Belege für die Evolution: Homologien und Analogien

Question 1

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Homologie

Answer 1

Gleichwertigkeit von Strukturen im Bauplan verschiedener Lebewesen infolge gemeinsamer Abstammung und Anpassung an unterschiedliche Lebensbedingungen

Organe meist ursprungsgleich, aber nicht funktionsgleich

Question 2

Homologiekriterien

Answer 2

• Kriterium der Lage
• Kriterium der spezifischen Qualität
• Kriterium der Stetigkeit

Question 3

Kriterium der Lage

Definition

Answer 3

Übereinstimmung der Lage von Strukturen im Gesamtgefüge und relativ zueinander

Question 4

Kriterium der Lage

Beispiele

Answer 4

• Vordergliedmaßen der Wirbeltiere (Grabben des Maulwurfs und Fledermausflügel)
• Mundwerkzeuge der Insekten (Ober-, Unterlippe; Ober-, Unterkiefer jeweils unterschiedlich ausgebildet)

Question 5

Kriterium der spezifischen Qualität

Definition

Answer 5

komplex gebaute Organe stimmen in ihrem Feinbau überein

Question 6

Kriterium der spezifischen Qualität

Beispiele

Answer 6

• Feinbau der Haifischschuppe und Feinbau des Wirbeltierzahnes
• Lunge der Landwirbeltiere und Schwimmblase der Knochenfische

2.beides entstanden durch Ausstülpung des Darms, umgeben von Blutgefäße

Question 7

Kriterium der Stetigkeit

Definition

Answer 7

Verschieden gestaltete Organe lassen sich durch Zwischenformen miteinander verbinden (Übergang ist erkennbar)

Question 8

Kriterium der Stetigkeit

Beispiele

Answer 8

• Beinskelett des heutigen Pferdes: einstrahlig; fossile Formen: mehrstrahlig
• Gehörknöchelchen der Säuger und Schädelknochen bei Fischen/Reptilien

Aufbau Ohr: Hammer, Ambus, Steigbügel

Question 9

Allgemein gilt:

Answer 9

Entwicklung geht vom Einfachen zum Komplizierten (Bsp. Blutkreislauf der Wirbeltiere) sowie auch vom Komplizierten zum Einfachen (Bsp. Beinskelett beim Pferd)

Question 10

Molekuarbiologische Homologien

Answer 10

• AS-Sequenz von Proteinen
• DNA-DNA-Hybridisierung
• Sequenzierung der DNA

Question 11

AS-Sequenz von Proteinen

Answer 11

AS-Sequenz von Cytochrom C (Membranprotein der Atmungskette)
* bei Mensch und Rhesusaffe gleich
* bei Mensch und Pferd: 1 Unterschied
* bei Mensch und Weizen: 11 Unterschiede

Question 12

DNA-DNA-Hybridisierung

Answer 12

• DNA wird fragmentiert & erhitzt -> H2 Brücken lösen sich
• Einzelstränge verschiedener Arten werden zusammengebracht, abgekühlt -> komplementäre Sequenzen lagern sich zusammen
• Je ähnlicher die DNA, desto mehr H2 Brücken, desto höher die Schmelztemperatur, um diese “Hybrid-Doppelstränge” zu brechen

Question 13

Sequenzierung der DNA

Answer 13

Direkter Vergleich der DNA (Basensequenz)
Es gilt: Je unterschiedlicher, umso mehr Mutationen haben stattgefunden, umso größer die stammesgeschichtliche Distanz

1-eiige Zwillinge nicht 100%

Question 14

Homologien in der Entwicklung

Answer 14

Biogenetische Grundregel von Ernst Haeckel 1866

Question 15

Biogenetische Grundregel

Answer 15

Die Keimesentwicklung (Ontogenese) verläuft wie eine kurze, schnelle und unvollständige Wiederholung der Stammesgeschichte (Phylogenese)

Frühe Embryolstadien von wirbeltieren verschiedener Klassen zeigen Ähnlichkeiten (kiemenspaltenanlagen, Röhrenherz) -> erwachsene Tiere sehr verschieden

Question 16

Biogenetische Grundregel

Gültigkeit

Answer 16

nicht mehr gültig
Bsp: Vogelembryonen ohne Zahnanlagen, obwohl Reptilien Zähne haben

Question 17

Biogenetische Grundregel

Beispiele für Ausnahmen

Answer 17

• Hintergliedmaßen & Haarkleid beim Walembryo
• Embryonen Vogel und mensch mit verlängerter Schwanzwirbelsäule

Question 18

Ausnahmen

Erklärung

Answer 18

“Rekapitulationen”, deren genetische Ursachen Homöoboxen sind, die bei vielen Tieren gleich, und die über Regulatorgene an-bzw. abgeschaltet werden (Anlagne vorhanden)

Homöoboxen : entwicklungssteuernde Gene
Rekap.: Wiederholungen

Question 19

Organrudiment

Answer 19

zurückgebildetes Organ, das keine funktion mehr hat oder eine Funktionsänderung erfahren hat. Es liefert Hinweise auf Abstammung

Question 20

Organrudiment

Beispiele

Answer 20

• menschliches Steißbein
• Behaarung
• Blinddarm
• Weisheitszähne
• Nickhaut

Question 21

Atavismus

Answer 21

zufällig, wieder auftretendes Merkmal, welches sich im Laufe der Stammesgeschichte zurückgebildet hat, jedoch für Vorfahren typische war.
Grund:moch vorhandene, aber genregulatorische stillgelegte Erbinformationen werden wieder abgelesen

Question 22

Atavismus

Beispiele

Answer 22

• übermäßige Behaarung

Question 23

Analogie

Answer 23

Funktionsähnlichkeit biologischer Strukturen bei verschiedenen Arten

funktionsgleisch aber nicht ursprungsgleich

Question 24

Konvergenz

Answer 24

verschiedene Arten entwickeln sich aufgrund des gleichen Selektionsdruckes in ihrem Aussehen aufeinander zu

Question 25

Analogie und Konvergenz

Beispiele

Answer 25

• Vorderextremität von Maulwurf und Maulwurfsgrille
• Stromlinienform von Delfin und Fisch
• Ranken von Kürbis und Passionsblume (BLatt und Spross/Stengel)