1-20

Question 1

Was ist Evolution

Answer 1

Veränderung der genetischen Zusammensetzung einer Population im Verlaufe der Zeit

Question 2

Was ist Koevolution?

Answer 2

Evolution von Merkmalen in Abhängigkeit von Wechselbeziehungen zwischen nicht verwandten Taxa,
indem sich die Eigenschaften der einen Art z.B. zusammen mit solchen einer anderen Art
weiterentwickeln

Bsp.: Abhängigkeit zwischen Wirten und Parasiten

Question 3

Was ist natürliche Selektion?

Answer 3

Prozess zum relativen Erfolg (Individuen einer Art mit unterschiedlichen Phänotypen konkurrieren miteinander um ökologische Ressourcen und Geschlechtspartner. Dies führt zur unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg / Fitness)

Question 4

Erläutern Sie kurz den Unterschied zwischen Selektion und Drift.

Answer 4

a. Adaptive Evolution = Natürliche Selektion (Darwinian evolution)
i. Eine nicht zufällige Verschiebung der Allelfrequenzen in Populationen oder eine nicht zufällige Stabilisierung der im Genpool vorliegenden Allele
ii. ist direkt gekoppelt an den Überlebens- und Reproduktionserfolg von Individuen und führt zu Angepasstheit an Umwelt
b. Neutrale Evolution = Genetische Drift (Gendrift, Alleldrift)
i. Zufällige Veränderungen im Genpool einer Population.
ii. Weil die Population sich teilen und die Genpool der Teilpopulation nur die Halbe Gehalt des Alelle enthält.

Question 5

Führt Selektion zum Optimum? Wenn ja, warum. Wenn nein, warum nicht?

Answer 5

— ja, weil Selektion nach und nach zur Optimierung des Stoffwechselwegs, der Organen, usw führt
— nein, da momentan Ergebnisse nicht optima, sondern das bisher beste. Allele, die an einen gewissen Punkt starten, können durch Selektion das globale Optimum nicht erreichen, denn es müsste ein adaptives Tal durchschritten werden (Es kann keine Selektion auf niedrigere Fitness stattfinden)

Question 6

Welche drei Grundvoraussetzungen müssen erfüllt sein, damit adaptive Evolution stattfindet?

Answer 6

a. Variation: Mitglieder einer Population müssen sich in einem Merkmal unterscheiden
b. Vererbbarkeit: Merkmal als genetische Komponente muss vererbbar sein
c. Variation im Fortpflanzungserfolg (Fitness) – Unterschiedliche Anzahl an Nachkommen

Question 7

Nennen Sie drei wichtige Selektionsformen und beschreiben Sie kurz, wie diese jeweils den Mittelwert eines Merkmales in der Zukunft verschieben werden.

Answer 7

a. Gerichtete / direktionale Selektion
i. Der Mittelwert verschiebt sich in eine Richtung
ii. Der Selektionsdruck wirkt einseitig
iii. Bsp. große Fische werden gefressen
b. Stabilisierende Selektion
i. Mittelwert des Merkmales wird aufrechterhalten (durchschnittliche Merkmale begünstigt)
ii. Der Selektionsdruck wirkt von beiden „extremen“ Seiten einer Merkmalsausprägung aus
iii. Bsp. kleine und große Fische werden gefressen
c. Disruptive / spaltende Selektion
i. Individuen, die in beide Richtungen vom Mittel abweichen, werden begünstigt
ii. Extreme Varianten haben Selektionsvorteile
iii. Bsp. mittelgroße Fische werden gefressen

Question 8

Welche Gründe gibt es dafür, dass natürliche Selektion trotz ihres Wirkens nicht zu perfekten Lösungen führt?

Answer 8

— fehlende Variabilität
— trade off
— körperliche Zwänge
— Genfluss und Mutation
— mangelnde Zeit

Question 9

Korrigieren Sie folgende mehrfach falsche Aussage: Vögel entwickelten Federn, um besser fliegen zu können.

Answer 9

haben sich nicht aktiv entwickelt, sondern als adaptives Merkmal evolviert; Individuen mit geeigneten
Eigenschaften haben überlebt

Exaptation: Federn schon früher entwickelt (Dinosaurier), unabhängig von Flug

Question 10

Was ist Exaptation

Answer 10

— momentan adaptives Merkmal, welches aber früher durch andere Selektionsursachen entstanden ist
— Umbau oder Zweckentfremdung vorhandener Strukturen: Federn bei Dinosauriern zur Wärmeisolierung, bei Vögeln zum Flug

Question 11

Was ist Fitness

Answer 11

Anteil der Kopien eines Gens, die ein Individuum im Genpool der nächsten Generationen hinterlässt

Question 12

Was ist konvergente / divergente Evolution

Answer 12

— Die konvergente Evolution beschreibt ein Phänomen, bei dem unterschiedliche Arten ohne
gemeinsame Stammart ähnliche Merkmale entwickeln. Weil sie gleiche Umweltbedingungen erfahren
— Die divergente Evolution beschreibt ein Phänomen, bei dem eng verwandten Spezies oder arten voneinander abweichen, weil sie unterschiedlich Umweltbedingung erfahren.

Question 13

Was ist adaptive Evolution, was ist ihre treibende Kraft?

Answer 13

Evolution durch Selektion: Eigenschaften können ausgewählt werden und können entstehen, die vorher
nicht da waren – Selektion erzeugt neue Eigenschaften

Änderung mit Anpassung an die Umwelt

Question 14

Was ist neutrale Evolution, und ihre treibende Kraft?

Answer 14

— Alles, was Zufälligkeit in evolutionäre Änderung bringt; Änderung ohne Anpassung
— Treibende Kraft: Gendrift

Question 15

Nennen Sie bitte drei Gründe, warum Evolution neutral sein kann.

Answer 15

a. genetische Variabilität nicht in den Phänotypen exprimiert
b. neutrale Aminosäurevariabilität
c. Kanalisierung der Entwicklung

Question 16

Bewerten Sie folgende Aussage: Mutation ist für sexuell-diploide Lebewesen die wichtigste Quelle genetischer Variabilität.

Answer 16

Nein, Meiose wichtiger, da bei sexueller Fortpflanzung elterliche Allele stets zufällig weitergegeben werden und so Selektionsprozesse neutralisiert werden können

Question 17

Nennen Sie bitte vier Prozesse, die trotz Selektion zur Erhaltung der genetischen Variabilität in einer Population beitragen. (Gründe für zufällige evolutionäre Änderungen)

Answer 17

a. zufällige Umwelteinflüsse
b. Mutationen
c. sexuelle Fortpflanzung / Meiose (Mendelsche Lotterie)
d. Gründereffekt und genetischer Fluss (genetischer Flaschenhals)

Question 18

Beeinflusst genetische Drift Evolution stärker in großen oder kleinen Populationen? Warum?

Answer 18

Es ist stärker bei kleinen Population, weil bei kleinen Population es zur stärkeren Fixierung führen und Mutation oder Allele schneller verloren gehen kann. Bei Populationszusammenbrüchen können Allele verschwinden oder ungünstige fixiert werden. Aber bei großen Population sind sie neutral während Veränderungen.

Question 19

Bitte erklären Sie, gern an einem Beispiel, was Heterosis ist und welche evolutionären Konsequenzen sie hat.

Answer 19

— Heterosis ist ein Phänomen, bei dem heterozygotische Nachkommen bessere Fitness als Homozygoten haben
— evolutionäre Konsequenzen = Zunehmende Fitness der Nachkommen von Kreuzungen zwischen Population im vergleich zu Kreuzungen innerhalb eines Population
— bsp : Sichelzellanämie —>Resistenz gegen Malaria (Malariaerreger werden zusammen mit den Sichelzellen phagozytiert)

Question 20

Bitte erklären Sie, gern an einem Beispiel, was negativ-frequenzabhängige Selektion ist und was deren evolutionäre Bedeutung ist.

Answer 20

— negative-frequenzabhängige Selektion = die mit der Merkmale verbundene Fitness nimmt ab, wenn die Häufigkeit der Phänotyp nimmt zu. (Je seltener die Phänotyp in einer Population, desto größer ist der Fitness)
— evolutionäre Bedeutung : Viele Genotypen existieren stabil nebeneinander.
— Beispiel : Wirt-Parasit Koevolution: Parasiten passen sich an Wirt an