Evolution

Bacteria

Eukarya

Archaea

Entehung ersten Lebens aus anorganischen Moleküle

Entstehung organischer Moleküle aus anorganischen Stoffen (Biomonomere wie Aminosäuren).

• Verbindung organischer Moleküle zu polymeren Makromolekülen wie Proteinen oder Nukleinsäuren.

• Aufnahme von Molekülen in Vorläuferzellen (Protobionten).

ENSTEHUNG Organische Moleküle aus anorganischen

Ist die Gesamtheit aller Genvariationen

Ist die veränderung am Genpool einer Population

Ist eine gruppe vo Individuen einer Art im gleichen lebensraum Und sie können sich fortpflanzen

1-MUTATION: spontanen Veränderungen des Erbguts,

Dadurch entsteht ein neues Erbgut in einer form der im Genpool nicht vorhanden

2-REKOMBINATION:Unter Rekombination versteht man die zufällige Neukombination von väterlichem und mütterlichem Erbgut bei der Meiose . Im Gegensatz zur Mutation wird damit nicht der Genpool an sich verändert, sondern nur dessen Variabilität.

3-NATÜRLICHE SELEKTION: die Amnestien an die Umwelt angepassten Individuen einer Art setzensich gegen weniger gut angepasste durch.

KÜNSTLICHE SELEKTION:Auslese durch Menschen Tierzucht

Warum gibt es eine SELEKTION?

Durch abiotischen Faktoren(licht,Temperatur)

Biotischen: Nahrung,Konkurrenten

4-Gendrift WICHTIG: Zufällige Änderung im Genpool einer Population, durch eine Naturkatastrophe.(zufällige Veränderung der Allelfrequenz)

Der Gendrift hat in besonders in kleinen Population großen Einfluss.

5-ISOLATION: Die Individuen können sich nicht miteinander paarenund kein genmaterial austauschen.

(Besiedeln neue Lebensräume,neue Verhalten, unterschiedliche Reproduktionenzeiten) und dadurchkann zur Bildung neuer Arte^n führen.

Ist eine verringerte genetische variabilität in einer POPULATION

Es überlebt nur ein kleiner Teil der Gruppe aber können durch Krankheiten aussterben

Ist ein Art GENDRIFT in dem sich wenige Individuen besiedeln einen neuen Lebensraum und gründen eine neue Population

Es wurde in dem Experiment eine Uratmosphäre geschaffen:

Wasser, Wasserstoff, Methan, Ammoniak, Kohlenmonoxid (H2O, H, CH4, NH3, CO)

Die Stoffe wurden elektrischer Ladung ausgesetzt und der Wasserdampf gekühlt. Dadurch kam es zur Entstehung vieler organischen Verbindungen (z.B.: Carbonsäuren, Aminosäuren, BLAUSÄUR,Harnstoff,Lipide).

Aus den Protobionten entstanden im weiteren Verlauf die Protocyten, die Zellen der Prokaryoten (Bakterien, Archaeen [= Urbakterien]). Diese besitzen zwar noch keinen Zellkern, enthalten aber frei im Zytoplasma schwimmende DNA als Erbgut.

1-Chemische EVOLUTION

2-Entwicklung abgeschlossener Reaktionsräumedurch die Bildung von Membranen um die entstandenen organischen Moleküle. Diese Reaktionsräume machten einen ersten einfachen Stoffwechsel möglich, denn in ihnen wurden nun verschiedenste molekulare Verbindungen verändert oder hergestellt. Dieser hypothetische Vorläufer des einzelligen Lebens wird als Protobiontbezeichnet. Er besteht aus einer Lipidmembran, Proteinen und Nukleinsäuren und einfachen „Apparaten“, die der Energiegewinnung der Zelle dienen.

Es gilt als wahrscheinlich, dass sich die Nukleinsäuren aus der schrittweisen Verbindung einzelner Nukleotide entwickelt haben – bis hin zum Entstehen einer ersten RNA. Durch diese war es nun möglich, Erbinformationen zu speichern. Mit der späteren Entwicklung der DNAals fortschrittlicherem Informationsspeicher, wurde die RNA dann zum Vermittler zwischen DNA und Proteinen.

Um die ersten entstandenen organischen Substanzen (Wasserstoff, Wasser, Ammoniak, Methan) bildeten sich abgeschlossene Reaktionsräume (Mikrosphären). Protobionten wiesen bereits chemische Zyklen auf und erwarben RNA-Stränge als Erbgut. Dann entwickelten sich als nächster Schritt Prokaryoten (wie Bakterien) mit DNA als Erbgut. Diese erfüllen bereits alle Eigenschaften von Lebewesen, besitzen aber noch keinen Zellkern. Das Upgrade davon ist wiederum die Zellkern besitzende eukaryotische Zelle.

Die Endosymbiontentheorie beschreibt die Vermutung, dass die Prokaryoten untereinander Symbiosen eingegangen sind, sich also zusammengeschlossen haben, um damit einen Vorteil für alle beteiligten Partner zu erreichen.

Der Zusammenschluss erfolgte vermutlich über Aufnahme (Phagozytose) eines Prokaryoten durch einen anderen. Die dabei neu entstandenen Komplexe bildeten somit erste „Prototypen“ von Eukaryoten. Beweise für diese Theorie liefern unter anderem die doppelte Membran sowie das eigene Genom von Mitochondrien und Chloroplasten.

Stoffwechsel

• Reizbarkeit

• Fortpflanzung

• Wachstum

• Bewegung

• Evolution

Viren, die eine Wirtszelle für ihre weitere Vermehrung brauchen und auch über keinen eigenen Stoffwechsel verfügen, erfüllen nicht alle Kriterien und zählen somit laut Definition nicht zu den Lebewesen.

Die Zellen leben in anderen Zellen zum Vorteil von beiden

Chemotrophe Zellen: Gewinnen Energie für ihren Stoffwechsel aus chemischen Reaktionen.

Phototrophe Zellen: Nutzen Licht als Energiequelle.

Als Phylogenetik :bezeichnet man die Erforschung der Stammesgeschichte aller Lebewesen (Phylogenese).

Erforschung der Entwicklung der einzelnen Individuen einer Art im Vordergrund.

phylogenetischer Baum“ (siehe nächste Abbildung) erstellt werden. Die Lebewesen werden dabei in drei Domänen eingeteilt: Archaeen, Bakterien und Eukaryoten. Die Domäne der Eukaryoten umfasst weiters die vier Reiche Protista („Begründer“), Plantae (Pflanzen), Fungi (Pilze) und Animalia (Tiere), wobei die letzteren drei so auch in der Abbildung zu finden sind.

Er glaubte, dass erworbene Eigenschaften an die nächste Generation vererbt werden können und dass der Gebrauch oder Nicht-Gebrauch von Körperteilen eines Lebewesens direkt auf den Körperbau der nächsten Generation Einfluss nimmt.

Bsp:Giraffen: Diese haben ihren Hals gestreckt, um an höhere Früchte zu gelangen, und  sollen somit Nachkommen hervorgebracht haben, die von Generation zu Generation mit kontinuierlich längeren Hälsen geboren wurden.

er war als Erster den Begriff der natürlichen Selektion. Dieser meint, dass die am besten angepassten Organismen sich in der Natur durchsetzen und die meisten Nachkommen zeugen können. Schlecht angepasste Arten dagegen können ihre Gene folglich nicht weitergeben.

Bsp.: Im Falle der Giraffe aus dem letzten Beispiel bedeutet dies Folgendes: Zufallsbedingt gab es in jeder Generation größere und kleinere Giraffen. Aber nur die langhalsigen Giraffen konnten die lebensnotwendige Nahrung auch aus höher gelegenen Bereichen erreichen, während die kleinen Giraffen im schlimmsten Fall verhungern mussten. Somit konnten also häufiger die Giraffen mit den langen Hälsen ihre Gene an die nächste Generation weitervererben und die durchschnittliche Halslänge von Giraffen nahm dadurch immer weiter zu.

dass alle Lebewesen der Welt von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen.

Mithilfe der Phylogenetik kann durch Vergleich von sequenzierten DNA-Sequenzen zweier Arten deren Verwandtschaftsgrad bestimmt werden. So können evolutionäre Stammbäume rekonstruiert werden. Die Messung der Abstände zwischen Sequenzen (also zwischen den Arten) wird nicht in Realzeit, sondern als „Evolutionsmenge“ angegeben.

Eine Einteilung nach dem äußeren Erscheinungsbild

Häufig stehen heute aber nur noch Fossilien zur Verfügung, um die Verwandtschaftsverhältnisse aufzuklären. Da bei diesen oft nur wenige morphologische Besonderheiten erkennbar sind, beruht die Zuordnung zu einer bestimmten Art vor allem auf der subjektiven Einschätzung der Wissenschaftler.

Die Artbildung beschreibt einen Vorgang, bei dem sich aus einer Art eine oder mehrere (Unter-)arten abspalten. Zwischen diesen Arten besteht eine reproduktive Isolation, d. h. die Populationen der einzelnen Unterarten können sich aus bestimmten Gründen nicht mehr erfolgreich miteinander paaren – es kommt also zur Ausbildung eigener Genpools, die nicht mehr miteinander vermischt werden können.

1-allopatrischen Artbildung

2-sympatrische Artbildung

ist eine geografische Isolation (Separation) für die Artentrennung verantwortlich, beispielsweise verursacht durch Klimaveränderungen oder das Auseinanderdriften der Kontinente. Kommt es zur Separation, wird der Genfluss zwischen den neuen Teilpopulationen gestoppt. Durch Selektion, Mutation, Rekombination sowie Gendrift.

Entwickelt sich daraufhin jede Unterpopulation getrennt von den anderen weiter, bis man irgendwann nicht mehr miteinander paarungsfähige Populationen hat und somit von unterschiedlichen Arten sprechen kann.

verlangt keine räumliche Trennung, die Aufteilung in die verschiedenen Unterarten erfolgt bei im gleichen Gebiet lebenden Populationen. Sie entsteht meist durch unterschiedliche Strategien in der Anpassung an veränderte Lebensbedingungen innerhalb der Ursprungspopulation.

Bsp:unterschiedliches Verhalten oder verschiedenen Reproduktionszeiten sein.

Genfluss bezeichnet in der Evolutionsbiologie den Austausch genetischen Materials zwischen zwei Populationen einer Art, z.B. bei einem Golden Retriver mit einem Labrado

Vor rund 6 bis 7 Millionen Jahren

Erste Menschenaffen (Hominidae): 7 Mio.

• Australopithecus: 5 Mio., „Lucy“ ist 3,2 Mio. alt; Die ersten Menschenaffen mit aufrechtem Gang.

• Homo rudolfensis

• Homo habilis (geschickter Mensch) - Entwicklung eines größeren Gehirns. Stellten

Werkzeuge her.

• Homo ergaster

• Homo erectus - Die ersten die wie ein moderner Mensch laufen konnten. Sie konnten

jagen und mit Feuer umgehen.

• Homo neanderthalensis

• Moderner Homo sapiens

-Ursprungsort der Entstehung erster Menschenformen ist nach heutigem Kenntnisstand der Osten Afrikas.

-der frühesten Form des Homo erectus. Wie der Name schon beinhaltet (lat. erectus = aufgerichtet), war der aufrechte Gangausschlaggebend für die Entwicklung hin zum Menschen. Er entstand als Anpassungsstrategie an die damaligen Veränderungen der klimatischen Bedingungen.

-Der im Laufe der Zeit folgende Gebrauch von Werkzeugen (auch für die Jagd) und die Nutzung des Feuers waren weitere Anpassungen, die die Besiedelung anderer Lebensräume und somit (vor etwa 2 Millionen Jahren) eine Ausbreitung auf andere Kontinente der Erde bedingten.

-parallel und unabhängig voneinander habe sich weitere Menschenarten. In Europa entstand so vor ca. 600 000 Jahren der Homo heidelbergensis, aus dem vor etwa 200 000 Jahren der Neandertaler hervorging, in Afrika entwickelte sich der Homo sapiens

-Die Auswanderung des Homo sapiens aus Afrika begann (nach heutigem Wissensstand) vor etwa 100 000 Jahren, bis er vor 40 000 Jahren auch den Kontinent Europa besiedelte. Warum der dort ansässige Neandertaler letztlich vor etwa 30 000 Jahren ausgestorben ist, ist auch heute noch größtenteils unbekannt.