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Evolution: Artdefinitionen, Geschichte der Evolution, Evolutionstheorie, Evolutionsfaktoren, Selektion, Isolation , adaptive Radiation, Artbildung, Gendrift

Evolution: Artdefinitionen, Geschichte der Evolution, Evolutionstheorie, Evolutionsfaktoren, Selektion, Isolation , adaptive Radiation, Artbildung, Gendrift

 EVOLUTION Cuvier Lamarck
Lamarck Darwin.
Cuvier Katastrophentheorie
- Konstanz der Arten (keine Evolution)
- Naturkatastrophen = Ursache fü

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EVOLUTION Cuvier Lamarck Lamarck Darwin. Cuvier Katastrophentheorie - Konstanz der Arten (keine Evolution) - Naturkatastrophen = Ursache für das Verschwinden von früheren Lebewesen und die Veränderung der Artenbilder - Erkenntnis: Es können Rückschlüsse auf das Leben fossiler Tiere gezogen werden - Es gab eine einmalige Schöpfung / Entstehung aller Lebewesen Lamarck - Aktive Anpassung an die Umwelt - Umwelt löst beim Individuum innere Bedürfnisse nach Veränderung aus - ein Aussterben von Tieren existiert nicht, nur Veränderung - innerer Trieb zur Vervollkommnung / jedes Tier möchte perfekt angepasst sein - Häufig gebrauchte Organe: entwickeln sich; nicht häufig gebrauchte entwickeln sich zurück - Vererbung der gleich ausgebildeten Organe / von erworbenen Merkmalen - !Legt alles in ein Tierleben! Kernaussagen widerlegbar! Darwin Konkurrenz unter verschiedenen Nachkommen einer Art verantwortlich für Evolution Schrittweise (über viele Generationen hinweg) passive Anpassung -> Artwandel, Artneubildung Erklärung warum verschiedene Arten von gleichen Vorfahren abstammen Selektionstheorie 1. Überproduktion von Nachkommen (mehr als überleben können) > Individuen mit Variabilität erblicher Merkmale (Individuen einer bestimmten Art: Unterschiede in Bau, Lebensweise, Verhalten. Sind erblich) (heute: wegen Mutation & Rekombination) 2. Struggle for Life: Innerhalb einer Population zwischen den verschiedenen Individuen Kampf ums Dasein wegen Konkurrenz um Ressourcen (Nahrung, ...) notwendig 3. Survival of the Fittest: Träger vorteilhafter Merkmale, besser angepasste Lebewesen überleben mit höherer Wahrscheinlichkeit (fitness Fortpflanzungserfolg, guten allele surviven) 4. Natürliche Selektion: Selektionsvorteil durch bessere Angepasstheit, Merkmale der besseren Anpassung...

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werden verstärkt in nächste Generation weitergegeben > Wandel der Arten über viele über viele Generationen EVOLUTION SYNLLOHSChe Evolutionstheorie Synthetische Veränderungen der Allelfrequenzen durch EVOLUTIONSFAKTOREN Mutation Rekombination! Selektion Auswahl der am besten angepassten Individuen = zu falls faktoren Xx X X Darwins Theorie durch genetische und ökologische Aspekte ergänzt Erhöhung der genetischen Vielfalt einer Population Gendrift-Zufällige, ungerichtete Veränderung von Allelfrequenzen Isolation Verhinderung von Genfluss zwischen (Teil)-Populationen VARIATION & REKOMBINATION. Zufällige Rekombination der Vorhandenen Gene führt zu genetischer Vielfalt also Merkmalsvielfalt MUTATIONEN entstehen ohne erkennbaren Anlass Verändern Erbanlagen/genetische Informationen (kann vorteilhaft, nachteilig und neutral sein) der Genpool wird erweitert Auswirkungen: können Merkmale verändern und neue entstehen lassen Bei diploiden und polyploiden Lebewesen keine phänotypische Ausprägung, wenn das Allel rezessiv ist Gendrift Gründer effekt Ausgangspop. Form der genetischen Drift Eine kleine Gründerpopulation besiedelt einen Lebensraum neu und entwickelt sich unter neun Umweltbedingungen. Der Genpool ist im Vergleich zu ursprünglichen Population verarmt. -> Verlust der genetischen Vielfalt einer Art Gründerpop. Veränderung der Allelfrequenz in einer Population durch äußere Zufallsereignisse. Flaschenhalseffekt Form der genetischen Drift drastische Umwelteinflüsse führen zu einer starken Dezimierung einer Population. Dadurch verändern sich die Allel Frequenzen im Genpool. -> bestimmte allele bleiben erhalten, andere sterben aus Ausgangspop. Gründerpop. Selektion Veränderung der Genhäufigkeit in einer Population als Folge unterschiedlicher Fitness bestimmter Individuen in einer gegebenen Umweltsituation. EVOLUTION Selektionsfaktoren selektionsdruck nach dem selektionsprozess vor den selections prosess Häufigkeit vor der Selektion Population Häufigkeit nach der Selektion Ausprägung des Merkmals Flügellänge Stabilisierende Selektion stabilisierende Selektion Mittelwert Selektions-Selektions- druck druck Flügellänge von Sperlingen Mittelwert Häufigkeit vor der Selektion Häufigkeit nach der Selektion gerichtete Selektion Mittelwert Selektions- druck Fluchtgeschwindigke von Mäusen neuer Mittel- wert Flügellänge von Sperlingen begünstigt benachteiligt 28.1 Stabilisierende und gerichtete Selektion Fluchtgeschwindigke von Mäusen Umweltfaktoren, die einen unterschiedlichen Fortpflanzungserfolg von Individuen mit verschiedenen Phänotypen bewirken -> alle Biotischen und Abiotischen Faktoren Die Selektionsfaktoren üben Selektionsdruck aus. Sexualdimorphismus Fressfeinde + Beure Konkurreasen, parasiten Population Ausprägung des Merkmals Purpurastrild kleinschnäblig Gerichtete Selektion Häufigkeit vor der Selektion Geschwindigkeit Häufigkeit nach der Selektion disruptive Selektion Selektionsdruck Schnabelgröße von Finken zwei Schnabelgrößen in einer Finkenpopulation Purpurastrild großschnäblig population Transformate Selektion begünstigt benachteiligt 28.2 Disruptive Selektion bei Finken (Purpurastrild) Ausprägung des Merkmals schnabelgroße Disruptive Selektion Selektion Natürliche Auslese durch Umweltbedin- gungen. Selektionsfaktor Umwelteinfluss, der unterschiedliche Fort- pflanzungsraten ver- schiedener Phäno- typen bewirkt. Selektionsdruck Einwirkung der Selek- tionsfaktoren auf eine Population. Adaption = Anpassung/Angepasstheit (von Lebewesen an Umwelt) durch biotische Selektionsfaktoren abiotische selektionsfaktoren Tarnung Mimese (Form von Tarnung) Warntracht Mimikry (Nacharmen der Warntracht giftiger Tiere) Koevolution Gifte wind Transformierende Selektion Selektion bewirkt Genpooländerung. Stabilisierende Selektion Selektion bewirkt Erhaltung des Gen- pools. Kälte Trockenheit Dunkelheit Tem peratur Wasser EVOLUTION Populationsgenetik Population Genpool POLYMORPLISMS Balancierter Polymorphismus Art Definition MORPLO10gisch B10109ISCL Mehrere Individuen einer Art, die zur gleichen Zeit in einem begrenzten Gebiet leben ÖKOLOGISCL Genetisch Gesamtheit aller genetischen Informationen der Individuen einer Population Allelfrequenz Hardy Weinberg Gesetz Grenze: wenn Bedingungen einer Art zu stark vom idealen Zustand abweichen Auftreten verschiedener Genotypen in einer Population Innerhalb einer Art treten unterschiedliche Ausprägungsformen eines Merkmals auf. Wenn diese regelmäßig wechseln dann ist der Polymorphismus balanciert ufigkeit eines Allels im Genpool, das für eine Merkmalsausprägungen codiert Mathematisches Gesetz zur Beschreibung der Allelfrequenz bei Idealpopulationen: Große Größe, keine Zu-/Abwanderung, keine Mutationen, keine Selektion, alle Individuen gleicher Fortpflanzungserfolg Lebewesen, die im Bauplan und wesentlichen morphologischen Merkmalen übereinstimmen und diese an die Folgende Generation vererben, gehören zu einer Art. Lebewesen, die sich untereinander fortpflanzen und fortpflanzungsfähige Nachkommen hervorbringen, gehören zu einer Art. Lebewesen verschiedener Arten: Nachkommen nicht fortpflanzungsfähig Kritik: kann nicht alle Beobachtungen der Natur erklären, erfasst nicht Arten mit ungeschlechtlicher Vermehrung Lebewesen gehören zu einer Art, wenn sie die gleiche Ökologische Nische besetzen. Individuen einer Population, deren Genpool weitgehend übereinstimmt und sich von den Genpools anderer Populationen signifikant unterscheidet, gehören zu einer Art Räumliche Trennung Verhaltentechnische Trennung Zeitliche Trennung EVOLUTION Artbildung Lbedarf Evolution Ausgangsposition: Population mit genetischer und phänotypischer Variabilität innerhalb des Genpools Einige Merkmale führen zu einem höheren Fortpflanzungserfolg innerhalb eines Teils der Gruppe (Teilgruppe A) Andere Merkmale führen zu höherem Fortpflanzungserfolg innerhalb eines anderen Teils der Gruppe (Teilgruppe B) Nachkommen von Teilgruppe A werden Merkmal A stärker ausgeprägt haben und dies wird zum erhöhten Fortpflanzungserfolg führen Nachkommen von Teilgruppe B werden Merkmal B stärker ausgeprägt haben und dies wird zum erhöhten Fortpflanzungserfolg führen Letztlich führt dies zu einer Fortpflanzungs-ISOLATION zwischen den Vertretern der Teilgruppen innerhalb der Population Innerhalb der Teilpopulation reichern sich Mutationen und Rekombinationen an, die für diese Teilpopulation spezifisch sind und sich nicht mehr in der gesamten Population verteilen Teilpopulation entwickelt sich immer weiter voneinander weg, bis letztlich verschiedene Arten entstanden sind Allopatrische Artbildung: Form der Art Bildung, bei der sich eine Population durch die geographische Trennung von ihrer Ausgangsart zu einer neuen Art entwickelt Peripatrische Artbildung: Sonderform der allopathischen Art Bildung, bei der sich eine sehr kleine Population außerhalb des bisherigen Verbreitungsgebietes der Ausgangsart ansiedelt und sich zu einer neuen Art entwickelt Sympatrische Artbildung: Form der Art Bildung, bei der eine kleine Population ohne geographische Trennung von ihrer Ausgangsart eine neue Art bildet. Es kommt zu einer Art Spaltung an einem Ort. Gen Fluss wird von Mutationen unterbrochen der genPool wird durch Rekombination und Mutation erweitert Isolation führt nicht zwangsweise zu neuen Arten Artenentstehung Bedarf Isolation

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Zufällige Rekombination der Vorhandenen Gene führt zu genetischer Vielfalt also Merkmalsvielfalt MUTATIONEN entstehen ohne erkennbaren Anlass Verändern Erbanlagen/genetische Informationen (kann vorteilhaft, nachteilig und neutral sein) der Genpool wird erweitert Auswirkungen: können Merkmale verändern und neue entstehen lassen Bei diploiden und polyploiden Lebewesen keine phänotypische Ausprägung, wenn das Allel rezessiv ist Gendrift Gründer effekt Ausgangspop. Form der genetischen Drift Eine kleine Gründerpopulation besiedelt einen Lebensraum neu und entwickelt sich unter neun Umweltbedingungen. Der Genpool ist im Vergleich zu ursprünglichen Population verarmt. -> Verlust der genetischen Vielfalt einer Art Gründerpop. Veränderung der Allelfrequenz in einer Population durch äußere Zufallsereignisse. Flaschenhalseffekt Form der genetischen Drift drastische Umwelteinflüsse führen zu einer starken Dezimierung einer Population. Dadurch verändern sich die Allel Frequenzen im Genpool. -> bestimmte allele bleiben erhalten, andere sterben aus Ausgangspop. Gründerpop. Selektion Veränderung der Genhäufigkeit in einer Population als Folge unterschiedlicher Fitness bestimmter Individuen in einer gegebenen Umweltsituation. EVOLUTION Selektionsfaktoren selektionsdruck nach dem selektionsprozess vor den selections prosess Häufigkeit vor der Selektion Population Häufigkeit nach der Selektion Ausprägung des Merkmals Flügellänge Stabilisierende Selektion stabilisierende Selektion Mittelwert Selektions-Selektions- druck druck Flügellänge von Sperlingen Mittelwert Häufigkeit vor der Selektion Häufigkeit nach der Selektion gerichtete Selektion Mittelwert Selektions- druck Fluchtgeschwindigke von Mäusen neuer Mittel- wert Flügellänge von Sperlingen begünstigt benachteiligt 28.1 Stabilisierende und gerichtete Selektion Fluchtgeschwindigke von Mäusen Umweltfaktoren, die einen unterschiedlichen Fortpflanzungserfolg von Individuen mit verschiedenen Phänotypen bewirken -> alle Biotischen und Abiotischen Faktoren Die Selektionsfaktoren üben Selektionsdruck aus. Sexualdimorphismus Fressfeinde + Beure Konkurreasen, parasiten Population Ausprägung des Merkmals Purpurastrild kleinschnäblig Gerichtete Selektion Häufigkeit vor der Selektion Geschwindigkeit Häufigkeit nach der Selektion disruptive Selektion Selektionsdruck Schnabelgröße von Finken zwei Schnabelgrößen in einer Finkenpopulation Purpurastrild großschnäblig population Transformate Selektion begünstigt benachteiligt 28.2 Disruptive Selektion bei Finken (Purpurastrild) Ausprägung des Merkmals schnabelgroße Disruptive Selektion Selektion Natürliche Auslese durch Umweltbedin- gungen. Selektionsfaktor Umwelteinfluss, der unterschiedliche Fort- pflanzungsraten ver- schiedener Phäno- typen bewirkt. Selektionsdruck Einwirkung der Selek- tionsfaktoren auf eine Population. Adaption = Anpassung/Angepasstheit (von Lebewesen an Umwelt) durch biotische Selektionsfaktoren abiotische selektionsfaktoren Tarnung Mimese (Form von Tarnung) Warntracht Mimikry (Nacharmen der Warntracht giftiger Tiere) Koevolution Gifte wind Transformierende Selektion Selektion bewirkt Genpooländerung. Stabilisierende Selektion Selektion bewirkt Erhaltung des Gen- pools. Kälte Trockenheit Dunkelheit Tem peratur Wasser EVOLUTION Populationsgenetik Population Genpool POLYMORPLISMS Balancierter Polymorphismus Art Definition MORPLO10gisch B10109ISCL Mehrere Individuen einer Art, die zur gleichen Zeit in einem begrenzten Gebiet leben ÖKOLOGISCL Genetisch Gesamtheit aller genetischen Informationen der Individuen einer Population Allelfrequenz Hardy Weinberg Gesetz Grenze: wenn Bedingungen einer Art zu stark vom idealen Zustand abweichen Auftreten verschiedener Genotypen in einer Population Innerhalb einer Art treten unterschiedliche Ausprägungsformen eines Merkmals auf. 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Individuen einer Population, deren Genpool weitgehend übereinstimmt und sich von den Genpools anderer Populationen signifikant unterscheidet, gehören zu einer Art Räumliche Trennung Verhaltentechnische Trennung Zeitliche Trennung EVOLUTION Artbildung Lbedarf Evolution Ausgangsposition: Population mit genetischer und phänotypischer Variabilität innerhalb des Genpools Einige Merkmale führen zu einem höheren Fortpflanzungserfolg innerhalb eines Teils der Gruppe (Teilgruppe A) Andere Merkmale führen zu höherem Fortpflanzungserfolg innerhalb eines anderen Teils der Gruppe (Teilgruppe B) Nachkommen von Teilgruppe A werden Merkmal A stärker ausgeprägt haben und dies wird zum erhöhten Fortpflanzungserfolg führen Nachkommen von Teilgruppe B werden Merkmal B stärker ausgeprägt haben und dies wird zum erhöhten Fortpflanzungserfolg führen Letztlich führt dies zu einer Fortpflanzungs-ISOLATION zwischen den Vertretern der Teilgruppen innerhalb der Population Innerhalb der Teilpopulation reichern sich Mutationen und Rekombinationen an, die für diese Teilpopulation spezifisch sind und sich nicht mehr in der gesamten Population verteilen Teilpopulation entwickelt sich immer weiter voneinander weg, bis letztlich verschiedene Arten entstanden sind Allopatrische Artbildung: Form der Art Bildung, bei der sich eine Population durch die geographische Trennung von ihrer Ausgangsart zu einer neuen Art entwickelt Peripatrische Artbildung: Sonderform der allopathischen Art Bildung, bei der sich eine sehr kleine Population außerhalb des bisherigen Verbreitungsgebietes der Ausgangsart ansiedelt und sich zu einer neuen Art entwickelt Sympatrische Artbildung: Form der Art Bildung, bei der eine kleine Population ohne geographische Trennung von ihrer Ausgangsart eine neue Art bildet. Es kommt zu einer Art Spaltung an einem Ort. Gen Fluss wird von Mutationen unterbrochen der genPool wird durch Rekombination und Mutation erweitert Isolation führt nicht zwangsweise zu neuen Arten Artenentstehung Bedarf Isolation