(Abitur) QIV - Evolution Flashcards
Nenne die 5 Bereiche der Lebewesen:
- Prokaryoten (Kernlose Einzeller)
- Protista (Echte Einzeller)
- Fungi (Pilze)
- Plantae (Pflanzen)
- Animalia (Tiere)
Was waren Charles Darwins Beobachtungen die ihn zu seiner Evolutionstheorie brachten?
- Individuelle Unterscheide innerhalb einer Art -> Variabilität
- Unterschiede teilweise vererbt
- Rohmaterial für die Evolution: durch Selektion kommt es zur Verbreitung oder nicht Verbreitung bestimmter Merkmale
1. Arten haben mehr Nachkommen als zur Erhaltung notwenig. Population bleibt m/w konstant - > Struggle for life: nur die besten (=best angepassten) setzten sich durch und erhalten Zugriff auf Ressourcen; besser angepasst = mehr Nachkommen
Evolutionstheorie von Charles Darwin:
- “Struggle for Life“: Überproduktion von Nachkommen führt zu einem Kampf ums Dasein.
- “Survival of the fittest“: Nur die am besten angepassten an die Umweltbedingungen überleben (Im Wettkampf um Nahrung, Lebensraum, Geschlechtspartner)
- “Natural Selection“ (Natürliche Auslese): Diese Selektion führt über viele Generationen zur Veränderung der Arten
-> Die treibenden Kräfte der Evolution sind die unterrichteten Variationen der Individuen, die Selektion bevorzugt jene die am besten angepasst sind.
Evolutionstheorie von Lamark
- Theorie vom kontinuierlichen Artenwandel
- Umwelt verändert sich
- Verändert innere Bedürfnisse / Gewohnheiten
- Tiere haben innerlichen Trieb zur Vervollkommnung
- Umwandlung von Organen / Körperteilen
Welche Mechanismen führen laut Lamark zur Evolution?
- Gebrauch und Nichtgebrauch: Intensiv genutzte Körperteile verkümmern / Viel benutze bilden such weiter aus (Größer / Stärker)
- Vererbung gewonnener Eigenschaften: Die im Individuellen Leben gewonnen Eigenschaften, werden an Nachkommen vererbt
Die Synthetische Evolutionstheorie
- Evolution erfolgt durch die allmähliche Ansammlung kleiner Veränderungen im Genpool einer Art
- Diese Veränderungen entstehen durch Mutationen und Rekombination (Alle Individuen einer Art unterscheiden sich genetisch)
- In einem zweiten Schritt sorgt die Selektion dafür das die besser angepassten Individuen im Durchschnitt höhere Überlebens / Fortpflanzungschancen haben.
Der Biologische Artbegriff und seine Probleme
- Eine Art sind Gruppen von wirklich oder potenziell sich fortpflanzenden natürlichen Populationen, die reproduktiv von anderen Gruppen isoliert sind.
-
Probleme:
- Ungeschlechtliche Fortpflanzung
- Konjugation von Bakterien
Der morphologische Artbegriff und seine Probleme
- Individuen, die in den wesentlichen äußeren Merkmalen übereinstimmen.
-
Probleme:
- Keine Berücksichtigung von Fortpflanzung.
- Ähnliche Zwillingsarten
- Ähnlich aussehende Arten durch Mimikry
- Sexualdimorphismen
- Unterschiedliche Entwicklungsstadien (Kaulquappe / Frosch)
Was sind die Doppelten Kosten der Sexualität?
- Populationen bei der jedes Individuum Nachkommen auf die Welt bringt wachsen doppelt so schnell.
- Weibchen können nur ihr halbes Genom weitergeben. Die andere Hälfte könnte aber vollkommen in Takt und “Gut“ sein.
Warum gibt es Sexualität?
- Einheitliche Populationen (genetisch) = Angriffsziel für Parasiten, Krankheitserreger
- mehr Variabilität = Immer neue Immunschranke wird gebildet
Wie haben sich die Geschlechter im Laufe der Evolution entwickelt?
- Isogamie: Zahlreiche kleine, bewegliche Gameten
- Anisogamie: Ungleich große Gameten
- Oogamie: Männchen: Kleine, bewegliche Spermien (nährstoffarm). Weibchen: große, unbewegliche Eizellen (nährstoffreich)
-> Ein gutes Beispiel für distruptive Selektion: Beide extreme Merkmalsausprägungen haben selektive Vorteile.
Was sind Hermaphroditen?
(Zwitter): Individuen einer Art mit männlicher und weiblicher Geschlechtsausprägung, die sowohl männliche als auch weibliche Keimzellen bilden.
Was sind sekundäre Geschlechtsmerkmale?
Nicht direkt in die Reproduktion involvierte Merkmale nach der Geschlechtsreife
- > Können durch sexuelle Selektion verändert werden
- > Attraktivität, Durchsetzung gegen Konkurrenten
Was ist unter Sexualdimorphismen zu verstehen?
Unterschiede in Erscheinung, Körperfunktion oder Verhalten zwischen Männchen und Weibchen der selben Art (sekundäre Geschlechtsmerkmale)
Was ist sexuelle Selektion?
- > Sexuelle Konkurrenz um Fortpflanzungspartner durch Rivalenkämpfe (Geweih, große Körpermasse).
- > Weibliche Partnerwahl: Äußeres Aussehen, Schmuck (Gefieder bei dem Pfau)
Innerartliche Selektion
Durchsetzung natürlich nachteiliger Merkmale möglich (Handicap-Prinzip)
Meist bei männlichen Individuen
Was ist allopatrische Artbildung?
Allopatrische Artenbildung:
Durch geographische Isolation
- Teilpopulationen werden räumlich von einander getrennt und bilden nach und nach durch Selektion, Mutation und Rekombination einen eigenen Genpool.
- nicht fortpflanzungsfähige Schwesterarten entstehen (Kein Genfluss ist mehr Möglich)
Was ist sympatrische Artbildung?
Durch reproduktive Isolation
Teilpopulation im selben Gebiet aber reproduktiv getrennt (Kein Genfluss möglich)
Was sind Endemische Arten?
Arten die weltweit nur in einem kleinen Verbreitungsgebiet vorkommen (Einem Gebirge etc.)
Was bedeutet rezent?
Rezente Lebewesend, sind die die heute leben.
Was bedeutet fossil?
Fossile Arten, sind bereits ausgestorbene Arten.
Was ist die Phylogenie?
Stammesgeschichte / -entwicklung
Welche Arten der Präzygotischen Isolation gibt es?
- Ökologische Isolation: Unterschiedliche ökologische Nischen
- Zeitliche Isolation: Unterschiedliche Fortpflanzung / Aktivitätszeit
- Mechanische Isolation: Geschlechtsorgane passen nicht zusammen
- Ethnologische Isolation: Das Paarungsverhalten ist unterschiedlich (Bsp. unterschiedliche Paarungsrufe)
- Gametische Isolation: Entstehung von der Zygote wird verhindert da es unterschiedliche Oberflächenmoleküle gibt (Gameten erkennen sich nicht).
Was ist präzygotische Isolation?
Isolation bei der es gar nicht erst zur Zygotenbildung kommen kann, es kommt nicht zur Befruchtung.
Welche Arten der postzygotischen Isolation gibt es?
- Hybridsterilität: F1 überlebensfähig, jedoch zeugungsunfähig
- Hybridsterblichkeit: Ermbryonalentwicklung wird abgebrochen
- Hybridzusammenbruch: F1 Lebens und Zeugungsfähig, Fitness nimmt jedoch mit nachfolgenden Generationen immer weiter ab, Population erlischt nach wenigen Generationen
Was ist postzygotische Isolation?
Isolation nach der Befruchtung, es kommt also zur Zygotenbildung.
Was sind Modifikationen?
Durch Umweltfaktoren hervorgerufene Veränderungen des Phänotyps.
Gene werden dabei nicht verändert
Nicht vererbbar, da keine Mutation in Keimlaufbahn
Eigenetische weitergebe kann möglich sein
Was ist adaptive Radiation?
Defintion: Kommt es innerhalb kurzer Zeit zu multiplen ökologischen Aufspaltungen (sympatrische Artbildung), so spricht man von adaptiver Radiator
-> Dieser Prozess wird begünstigt durch einen Isolierten Lebensraum mit vielen ungenutzten Ressourcen und einer unspezialisierter Gründerpopulation (Kann viele Nischen nutzen) sowie wenig Konkurrenz
Beispiel: Darwin Finken, Buntbarsche in den ostafrikanischen Seen
Was sind Evolutionsfaktoren und welche sind die wesentlichen?
- nicht alle Umwelteinflüsse für Verlauf der Evolution wesentlich
- für Evolution wirksame Einflüsse fast man als Evolutionsfaktoren zusammen
Wesentliche Evolutionsfaktoren:
- Mutation
- Natürliche Selektion
- Rekombination
- Isolation
Wie kommt es zu genetischer Variabilität?
Rekombination und Mutation
Welche Möglichkeiten der Rekombination gibt es?
- Intrachromosomale Rekombination
Stückaustausch homologer Chromosomenstücken während der Meiose (crossing over)
- Interchromosomale Rekombination
Zufällige Verteilung väterlicher und mütterlicherChromosomen während der Prophase I (Meiose)
Welche Arten von Mutationen gibt es?
- Gen-, Genom- und Chromosomenmutationen
- somatische Mutationen: Körperzellen -> nicht erblich
- generative Mutation: Keimbahnmutation -> erblich
- Auswirkungen:
- neutral: keine Auswirkung auf Evolution
- positiv: Erhöhung der Fitness einer Art
- negativ: Verringern der Fitness einer Art
- letal: Tod des mutierten Individuums
!: Mutationen treten häufig ungerichtet auf und verändern häufig ein funktionierendes System, weshalb negative Folgen für den Merkmalsträger weit aus häufiger sind als positive.
Was ist balancierter Polymorphismus?
Phänomen, dass in einer Population mehrere verschiedene Varianten (Allele) eines Merkmals in nennenswertem Anteil zu finden sind. Die Vorteile des Allels in den Heterozygoten und die Nachteile des Allels in den Homozygoten halten sich in dieser Gleichgewichtssituation die Waage.
Es handelt sich um disruptive Selektion.
Bsp.: Sichelzellenanämie als Schutz vor Malaria
Was ist natürliche Selektion?
= Natürliche Auslese
- ungünstige Genkombinationen bezüglich der vorherrschenden Umweltbedingungen werden nicht gefördert (gezielt)
- Das heisst Individuen mit etwaigen Genkombinationen entwickeln sich schlecht oder haben keinen Fortpflanzungserfolg
Was ist bewirkt der Selektionstyp disruptive Selektion?
bevorzugt phänotypische Extreme, die dadurch erhalten und verstärkt werden. Individuen mit einer Merkmalsausprägung, die dem Mittel der Population entspricht, haben folglich einen Nachteil.
(bsp: Polymorphismus)
Was bewirkt der Selektionstyp stabilisierene Selektion?
eine Selektion, die unter langfristig konstanten Umweltbedingungen die am häufigsten vorhandene Merkmalsausprägung begünstigt. Dadurch wird der Mittelwert einer Variationskurve stabilisiert und die Variationsbreite gleichzeitig verringert.
Was ist bewirkt der Selektionstyp gerichtete Selektion?
bevorzugt Merkmale, die einseitig von der mittleren Merkmalsausprägung in der Population abweichen, und fördert daher eine Verschiebung der Merkmale in die bevorzugte Richtung
Vergleiche Funktion, äußerer Bau und die Kriterien der Homologie zwischen:
Homolog und Analog
Was bedeutet Monophyletisch?
auf eine Stammart zurück zuführen -> Verwandtschaft
Was bedeutet Polyphyletisch?
mehrere Stammarten
Was bedeutet Paraphyletisch?
- Eine jüngste gemeinsame Stammform, enthält aber nicht alle Untergruppen, die auf diese Stammform zurückgehen
- (eine Stammart vorhanden, aber nicht alle Tochterarten erfasst)
INFO / Beispiel: Die Reptilien sind paraphyletisch, da die Vögel klassischerweise nicht zu ihnen gezählt werden, obwohl deren letzte gemeinsame Stammart ein Dinosaurier war und sie somit denselben Stamm haben wie alle anderen Tierarten der Gruppe der Reptilien. Das Taxon der Sauropsida, welches die Klasse der Reptilien und die Klasse der Vögel zusammenfasst, ist hingegen monophyletisch.
