Definieren Sie „eine Art“ nach dem biologischen Artbegriff nach Ernst Mayr. welche limitierung hat dieses konzept?
Arten sind Gruppen sich miteinander kreuzender natürlicher Populationen, die hinsichtlich ihrer Fortpflanzung von anderen derartigen Gruppen getrennt sind
Limitierung:
Arten die sich ungeschlechtlich fortpflanzen werden nicht erfaßt (Pflanzen, Pilze, Bakterien, einige Echsenarten, einige Fischarten…) > „Agamospecies“
Hybride treten bei Pflanzen sehr häufig auf, aber auch bei Tieren sind Hybridzonen nicht selten
Wie sind Arten nach dem folgenden Artkonzepten definiert?
a) biologisches Artkonzept
b) phylogenetisches Artkonzept
a) Gruppe von Individuen einer Art die eine Population bildet, welche sich hinsichtlich ihrer Fortpflanzungsart von anderen Populationen unterscheidet und fortpflanzungsfähige Nachkommen hat.
b) Gemeinschaft von Individuen derselben Abstammung, die sich aus mehreren Populationen zusammensetzt. Eine Art beginnt zu existieren, sobald sie sich von einer anderen Art getrennt hat
Definieren sie Bates´sche Mimikry und Müller´sche Mimikry. Unter Beschreiben sie welche Voraussetzungen jeweils für deren Evolution gegeben sein müssen.
Bates´sche
harmlose Individuen ahmen wehrhafte nach-> Räuber abgeschreckt
bsp. Hainschwebefliege und Wespe
Bedingung: Wehrhaftes Modell muss im Ökosystem vorhanden sein
Müller´sche
wehrhafte Individuen haben ähnliche Körperfarbe wie andere wehrhafte
Räuber lernen schneller was schlecht für sie ist
Durch eine Mutation entsteht ein neues Allel welches die Fitness eines Organismus negativ beeinflusst.
Was passiert mit der Frequenz des Allels über die Zeit wenn es
a) dominant ist
b) rezessiv ist
Begründen Sie ihre Antwort
a) wird mit Zeit ausselektiert durch hohen Selektionsdruck -> Allel verschwindet
b) Selektionsdruck verschwindet -> Allel besteht
Begründung:
Sexuelle FP zwar mit Kosten verbunden, die Rekombination macht das aber wieder gut
Schildern Sie ein Experiment, in dem man neutrale Evolution mit lebenden Organismen im Labor nachweisen kann.
Lenski
E.Coli Bakterien in Medium
alle 10 Tage Medium fraktionieren und in neues Medium überführen
nach x Generationen können Unterschiede in Bezug auf bsp. Antibiotikaresistenz beobachtet werden
Zwei Arten haben sich auseinander entwickelt, weil sie geografisch voneinander getrennt wurden. Diese Trennung wurde wieder aufgehoben, bevor die reproduktive Isolation abgeschlossen war. Nehmen sie an, dass sich die beiden Arten wahllos miteinander kreuzen. Was passiert, wenn die entstehenden Hybriden
a) einen geringen Fortpflanzungserfolg
b) den gleichen Fortpflanzungserfolg
wie die Kreuzungen innerhalb ihrer Ursprungsaten haben.
a) Individuen kreuzen sich weiter miteinander bis Hybridsterilität /-sterblichkeit eintritt
-> neue Art gebildet
-> reproduktive Isolation abgeschlossen
b) keine Artbildung
-> durch Kreuzung der Individuen werden Arten wieder zu einer
-> reproduktive Isolation noch nicht abgeschlossen
Beschreiben Sie den Unterschied zwischen intersexueller und intrasexueller Selektion.
intersexuell: zwischen M & W
intrasexuell: zwischen gleichen Geschlecht (meist MM)
Definieren Sie den Begriff “Adaptation” im evolutionsbiologischen Sinne.
Merkmal trägt (relativ) zur Fitness bei
Beschreiben Sie Isolationsmechanismen, die zur Aufrechterhaltung einer „biologischen Art“ beitragen. Welche Isolationsmechanismen gibt es? Geben Sie jeweils ein Beispiel an.
Geben Sie jeweils ein Beispiel für Merkmale, die durch inter- bzw. intrasexuelle Selektion evolviert sind. begründen sie weshalb das von ihnen genannte merkmale evolvieren sollte
intrasexuell: Evolvierung von Waffen wie z.B. Geweih bei Hirschen
intersexuell: Grille mit nahrhafter Spermatophore als Brautgeschenk
Erklären Sie wie durch intersexuelle Selektion Merkmale evolvieren, und zwar durch folgende Mechanismen:
Sensory bias (2 Punkte)
Fisher´s runaway selection (2 Punkte)"
sensory bias:
sensorische Präferenz ♀ von M ausgenutzt —> ♀ hat keinen Vorteil
bsp. Zebrafische mit künstlicher Feder
(♀♀wählen bestimmte Merkmale auf Grund einer vorhandenen Präferenz z.B. gut ausgeprägte Sinneswahrnehmung)
fisher’s runaway selection:
Präferenz ♀ genetisch festgelegt -> ♀ wählt M das attraktiver ist
—> attraktive M haben meist attraktive Söhne
—> M öfter Paarung = Fitnesssteigerung (bsp. Pfau)
(die Attraktivität der Männchen ist entscheiden für die Partnerwahl bei den Weibchen. Da so auch attraktivere Nachkommen entstehen, die dann von anderen Weibchen bevorzugt gewählt werden und es so zu einer erhöhten Fitness kommen kann. Bevorzugt werden also optische Merkmale, wie lange Schwanzfedern, die selber gar keinen unbedingten Vorteil haben müssen -> Merkmal kann auch nachteilig sein)
Wie lautet Hamilton’s Regel? Geben sie die Formel an und erklären sie sie. Erklären sie den Zusammenhang zwischen Verwandtenselektion und dem Auftreten steriler Arbeiterinnen bei sozialen Insekten. (3P)
Die Arbeiterin sind steril und “verzichten” auf eigene Nachkommen, sondern pflegen die der Königin. Das liegt daran das die Arbeiterin untereinander und mit der Königin zu 75% verwandt sind, zu ihren eigenen Kindern wäre sie es nur zu 50%. Also ist aufgrund ihres Verhaltens eine Verminderung der direkten Fitness (eigene Reproduktion), weil es durch die Erhöhung der Gesamtfitness (direkte+indirekte) kompensiert wird.
Was ist eine alternative Paarungsstrategie? Geben Sie ein Beispiel und erklären Sie die unterschiedlichen
Strategien. Welche Bedingung muss gegeben sein, damit alternative Paarungsstrategien evolvieren können?
(4P.)
Ist die Art und Weise, wie der Kampf um Partner bei der intrasexuellen Selektion erfolgen kann. Sie ist genetisch bedingt. Z.B. Seitenfleckleguan: einige Männchen tarnen sich als Weibchen, wodurch sie Terretorium der Männchen unbemerkt betreten können.
Wichtig beide “Morphe” müssen diesselbe Fitness besitzen, um evolvieren zu können.
(a) Definieren Sie den Begriff „Adaptation“ im evolutionsbiologischen Sinn.
Bewerten sie und begründen sie entsprechend dieser definition, ob eine Mutation, die resistenz gegen ein Insektizid vermittelt eine Adaptation ist:
(b) wenn es sich um das erste allel in einer population handelt, da es nur in einem Individuum durch mutation aufgetreten ist.
(c) wenn alle Individuen einer population diese Allel tragen
a) Adaption: Ein Merkmal trägt (relativ) zur Erhöhung der Fitness bei
b) andere AK
c) andere AK
Nehmen Sie aufgrund der Basis der Erkenntnisse der modernen Evolutionsbiologie Stellung zu folgenden Aussagen. Bewerten Sie die Aussagen und begründen Sie ihre Antwort.
(a) Komplexe Merkmale wie das Linsenauge können nicht durch zufällige Änderungen entstehen.
(b) Evolution kann nicht beobachtet werden.
(c) Evoution führt immer zur bestmöglichen Anpassung eines Individuums an seine Umwelt.
(a) Falsch -> Mutationen auf kleinster Basis können mit der Teit komplexere Merkmale hervorrufen
(b) Falsch -> Im Versuch von Lenski (mit E.Coli) konnte Evolution nacg bestimmter Zeit (2000 Generationen) beobachtet werden
(c) Falsch -> Evolution sorgt nur für bestmögliche Anpassung eines Individuums zu einem bestimmten Zeitpunkt (Umwelteinflüsse)
Erklären Sie Altruismus anhand des Helfer-Phänomens bei Vögeln
indirekte Vorteile
größere Gruppe (Feindabwehr)
Erfahrung in Brutpflege
direkte Vorteile
später auch Pflege der Nachkommen von zuvor gepflegten individuen
in einer Schmetterilngspopulation ist braune Körperfarbe (allel B) dominant vs weiss (allel b). sie finden
40% weisse Schmetterl. berechnen sie nachvollziehbar.
a) den prozentualen Anteil heterozygot Indiv.
b) allelfrequenz für B und b
?
Warum erwartung Kooperation nicht evolviert, nicht stabil in Population vorkommt? Nennen und erklären sie 3 Mechanismen, die trotzdem die Evolution von Kooperation ermöglichen.
Betrüger haben eine höhere Fitness als kooperiende Individuen, weshalb sie sich in der Population ausbreiten
3 Mechanismen:
direkte Reziprozität: z.B. zusammen ein Teretorium bewachen, dadurch mehr Nahrung zur Verfügung
indirekte Reziprozität: z.B. werden Putzerfische durch bEstrafung von Klienten zu Kooperativität gezwungen um auch guten Ruf nicht zu verlieren
Verwandtenselektion: Verwandten Indivuen wird z.B. bei der Brutpflege mitgeholfen
welche vorausetzung müssen gegeben sein, damit natürliche selektion wirken kann?
Variabilität von Merkmalen
Erblichkeit der Merkmale
Reproduktion
Unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg von Phänotypen der auf alternativen >Allelen basiert
Weshalb ist sexuelle Fortpflanzung a priori nicht zu erwarten? Begründen Sie anhand der Red-Queen-Hypothese weshalb sexuelle Fortpflanzung dennoch vorteilhaft sein könnte.
(3 Punkte)”
Hypothese geht davon aus, dass sich konkurrierende Systeme ein Wettrennen liefern, bei dem sie immer auf der Stelle bleiben, aber laufen müssen, um diesen Gleichstand zu halten.
Bei sexueller Fortpflanzung entstehen kosten (Partnersuche, zwei Individuen müssen sich paaren, damit das Weibchen den Nachwuchs austragen kann).
Bei asexuellen Lebewesen wie z.B. viele Parasiten (z.B. Bakterien)
-> jedes Individuum kann sich fortpflanzen -> mehr Nachkommen produzieren
-> kürzere Lebensspanne und schnellere Anpassung an Wirt
Ein wichtiger Vorteil von der sexuellen Fortpflanzung = Rekombination
-> neue Genkombinationen erzeugt
-> Parasiten erschwert anzugreifen, da es immer wieder neue Umstände sind. —> Wettrüsten
in welcher weise wird die Häufigkteitsverteilung der phänotypen durch die selektion verschoben? (die ursprüngliche Häufigkeitsverteilung ist als ormalverteilung dargestellt) Zeichnen sie dies im unteren Teil der Graphik ein.
"Seneszenz könnte bedingt sein durch Mutationen, die sich spät im Leben eines Organismus schädlich
auswirken. Erklären Sie weshalb sich solche schädlichen Mutationen in einer Population ausbreiten können.
Weil Mutationen, die sich erst spät im Leben auswirken, nr schwacher Selektion unterliegen. Da die Mutation erst später Auswirkungen zeigen wird, kann man sich vorher dennoch vermehren und so bleibt die Mutaion in der Population.
Dagegen unterliegen Mutation, die zum Tod vor reproduktiven Alter führen einer starken Evolution.
"Erklären Sie was man unter „neutraler Evolution“ versteht und wie diese abläuft.
Es gibt eine Variabilität in einem Merkmal, welches auch Erblich ist, jedoch nicht zu einem Reproduktionunterschied führt, also keinen Einfluss auf die Fitness hat. Dadurch das dieses Merkmal also nicht mit der Fitness korreliert wird es einfach weiter vererbt und sich auch ein Stück weit ändern.
-> Migration (Austausch der Allele der Population)
-> Gendrift (Minderung eines Allels)
Erläutern Sie den Begriff Inzuchtdepression und erklären sie wie diese zustande kommt. Nennen und erklären Sie ein Beispiel
beschreibt die Fixierung von (schädlichen) Allelen in einer Population durch Inzucht
-> homozygotiegrad steigt und zuvor rezessive (schadhafte) Allele werden stärker fixiert
-> häufung eines homozygoten Geno- & Phänotyps
Bsp. englisches Königshaus —> Bluterkrankheit
Eine Mutation führt bei einer anuellen Pflanzenart dazu, dass mehr in chemische Abwehr investiert wird. Diese Mutation führt aber auch dazu, dass weniger in Blüten und Samen investiert wird (Allokations-trade-off). Was müsste man in einer Feldstudie messen, um vorhersagen zu können ob sich die Mutation ausbreiten wird oder nicht?
beide Pflanzenarten im Feld testen
-> Art die mehr reproduktive Nachkommen produziert setzt sich gegen andere durch
-> wenn Mutation mit Fitness korreliert, breitet diese sich vermutlich aus
Last changed4 months ago
