Evolution Flashcards

(80 cards)

1
Q

Darwins Theorie

A

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

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2
Q

Synthetische Evolutionstheorie

A

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
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3
Q

Homologie

A

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

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4
Q

Progressionsreihe

A

Entwicklung homologer Organe von einfachen zu komplexen Strukturen

(Bsp.: Blutkreislauf bei Fischen und Menschen)

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5
Q

Regressionsreihe

A

Schrittweise Vereinfachung homologer Merkmale oder Reduktion

(Bsp.: Tendenz zu Reduktion der Strahlen im Vorderfuß

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6
Q

Analogie

A

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

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7
Q

Ausprägung analoger Organe

A

Konvergenz/ konvergente Entwicklung

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8
Q

Parallelismus/Homoiologie

A

Konvergente Entwicklung auf Basis homologer Organe

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9
Q

Embryologie

A

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

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10
Q

Biogenetische Grundregel

Ontogenese

Phylogenese

A

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

Individualentwicklung

Stammesgeschichtliche Entwicklung

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11
Q

Organrudimente

A

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

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12
Q

Atavismus

A

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

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13
Q

Konservative Gene

A

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

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14
Q

Biogeografische Regionen

A

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

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

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15
Q

Endemismus

A

Alleiniges Vorkommen von Arten in abgegrenzten Gebieten

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

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16
Q

Reliktionsendemismus

A

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

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17
Q

Entstehungsendemismus

A

Arten, die in der biogeografischen Region entstanden sind

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18
Q

Kontinentaldrift

A

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

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19
Q

Künstliche Selektion

A

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

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20
Q

Parasitismus

A

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

Essentiell für Blick in Entstehung und Herkunft des Menschen

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21
Q

Molekulare Verwandtschaft

A

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

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22
Q

Genstammbaum

A

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
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23
Q

Evolutionsrate/ molekulare Uhr

A

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

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24
Q

Ribonukleinsäure

A

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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25
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
28
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
35
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
64
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
65
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
66
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
67
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
68
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
69
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
71
Mitochondriale DNA
mt-DNA wird bei Säugetieren nur über Eizelle weitergegeben
72
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
74
Adaptive Radiation
Vorgang der Artbildung durch Bildung neuer ökologischer Nischen in relativ kurzer Zeit Ursprungsart ->Vermehrung ->innerartliche Konkurrenz ->Vorteile für Unterarten ->Nischenbildung ->Arten
75
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
76
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
77
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
78
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
79
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