Evolution Flashcards
(80 cards)
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
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
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
Progressionsreihe
Entwicklung homologer Organe von einfachen zu komplexen Strukturen
(Bsp.: Blutkreislauf bei Fischen und Menschen)
Regressionsreihe
Schrittweise Vereinfachung homologer Merkmale oder Reduktion
(Bsp.: Tendenz zu Reduktion der Strahlen im Vorderfuß
Analogie
Ähnliche Strukturen bei Lebewesen, die sich aufgrund der Anpassung an die Umweltbedingungen (Lebensraumtypen) oder durch Selektionsdruck gleich entwickelt haben; entwickeln die gleichen Aufgaben
Ausprägung analoger Organe
Konvergenz/ konvergente Entwicklung
Parallelismus/Homoiologie
Konvergente Entwicklung auf Basis homologer Organe
Embryologie
Embryonen der Wirbeltiere ähneln sich sehr, entwickeln im weiteren Verlauf dann charakteristischen Merkmale
Biogenetische Grundregel
Ontogenese
Phylogenese
Während der Individualentwicklung einer Art werden Entwicklungsstadien (nur einzelne) stammesgeschichtlicher Vorfahren rekapituliert.
Individualentwicklung
Stammesgeschichtliche Entwicklung
Organrudimente
Merkmale, die sich im Laufe der Evolution zurückgebildet haben und bei allen Individuen einer Art vorkommen
Regulationsgene verhindern Ausbildung
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
Konservative Gene
Gene, die grundlegende Bedeutungen im Organismus haben uns sich deswegen nur sehr langsam verändern
Kommen in ähnlicher Form bei verschiedenen Lebewesen vor
Biogeografische Regionen
Gebiete, die aufgrund gemeinsamer geologischer Geschichte eine ähnliche Flora und Fauna aufweisen
Natürliche Barrieren (Wüsten, Meer, Gebirge) verhindern Ausbreitung der Lebewesen
Endemismus
Alleiniges Vorkommen von Arten in abgegrenzten Gebieten
Verschiedene Arten haben gemeinsame Vorfahren, entwickeln sich aber auf den Inseln unabhängig von Populationen auf Festland
Reliktionsendemismus
Aufgrund veränderte Umweltbedingungen kann sich eine Art nur noch auf kleinen Restarealen eines einst größeren halten
Entstehungsendemismus
Arten, die in der biogeografischen Region entstanden sind
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
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
Parasitismus
Hohe Wirtsspezifität; die selbe Laus bei unterschiedlichen Arten bestätigt Vermutung nach einem gemeinsamen Vorfahren
Essentiell für Blick in Entstehung und Herkunft des Menschen
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
Genstammbaum
Stammbaum anhand mutationsbedingten Unterschieden der Basensequenzen von homologen Genen
- Anzahl Aminosäure-Austausche wird ermittelt
- Anzahl der für diese Veränderungen erforderlichen Basensubstitutionen wird geschätzt –> je mehr Unterschiede, desto länger liegt Abspaltung eines gemeinsamen Vorfahrens zurück
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
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