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| Question | Answer |
| Darwins Evolutionstheorie | Durch Selektion kommt es langfristig zu einer natürlichen Auslese der Individuen einer Art, die besser angepasst sind als ihre Artgenossen. Merkmale einer Art ändern sich über viele Generationen. ○ Grundlegende Annahmen/Bedingungen für Evolution: - Reproduktion: Individuen einer Population erzeugen mehr Nachkommen als zur Arterhaltung eigentlich notwendig wäre - Variation: Individuen einer Art gleichen sich nie ganz - Selektion: "survival of the fittest" = Überleben der besser angepassten Individuen => mehr nachkommen mit entsprechenden Merkmalen - Vererbung: Variationen in den Merkmalen sind vererbbar. ○ Grundlage für die synthetische Evolutionstheorie ○ Grundannahme: Organismen werden passiv durch die Selektion angepasst |
| lamarcks Evolutionstheorie | Umweltbedingungen lösen ein inneres Bedürfnis zur Anpassung aus. Tiere können Eigenschaften die sie im Laufe ihres Lebens erworben haben weitervererben. ○ Schema: Bedürfnis der Lebewesen sich anzupassen -> Gebrauch von Orgarnen führt zur stärkeren Ausbildung -> erworbene Merkmale werden weitervererbt ○ gilt allgemein als widerlegt weil sich demnach das Genom zielgerichtet verändern müsste. Jedoch teilweise richtig im Bereich der Epigenetik. ○ Grundannahme Organismen passen sich aktiv den äußeren Umweltbedingungen an |
| synthetische Evolutionstheorie | vereint die Erkenntnisse aus Darwins Evolutionstheorie mit denen der Ökologie, Paläontologie, biologische Systematik und der Genetik ○ Evolutionstheorie geht von fünf zentralen Evolutionsfaktoren aus: Mutation, Rekombination, Selektion, Gendrift, Isolation |
| Einfluss der Evolutionsfaktoren auf den Genpool: Mutation | erhöht (genotypische und phänotypische) Variation ○ zufällig und ungerichtet ○ Chromosomen bzw. die DNA sind durch Mutation veränderbar; eine dauerhafte Veränderung der regulären Basensequenz |
| Einfluss der Evolutionsfaktoren auf den Genpool: Rekombination | erhöht Variation ○ zufällig und ungerichtet ○ zufällige Verteilung der Chromosomen während der Meiose ergibt verschiedene Kombinations-möglichkeiten; außerdem jeweils 50% des Erbguts des Vaters und der Mutter |
| Einfluss der Evolutionsfaktoren auf den Genpool: Selektion | verstärkt vermindert bestimmte Merkmale ○ bewirkt dass ich Arten umbilden |
| Einfluss der Evolutionsfaktoren auf den Genpool: Gendrift ◇ (Erkläre Flaschenhals- und Gründereffekt) | zufällige Veränderung des Genpools ○ kann bestimmte Merkmale verstärken oder vermindern ○ FLASCHENHALSEFFEKT: z.b. durch Naturkatastrophen überleben nur wenigen Individuen einer Population -> geringere Resistenz gegen Krankheiten -> Inzucht erhöht sich => Führt eventuell zum Aussterben ○ GRÜNDER-EFFEKT: aus einer Ausgangspopulation bilden wenige Individuen durch Migration eine Gründerpopulation => nicht mehr alle Gene vorhanden • Veränderung des Genpools, da: -> kein Genfluss (unterschiedliche Mutationen & Rekombination) • unterschiedliche Selektionsdrücke (Siehe peripatrische Artbildung) |
| Abiotische Selektionsfaktoren | => Einflüsse der unbelebten Umwelt ▪ z.B: Temperatur, Trockenheit/Feuchtigkeit, Salzgehalt, Licht(mangel), pH-Wert, Windstärke |
| Biotische selektionsfaktoren (allgemein) | => Einflüsse, die von anderen Lebewesen ausgehen |
| Innerartliche Selektion (allgemein) | Biotischer Selektionsfaktor □ => Einflüsse innerhalb einer Population • Z.B. Konkurrenz um Nahrung, Raum... |
| Sexuelle Selektion | Biotischer Selektionsfaktor --> Teil der Innerartlichen selektion □ Partnerwahl basiert auf der Variabilität der sekundären Geschlechtsmerkmalen ▪ -> führt zu: Sexualfimorphismus • Z.B. Größenunterschied, Färbung |
| Künstliche Selektion/Zuchtwahl | künstliche Auslese erwünschter Merkmale durch den Menschen, die zur weiteren Zucht verwendet werden |
| Zwischenartliche Selektion | => Einflüsse zwischen verschiedenen Arten ▪ u.a. auch Konkurrenz um Ressourcen ▪ Resultat => Koevolution - Fressfeinde/Beute (z.B. Anpassung der Fang- und Abwehrorgane) - Parasitismus - Symbiose • Z.B. Mimikry = Warntracht Mimese = Tarntracht |
| Selektionstypen nennen | Stabilisierende Selektion ▪ Gerichtete/Transformierende Selektion ▪ Aufspaltende/Disruptive Selektion |
| Stabilisierende Selektion | Bei einer bereits gut angepassten Populationen, können sich von der Norm abweichend Individuen nicht durchsetzen, da sie die schlechter angepasst sind. ▪ Die stabilisierende Selektion wirkt Evolution gegen; der Genpool bleibt relativ konstant |
| Gerichtete/ Transformierende Selektion | Wenn eine Population nicht optimal an ihre Umwelt angepasst ist (z.B wegen veränderter Bedingungen/Verhältnissen) können neu auftretende Phänotypen ein Selektionsvorteil haben. ▪ Evolution findet statt. ▪ => allmähliche artumwandlung |
| Aufspaltende/ Disruptive Selektion | Eine Population ist ein Selektionsdruck ausgesetzt, durch den die häufigen Phänotypen benachteiligt sind und die seltenen Phänotypen mit extremer Merkmalsausprägung Vorteile haben |
| Definition einer idealen Population | - Genpool bleibt konstant (Population so groß, dass Tod oder Geburt kein Einfluss auf die allelhäufigkeit haben) - Individuen paaren sich beliebig - Keine Selektionsvorteile bestimmter Genotypen - Keine Mutationen - Keine Zu- oder Abwanderungen |
| Allelhäufigkeiten berechnen (einer idealen Population) | Gesamtzahl eines Allels : Gesamtzahl aller Allele = Allelfrequenz im Genpool ○ Bsp. bei Population mit 100 Tieren: 120 (Allele A) : 200 Allele = 0,6 -> p 80 (Allele a) : 200 Allele = 0,4 -> q ○ Ermittlung der Genotypenfrequenz in der F1-Generation -> siehe Abbildung |
| Bedeutung von Isolation für den Artbildungsprozess | Isolation -> Evolutionsfaktor ▪ Werden Teilpopulationen voneinander isoliert, entwickeln sie sich unterschiedlich weiter. Manchmal soweit, dass keine gemeinsame Fortpflanzung mehr möglich ist. So können Arten durch Umwandlung oder Aufspaltung entstehen. |
| Artumwandlung (Definition) | langsame Anpassung der gesamten Population an veränderte Umweltbedingungen |
| Artaufspaltung | Teilpopulationen entwickeln sich unterschiedlich weiter |
| präzygotische Isolationsmechanismen (4) | 1. potentielle Paarungspartner treffen sich nicht 2. potentielle Paarungspartner treffen sich, aber paaren sich nicht 3. trotz paarungs Versuch werden keine Spermien übertragen 4. Spermien werden übertragen, es findet aber keine Befruchtung statt |
| postzygotische Isolationsmechanismen (3) | 1. Eizelle wird befruchtet, aber der entstehende Keim stirbt ab 2. Keim entwickelt sich jedoch weist der Hybrid eine verminderte Lebensfähigkeit auf 3. Hybrid entwickelt sich, aber ist teilweise oder ganz steril |
| 3 Formen der Artbildung nennen | Allopatrische Artbildung ▪ Peripatrische Artbildung ▪ Sympatrische Artbildung |
| Allopatrische Artbildung (Definition) | aus einer Ursprungspopulation entstehen durch räumliche Trennung min. 2 Teilpopulationen, die sich den verschiedenen Umweltbedingungen anpassen □ Ursachen: geographische Isolation, verlorene Gene durch Gendrift, Mutation & Rekombination, unterschiedliche Selektionsdrücke |
| Peripatrische Artbildung | Unterform der allopatrischen Artbildung. ▪ Eine Gründerpopulation siedelt sich außerhalb der Ursprungspopulation an |
| Sympatrische Artbildung | Bezeichnet das Entstehen von Arten im Gebiet der Ursprungsart ▪ entsteht durch die Beanspruchung unterschiedlicher ökologischer Nischen □ Ursachen: ökologische Isolation, genetische Isolation (Genmutation), Flaschenhalseffekt (Gendrift) |
| morphologischer Artbegriff | Eine Art ist eine Gruppe von Lebewesen, die in allen wesentlichen Merkmalen untereinander und mit ihren Nachkommen übereinstimmen |
| biologischer Artbegriff | Umfasst eine Gruppe von Individuen, die eine. Fortpflanzungs-gemeinschaft bilden und fruchtbare Nachkommen zeugen können |
| Adaptive Radiation (Definition) | Entstehung mehrerer neuer Arten aus einer einzigen Stammart. Arten entstehen durch Einmischung in unterschiedliche ökologische Nischen. • Faktoren wie geografische Isolation, sowie das Fehlen von natürlichen Feinden begünstigen den Vorgang der adaptiven Radiation □ Bsp. Darwinfinken Ausbreitung auf verschiedene Inseln -> unterschiedliche Ernährungsgewohnheiten -> Anpassung z.B. der Schnäbel |
| DNA - Hybridisierung | 1. man gewinnt den auf den Zellkern der Vergleichs Tiere 2. Denar wird durch Erhitzen denaturiert -> es entstehen Einzelstränge 3. bringt man die Einzelstränge zweier Arten zusammen dann bildet sich nach Abkühlung eine doppelsträngige Hybrid DNA 4. dihybrid Denar wird erhitzt und der Schmelzpunkt ermittelt => je höher die benötigte Schmelztemperatur, desto mehr Wasserstoffbrücken bildeten sich und desto näher sind die Arten miteinander verwandt |
| Sequenzunterschiede in Pseudogenen | Pseudogene = DNA-Abschnitte, die nicht für ein funktionierendes Protein codieren • => je geringer die sequenzunterschiede, desto näher die Verwandtschaft |
| Aminosäurensequenz-analyse | • Methode zur Bestimmung des Verwandtschaftsgrade auf Basis der Ähnlichkeit der AS-Sequenzen bestehen Proteine ▪ • man geht von einer konstanten Veränderung der Struktur im Laufe der Evolution aus ▪ => je mehr sich die Aminosäuresequenzen unterscheiden, desto weniger verwandt sind die Arten miteinander |
| mt-DNA (Info) | DNA der Mitochondrien • wird nur über die mütterliche Linie vererbt ▪ => verändert sich nur durch Mutationen und nicht durch Rekombination |
| nc-DNA | nicht codierende Bereiche der DNA |
| Homologe Organe - Divergenz | Homologie/ Ein homologes Merkmal ist auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückzuführen. ▪ jedoch haben sich ursprüngliche Merkmale oft in verschiedene Richtungen entwickelt --> Divergenz ▪ sie sind dann anders aufgebaut und/oder übernehmen oder die Funktion |
| Homologiekriterien (3) | 1. Kriterium der Lage • Organe sind homolog, wenn sie die gleiche Lage im Gesamtsystem annehmen □ 2. Kriterium der spezifischen Qualität • Komplex gebaute Organe sind homolog, wenn sie in besonderen Einzelheiten ihres Aufbaus übereinstimmen □ 3. Kriterium der Stetigkeit/Kontinuität • Homologie liegt vor, wenn stark abgewandte Organe durch Zwischenformen einen Übergang erkennen lassen |
| Analoge Organe - Konvergenz | Bei der analogen Ähnlichkeit besteht eine Ewigkeit im Aussehen und der Funktion. diese Ähnlichkeit ist allerdings auf ähnliche Selektionsdruck zurückzuführen und nicht auf gemeinsame Vorfahren. ▪ Konvergenz beschreibt die unabhängige Entwicklung von analogen Organen |
| Rudiment(e) | Reste ehemals funktionstüchtiger Organe die ihre Funktion ganz oder teilweise verloren haben oder eine neue Funktion übernommen haben |
| Atavismen | durch Mutation treten ursprüngliche Merkmale auf, die nur von Vorfahren der Art bekannt sind. |
| Koevolution | Entwicklung von Eigenschaften einer oder mehrerer Arten infolge einer Abhängigkeit voneinander. ▪ das Zusammenleben von Symbionten und Parasitismus sind u.a. Folge koevoltiver Prozesse. ▪ Weitere Bsp.: Räuber-Beute, Mimikry und Mimese |
| Kladogramm | Stammbaum der konkrete Veränderungen der Merkmale darstellt |
| Phylogramm | Stammbaum; stellt Verwandtschafts- verhältnisse dar. |
| Monophyletische Gruppe | Nachkommen einer Ausgangs Art sind in ihrer Gesamtheit eine monophyletische Gruppe ▪ (an einer Verzweigung steht jeweils einer Ausgangsart) |
| Monophyletische Gruppe | Nachkommen einer Ausgangs Art sind in ihrer Gesamtheit eine monophyletische Gruppe ▪ (an einer Verzweigung steht jeweils einer Ausgangsart) |
| Polyphyletische Gruppe | Arten, bei denen gleiche Merkmale unabhängig voneinander neu auftreten sind einer polyphyletische nport zuzuordnen. |
| Polyphyletische Gruppe | Arten, bei denen gleiche Merkmale unabhängig voneinander neu auftreten sind einer polyphyletische nport zuzuordnen. |
| abgeleitete/apomorphe Merkmale (Apomorphie) | Merkmale, die in der Stammesgeschichte innerhalb der Gesamtgruppe bisher nicht auftraten und somit neu erworben wurden |
| abgeleitete/apomorphe Merkmale (Apomorphie) | Merkmale, die in der Stammesgeschichte innerhalb der Gesamtgruppe bisher nicht auftraten und somit neu erworben wurden |
| ursprüngliche/plesiomorphe Merkmale (Plesiomorphie) | Merkmale, digital Gruppe mit Arten anderer Teil gucken gemeinsam hat |
| ursprüngliche/plesiomorphe Merkmale (Plesiomorphie) | ursprüngliche Merkmals-ausprägung, die vor der betrachteten Stammlinie entstanden ist und in dieser unverändert erhalten blieb |
| Methoden zur Ermittlung des Alters eines Fossils | Relative Altersbestimmung □ Absolute Altersbestimmung: •Radiometrisches Verfahren •Dendrochronologie |
| Radiometrisches Verfahren | das beruht auf der Tatsache, dass radioaktive Isotope unabhängig von äußeren Einflüssen (z.B. Druck, Temperatur) mit konstanter rate zerfallen ▪ -> Halbwertszeit = Zeit in der genau die Hälfte des radioaktiven Materials zerfallen ist |
| Entstehung der Bipedie (2 Hypothesen) | Savannenhypothese: Rückgang tropische Regenwälder -> Primaten, die sich zweibeinig fortbewegen konnten hatten Selektionsvorteil □ Aquatic-Ape-Hypothese: aufrechter Gang entstand durch das Waten in Gewässern, wo vermutlich proteinreiche Nahrung gefunden wurde |
| Vorteile der Bipedie (3) | Umgebung im Blick trotz hohem Savannengras ○ Vordergliedmaßen Kunden genutzt werden um z.b. Nahrung zu tragen ○ Hilfreich/Schützend bei Sonneneinstrahlung in offener Savanne |
| Verlust des Fells | aufrecht stehende Tiere setzen kleineren Teil des Körpers direkte Sonne aus -> Fell wurde weder zu wärmende noch zu schützen Zwecken benötigt -> Haare auf dem Kopf blieben um das Gehirn für voller Sonneneinstrahlung zu schützen □ Kühlung über Schweißdrüsen setzte sich durch, die bei nackte Haut effektiver ist □ den Schutz der Haut übernommen das Hautpigment Melanin |
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