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Schule > Biologie > Abstammungslehre und Evolution > Darwin, Lamarck und andere Theorien > Zusammenfassung: Ursache nach der Artenvielfalt (Klausurvorbereitung)

Vorbereitung Biologieklausur

- Fragen: Ursache nach der Artenvielfalt

Was ist Evolution:
alle Veränderungen
Entstehung des Lebens, Bildung, Umwandlung, und Weiterentwicklung von Arten
beruhen auf den Vorhandensein biologischer Informationen( Varietäten können entstehen( setzten sich mit unterschiedlichen Erfolg durch( Entwicklung von einer Art

Entstehung der Vielfalt:
Mutation
Rekombination von Genen
richtende Selektion durch die Umwelt

Bedrohung der Vielfalt:
Klimaänderungen
kosmische Katastrophen
der Mensch
Lamarck und die Vererbung erworbener Eigenschaften
kontinuierlichen Artenwandel
Abstammung heutiger Lebewesen von früheren Formen

Veränderliche innere Bedürfnisse der Lebewesen:
Veränderungen in der Umwelt rufen veränderte innere Bedürfnisse hervor.
Organismus verändert sein Verhalten( Anpassung
Gebrauch und Nichtgebrauch: Körperteile, die intensiv benützt werden, entwickeln sich größer und stärker, nicht gebrauch verkümmert
Vererbung erworbener Eigenschaften, die im individuellen Leben erworbenen Eigenschaften

Beispiel Giraffe:
Vorfahren der Giraffen hatten kurze Hälse und kurze Beine, Umweltveränderung( Nahrungsmittelknappheit
innere Bedürfnisse( Nahrungsfindung
Tiere strecken die Hälse und ihre Beine um an die Nahrung zu kommen
dauernde Strecken( Beine und Hals werden länger
Weitervererbung, Wiederholung dieses Vorganges in folgenden Generationen führt zur heutigen Giraffengestalt
Darwin und die Theorie der natürlichen Zuchtwahl (Selektionstheorie)
- Lebewesen erzeugen mehr Nachkommen, als es zur Erhaltung der Art nochwendig ist. Trotzdem bleiben die Populationen abgesehen von saisonalen Schwankungen auf langer Frist in ihrer Größe stabil. Kampf ums Dasein (struggle for life)
- Lebensraum der Arten weist beschränkte Ressourcen auf (survival of the fittest)
- Individuen einer Art gleichen nicht vollkommen, sondern zeigen eine bestimmte Variationsbreite.
- natürliche Auslese( Veränderung der Arten

Beispiel Giraffe:
geringfügige, erbliche Unterschiede in der Länge ihrer Hälse und Vorgliedmaßen
Konkurrenz um Nahrung, Tiere mit längeren Hälsen gelangen besser daran
Tiere mit längeren Hälsen zeugen mehr Nachkommen. Anderen werden durch die natürliche Zuchtwahl zurückgedrängt
Synthetische Theorie der Evolution
Erkenntnisse aus verschiedenen naturwissenschaftlichen Gebieten

Vernetzte Strukturen und Rückkopplungen:
komplexes System von Wechselwirkungen
Werden nicht nur von einseitigen Außenbedingungen gesteuert, sondern sie wirken auf diese Außenbedingungen selbst ein
Beispielsweise veränderten und verändern Organismen durch ihre Stoffwechselvorgänge (z.B bei der Fotosynthese) die Zusammensetzung der Atmosphäre und bewirken dadurch selbst eine Veränderung der Umwelt

innere Selektion:
Selektion findet nicht nur durch die Umwelt statt sondern durch innere Mechanismen, die im Organismus selbst liegen: anatomische, physiologisch und biochemische Strukturen

Naturwissenschaftliche Einzeldisziplinen:
Evolution= Wandel von Genfrequenzen in Populationen
vielgestaltiges Geflecht von Ursachen und Wirkungen (Ökologie, Systematik, Verhaltensforschung, Biochemie)
Populationen und ihre genetische Struktur/ Evolutionsfaktoren

Variationen:
Umwelteinflüsse wirken auf die Ausprägung der Merkmale modifizierend mitwirken
phänotypische Variationen( Klima- und Bodenverhältnisse, Nahrungsangebot und mechanische Faktoren
Vorkommen genetisch verschiedener Individuen innerhalb einer Population( Polymorphismus, die genotypische Variabilität innerhalb einer Population ist die Grundlage für die evolutive Anpassung einer Art an die besonderen und wechselnden Bedingungen ihrer Umwelt

Rekombination:
enorme genetische Vielfalt
Rekombination= Neukombination von Erbanlagen bei sexueler Fortpflanzung
zufällige Verteilung mütterlicher und väterlicher Chromosomen während der Meiose (interchromosomale Rekombination)( Anordnung der homologen Chromosomen während der Metaphase 1
Crossing- over während der Meiose
(intrachromosomale Rekombnation)
währen der Befruchtung von Keimzellen mit unterschiedlichen Allelkombinationen werden immer wieder neu kombiniert
(3. Mendelsche Regel)
( führt zu neuen Allelkombinationen und damit zu Individuen mit neuen Merkmalskombinationen
( gilt nur für Individuen, die sich geschlechtlich fortpflanzen
( bringen immer neue Genotypen und Phänotypen hervor, die unterschiedlich gut angepasst sind
2^23 Kombinationen sind möglich, bei der Vereinigung von Ei und Samenzelle 2^23* 2^23

Mutationen:
treten in einem Genpool neue Gene bzw. Allele auf, so sind diese Folge von Mutationen
Mutation= sprunghafte Veränderung des Erbmaterials
Mutante= Träger einer Mutation
Mutationsrate= Anzahl der Mutationen pro gen und Generation
Mutationen verändern nur den Genpool einer Art, wenn sie in den Keimzellen stattfinden und zur Befruchtung gelangen
Genmutationen= Veränderung der Basensequenz, einzelner Gene. Kommen durch Ersatz, Einfügen oder Verlust eines oder mehrerer Nucelotidpaare zustande
Punktmutation= Ersatz eines Nucleotidets und seinen komplementärenb Partners im DNA- Strang( Intron (nichtcodierten bereich) keine Auswirkungen
wenn das selbe Protein entsteht oder ein Protein mit ähnlichen Eigenschaften hat es auch keine Auswirkungen
gelegentlich führen sie zu Verbesserungen
Insertion und Deletion= Einfügen eines oder mehrerer Nucleotidpaare in einem Gen= Insertion
schwerwiegende Auswirkungen für das Protein
können das Leserraster ändern
entstehen, wenn die Zahl der Eingefügten oder verloren gegangenden kein Vielfaches von 3 ist
hinter der D. oder I. wird dann falsch abgelesen
Chromosomenmutation= betreffen die Struktur einzelner Chromosomen : Abwandlungen im Chromosomenbau
Verlust (Deletion), Umkehrung (Inversion), Verdopplung (Duplikation) von Chromosomenabschnitten
durch Austausch nicht homologer Chromosomen bei der Meiose während der Prophase 1( Crossing- Over
stark mutagen wirken energiereiche Strahlungen
- Genommutationen= einzelne Chromosomen überzählig oder fehlen
- Fehler bei der Zellteilung

Gendrift:
Veränderung des Genpools ( Veränderung von Genhäufigkeiten durch zufällige Auswahl von Genotypen
geringe Populationsgröße: spielt eine Rolle, wenn der einzige Träger eines bestimmten Allels besonders viele Nachkommen zeugt oder auch ganz ohne Nachkommen stirbt( deutliche Änderung des Genpools

Katastrophen (Waldbrände, Überschwemmungen):
einzelne Individuen überleben zufällig
Verringerung der Populationsgröße und Veränderung des Genpools

Gründereffekt:
einige Gründerindividuen besiedeln einen neuen Lebensraum
(Genhäufigekit der neuen Population hat sich gegenüber der Ausgangspopulation deutlich verändert

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