Stammbäume der Evolution - Einfache Analyse

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c a r i n a

15.1.2022

Biologie

Evolution - Stammbaumanalyse

Fächer

Biologie

Ökologie

Merkmale von tieren

Homoiotherm und poikilotherm

Stammbäume der Evolution - Einfache Analyse

Name: Knowunity
Brand: Knowunity

Die Rekonstruktion von Stammbäumen ist ein faszinierendes Feld der Evolutionsbiologie, das uns hilft, die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen verschiedenen Arten zu verstehen. In dieser Zusammenfassung werden wir uns mit der Erstellung und Analyse phylogenetischer Stammbäume beschäftigen. Wir lernen, wie wir Stammbäume in der Biologie erstellen können, was monophyletische, paraphyletische und polyphyletische Gruppen sind, und wie wir evolutionäre Beziehungen analysieren können. Diese Kenntnisse sind grundlegend für das Verständnis der Evolution und bilden die Basis für viele biologische Übungen und Klausuren.

...

15.1.2022

8068

Systematik
Klassische systematik
•Künstliches system: ordnungsschema
nach willkürlich gewählten
unterscheidungsmerkmalen
• alle organismen k

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Systematik und Stammbauanalyse

Die Systematik in der Biologie hat sich von einem einfachen Ordnungsschema zu einer evolutionär basierten Wissenschaft entwickelt:

Klassische Systematik:

Künstliches System: Ordnungsschema nach willkürlich gewählten Unterscheidungsmerkmalen
Organismen werden in hierarchische Gruppen $Taxon$ basierend auf gemeinsamen Merkmalen eingeteilt
Binäre Nomenklatur nach Linné $Gattung + Art$

Moderne Systematik:

Berücksichtigt evolutionäre Aspekte
Ein Taxon umfasst Arten mit gleicher Stammart
Hierarchische Ebenen: Domäne → Reich → Stamm → Klasse → Ordnung → Familie → Gattung → Art

Struktur eines phylogenetischen Stammbaums:

Innengruppe: die zu untersuchende Gruppe
Schwestergruppe: nächstverwandte Gruppe
Außengruppe: Vergleichsgruppe, die nicht zur Innengruppe gehört
Wurzel: Ausgangspunkt der Innengruppe
Knoten: markiert den letzten gemeinsamen Vorfahren

Wichtiger Begriff: Ein phylogenetischer Stammbaum ist eine graphische Darstellung der evolutionären Verwandtschaftsbeziehungen zwischen verschiedenen Arten. Er zeigt, welche Arten einen gemeinsamen Vorfahren haben und wie sie sich im Laufe der Zeit voneinander abgespalten haben.

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Monophyletische, Paraphyletische und Polyphyletische Gruppen

In der Stammbaum-Analyse unterscheiden wir drei Arten von Gruppierungen:

Taxon 1 - Monophyletische Gruppe:

Besteht aus einer Ausgangsart und allen ihren Nachkommen
Erfüllt das kladistische Kriterium vollständig
Beispiel im Kladogramm: Art B und alle von ihr abstammenden Arten $C bis J$

Taxon 2 - Paraphyletische Gruppe:

Besteht aus einem Vorfahren und einigen, aber nicht allen seinen Nachkommen
Erfüllt nicht das kladistische Kriterium
Beispiel: Umfasst A, I und K, schließt aber J sowie B bis H aus

Taxon 3 - Polyphyletische Gruppe:

Umfasst nicht den gemeinsamen Vorfahren der enthaltenen Arten
Erfüllt ebenfalls nicht das kladistische Kriterium
Arten haben keinen exklusiven gemeinsamen Vorfahren

Definition: Eine monophyletische Gruppe ist die einzige Gruppierung, die dem kladistischen System entspricht. Sie umfasst eine Stammart und alle ihre Nachkommen, wodurch sie eine natürliche evolutionäre Einheit bildet. Paraphyletische und polyphyletische Gruppierungen sind aus evolutionsbiologischer Sicht problematisch, da sie keine vollständigen Abstammungslinien abbilden.

In biologischen Übungen und Klausuren zur Evolution wird häufig gefordert, solche Gruppen zu identifizieren und zu analysieren.

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Stammbäume Rekonstruieren

Die Rekonstruktion von Stammbäumen folgt einem systematischen Prozess:

Vorgehensweise:

Merkmalsmatrix erstellen
Apomorphien $abgeleitete Merkmale$ der zu vergleichenden Taxa bestimmen
Schwestergruppen identifizieren
Bei Unklarheiten: Betrachtung der Homologiekriterien
Entscheidung für den plausibelsten Stammbaum nach dem Parsimonie-Prinzip

Schlüsselkonzept: Das Prinzip der einfachsten Erklärung $Parsimonie-Prinzip$ besagt, dass der Stammbaum mit den wenigsten evolutionären Schritten und Konvergenzen der wahrscheinlichere ist. Dieses Prinzip ist entscheidend für die Stammbaum-Rekonstruktion und wird in vielen Übungen zur Evolution angewendet.

Beispielanalyse:

Die Tabelle zeigt verschiedene Merkmale für Feuersalamander, Mensch, Zauneidechse, Nilkrokodil und Storch
Merkmale wie "Extremitäten mit Finger- und Zehenstrahlen" sind bei allen vorhanden
Andere Merkmale wie "Federn" oder "Milchdrüsen" sind nur bei bestimmten Arten zu finden
Der Feuersalamander dient als Außengruppe für die Analyse
Anhand der spezifischen Merkmale $1-8$ wird der Stammbaum erstellt, der die Verwandtschaftsbeziehungen am besten erklärt

Dieser Prozess wird in phylogenetischen Stammbaum-Übungen und Arbeitsblättern zur Evolution häufig angewendet, um die Fähigkeit zu trainieren, evolutionäre Beziehungen zu analysieren.

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15. Jan. 2022

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@itscxrina

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Systematik und Stammbauanalyse

Die Systematik in der Biologie hat sich von einem einfachen Ordnungsschema zu einer evolutionär basierten Wissenschaft entwickelt:

Klassische Systematik:

Künstliches System: Ordnungsschema nach willkürlich gewählten Unterscheidungsmerkmalen
Organismen werden in hierarchische Gruppen $Taxon$ basierend auf gemeinsamen Merkmalen eingeteilt
Binäre Nomenklatur nach Linné $Gattung + Art$

Moderne Systematik:

Berücksichtigt evolutionäre Aspekte
Ein Taxon umfasst Arten mit gleicher Stammart
Hierarchische Ebenen: Domäne → Reich → Stamm → Klasse → Ordnung → Familie → Gattung → Art

Struktur eines phylogenetischen Stammbaums:

Innengruppe: die zu untersuchende Gruppe
Schwestergruppe: nächstverwandte Gruppe
Außengruppe: Vergleichsgruppe, die nicht zur Innengruppe gehört
Wurzel: Ausgangspunkt der Innengruppe
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Monophyletische, Paraphyletische und Polyphyletische Gruppen

In der Stammbaum-Analyse unterscheiden wir drei Arten von Gruppierungen:

Taxon 1 - Monophyletische Gruppe:

Besteht aus einer Ausgangsart und allen ihren Nachkommen
Erfüllt das kladistische Kriterium vollständig
Beispiel im Kladogramm: Art B und alle von ihr abstammenden Arten $C bis J$

Taxon 2 - Paraphyletische Gruppe:

Besteht aus einem Vorfahren und einigen, aber nicht allen seinen Nachkommen
Erfüllt nicht das kladistische Kriterium
Beispiel: Umfasst A, I und K, schließt aber J sowie B bis H aus

Taxon 3 - Polyphyletische Gruppe:

Umfasst nicht den gemeinsamen Vorfahren der enthaltenen Arten
Erfüllt ebenfalls nicht das kladistische Kriterium
Arten haben keinen exklusiven gemeinsamen Vorfahren

Definition: Eine monophyletische Gruppe ist die einzige Gruppierung, die dem kladistischen System entspricht. Sie umfasst eine Stammart und alle ihre Nachkommen, wodurch sie eine natürliche evolutionäre Einheit bildet. Paraphyletische und polyphyletische Gruppierungen sind aus evolutionsbiologischer Sicht problematisch, da sie keine vollständigen Abstammungslinien abbilden.

In biologischen Übungen und Klausuren zur Evolution wird häufig gefordert, solche Gruppen zu identifizieren und zu analysieren.

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Stammbäume Rekonstruieren

Die Rekonstruktion von Stammbäumen folgt einem systematischen Prozess:

Vorgehensweise:

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Apomorphien $abgeleitete Merkmale$ der zu vergleichenden Taxa bestimmen
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Bei Unklarheiten: Betrachtung der Homologiekriterien
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Schlüsselkonzept: Das Prinzip der einfachsten Erklärung $Parsimonie-Prinzip$ besagt, dass der Stammbaum mit den wenigsten evolutionären Schritten und Konvergenzen der wahrscheinlichere ist. Dieses Prinzip ist entscheidend für die Stammbaum-Rekonstruktion und wird in vielen Übungen zur Evolution angewendet.

Beispielanalyse:

Die Tabelle zeigt verschiedene Merkmale für Feuersalamander, Mensch, Zauneidechse, Nilkrokodil und Storch
Merkmale wie "Extremitäten mit Finger- und Zehenstrahlen" sind bei allen vorhanden
Andere Merkmale wie "Federn" oder "Milchdrüsen" sind nur bei bestimmten Arten zu finden
Der Feuersalamander dient als Außengruppe für die Analyse
Anhand der spezifischen Merkmale $1-8$ wird der Stammbaum erstellt, der die Verwandtschaftsbeziehungen am besten erklärt

Dieser Prozess wird in phylogenetischen Stammbaum-Übungen und Arbeitsblättern zur Evolution häufig angewendet, um die Fähigkeit zu trainieren, evolutionäre Beziehungen zu analysieren.

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Glossar der Stammbaum-Analyse

Wichtige Begriffe für das Verständnis und die Analyse von Stammbäumen:

Grundlegende Terminologie:

Taxon: Gruppe, die aufgrund gemeinsamer Merkmale eine Kategorie bildet
Stammart: Letzter gemeinsamer Vorfahre
Innengruppe: Sich aus der Wurzel ergebende Gruppe
Außengruppe: Vergleichsgruppe, die nicht zur Innengruppe gehört
Wurzel: Entwicklungslinie, die zur Stammart einer Gruppe führt
Knoten: Verzweigungspunkt im Stammbaum

Verzweigungsarten:

Dichomote Verzweigung: Aufspaltung in zwei Entwicklungslinien
Polymote Verzweigung: Zeitliche Aufspaltung in drei oder mehr Linien

Merkmalstypen:

Plesiomorph: Ursprüngliches Merkmal, das früh entstanden ist
Symplesiomorph: Plesiomorphes Merkmal, das in zwei oder mehr verwandten Arten auftritt
Apomorph: Abgeleitetes Merkmal, das erst spät in der Evolution auftritt
Synapomorph: Apomorphes Merkmal, das in zwei oder mehr verwandten Arten auftritt

Praxistipp: Für die Erstellung phylogenetischer Stammbäume in Übungen oder Klausuren ist es besonders wichtig, synapomorphe Merkmale zu identifizieren, da diese auf gemeinsame Abstammung hinweisen. Es gibt auch spezielle Biologie-Programme zur Stammbaumerstellung, die diese Analyse erleichtern können.

Diese Begriffe sind essenziell für jede Analyse von Stammbäumen in der Evolution und tauchen regelmäßig in Arbeitsblättern und Klausuren auf.

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4.9/5

App Store

4.8/5

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

Android user

Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android user

Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

Android user

Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

iOS user

Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

iOS user

Stefan S

iOS user

Samantha Klich

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Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Lena M

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Timo S

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Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Julia S

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Marcus B

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Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Ich liebe diese App so sehr, ich benutze sie auch täglich. Ich empfehle Knowunity jedem!! Ich bin damit von einer 4 auf eine 1 gekommen :D

Die App ist sehr einfach und gut gestaltet. Bis jetzt habe ich immer alles gefunden, was ich gesucht habe :D

Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

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