Evolution

Reich, Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung, Art

Individuen gehören zu einer Art, wenn sie sich sexuell paaren und fruchtbare Nachkommen

haben können

Individuen gehören zu einer Art, wenn sie wesentliche Körpermerkmale gemeinsam

haben

nach Absammungstheorie entwickelten sich die heutigen Arten

Mosaikformen: aus Vorfahren hervorgegangene Eigenschaften

Mosaikformen erlauben wichtige Rückschlüsse auf die Entwicklung der Art

Archaeopteryx: erste Fossil bei dem sich Federn, reptilien- und sauriertypische Merkmale nachwiesen

Homologien: Ähnlichkeiten basieren auf der Abstammung von gemeinsamen Vorfahren

Analogie: stammesgeschichtlich unabhängig voneinander entstanden

Divergenz: Funktionswandel von Organen durch natürliche Auslese

Konvergenz: Lebewesen besetzten mit analogen Organen ähnliche, überlappende ökologische Nischen

• Progression: Komplizierter werdender Aufbau, Fördert Differenzierung und Spezialisierung • Regression: Strukturelle Vereinfachung, Ermöglicht ebenfalls Differenzierung und Spezialisierung • Gemeinsam: Gehen oft Hand in Hand, Verbessern potenziell die Leistungsfähigkeit

• Natürliche Selektion: Vorteilhafte Merkmale fördern Überleben und Fortpflanzung

• Gemeinsamer Vorfahre: Natürliche Selektion führt zu Anpassungen und neuen Arten

• Artenwandel: Anpassung an Umwelt, beeinflusst Überlebens- und Fortpflanzungschancen

• Vermehrte Fortpflanzung: Vorteilhafte Merkmale erhöhen Fortpflanzungschancen

• Fossilien als Beweise: Fossilien und Schichtverteilung unterstützen Veränderungen

• Genetische Integration: Kombiniert Darwins Prinzipien mit Genetik, betont evolutionäre Veränderungen durch Genfrequenzen

• Genetische Mechanismen: Rekombination, Mutationen, Genfluss, Gendrift, DNA als Erbinformationsträger

• Natürliche Selektion: Zentrale Rolle, höhere reproduktive Fitness bedeutet besseren Erfolg

• Zufällige Verteilung von Chromosomen und Genvarianten in Geschlechtszellen.

• Rekombination in der Zygote erzeugt einzigartige Genvarianten-Kombinationen.

Bildung von Geschlechtszellen und Neukombination fördern Vielfalt im Genpool

• Mutation erhöht genetische Variabilität.

• Veränderungen wirken sich auf Nachkommen aus und etablieren sich in der Population

• Phänotyp-Veränderung durch wechselnde Umweltbedingungen.

• Fließende Modifikation zeigt stufenlose Merkmalsanpassungen

• Unterschiedliche Phänotypen unter wechselnden Umweltbedingungen.

Unterschiedliche Erscheinungsformen in einer Population.

Vorteilhafte Genkombinationen, erhöhte Variabilität und Evolutionspotenzial durch sexuelle Rekombination

Asexuelle Fortpflanzung führt zu genetisch identischen Kopien, mit dem Nachteil des fast unveränderten Erbmaterials über viele Generationen

• Stabilisierende Selektion: Druck von beiden Extremen, Annäherung an Mittelwert.

• Transformierende Selektion: Druck von einer Seite, Population verschiebt sich.

• Disruptive Selektion: Bildung von zwei Extremen, Mittelwert nachteilig

Natürliche, sexuelle, künstliche Selektion.

Präadaption: Anpassung vor Veränderung des Selektionsdruckes Evolutionsfaktoren

1. Mutation & Rekombination

2. Anpassungsselektion: „survival of the fittest“

3. Gendrift: Zufällige Veränderung der Genhäufigkeit (Naturkatastrophen)

4. Genfluss Veränderung durch Zu-/Abwanderung

5. Isolation: Genaustausch eingeschränkt durch Trennung

1. Geografische Isolation: Gebirgsbildung oder Landmassenabgliederung führt zur räumlichen Trennung.

2. Zeitliche Isolation: Lebewesen sind zu unterschiedlichen Zeiten paarungsbereit.

3. Ökologische Isolation: Besetzen verschiedene ökologische Nischen.

4. Verhaltensbedingte Isolation: Genetisch bedingte Unterschiede im Paarungsverhalten.

5. Mechanische Isolation: Unterschiedliche Fortpflanzungsorgane verhindern Befruchtung.

6. Gametische Isolation: Keine Zygote bildet sich nach der Paarung.

7. Verhinderte normale Embryonalentwicklung durch veränderte Chromosomenzahl.

8. Nachkommen sind unfruchtbar oder zeigen erhöhte Sterblichkeit

• Definition: Individuen zeugen fruchtbare Nachkommen, aber sind isoliert von anderen Populationen.

• Hauptkriterium zur Artenunterscheidung.

• Verhindert Genfluss zwischen Populationen.

• Isolationsmechanismen: Hindernisse für erfolgreiche Fortpflanzung.

• Erhaltung genetischer Integrität und klare Abgrenzung von Arten.

• Zufällige Ereignisse beeinflussen den Genpool.

• Prozess X ist nicht durch Selektion erklärbar, führt zu zufälliger Genpool-Veränderung (Gendrift).

• Gendrift ist vollkommen zufällige, nicht durch Selektion bedingte Genpool-Veränderung.

• Flaschenhalseffekt: Naturkatastrophen / menschliche Eingriffe reduzieren Population —> genetischer Verarmung.

• Gründereffekt: Wenige Gründerindividuen in neuem Gebiet, geringere Allele im Genpool im Vergleich zur Ursprungspopulation, keine genetische Verarmung der Gesamtpopulation.

Artbildung durch räumliche Trennung:

—> Allopatrische Artbildung ist ein gradueller Prozess, der mit Mutationen beginnt

• Genfluss zwischen Populationen verhindert normalerweise genetische Unterschiede

• Allopatrische Artbildung erfordert räumliche Trennung und Unterbrechung des Genflusses

• Mutationen ermöglichen genetische Unterschiede zwischen räumlich getrennten Populationen

• Selektion und Umweltfaktoren formen die Entwicklung der Genpools • Über die Zeit entstehen genug genetische Unterschiede für getrennte Evolution

• Verläuft in kurzen erdgeschichtlichen Zeiträumen.

• Neu siedelnde Lebewesen finden vielfältige ökologische Nischen.

• Genetische Variabilität und Selektion führen zu speziellen Anpassungen.

• Räumliche Trennung begünstigt adaptive Radiation.

• Biotische Wechselwirkungen bewirken evolutive Veränderungen

• Verändert sich eine Art, hat das veränderte Selektionsbedingungen für andere Arten zur Folge —> Koevolution

• Wenn artverschiedene Organismen über lange Zeiträume intensiv miteinander in Wechselbeziehung stehen —> beeinflussen sich gegenseitig in ihrer Evolution Wechselseitige Angepasstheit: „absolute Abhängigkeit —> Risiken vs. Vorteile für beide

• Parasitismus: einer hat Vorteile, der andere nicht

• Mutulatismus: beide haben Vorteile

Reproduktive Fitness:

• Fortpflanzungserfolg im gesamten Lebenszyklus. Kosten-Nutzen-Analyse:

• Untersucht Einfluss von Verhalten oder Merkmalen auf Fortpflanzungserfolg.

• Nutzen im mittel- und langfristigen Beitrag gemessen.

• Kurzfristiger Nutzen kann in gewonnener Energie ausdrücken.

• Kosten beziehen sich auf Energiebedarf.

• Evolution bevorzugt Merkmale, wo Nutzen Kosten überwiegt