o Embryonen verschiedener Tierarten sehen einander sehr ähnlich O Embryonen entwickeln Merkmale, die sie bei der Geburt nicht mehr aufweisen (z. B. Kiemenbogen) Aus der Molekularbiologie DNA-DNA-Hybridisierung Extrahieren und Zerschneiden der DNA Hybridisieren der Stränge nach Vermischung und Abkühlung DMA som Erhitzen zum Trennen der DNA- Stränge Ermitteln des Grads der Hybridisierung durch erneute Erhitzung 12 l 2. Biologie Klausur 1. Halbjahr Q2 DNA-Sequenzvergleich Basenabfolge feststellen Kettenabbruch-Methode (Sanger) ■ 1. PCR 2. Zugabe von Stoppnukleotiden zur PCR 3. Abbruch der DNA-Synthese durch Stoppnukleotid unterschiedlich lange DNA-Sequenzen 4. Sortierung der Sequenzen (der Größe nach) durch Kapillare 5. Laser regt Farbmoleküle an 6. Detektor erkennt Farbe und somit auch das Nukleotid 7. Reihenfolge der DNA wird ermittelt Pyrosequenzierung (schneller) ■ Normale, unmarkierte Nukleotide Ablesung der Sequenz während der Sequenzierreaktion ■ 1. 2. PCR Bindung der Nukleotide an komplementäre Basen ➤ erzeugt einen Blitz 3. Entfernung überschüssiger Nukleotide 4. Abfolge aller Blitze Reihenfolge der DNA Cytochrom-c- Analyse I ■ · ■ ➤ Verknüpfung nur an einer Seite möglich Gekennzeichnet durch unterschiedliche Fluoreszenz-Farbstoffe ■ · Cytochrom-c: besonders gut für evolutionäre Untersuchungen in der Atmungskette aller aeroben Organismen Präzipitintest ■ Außerdem: ein Ur-Cytochrom, welches sich im Verlauf der Evolution durch Mutation verändert hat. O ->11-12 Mutationen in 280 Mio Jahren Cytochrom c in praktisch allen Lebewesen → es ist ein wichtiges Mittel zur Einteilung der Lebewesen und ein Indiz für die evolutionäre Entwicklung der Arten. Primärstruktur des Proteins Cytochrom c wird verglichen Aufklärung von Verwandtschaftsverhältnissen unter rezenten Arten → Frischblut erforderlich ■ Zentraler Ansatz: Nähe der Verwandtschaft, ist nur begrenzt zur Erstellung von Kladogrammen geeignet Vorteile: sehr einfache, kostengünstige Methode mit guter Aussagekraft (geling sicher) Verklumpungsgrad → Nähe der Verwandtschaft O (Beispiel: Schimpansen haben eine zu 100% identische Aminosäurensequenz Folgerung: Je höher die Anzahl der gemeinsamen Aminosäuren, desto näher liegt die Verzweigung im Stammbaum und desto enger ist die Verwandtschaft 2. Biologie Klausur 1. Halbjahr Q2 Ablauf: Blut (Mensch) Blue ● Blutserum H Mensch Affe ■ Blutzellen Blutserum ➤ Aus der Biogeographie in eine nicht Inah verwandte Art (2.8. Kaninchen) Fi bildet Entnahme Blut Antimensch- Antikörper Serum mit Antikörpern Lin eine Spritze -reagiert mit den Eiweißen und verhiumt sie HU 100% J Biogeographie: Die Biogeografie untersucht die Verbreitung von Lebewesen auf der Erde. Man unterscheidet Pflanzengeografie und Tiergeografie. Die Untersuchungen dienen der Feststellung, inwieweit bestimmte Pflanzen- und Tiergruppen in verschiedenen Land- und Meereszonen vorkommen und diese kennzeichnen. ← 85% (schimpanse) Stammbäume Lesen und auswerten/ Aussagekraft bzgl. Verwandtschaftsverhältnisse O Jeder Ast ist durch ein abgeleitetes Merkmal begründet O Jeder Ast muss eine Autapomorphie (Merkmale, die innerhalb der Gruppe wieder verloren gehen) aufweisen Artbildung: Adaptive Radiation: Unter adaptiver Radiation versteht man die Entstehung vieler neuer Arten aus einer Ursprungsart heraus. Während der adaptiven Radiation kommt es in Folge von Mutationen und Rekombinationen zur Entstehung spezifischer Merkmale, welche zu vorteilhaften Angepasstheiten (Adaptionen) führen und so zur Einnischung der Arten in verschiedene ökologische Nischen beitragen. Faktoren wie geographische Isolation, sowie das Fehlen von natürlichen Feinden begünstigen den Vorgang.