Evolution Flashcards
Systematik
Reich > Stamm> Klasse> Ordnung> Familie > Gattung> Art>(Unterart)
Taxon (pl Taxa)
Gruppe von Lebewesen, die sich durch gemeinsame Merkmale beschreiben lassen
binäre Nomenklatur
- Gattung + 2.Art
Molekulare Untersuchung der Verwandtschaft
DNA - DNA - Hybritisierung
PCR + Gelelektrophorese
DNA-Aminosäure-Sequenzierung
Präzipitintest
DNA-DNA-Hybritisierung
+ Zusammenlagerung einzelner DNA-Stränge verändert Arten (>Bildung von Wasserstoffbrücken)
- Höhe der Schmelztemperatur testen
> je höher die Schmelztemperatur desto höher ist der Verwandtschaftsgrad
DNA-Aminosäure-Sequenzierung
Um genaue Reihenfolge der Basen in einem DNA - Molekül zu bestimmen
Je näher die Organismen miteinander verwnad sind, desto weniger Unterschiede sollte die Aminosäuren haben, da Veränderungen auf Mutationen zurückgehen
Präzipitintest
- Z. B. Kaninchen wird menschliches Blutserum gespritzt
- Immunsystem des Kaninchen entwickelt Antikörper gegen das menschliche Blutserum
- Kaninchen Blut abnehmen und ui Blutserum machen (> mit vielen Antikörper)
- Mischung des Serums mit menschlichem Blut = 100% Ausfällung, alle menschlichen Proteine verklumpen (Präzipitinreaktion)
- Mischen des Antikörper-Serum mit Blut andere Arten
> z. B. mit Schimpansen - hohe Ausfällung aber nicht 100% - nicht alle Proteine sind gleich
Je höher die Ausfällung bei einer Mischung des Antikörper-Sérums mit einer zu testen den Art ist, desto näher sind beide Arten miteinander verwandt
Homologie
- Merkmal von gemeinsamen Vorfahren
- gleicher Grundplan (evtl. Unterschiede in Aussehen & Funktion)
- Kriterium der Lage : Ort
- Kriterium der spezifischen Qualit6: zahlreiche Einzelelemente Stimmen überein
- Kriterium der Stetigkeit: durch Zwischenformen verbinden
Analogie
- Ähnlichkeit durch Lebensraum oder Nutzen bedingt
- keinen gleichen Vorfahren als Merkmalsträger
Divergenz
- gleicher Ursprung
- unterschiedliche Phänotypen
(auseinander Entwicklung)
Konvergenz
- kein gleicher Ursprung
- ähnlicher Phänotyp durch Selektionsdrücke
( zueinander Entwicklung)
Rudiment
- Merkmal hat ursprünglich Funktion verloren
- Rückbildung/Inaktivierung des Merkmals
Atavismus
- seltenes Auftreten eines zurückgebildeten oder verschwundenen Merkmals
- Inaktivierung rückgängig gemacht
- Entstehung durch Mutation
Dadierungsmethoden
Leifossilien
Radiokarbon (C14)
Molekulare Uhr
Leitfossilien
- zeitlich begrenztes, starkes Auftreten
- Kennzeichen einer bestimmten Epoche
Radiokarbon (C14)
- Messung des C14-Zerfalls
- Verhältnis con C14 zu C12 & Vergleich mit Standard
Molekulare Uhr
- Abschätzung wann sich zwei Arten aus einem Vorfahren aufgespalten haben
- durch DNA-Sequenzierung
- Grundlage bildet die Anzahl der Mutationen
Evolutionsbelege
- Molekulare Untersuchung der Verwandtschaft
- Homologue, Analogie, Divergenz, Konvergenz
- Rudiment, Atavismus
- Datierungsmethoden
Grundlagen évolutive Veränderung
- synthetische Theorie der Evolution
- Variabilität
- natürliche Selektion
- sexuelle Selektion
- Gendrift
- Isolation /Migration
Genpool
Gesamtheit aller Merkmale einer Population
synthetische Evolutionstheorie
- Basis ist die Betrachtung von Populationen, besitz Gewissen Genpool, der durch gewisse Vielfalt geprägt ist
- Mutation und Rekombination erhöhen/verändern die Variabilität
- sorgen für Selektionsvorteil > höhere reproduktibe Fitness > nachteilig Gene werden weniger verschwinden
- veränderung/ Verringerung der Variabilität durch Selsktionsprozesse
- isolationsprozesse können zur Aufspaltung einer Art führen
- Gendrift reduziert Variabilität
Durch Evolutionsfaktoren wird die Variabilität einer Population verändert oder es kommt zur Art Aufspaltung
Variabilität
Vielfältigkeit eines Merkmals in einer Population
Allel frequenz
Relative Häufigkeit eines bestimmten Allel in einer Population
Evolutionsfaktoren
- Mutation
- Rekombination
- Gendrift
- Migration
- Selektion
- (Isolation > Art Aufspaltung)
Rekombination
Evolutionsfaktoren, der die Durchmjschung und zufällige Neu- Zusammenstellunv des Genetischen vor der und durch die sexuelle Fortpflanzung beschreibt und die genetische Variabilität einer Population erhöht
Mutation
- sprunghaft, ungerichtete Veränderung von Erbanlagen, die zu Veränderungen des Phänotyp führen können und zur Vergrößerung der Variabilität innerhalb einer Population beitragen
Präadaptation/ Prädisposition
Eigenschaft und Struktur, die im Rahmen der Variabilität einer Population vorkommen und ihren Trägern unter veränderten, neuen Umweltbedingungen einen Selektionsvorteil verschaffen ( Voranpassung)
Gendrift
Zufällige Veränderung der Allel frequenz im Genpool einer Population
- Flaschenhalseffekt
-Gründereffekt
Flaschenhalseffekt
Drastische Reduktion der Populationsgröße
Gründereffekt
Beruht auf Abspaltung eines kleinen, nicht- repräsentativen Teils einer Ursprungspopulation
reproduktive Fitness
Maß für Erfolg der Weitergabe der Allele
Coevolution
Évolutions Prozess bei dem die Anpassung einer Art die Evolution einer Anpassung einer Art bewirkt. Beide Arten stehen dabei in Wechselwirkung zjeinader- wechselseitige Anpassung
natürliche Selektion
- Evolutionsfaktoren
- Wechselbeziehung zwischen Lebewesen und biotische/ abiotische Faktoren ihrer Umwelt
- unterschiedlichen Überlebens- und Fortpflanzungserfolg verschiedener Phänotypen führt
Selektionsdruck
Umweltbedingungen, die eine Veränderung der Anpassung notwendig machen/erzwingen
Selektionsvorteil
Vorteil eines Individuums gegenüber anderen durch phänotypisches Merkmal
Selektionsnachteil
Nachteil eines Individuums geg8anderen durch phänotypisches Merkmal
Selektionsfsktoren
Abiotische Selektionsfaktoren : z. B. Temperatur, Wassermangel,…
Biotische Selektionsfaktoren: z. B. Fressfeinde, Nahrubgsangebot,…
Sexuelle Selektion
- Evolutionsfaktoren, der auf individuellen unterschiedlichem Erfolg im Zugang auf Sexualparner beruht
Intersexuelle Selektion
Merkmal stellt Selektionsvorteil bei Partner wahl dar und sichert hohen Fortpflanzungserfolg
Intrasexuelle Selektion
Merkmal stellt Selektionsvorteil beim Konkurrenzkampf um Sexualpartner dar und sichert hohen Fortpflanzungserfolg
Sexualdimorphismus
Äußere Unterschiede zwischen männlichen & weiblichen Lebewesen
Good - Genes-Hypothese
Sexualdimorphismhs ist ein kostenaufwendiges, behindertes oder lebensbedrohliches Merkmal
> Handicap
> zeigt Widerstandsfähigkeit, gute Gesundheit, Leistungsfähigkeit
> “Gute Gene”
Sexy- Sons-Hypothese
männliche Nachkommen haben durch geerbt Merkmale auch erhöhte Fortpflanzungserfolg
> Weitergabe der eigenen Gene in die nächsten Generationen
Selektionsformen
- gerichtete/ transformierende Selektion
- stabilisierende Selektion
- aufspaltende/disruptive Selektion
gerichtete/transformierende Selektion
Verschiebung der Merkmals Häufigkeit innerhalb einer Population
( Selektionsdrücke auf einer Seite)
Stabilisierende Selektion
Verringerung der Genetischen Variabilität der Population, ohne die Häufigkeit des durchschnittlichen Merkmals zu ändern
(Selektionsdrücke auf beiden Seiten)
aufspaltende/disruptive Selektion
Selektion richtet sich gegen Individuen mit durchschnittlichen Merkmal, Phänotypen mit extremen Merkmalsausprägungen besitzen einen Selektionsvorteil
(Selektionsdrücke auf dem Durchschnitt)
reproduktive Isolation
Abgrenzung durch Fortpflanzungdbarrieren, sodass sich Genpools nicht vermischen
Isolation “ Ablauf”
Präzygotische Barrieren
- Habitatisolation
- Verhaltensisolation
- zeitliche Isolation
Paarung
- mechanische Isolation
- gametidche Isolation
Befruchtung - postzygotische Barriere
- Hybridsterblichkeit
- Hybridsterilität
- Hybrid Zusammenbruch
Habitatisolation
Leben im selben Biotop, besiedeln unterschiedliche Habitate
Verhaltensisolation
Arzspezifische Paarung Signale (z. B. Sexuallockstoffe/Balzgesänge)
Zeitliche Isolation
Paarung zu unterschiedlichen Zeiten
mechanische Isolation
Begattungsorgane passen anatomisch nicht zueinader
gametidche Isolation
Bildung einer Zygote nicht möglich >Art fremde Keimzellen passen nicht zueinander
Hybridsterblichkeit
Embryo stirbt ab / Hybride sterben kurz nach Geburt
Hybridsterilität
Hybride sind unfruchgbar
Hybridzusammenbruch
Keine chance bei der Partnerfindung
Migration
Lebewesen verlassen ihren Lebensraum und ihre ursprüngliche Population oder wandern in einen neuen Lebensraum ein und treffen dort auf eine neue Population ihrer eigenen Art
Artbegriff
Arten sind Gruppen natürlicher Population, deren Individuen sich tatsächlich oder potenziell untereinander kreuzen können und die von anderen solchen Gruppen reproduktiv isoliert sind
Artbildung
allopatrische Artbildung
sympatrische Artbildung
adaptive Radiation
Allopatrische Artbildung
- seeperstion durch geografische Barriere
- voneinander unabhängige Veränderungen der Allel frequenz in den Teil Populationen durch Mutation, Rekombinationen, Gendrift, natürliche Selektion
- bei Unterschieden im Genpool die zu reproduktibe Isolation führen = unterschiedliche Arten
Sympatrische Artbildung
- ohne vorherige Aufspaltung in Teilpopulationen
- Fortpflanzungdbarrieren innerhalb der Population
- Verhinderung von Austausch von Allelen zwischen Individuen > reproduktive Isolation
- z. B. durch Polyploidisierung(Vervielfältigung des Chromosomensatzes) > in einer Generation durch postzygotische Barriere (Pflanzen)
- durch präzygotische Barriere (z. B. Änderung der Präferenz von Weibchen bei der Partberwahl)
>Entstehung von Teilpopulationen
Adaptive Radiation
Aufspaltung einer Art in zahlreiche neue Arten unter Anpassung an verschiedenen ökologische Bedingungen, bei klimatischen/ geologischen Veränderungen, die neue Lebensräume mit dreien ökologischen Nischen schaffen
- Wenig spezialisierte Unterart besiedelt neuen Lebensraum mit wenig Konkurrenz/Fressfeinden
- Stärke Vermehrung der Ursprungsart
- Intraspezifische Konkurrenz um Ressourcen steigt
- Selektionsvorteil für spezialisierte Individuen, die neue ökologische Nischen realisieren können (Konkurrenzvermeidung)
- Entstehung zahlreicher neuer (reproduktiv voneinander isolierter) Arten mit jeweils spezifischen ökologischen Nischen (Prozess wird Evt. Beschleunigt durch zeitweise geografische Trennung)
Stammart
Art, die sich durch Spezialisation auflöst in zwei Folgearzen (Schwester Gruppen)
Schwesterguppe
Zwei Taxa, die einen gemeinsamen Vorfahren besitzen
Plesiomorphie
Ursprünglich Merkmal
Apomorphie
Évolutive neues Merkmsl
monophyletische Gruppe
Umfasste Nachfahren einer Stammart
paraphyletische Gruppe
Verwandschsftsgruppr, die einige aber nicht alle Nachfahren einer Stammart umfssst
polyphyletische Gruppe
“zusammengesetzte” Gruppe aus Nachkommen verschiedener Stammarten
Kladogramm
Stammbaum der Phylogenese
Belege aus der Entwicklungsbiologie
Biogenetische Grundregel
Phylogenese
Ontogenese
Biogenetische Grundregel
Rekapitulation der Entwickljnhsstsdien stammesgeschichtliche Vorfahren während der Ontogenese
Phyligenese
Stammesgeschichtliche Entwicklung
Ontogenese
Individualentwicklung
Der Mensch als Primat
- stammt vom Primaten an
Kennzeichen der Primaten
- Augen als wichtigstes Sinnesorgan
- Farbwahrnehmung
- nach vorne gerichtete Augen
- unbeweglich Ohrmuscheln
- Hände und Füße als Greifwerkzeuge
- präzises Greifen durch Daumen und Großzeh
- Größe Gehirn >Intelligenz und komplexes Sozialverhalten
- geringe Fortpflanzungsrate
Vergleich Schimpanse und mensch - ponhidr und hominid Merkmale
Schimpase:
- Wirbelsäule: gebogen
- Becken: lang, schmal
- Beinstellung: O-beiniv, nicht streckbar, kürzer
- Fuß: breit, gespreizte Zehen, flach, Greiffuß
- Hibterhauptsloch: hinterer Bereich
- Körperschwerpunkt: mittig im Bauchbereich
- Hand: lange Handflächen mit kurzen Daumen, kein Präzisionsgriff
- Gebiss: U-förmig, vergrößerte Eckzähne mit Diastema
- Schädelform: fliehende Stirn, großer Schädel, Prognafie(Schnauze), starkes Jochbein, überaugenwülste, Knkchdnkämme, 400cm^3
Mensch:
- Wirbelsäule: doppelt-s-förmigen, federnd
- Becken: breit, schüsselförmig
- Beinstellung: U-förmig, länger
- Fuß: länglich, schmal, gewölbt, Standfuß
- Hibterhauptsloch: Zentrum Schädelunterseite
- Körperschwerpunkt: im Beckenbereich
- Hand: Verkürzte Handfläche, länger Daumen, Präzisionsgriff
- Gebiss: V-förmig
- Schädelform: hohe Stirn, kleiner & flacher Gesichgsschädel, großer Gehirnschädel, 1400cm^3
Évolution des Menschen
Out-of-Africa 1
Out-of-Africa 2
Multiregionales Modell
Out-of-Africa 1
- Annahme das Gattung Homo ihren Ursprung in Afrika hatte
- 1.Ausbreitubgswelle von Afrika
- Homo ergaster wird zu Homo erectus
- Homoerectus besiedelt Welt
Out-of-Africa 2
- Wanderubgswelle von Ost Afrika
- Homo sapins Gründerpopulation verdrängt andere Homo erectus
Multiregionales Modell
- Entwicklung zum Homo sapiens von Homo erectus an allen Orten
- kontinuierlicher Genaustausch an den Kontaktzonen
