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Flashcards in Evolution Deck (80):
1

Darwins Theorie

1) Reproduktion --> Für bessere Überlebenschancen Überproduktion. Innerartliche Konkurrenz entsteht wegen struggle for life

2) Variation --> durch inter- und intrachromosomale Rekombination in der Meiose ähneln sich die Individuen nie ganz

3) Selektion --> survival of the fittest. Die (durch Zufall) am besten angepassten Individuen setzen sich durch

4) Vererbung --> "praktische" Merkmale werden weitervererbt

-alle stammen von einem Urvorfahren ab
-abiotische und biotische Faktoren am Lebensort sind Selektionsfaktoren
-das Ziel aller ist die direkte Fitness zu verbessern
-Evolution wirkt auf gesamte Population, nicht nur auf einzelnes Individuum

=> passive Entwicklung

2

Synthetische Evolutionstheorie

Weiterentwicklung der Theorie von Darwin
Erkenntnisse aus Paläontologie, biologische Systematik, Genetik, Ökologie
Erklärt Artenvielfalt

Bewiesen durch:
-Mutation & Rekombination
- Gendrift
- Isolation --> Trennung einer Population in Teilpopulationen zwischen denen der Genaustausch eingeschränkt oder ganz unterbunden ist -> Artbildung
- Migration (Genfluss) -> Abwanderung; keine abiotischen Faktoren
- Anpassungsselektion --> Individuen mit besserer Eignung haben mehr Nachkommen

3

Homologie

Merkmale, welche einer gemeinsamen Abstammung entspringen, sich dann aber unterschiedlich entwickeln

Ähnliche Merkmale, die bei verschiedenen Lebewesen aufgrund übereinstimmender Erbinformationen in Folge gemeinsamer Abstammung

Kriterium der Lage:
Strukturen sind homolog, wenn sie in vergleichbaren Gefügesystem die gleiche Lage einnehmen.

Kriterium der spezifischen Qualität:
Komplexe, aus vielen Einzelelementen bestehende Strukturen sind homolog, wenn sie in zahlreichen Einzelmerkmalen übereinstimmen.

Kriterium der Stetigkeit:
Unterschiedlich gestaltete Strukturen sind homolog, wenn sie durch eine Reihe von Zwischenformen verknüpft werden können.

Abwandlung von Struktur geht mit Funktionswechsel einher

4

Progressionsreihe

Entwicklung homologer Organe von einfachen zu komplexen Strukturen

(Bsp.: Blutkreislauf bei Fischen und Menschen)

5

Regressionsreihe

Schrittweise Vereinfachung homologer Merkmale oder Reduktion

(Bsp.: Tendenz zu Reduktion der Strahlen im Vorderfuß

6

Analogie

Ähnliche Strukturen bei Lebewesen, die sich aufgrund der Anpassung an die Umweltbedingungen (Lebensraumtypen) oder durch Selektionsdruck gleich entwickelt haben; entwickeln die gleichen Aufgaben

7

Ausprägung analoger Organe

Konvergenz/ konvergente Entwicklung

8

Parallelismus/Homoiologie

Konvergente Entwicklung auf Basis homologer Organe

9

Embryologie

Embryonen der Wirbeltiere ähneln sich sehr, entwickeln im weiteren Verlauf dann charakteristischen Merkmale

10

Biogenetische Grundregel

Ontogenese

Phylogenese

Während der Individualentwicklung einer Art werden Entwicklungsstadien (nur einzelne) stammesgeschichtlicher Vorfahren rekapituliert.

Individualentwicklung

Stammesgeschichtliche Entwicklung

11

Organrudimente

Merkmale, die sich im Laufe der Evolution zurückgebildet haben und bei allen Individuen einer Art vorkommen
Regulationsgene verhindern Ausbildung

12

Atavismus

Mutation in Regulationsgen verhindert, dass sich Rudimente nicht differenzieren, sondern bestehen bleiben
Organ verbleibt dauerhaft in Stadium, welches ein ursprüngliches Merkmal rekapituliert und eigentlich nur vorübergehend andauern sollte

13

Konservative Gene

Gene, die grundlegende Bedeutungen im Organismus haben uns sich deswegen nur sehr langsam verändern
Kommen in ähnlicher Form bei verschiedenen Lebewesen vor

14

Biogeografische Regionen

Gebiete, die aufgrund gemeinsamer geologischer Geschichte eine ähnliche Flora und Fauna aufweisen

Natürliche Barrieren (Wüsten, Meer, Gebirge) verhindern Ausbreitung der Lebewesen

15

Endemismus

Alleiniges Vorkommen von Arten in abgegrenzten Gebieten

Verschiedene Arten haben gemeinsame Vorfahren, entwickeln sich aber auf den Inseln unabhängig von Populationen auf Festland

16

Reliktionsendemismus

Aufgrund veränderte Umweltbedingungen kann sich eine Art nur noch auf kleinen Restarealen eines einst größeren halten

17

Entstehungsendemismus

Arten, die in der biogeografischen Region entstanden sind

18

Kontinentaldrift

1912: Alfred Wegener
Perm: Pangaea
Trias: Pangaea bricht auseinander
Jura: Verteilung in Laurasia (Nord) und Gondwana (Süd)
Kreide: Gondwana bricht auseinander
Erdmittelalter: Landmassen driften auseinander; Lebewesen verändern sich
Neuzeit: Australien löst sich von Arktis, driftet nordwärts
Lebewesen konnten sich ohne Konkurrenz in Australien entwickeln

19

Künstliche Selektion

Gezieltes Auswählen verschiedener Individuen --> durch zufällige Mutations- und Rekombinationsereignisse zeigt sich gewünschtes Merkmal
hohe Variabilität für gewünschtes Merkmal, nur die extremen Phänotypen wurden gewählt

unerwünschte werden ausgeschlossen

veränderte Arten lassen sich von ursprünglicher ableiten

keine reproduktive Isolation = keine neue Arten

20

Parasitismus

Hohe Wirtsspezifität; die selbe Laus bei unterschiedlichen Arten bestätigt Vermutung nach einem gemeinsamen Vorfahren

Essentiell für Blick in Entstehung und Herkunft des Menschen

21

Molekulare Verwandtschaft

Während der Evolution der Wirbeltiere haben wahrscheinlich Duplikationen des ganzen Genoms stattgefunden (wahrscheinlich durch inäquales Crossing-over Meiose ->Genduplikation)
Komplexität der Lebewesen steigt
Wenn mutiertes Gen vorteilhaft ist, kann es im nachfolgenden Genpool vermehrt vorkommen

22

Genstammbaum

Stammbaum anhand mutationsbedingten Unterschieden der Basensequenzen von homologen Genen

1. Anzahl Aminosäure-Austausche wird ermittelt
2. Anzahl der für diese Veränderungen erforderlichen Basensubstitutionen wird geschätzt --> je mehr Unterschiede, desto länger liegt Abspaltung eines gemeinsamen Vorfahrens zurück

23

Evolutionsrate/ molekulare Uhr

Anzahl der getauschten Aminosäuren je Zeiteinheit (Annahme, dass Evolutionsrate über lange Zeiträume konstant ist)

Molekulare Uhr wird durch genau datierbare Fossilfunde geeicht
Anhand von DNA-Sequenzierungen wird der Zeitpunkt der Aufspaltung zweier Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abgeschätzt

24

Ribonukleinsäure

Ohne RNA-Molekül kann Proteinbiosynthese nicht stattfinden; Leben könnte sich also aus RNA-Welt entwickelt haben
--> Ribozyme können Aufgabe der Katalyse chemischer Reaktionen übernehmen
--> Ribozyme können andere RNA-Moleküle replizieren und tRNAs mit Amiosäuren beladen

RNA kann zu Beginn der Entwicklung Aufgaben erfüllt haben, die später von Proteinen übernommen wurden, die ihrerseits von RNA-Molekülen hergestellt wurden

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Hyperzyklus

Kreislauf in dem Ribozyme und einfache Proteine repliziert wurden

26

Ribozyme

RNA-Abschnitte mit katalytischer Fähigkeit
Funktion: Katalyse, Replikation der DNA

27

Was macht uns zum Menschen?

- Aufrechter Gang
- Beherrschung des Feuers
- Waffen
- Werkzeuge
- Sprache
- Bewusstsein
- gerades Becken
- verlängerte Gestreckte Beine
- gewölbter Lauffuß
- kein opponierbarer Zeh

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Stammt der Mensch vom Affen ab?

Nein --> gemeinsamer Vorfahre; 99%ige Übereinstimmung der Gene; phänotypische Ähnlichkeiten

29

Vorteile der Zweibeinigkeit

Wahrscheinlich nicht Fortbewegung, sondern um an Nahrung heranzukommen; Vegetation veränderte sich, Wälder dünnten aus, Zweibeiner konnten einfacher Abstände überwinden

30

Unterschiede Zweibeiner und gekrümmte Haltung

Vierbeiner: gekrümmte Wirbelsäule, setzt am Hinterkopf an

Zweibeiner: Doppel-S-Form, unten am Kopf, bessere Unterstützung des Schädels; gibt mehr Resonanzraum für Sprache; kein opponierbarer Zeh; Gestreckte, gerade Beine; geraderes Becken; gewölbter Gehfuß; freie Hände

31

Wichtige Errungenschaften für den Menschen

-Fähigkeit des Bratens (-> Haltbarkeit des Fleisches, Genießbarkeit)
Fleisch war ein wichtiger Motor für Gehirnentwicklung

32

Der Mensch ist ein Primat

- Säugetier
- Auge ist das wichtigste Sinnesorgan
-Tagaktivität (Fähigkeit der Farbwahrnehmung)
-nach vorn gerichtete Augen mit überlappenden Sehfeldern -> Entfernungen besser abschätzbar
- Hände und Füße als Greifwerkzeuge
-Opponierbarkeit der Daumen und großen Zehen
- Unveränderlichkeit (Tagaktivität) oder Veränderlichkeit (Nachtaktiv) der Ohrmuschel
- verhältnismäßig großes Gehirn; komplexes Sozialverhalten
- k-Strategen
- Hirnrinde häufiger gefaltet; Beschleunigung der Denkprozesse

33

Gendrift

Anzahl einer Population verringert sich allein durch Zufallsereignis

34

Allopatrische Artbildung

Populationen sind durch geografische Barrieren voneinander getrennt; in Population laufen zahlreiche Vorgänge ab: Mutation; Gendrift, Rekombination -->Entstehung neuer Phänotypen

Abweichungen sind irgendwann so groß, dass eine neue Art entsteht; durch Fortpflanzungsbarrieren voneinander getrennt

häufigste Form

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Biologisches Artkonzept

Erkennungsmechanismen bei Lebewesen, die zur Fortpflanzung in der gleichen Art dienen

Alle Lebewesen, die sich untereinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen hervorbringen gehören zu einer Art

Fortpflanzungsbarrieren zu Mitgliedern anderer Populationen (Nachkommen auch unfruchtbar)

Genpools sind gegeneinander isoliert

36

Typologisches Artkonzept

Eine Art stellt danach einen Typus dar, der relativ unveränderlich und von anderen Typen klar getrennt ist

-->WIDERLEGT

Es existieren Merkmalsvariationen und sexualdimorphismen
Es existieren Zwillingsarten

37

Phylogenetisches Artkonzept

Neue Art, wenn sich Population aufspaltet und keinen Kontakt mehr hat; kein Genfluss mehr

Probleme: Abstammung vieler Arten unbekannt, nicht geklärt welche Population zu einer Art angehört

38

Sympatrische Artbildung

Kleine Population bildet ohne geografische Barrieren von ihrer Ausgangspopulation eine neue; Artspaltung an einem Ort

39

Peripatrische Artbildung

Sonderform der allopatrischen Artbildung
Sehr kleine Population siedelt sich außerhalb des bisherigen Verbreitungsgebietes an und entwickelt sich zu einer neuen Art

40

Menschenwerdung

Anthropogenese

41

Out of Africa

I) Homo erectus wandert aus Afrika aus (kleine Gruppe)
Besiedeln die Kontinente


II) Homo sapiens entwickelt sich in Afrika
Verbreiten sich aus Afrika über die Welt

42

Multiregionale Hypothese

Homo erectus verbreitet sich von Afrika aus; entwickelt sich an seinem neuen Standort zum Homo sapiens; kontinuierlicher Genaustausch zwischen Populationen

43

Monogamie

Paarungssystem, in dem ein Männchen mit EINEM Weibchen zusammenlebt/ sich paart
Maximaler Fitnessgewinn für beide, da zwei Tiere für Jungtieraufzucht zur Verfügung stehen

44

Polyandrie

Paarungssystem, in dem ein Weibchen mit MEHREREN Männchen zusammenlebt; Fitnessverbesserung für die Weibchen -> genetische Variabilität ist größer, für Männchen Fitnessverlust

Alphamännchen versucht Betamännchen an Paarung zu hindern; funktioniert nicht immer

+beide Männchen helfen bei der Aufzucht, erhöhen Fitness des Weibchens
+Betamännchen erzielt größere Fitness, als wenn er sich gar nicht paart

-Alphamännchen versorgt alle Jungtiere im Nest, muss so evtl Nestlinge mitversorgen -->Verlust von Fitness

Sozialer Vater: versorgt alle Nestlinge kann nicht erkennen, welches sein Nachwuchs ist; kopuliert selber noch mit andere Weibchen

45

Polygynandrie

Paarungssystem, in dem sowohl Männchen als auch Weibchen Kontakt zu mehreren Sexualpartnern haben (alle mit allen und keiner für einen); Fitnessverbesserung für alle
Männchen innerhalb der Gruppe konkurrieren um den Zugang zu Weibchen
Weibchen paaren sich in kurzer Zeit mit vielen Männchen -->Spermienkonkurrenz liegt auf den Männchen; müssen mehr kopulieren als andere und mehr Spermienzellen produzieren =>große Hoden

46

Polygynie

Paarungssystem, in dem ein Männchen sich mit mehreren Weibchen paart; Fitnessverbesserung für beide
(Männchen beteiligen sich an der Versorgung der Bruten)

47

FoxP2-Gen

Mutiertes Gen, welches sich so entwickelt hat, dass wir sprechen können

48

Polygamie

Unterschiedliche Anzahl von Paarungspartnern der beiden Geschlechter; promiskuität (keine Paarbindung)
Bei höherem Selektionsdruck liegt ein höherer Sexualdimorphismus vor

49

Nachkommen der Hominiden

K-Strategen
Männchen steigern Fitness mit Anzahl der Paarungspartnerinnen
Schwangerschaft und Säugen verringert Fitness der Weibchen ->Nahrungsstrategie; mehr Energie in die Aufzucht der Jungtiere

50

Sozialsystem der Hominiden

großer Sexualdimorphismus
Wahrscheinlich: polygynandrisches System, das Gebiet in den offenen Savannenlandschaften war zu groß für einzelnes Männchen
ODER: innerhalb einer größeren Viel-Männchen und Viel-Weibchen-Gruppe könnten polygyne Substrukturen erhalten geblieben sein

In Entwicklung zu Homo erectus ist ein deutlich abnehmender Sexualdimorphismus zu erkennen
->abnehmende Konkurrenz der Männchen; mehr Kooperation

soziale Evolution: Ursprünglich ein polygynes Paarungssystem ; Heranwachsende Männer konnten in diesem entweder das Haram verlassen oder durch heimliche Kopulation Fitness verbessern
Weibchen= Partnerwahlmöglichkeit; bevorzugten Männer, die durch Mithilfe bei Nahrungsbeschaffung und Aufzucht zur Fitnessmaximierung beitrugen => intersexuelle Selektion
Bedeutung für Gehirnentwicklung der Hominiden

51

LAMARCK

- innerer Drang von Tieren sich anzupassen (Trieb nach Vervollkommug)
- Gebrauch bzw. Nichtgebrauch von Organen führt zu stärkerer Ausprägung, bzw. zu deren Rückbildung
- erworbene Merkmale werden vererbt

=> aktive Anpassung an die Umwelt
- aus wissenschaftlicher Sicht widerlegt!!!

52

Kreationismus

Das Universum, das Leben und der Mensch sind durch einen unmittelbaren Eingriff eines Schöpfergottes entstanden
-->wörtliche Interpretation der Offenbarung (insbesondere 1. Mose)

- selektive Inanspruchnahme naturwissenschaftlicher Erkenntnisse als Beleg für den eigenen Glauben
- Fehler beruhen auf falscher Interpretation natürlicher Tatsachen

53

DNA-DNA-Hybridiserung

1) Extrahieren und Zerschneiden der DNA; DNA-Stränge werden alle auf die gleiche Länge geschnitten

2) Denaturierung der Wasserstoffbrückenbindungen

3) Hybridisierung der Stränge nach Vermischung und Abkühlung

4) DNA-Doppelstränge werden wieder erhitzt, um zu ermitteln wie viele Wasserstoffbrückenbindungen vorhanden sind; je höher die Temperaturen, desto mehr Bindungen

54

Zytologische und molekularbiologische Methoden

-Aufbau der Chromosomen
-DNA-DNA-Hybridisierung
-DNA-Sequenzierung
-Vergleich der Anatomie
-Fossile

55

Kulturelle Evolution

Starke Zunahme des Hirnvolumens und die daraus resultierende hohe Intelligenz ermöglichte dem Menschen als wahrscheinlich einzigen Lebewesen eine kulturelle Evolution

Grundlagen: Aufbau der Hand, Wortsprache

biologische und kulturelle Evolution nach ähnlichen Prinzipien; in beiden Fällen geht es um Änderung, Wiedergabe und Speicherung von Informationen
Neue kulturelle Ideen entsprechen (vergleichsweise) Mutationen und Prüfung auf Brauchbarkeit eines neuen Gedankens durch die Individuen einer Gruppe gleicht der Selektion

56

Transformierende Selektion

Selektionsdruck wirkt von einer Seite aus; Population verschiebt sich weg vom Selektionsnachteil in eine andere Richtung

57

Stabilisierende Selektion

Selektionsdruck von beiden Extremseiten des Merkmals ausgehend; Annäherung an Mittelwert, extreme Formen werden benachteiligt

58

Disruptive Selektion

Ausbildung zwei extremer Phänotypen; Ausbildung eines Merkmals im Mittelwertbereich als Nachteil für Individuum

59

Evolutionstheorie nach Wallace

Geographische Barrieren trennen die Ausbreitungsgebiete eng miteinander Verwandter Arten => Wallace-Linie: Arten entwickeln sich östlich im asiatischen Raum und westlich im australischen Raum unterschiedlich

60

Evolutionstheorie Cuvier

Artenkonstanz: alle Arten wurden in einmaligen Schöpfungsprozess geschaffen, seitdem nicht verändert; Entwicklung von Lebewesen durch umgebende Lebewesen bestimmt
Katastrophen-Theorie: in jeder Epoche starben sämtliche Lebewesen aus

61

Koevolution

Wechselseitige abhängige Evolution bestimmter Merkmale zwischen zwei Arten
->evolutionäre Veränderung einer Art erhöht den Evolutionsdruck der anderen Art und führt so zu Veränderungen

62

Kooperation

Intra- oder interspezifische Partnerschaften und Verbände, die für alle Beteiligten von Vorteil sind und Fitness steigern

Lockerer Zusammenschluss: -offene Tiergruppen, neue Mitglieder können problemlos Teil der Gruppe werden
-keine/seltene genetische Verwandtschaft (Zusammenschluss unterschiedlicher Arten, z.B. Zum Schutz vor Räubern
-
Verbund: -feste Rangordnung
-teilweise genetische Verwandtschaft
-artgleiche Tiere

Tierstaat: feste Aufgabenverteilung
-genetische Verwandtschaft untereinander

Symbiose: zwei artfremde Arten mit häufiger Interaktion

63

Altruismus

Verhalten, bei dem für die Handelnden Kosten entstehen
Gegenseitiger Austausch von Hilfe in einer Gruppe

Wird Spender genauso oft zum Empfänger ist es reziproker Altruismus, bzw. wenn die Individuen nicht miteinander verwandt sind

Green-Beard: Äußeres Erkennnungsmerkmal, an dem sich altruisten erkennen

Insgesamt übersteigt der Gesamtnutzen die Gesamtkosten für die Individuen

Tritt wahrscheinlich dann auf, wenn eine hohe Wahrscheinlichkeit für ein Wiedersehen besteht und dieses negative Auswirkungen ohne dieses Verhalten hätte
-> tit for tat
->cheating

Voraussetzungen sind ein Gedächtnis und ein Leben in individualisierten Verbänden

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Partnerwahl

Je attraktiver das Männchen auf das Weibchen wirkt, desto höher ist Wahrscheinlichkeit, dass sich das Weibchen mit ihm paart und er sich erfolgreich reproduzieren kann

Kosten und Risiken sind egal, haben nur Fitness im Kopf

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Intersexuelle Selektion

Intrasexuelle Selektion

Weibchen wählt Männchen mit besten Genen aus

Weibchen maximieren Fitness durch Auswahl des Partners, damit gute Gene weitergegeben werden können, sodass sich Jungtiere auch fortpflanzen können
Weibchen, die sich mit Alphatier Paaren, minimieren Kosten und maximieren Nutzen

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Futter für Sex

Bei manchen Arten:
Männchen geht auf Jagd und bringt dem Weibchen die Beute
1) nimmt es an, Männchen darf kopulieren
2) lehnt ab, Männchen darf nicht

Weibchen hat Vorteil, da sie nicht selber auf die gefährliche Jagd muss, kann Energie sparen, genug Energie, um nährstoffreiche Eizellen zu bilden

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Paläontologie

Körperfossile: Lebewesen stirbt zufällig an einem Ort an dem es nicht zersetzt werden kann; gesamter Körper, einschließlich der Weichteile bleibt erhalten
->Bernsteinfauna (Einschlüsse von Tieren in Bernstein); über Bernsteinfauna kann man auf damalige Artenvielfalt schließen

Extreme Umweltbedingungen können auch Entstehung von Körperfossilen bewirken
in sauren Mooren verzögert anaerobes Milieu Zersetzung organischen Materials

Sedimentfossile: Fossile im Gestein
aus dem Land eingetragener Sand und Schlamm, der sich am Grund von Meeren oder Seen ablagert
Hartteilfossil: Bsp: Trilobit: organische Weichteile ausgeweidet und abgebaut; anorganische Überreste (Skelett) blieben erhalten, sanken auf den Boden; feiner Schlamm senkte ich ab, eingebettet in Sediment; stetig steigender Druck durch immer mehr Schlamm; Wasser wurde herausgedrückt

Abdruckfossile: keine tatsächlichen Überreste
Abgestorbenes Teil wird in Sediment eingeschlossen, trotzdem zersetzt
Z.B. Ammoniten: Hohlräume der Schalen füllten sich mit Sediment, dieses versteinerte; Steinkern mit inneren Abdruck

Spurenfossile: Fußspuren werden mit Sediment gefüllt und erhärten

=>nur wenn Fossile Auffaltungen und Verschiebung der Sedimentschichten durch Bewegungen der Erdkruste sowie Verwitterungsprozesse überstehen können sie später freigelegt werden

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Bedeutung der Fossile für die Wissenschaft

Viele Zufälle von Entstehung bis zur Entdeckung ->kaum ein vollständiges Bild von Evolution kann gewonnen werden
zeigen dennoch deutliche Abläufe

Erkenntnisse: Tier- und Pflanzengruppen sind nacheinander entstanden; viele Lebewesen sind ausgestorben, etc

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Relative und absolute Altersbestimmung

Relative: Biostrategrafie (Leitfossilien)
Leitfossilien: Fossilien, die wegen ihres zeitlich begrenzten, aber stark verbreiteten Auftretens bestimmte Epochen der Erdgeschichte kennzeichnen

Alle Schichten in denen diese vorkommen und demnach auch alle Fossilien sind gleich alt
-> kein exaktes Alter


Absolute (für exaktes Alter):
radiometrische Datierung
-basiert auf konstanter Zerfallsrate radioaktiver Isotope
-Halbwertzeit charakteristisch und unabhängig von äußeren Einflüssen

radiokarbonmethode:
-Kohlenstoffisotop 14C
-Halbwertzeit von 5730 Jahren

Kalium-Argon-Methode:
-Kaliumisotop 40K (1,3 Milliarden Jahre) zu vulkanischem Gestein
-Laseruntersuchung

Elektronenspinnresonanz:
-Elektronen dringen in das Gestein ein
-Anregung durch das Magnetfeld, Reaktion mit der Resonanz
-Resonanzenergie wird gemessen

70

Mosaikformen

Lebende Fossilien

Art weißt Merkmale zweier systematischer Großgruppen auf

Beweist, dass der Bauplan für neue Arten nicht aus dem Nichts entsteht, sondern auf vorhandene Strukturen zurückgreift

Arten(-gruppen) deren Körperbauplan sich über erdgeschichtlich lange Zeiträume kaum verändert hat

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Mitochondriale DNA

mt-DNA wird bei Säugetieren nur über Eizelle weitergegeben

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Aminosäuresequenzanalyse

- Proteine werden durch Proteasen in kürzere Fragmente gespalten, immer hinter festgelegten Aminosäure
- kombinierte Anwendung verschiedener Proteasen ermöglicht Entschlüsselung der Sequenz
- durch Kenntnis der Aminosäuresequenz ist es möglich, Proteine verschiedener Lebewesen zu vergleichen, die Verwandtschaft zu erschließen und einen Stammbaum zu erstellen

73

Isolationsmechanismen

Trennen die Genpools von zwei Arten, sodass sie sich nicht miteinander fortpflanzen können ->eine Artschranke

präzygotische Isolationsmechanismen: -es entsteht keine befruchtete Eizelle: entweder wird Zusammentreffen der Paarungspartner verhindert oder Paaung mit anschließender Befruchtung ist unmöglich

-geografische Isolation: zwei Populationen sind durch geografische Barrieren voneinander getrennt ->Endemismus

-zeitliche Isolation: Aktivätszeiten der Paarungspartner sind getrennt

-ethologische Isolation: Zusammentreffen ist aufgrund von Verhaltenseigentümlichkeiten einen speziellen Verlauf der Balz verhindert

-ökologische Isolation: Paarungspartner leben in unterschiedlichen ökologischen Nischen, treffen nie aufeinander

postzygotische Isolationsmechanismen: absterben der sich entwickelnden Zygote; verminderte Lebensfähigkeit; Unfruchtbarkeit

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Adaptive Radiation

Vorgang der Artbildung durch Bildung neuer ökologischer Nischen in relativ kurzer Zeit

Ursprungsart ->Vermehrung ->innerartliche Konkurrenz ->Vorteile für Unterarten ->Nischenbildung ->Arten

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Infantizid

Neues Männchen übernimmt Rudelführung
Tötet Jungtiere, die noch gesäugt werden müssen (mit welchen er nicht verwandt ist), Weibchen produzieren neue reife Eizellen, wenn Jungtieren nicht mehr gesäugt werden müssen, nach wenigen Tagen wieder paarungsbereit; für Weibchen nur geringer Fitnessverlust

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Nutzen und Kosten der Brutpflege

Für manche Arten ist Reproduktionsaufwand mit erheblichen Kosten für Elterntiere verbunden
Investition in Aufzucht reduziert Fähigkeit weitere Nachkommen aufzuziehen
Bereitschaft hohe Kosten in Aufzucht von Jungtieren zu investieren

r-Selektion: Selektion aufgrund unterschiedlicher Reproduktionsraten
Wachstum wird durch ökologische Faktoren (z.B. Nahrungsknappheit) begrenzt
Lebensraum hat dann Tragekapazität erreicht

->Vorteilhaft bei großem Feinddruck, bei dem viele Jungtiere das fortpflanzungsfähige Alter nicht erreichen
Lebewesen kann mit hoher Rate direkte Fitness erhöhen
nach Naturkatastrophen liegt Populationsdichte weit unter Tragekapazität; neu entstandener Lebensraum wird schnell besiedelt

K-Selektion: Tragekapazität ist limitierender Faktor bevorteilt besonders konkurrenzfähige Nachkommen

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Sexuelle Konflikte

Eltern-Kind-Konflikte

Geschwisterkonflikte

Wenn beide Elternteile an der Aufzucht beteiligt sind, reduziert ein Partner seinen Aufwand, wenn Artgenossen in der Nähe weitere Paarungsgelegenheiten versprechen, um Energie für zusätzliche Nachkommen zu sparen und so seine direkte Fitness zu erhöhen
Es lohnt sich nur dann, den Partner zu verlassen, wenn dieser die fehlende Fitness ausgleichen kann und die Jungtiere alleine großzieht
-Bereitschaft des Männchen sich an der Aufzucht zu beteiligen steigt mit wachsenden Vaterschaftswahrscheinlichkeit
-väterliche Fürsorge wird auch als Paarungsaufwand verstanden; kümmern sich in Gegenwart der Weibchen intensiver um Jungtiere

Mit wachsenden Alter des Jungtieres
Mutter: Kosten steigen mit zunehmenden Alter des Jungtieres aufgrund der eingeschränkten Energie; Nutzen reduziert sich, wegen eingeschränkter Fortpflanzungsmöglichkeiten
Jungtier: möchte so lange wie möglich versorgt werden, also bei der Mutter bleiben; Wahrscheinlichkeit das fortpflanzungsfähige Alter zu erreichen steigt
Wenn sich direkte Fitness durch Zeugung eigener Nachkommen erhöht, ist es vorteilhafter sich vom Muttertier zu trennen

=>Entwöhnungskonflikt
Nutzen für das Männchen nur, wenn Nachkommen von ihm abstammen

Jungtiere möchten eigene Chancen auf Kosten der Geschwister steigern
Konkurrenz um elterliches Investment entsteht ->bei manchen Arten bis zur Geschwistertötung
-wenn es keine Möglichkeit auf eigene Fortpflanzung gibt, kann es für ältere Geschwister von Vorteil sein, sich an der Aufzucht weiterer Jungtiere zu beteiligen ->Erhöhung der indirekten Fitness

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Leben in Gruppen

Vorteile: -Aufgabenverteilung: Weibchen kümmern sich um die Jungtiere; Männchen jagen (Entwicklung von Jagdstrategien); Jagderfolg ist größer in Gruppen; können größere Gebiete durchstreifen
=>erhöht die Wahrscheinlichkeit zum Überleben
-weniger Verletzungen als Folge von Rangordnungskämpfen

Nachteile: -hohes Infektionsrisiko
-verstärkte Konkurrenz um Nahrung und Fortpflanzungsmonopol ->verringerte direkte Fitness
-große Gruppen sind auffälliger und erregen mehr Aufmerksamkeit bei Beutegreifern
->Gruppenmitglieder am Rande der Gruppe werden eher zur Beute
-Beutegreifer müssen ihre Beute immer teilen, erlegen immer nur ein Beutetier

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Bau und Vermehrung der Grippeviren

Influenzavirus A, B (selten C) sind der Influenza einer Virusgrippe bei Menschen
Übertragung über Tröpfchen-, Kontakt und Schmierinfektion

Fremdkörper, werden vom menschlichen Immunsystem mithilfe von der Produktion von Antikörpern bekämpft
Können die eingedrungenen Viren neutralisieren, da die Moleküle spezifisch auf die Proteinstrukturen in der Virusmembran (Antigene) abgestimmt sind
Antigene-Antikörper-Reaktion (Schlüssel-Schloss-Prinzip) verklumpen Antikörper mit Viruspartikeln
Entstandene Komplexe können von Fresszellen beseitigt werden
Immunsystem speichert Beschaffenheit der Oberflächenstrukturen in Gedächniszellen, bei erneuter Infektion durch denselben Erreger kann das Immunsystem schneller und intensiver mit der Bildung von spezifischen Antikörpern reagieren und Krankheitsausbruch in der Regel verhindern

Antigene der Influenzaviren verändern sich so schnell, dass dieses System ausgehebelt wird

80

Möglichkeiten evolutiver Veränderung des Influenza-A-Virus

Antigendrift: virale RNA-Polymerase (verantwortlich für Replikation der Virus-RNA) arbeitet nicht besonders genau und besitzt keine Fehler- oder Reparaturfunktion
Pro Virus-Generation kommt es zu einer Punktmutation, die häufig Veränderungen im genetischen Code mit sich zieht ->Influenza-A-Viren haben eine extrem hohe Evolutionsrate die sich in Veränderungen der Oberflächenproteine manifestiert
minimale mutationsbedingte Veränderungen in der Oberflächenstruktur von Hämagglutinin und Neuraminidase bezeichnet man als Antigendrift; Antikörper der Körpers können nicht mehr binden

Gene reassortment: Doppelinfektion mit zwei nahe verwandten Virusvarianten; Austausch von Genomsegmenten
beide Varianten infizieren die gleiche Wirtszelle, gleichzeitige Replikation der einzelnen Teile
beim Zusammenbau der Viruspartikel kann es sein, dass die replizierten Genome rekombiniert werden, dadurch entstehen Mosaik-Viren
-Antigenshift: Virenoberfläche erhält durch Neukombination des segmentierten Genoms ein neues Muster an Antigenen aus Hämagglutinin und Neuraminidase
- Genshift: antigene Oberflächenstruktur ist nicht von der Rekombination betroffen, sondern nur die Replikations-, Struktur-, und Hüllproteine

Selektionsdruck auf die Influenza-A-Viren, dadurch, dass das Immunsystem die Oberflächenproteine erkennt, diesem wirken Antigendrift und Antigenshift entgegen
Auch Genshift gibt Viren einen Vorteil durch neue Merkmale gegenüber nicht veränderter Viren