Vorlesung 1 Flashcards
Gegenstand Geschichte Evolutionsbiologie
Was sind die Ziele der Systematik?
- Erfassung und Beschreibung der Lebewesen (Biodiversität)
- Untersuchung ihrer Evolution
- ihre Klassifizierung nach ihren natürlichen Verwandtschaftsverhältnissen
Was sind Sippen (Taxa, Sing. Taxon)?
voneinander abgegrenzte Organismengruppen verschiedenen Ranges
Was sind die Aufgaben der botanischen Systematik?
- Beschreibung, Benennung, Abgrenzung und Gruppierung der Sippen ⇒ Taxonomie
- Analyse der Sippendifferenzierung ⇒ Evolutionsforschung
- Rekonstruktion der Stammesgeschichte ⇒ Phylogenie
Was definiert eine Linie (lineage, clade)?
- Sequenz von Vorfahren und Nachkommen
- Weitergabe von DNA durch Raum und Zeit
Was für Evolutionsfaktoren gibt es?
- Mutation
- Rekombination
- Selektion
- Gendrift
- Isolation
Arten von Mutationen?
• Genmutationen → neue Allele • Chromosomen-Mutationen → Änderungen der Struktur der Chromosomen (Brüche → Verluste bzw. veränderte Fusionen) • Genom-Mutationen → Änderung der Chromosomenzahl Polyploidie: Vervielfachung der Chromosomensätze Autopolyploidie: homologe Chromosomensätze vervielfacht Allopolyploidie: Vervielfachung nicht identischer Chromosomensätze von Hybriden
Was ist Rekombination?
- Vorgänge, die zu Neu- und Umverteilung der Erbanlagen führen - Meiose: Segmentaustausch (Crossing-over) - Zufälligkeit der Verschmelzung von Gameten bei Fremdbefruchtung
Was macht Selektion aus?
- Genotypen der Population besitzen in gegebener Umwelt unterschiedliche Fitness/Überlebensrate und damit unterschiedlichen Reproduktionserfolg
- Selektionsdruck entsteht durch sich wandelnde Umweltbedingungen
- Auslese (Selektion) vorteilhafter Merkmalsträger durch
– natürliche Konkurrenz
– künstliche Zuchtwahl
Was passiert beim Gendrift?
- Verschiebung der Allelfrequenz (Häufigkeit eines Allels in einer Population)
- Population schrumpft ⇒ wenige Allele in der Population (unabhängig von Fitness, z.B Waldbrand)
- Population wächst wieder, jedoch mit einem dementsprechend kleinen Genpool
Welche Arten von Isolation gibt es?
Was sind Endemiten?
Tiere oder Pflanzen die nur in einem bestimmten, räumich begrenzten Gebiet vorkommen
⇔
Kosmopoliten; Lebewesen die weltweit verbreitet sind
Was sind Paläoendemiten, nenne ein Beispiel
- Paläoendemiten sind Arten mit ursprünglich vermutlich weiterer Verbreitung, die durch Änderung der Lebensbedingungen oder neue Konkurrenten in ein Reliktareal, meist eine Insel oder ein Gebirge, abgedrängt worden sind
- Bsp.: Ginkgo biloba (Ginkgobaum) - China
Was sind Neoendemiten, nenne Beispiele
- Arten, die sich erst vor (erdgeschichtlich) kurzer Zeit aus weit verbreiteten Pflanzentaxa unter besonderen Standortbedingungen entwickelt haben
- Bsp.: Papaver alpinum – Unterarten (Alpen-Mohn)
Welche Situationen sind für Verwandschaftsanalysen ungeeignet?
- ontogenetische Variation (Gametophyt und Sporophyt des Farns, Keimpflanze und adulte Pflanze)
- modikative Varation (Taraxacum officinale (Löwenzahn) wächst auf einer Wiese oder auf Beton) ⇒ nicht vererbar
- einfache Mutationsschritte (Blutblättrigkeit (rote Blätter), Schlitzblättrigkeit tritt vermehrt auf) ⇒ unabhängig von einander
Was ist Homologie?
- Ähnlichkeit durch Abstammung von einem gemeinsamen Vorfahr
- Auch innerhalb eines Individuums möglich, aufgrund von gemeinsamer Abstammung (Furchtblätter, Laubblätter)
Was besagt das 1. Homologiekriterium?
Gleiche Lagebeziehungen von Organen im Gefüge
- z.B.: Seitensprosse in Blattachseln⇔Sprossdorn/en⇔Sprossranke⇔
Flachspross - z.B.: Nebenblätter⇔Nebenblattdornen (Blätter abfallend)⇔Nebeblattdornen (direkt an den Blättern unten ansetzend)
Was besagt das 2. Homologiekriterium?
Kriterium der spezifischen Qualität und Struktur
- ähnliche Strukturen können trotz unterschiedlicher Lage homolog sein, maßgeblich ist der innere Aufbau
- z.B.: Unterwasserblätter und Schwimmblätter
(Wasser-Hahnenfuß, Ranunculaceae)
Was besagt das 3. Homologiekritierium?
Kriterium der Kontinuität/Stetigkeit
- Verknüpfung durch Zwischenformen, auch bei unterschiedlicher Lage
- z.B.:
Was ist Homoplasie? Wodurch kann sie entstehen?
- Ein Merkmal, das bei mehreren Taxa jeweils voneinander unabhängig entstanden ist
- Parallelismus: Angehörige derselben Gattung, bilden voneinander unabhängig gemeinsame Merkmale aus
- Konvergenz: Ausbildung ähnlicher Strukturen aus verschiedenen Bauelementen
Blattranke/ Sprossranke, Sprossdornen/ Nebenblattdornen
Was ist Makroevolution?
Unter Makroevolution versteht man evolutionäre Großübergänge, die über Artgrenzen hinaus stattfinden und zur Entstehung neuer Taxa wie Gattungen, Familien, Ordnungen, Klassen oder Stämme führen
Was sind die drei Stufen der Makroevolution?
- Anagenese; Höherentwicklung, Entstehung neuer Konstruktionstypen ⇒ Progression
- Kladogenese; Durchspielen der Möglichkeiten des neues Konstruktionstypen ⇒ große Formenmannigfalktigkeit, adaptive Radiation
- Stasigenese; Stabilisierung, Auslese besonders günstiger Typen, Aussterben
Wie ist die Nomenklatur von Carl v. Linne aufgebaut?
Beispiel: Bellis perennis L.
Bellis = Gattungsname
perennis = Artepitheton (Artspezifischer Zusatz)
Bellis perennis = Artname
Carl von Linné = Autor des Artnamens (abgekürzt) (Gänseblümchen = Trivialname)
Wie werden Gattungs- oder Artbastarde gekennzeichnet?
- bei Artbastarden (unterschiedliche Arten, gleiche Gattung) × zwischen Gattungsname und Epitheton:
Mentha × piperita (= M. aquatica × M. spicata) - bei Gattungsbastarden (unterschiedliche Gattungen, sehr selten, meist steril) × vor dem Gattungsnamen:
× Raphanobrassica (Raphanus × Brassica
Nenne die wesentlichsten taxonomischen Kategorien mit Endung.
Abteilung, Stamm (divisio, phylum); -phyta, Pilze: -mycota
Klasse (classis); Algen: -phyceae, Pilze: -mycetes, Landpflanzen: -opsida
Ordnung (ordo); -ales
Familie (familia); -aceae
Gattung (genus)
Art (species, sp.)
Wie ist die Großgliederung der Organsimenwelt aufgebaut?
Excavata: ausnahmlos begeißelt und einzellig
Charakteristik der Prokaryoten anhang der Bakterien.
• Bakteriensystematik ist sehr kompliziert! zahlreiche Abteilungen nach genetischen Merkmalen (rRNA-Sequenzen) sowie phänotypischen und ökologischen Merkmalen
• meist sehr klein (1-5 µm Ø)
• allgegenwärtig (1-10 Milliarden pro g Kompost bzw. ml Abwasser; Trinkwasser: max. 100 pro ml, keine Kolibakterien!)
• Ernährung heterotroph oder autotroph
- photoautotroph (ohne O2-Freisetzung, spezielles Bakteriochlorophyll)
- chemoautotroph (Oxidation anorganischer Verbindungen)
• Fortpflanzung durch Querteilung (max. alle 20 Minuten → 272 Nachkommen/Tag möglich)
Bedeutung der Bakterien
• biologisches Gleichgewicht
- Mineralisation organischer Stoffe
• nützliche Symbionten
- Haut- und Darmflora
- N2-fixierende Knöllchenbakterien der Hülsenfrüchtler
• biologische Schädlingsbekämpfung
• industrielle Nutzung
- biologische Synthesen: Impfstoffe, Vitamine, Antibiotika etc.
- Produktwandlung: Käse, Silage
- Abfallbeseitigung: Abwasserreinigung, Müllaufbereitung
• Erreger von Infektionskrankheiten