Was ist mit ultimaten und was mit proximaten Fragen gemeint. Erkläre an einem Beispiel.
Fragestellung: Warum haben Zebras Strefen?
-> ultimate Frage: Wozu dienen die Streifen, was ist der Anpassungswert?
-> proximate Frage: Wie entstehen die Streifen?
Welche MĂśglichkeiten der Datierung gibt es?
Datierung Ăźber den Dopplereffekt der Lichtstrahlung
Datierung von Gestein und radioaktivem Zerfall
realtive Altersbestimmung durch geordnete Schichten
Parallelisierung von Schichten Ăźber lithologische Zeitmarken
Datierung anhand der Richtung des Erdmagnetfeldes
Parallelisierung von Schichten Ăźber Leitfossilien
Wann entstand das Universum, wann die Erde?
Wann konnte das erste Leben nachgewiesen werden?
Universum: 14 Millarden Jahre
Erde: 4.6 Milliarden Jahre
ertes Leben: vor ungefähr 3.8 Milliarden Jahren an schwarzen Rauchern durch Anreicherung von Aminosäuren und Nukleinsäuren -> Archaebakterien
Wie entstand das erste Leben auf der Erde?
Abiotisch entstandene Ursuppe als erste Energiequelle
-> sehr begrenzter Vorrat
Erste Lebenwesen ähnlich heutigen Archaebakterien
-> Energiegewinnung aus CH4 oder H2S an heiĂen submarinen
Quellen
Entwicklung der Photosynthese
-> H2O als H-Quelle, Licht als Energie, O2 als Abfallprodukt CO2 +2H2O " CH2O+H2O+O2 => unbegrenzter Energievorrat
Welchen Vorteil bietet die oxidative Phoyphorylierung?
Mit Hilfe von O2 kann aus Glukose 14-mal mehr Energie gewonnen werden!
Warum sind die Säugetiere ein ein hervorragend dokumentiertes Beispiel fßr die Radiation einer Gruppe und entscheidenden Anpassungen?
Nach der Aussterbewelle der Kreidezeit: Innerhalb kurzer Zeit (100.000 Jahre) verdoppelt sich die Zahl der Säugetiere, 300.000 Jahre später dreifache GrĂśĂenzunahme und Ăśkologische Diversifizierung
-> explosionsartige Verbreitung und Differenzierung
-> konnten sich sämtliche Nieschen aneignen
Ordne die Erdzeitalter in der richtigen Reihenfolge an (ältester -> jßngste):
Kambrium
Perm
Devon
Kreidezeit
Karbon
Kambrium (500 Mio Jahre)
Devon (400 Mio Jahre)
Karbon (300 Mio Jahre)
Perm (250 Mio Jahre)
Kreide (100 Mio Jahre)
Welche Erzeitalter endeten mit einem Massenaussterben?
Protozoikums -> âSnoball-Earthâ (Veriesung)
Perm -> Meteroiteneinschlag zum bisher grĂśĂten Artensterben (96%)
Kreide -> Meteoriteneinschlag
Nenne 5 Eigenschaften von Primaten
GroĂe Zehe und Daumen oponierbar
Nägel auf Zehen und Fingern ersetzen Krallen
Fortbewegung von den Hinterbeinen angetrieben
Geruchssinn wenig spezialisiert
Sehsinn stark entwickelt, groĂe nach vorne gerichtete Augen
Wenige Junge pro Wurf, lange Tragzeit und Jugendzeit
verlgeichsweise groĂe Gehirne
Wann spalteten sich die Linien der Menschen und der Schimpansen?
vor 5-7 Mio Jahren
Wem wird der erste aufrechte Gang zugeorndet?
Danuvius
Sahelanthropus tschadensis
Wann wurden die ersten Werkzeuge nachgewiesen?
2,5 Mio. Jahre -> Urheber nicht ganz klar
Nennen Sie zwei Gruppen, die in der Kreidezeit ihre BlĂźte hatten. Was war der vermutliche Untergang ?
Dinosaurier -> Meteoriteneinschlag -> weniger Licht -> weniger Pflanzen/ Nahrung
Rudisten -> Massensterben der Kreidezeit
Diskutiere: Der aufrechte Gang konnte bereits bei Lucy nachgewiesen werden.
Bereits bei Ardipithecus ramidus (5,5 Mio Jahren) konnte der aufrechte Gang durch die Beckenhaltung nachgewiesen werden. Auch Denisovans (ca 11 Mio Jahre) ging bereits aufrecht in Bäumen.
Nenne zwei Beispiele fßr Evolution in kurzen Zeiträumen.
Industrielanismus beim Birkenspanner Biston betulariae:
-> Häufigkeit der schwarzen Morphe abhängig von Luftverschmutzung
Ruieneneidechse auf kroatische Insel:
-> 1971 ausgesetzte Tiere auf kroatischer Insel zeigen nach 30 Jahren neue Eigenschaften (Darmmorphologie, Schädelform) durch neue Umwelt- bedingungen (weniger Insekten, mehr pflanzliche Nahrung)
Definiere: Allel, Genotyp, Phänotyp, homozygot, heterozygot und dominant-rezessiver sowie intermediärer Erbgang
Allel= unterschiedlichen Varianten eines Gens an einer bestimmten Stelle (Genort oder -locus) auf einem Chromosom
Genotyp = Gesamtheit der Gene eines Organismus.
Phänotyp= beschreibt das äuĂere Erscheinungsbild eines Organismus
homozygot= Wenn beide Allele eines Individuums fĂźr ein bestimmtes Merkmal gleich sind
intermediär= eine Art des Erbgangs, bei dem im äuĂeren Erscheinungsbild eine dazwischen liegende Mischform ausgebildet wird, wenn im Erbgut zwei unterschiedliche Varianten des gleichen Gens fĂźr verschiedene Ausprägungen eines Merkmals vorliegen
Wie unterscheiden sich Mendel-Merkmale und Polygene-Merkmale?
Polgygen vererbte Merkmale sind schwer zu untersuchen, da einige/viele Gene dasselbe Merkmal ausmachen, jedes Gen einen kleinen Effekt auf den Phänotyp hat und die Effekte der verschiedenen Gene sich summieren -> ein klarer mendelscher Erbgang
Was ist mit Genotyp-Umwelt-Interaktion gemeint?
Beobachteter Phänotyp abhängig von Genotyp und Umwelt
-> gleicher Genotyp produziert unter unterschiedlichen Umwelten andere Phänotypen
-> Genotypen reagieren unterschiedliche auf Umweltereignisse
-> beispielsweise: bei bestimmten Temperaturen zeigt sich ein ähnliches beziehungsweise unterschiedliches Verhalten
Welche beiden Aspekte mßssen bei Variabilität beachtet werden?
genetische und umweltbedingte Faktoren
Erkläre das Selektionsexperiment in Bezug auf die Heritabilität.
->Phänotyp besteht nur aus Genotyp -> 100% Erblichkeit des Genotypes
Vp=Ve -> kleine Erblichkeit, da nur UmwelteinflĂźsse
Definiere Heritabilität
Heritabilität ist der Anteil an der gesamten (phänotypischen) Variation (VP) in einer Population, welcher auf genetische (ererbte) Ursachen zurßckgeht. Heritabilität wird dabei auf zwei Arten definiert
Beschreibe die Elter-Nachkommen-Regression
einfache Schätzmethode fßr die Heritabilität
Dabei wird das Merkmal von Interesse fĂźr eine Anzahl Eltern-Nachkommen-Paare gemessen. Diese werden dann gegeinander aufgetragen und eine Regression gerechnet
Die Regression wird durch eine Gerade charakterisiert in der allgemeinen Form: y= a*x+b
a= h2
Was besagt das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht?
Bekannte Allelfrequenzen erlauben Vorhersage der Genotypenfrequenzen in der nächsten Generation
=> Bei einer Population im Hardy-Weinberg-Gleichgewicht ändert sich die Frequenz der Genotypen zwischen den Generationen nicht!
Bestimme Genotyp- und Allelfrequenzen des folgenden Beispieles.
wie hängen Ne und das Fortpflanzungssystem zusammen?
Die effektive PopulationsgrĂśĂe beruht auf der Fortpflanzungsrate einer idealisierten Population mit zufälliger Allelverteilung. Die GesamtgrĂśĂe einer Population kann irrefĂźhrend sein, da nicht alle Mitglieder der Population sich fortpflanzen und ihre Allele nicht an die nachfolgende Generation weitergeben kĂśnnen.
-> Harembildung bei LĂśwen
Nenne Beispiele fĂźr Bottleneck.
nĂśrdlicher Seeelefant durch Bejagung
Kalifornischer Kondor durch HabitatzerstĂśrung und Gift
Mensch? durch Vulkanausbruch vor 75000 Jahren
Wie kommen neue Allele in ein Population
-> Migration
-> Mutationen
Ein Allel A fßr die Augenfarbe bei Drosphila kommt mit einer Häufigkeit von 0,3 vor, ein zweites B mit 0,7. Keine Evolutionsfaktoren. Welche Häufigkeit der verschiedenen Genotyoen?
P (AA) = P(0,3^2)= 0,09
P (AB)= P(2*0,3* 0,7)= 0,42
P (BB) = P(0,7^2)= 0,49
Erstellen Sie eine Fitnessmatrix fßr gerichtete Selektion, einen dominant rezessiven und einen intermediären Erbgang
Nenne Beispiele fĂźr intrasexuelle Selektion
Wettkampf der Männchen um Weibchen
-> Imponiergehabe, Drohgebärden und Kämpfe
Beschreibe den Kompromiss (Trade-Off) zwischen natĂźrlicher und sexueller Selektion
ab einem gewissen Punkt ist die Imposanz durch die natĂźrliche Selektion in Fitness begrenzt
Was ist mit âdouble costs of sexâ gemeint?
Hälfte des Genoms geht verloren
nur die Hälfte der Nachkommen kann erzeugt werden
Erstelle ein Fitnessmatrix fĂźr die balacnierende Selektion
Heterozygotenvorteil erhält beide Allele langfristig stabil
-> beide mit unterschiedlichen Selektionskoeffizienten
Wann begĂźnstigt Selektion Polymorphismen? Wann begĂźnstigt sie sie?
Nenne ein Beispiel fĂźr meiotic drive
Bsp. segregation distorter-Gen in
Drosophila melanogaster
=> 90% der Nachkommen eines sd/+ Männchens tragen sd Allel Spermien mit +Allel werden zerstÜrt liegt definitiv nicht im Interesse des Männchens!
Nenne die Stärken und Schwächen des biologischen Artkonzeptes.
Stärken:
⢠Arten als real existierende Einheiten
⢠Arten als unabhängig evolvierende Linien
⢠Bedeutung der reproduktiven Isolation betont
⢠Brßcke zwischen mikroevolutiven Vorgängen und Makroevolution (Entstehung von Diversität)
Schwächen:
⢠allopatrische Populationen
â˘sympatrischeHybridisierung
â˘unbrauchbar fĂźr klonale Organismen
⢠eindimensionaler Begriff
⢠unbrauchbar fßr zeitliche Datierung
Definiere Chronospezies
Morphologische Veränderung ohne Spaltung der Linie
Nenne Beispiele fßr die Inkompatibilität der Gamenten
Gameten treffen aufeinander, aber ohne Befruchtung ! gametische Inkompatibilität
=> marine Organismen und windbestäuber
Warum wurde die mechanische Isolation frßher fälschlicherweise ßberbewertet?
SchlĂźssel-SchloĂ-Prinzip wohl nur in seltenen Fällen Grund fĂźr Isolation -
Form der Genitalien durch sexuelle Selektion bedingt
Nenne konkrete Beispiele fĂźr die Ăśkologische Isolation
2 Flohkäferarten: Habitatisolation (Spitzwegerich und Strandwegerich)
Zikaden: zeitliche Trennung durch unterschiedliche Aktivitätszeiten
Trennung durch Bestäuber: Blßtenpflanzen locken nur bestimmte Bestäuber an oder Zutritt zur Blßte durch Morphologie limitiert ! Isolation durch Bestäuber
Nenne Beispiele fĂźr postzygotische Isolationsmechanismen.
Hybridensterilität: Maultier
Hybridenmortalität: drosphila-Arten -> Zygoten sterben ab (Allele fßr Kernporen-Proteine inkompatibel)
Hybridenzusammenbruch: Kulturpflanzen wie Reis durch nachteilige Allelkombinationen durch Aufbrechen koadaptierter Genpools
Beschreibe den Begriff Ringarten.
⢠Annahme: um ein unbewohnbares Gebiet herum bildet sich ein Ring von Populationen, die an den Enden wieder zusammentreffen
-> auf Grund von Isolation durch Distanz sind Populationen im Ăberlappungsgebiet der Enden reproduktiv isoliert
-> bestes Bsp. Grßnlaubsänger
=> Spezialfall einer allopatrischen Speziation
Welche drei Dinge sind Voraussetzun fĂźr eine Artbildung aus der disruptiven Selektion?
⢠unterschiedliche Nischen Präferenz
⢠Adaptation an jeweilige Nische
⢠typengleiche Verpaarung (assortative mating)
=> Blattkäfer auf zwei Pflanzen
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