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Schule > Biologie > Abstammungslehre und Evolution > Evolutionstheorie mit geschichtlichem Hintergrund

Evolutionstheorie:

Geschichte der Evolutionstheorie:
Carl von Linné (schwedischer Naturforscher, 1707-1778):
Beschreibt als 1. in der damaligen Zeit die Biologie in einem einheitlichen System.
Führt die einheitliche Namengebung ein und ordnet die Lebewesen aufgrund Bauähnlichkeiten.
Ist von der Unveränderlichkeit der Arten überzeugt.

Georges Cuvier (Zoologe, 1769-1832):
Bezeichnet die Paläontologie als Lehre von den Lebewesen der Vorzeit.
Vergleicht gefundene Reste ausgestorbener Tiere mit dem anatomischen Bau der existierenden Tierarten und ordnete so die Reste ein.
Er fand, dass die Vordergliedmaßen vierfüßiger Wirbeltiere immer die gleiche Grundform und Baueinheiten haben, trotz äußerlicher Unterschiede und anderer Funktionen (homolog).
Er findet bei Untersuchungen in Frankreich heraus, dass im Verlauf der geologischen Epochen ganz unterschiedliche Tiere lebten.
Er entwirft die sogenannte Katastrophentheorie, welche bedeutet, dass es eine Vielfalt an Lebwesen gab und durch Naturkatastrophen wurden einige davon vernichtet, so gibt es heute nicht mehr die gesamte Lebewesen Vielfalt.
Katastrophentheorie wurde durch die Geologie widerlegt mit der Aktualitätstheorie (Veränderung des Erdbildes laufen langsam aber stetig und wirkten damals schon).

J.B. de Lamarck (1744-1829):
Erkennt ebenfalls die Homologie der Organe.
Vertritt die Stammesentwicklung der Organismen (-> die heutigen Arten stammen von den früheren ab).
Er stellte Stammbäume auf und gibt als 1. eine Erklärung der Abstammung ab. So wird er zum Gründer der Evolutionstheorie.
Er nimmt an, dass die Lebewesen sich an ihre Umwelterfordernisse anpassen und diese Anpassung auf die Nachkommen vererbt wird. Durch das innere Bedürfnis und Bemühen kommt es zu einer „Verbesserung“ (langer Hals der Giraffe durch ständiges Strecken; Rückbildung der Augen bei Höhlentiere durch Nichtgebrauch).

Charles Darwin (1809-1882):
Selektionstheorie: Nachkommen von einem Elternpaar sind in ihren Merkmalen untereinander nicht gleich. Diese sind teilweise erblich.
Es werden viele Nachkommen gezeugt, aber die Individuenzahl bleibt bei gleichbleibendem Lebensraum gleich.
Individuen leben im ständiger Konkurrenz (Nahrung, Lebensraum etc.) es entsteht eine natürliche Auslese -> natural selection.
„struggle for life“ ; “survival of the fittest” (nicht die Stärke sondern die Tauglichkeit ist wichtig).
Zwischenartliche Konkurrenz (ähnliche ökologische Nische, eine Art „überlebt“).
Evolutionstheorie: liefert einleuchtende Erklärung für das Auftreten der Homologien und Anpassung der Organismen, erklärt sie eine wenige Zwecksmäßigkeit wie die, dass die Giraffe nur 7 Halswirbel und damit also Schwierigkeiten sich zum Boden zu neigen hat
Darwin geht nach dem Aktualitätsprinzip aus: Die Arten verändern sich langsam aber stetig.
Im 1. Drittel des 20.Jh bekam man durch die Genetik mehr Einsicht in die Evolution.
Sie zeigt das Vorhandensein der erblichen Merkmale in den Genen.
Aufgrund Paarungsunterschiede kann unter verschiedenen Arten keine Paarung stattfinden, so erkennt man, dass die Merkmalshomologie nur einen gemeinsamen Vorfahren haben kann.
Im Verlauf des 20. Jahrhunderts wird das Verständnis der Biologie in der Populationsgenetik, der Molekularbiologie und der Soziobiologie immer mehr vertieft.

Durch Darwin wurde eine spekulative Ansicht der Evolution zu einer wissenschaftlichen Hypothese, durch Beobachtungen und experimentelle Befunde. Diese Hypothese des Abstammungszusammenhangs aller Lebewesen ermöglicht es, alle Ergebnisse der Biologie und der Paläontologie einzuordnen. Widerspruchsfrei.
Die Teilgebiete der Biologie kann man dadurch in Zusammenhang bringen und besser verstehen.
Kein Ergebnis der Biologie steht im Widerspruch zu dieser Hypothese.
Sie ist schon früh gut begründet worden.
In den Gebieten der Geologie, Geophysik und Astrophysik stimmt sie unabhängig voneinander überein.
Die Mutationen sind zufällig und so nicht vorhersehbar es hat sozusagen eine Offenheit. Man kann also die Frage „warum“ nicht beantworten.
Die Theorie kann alle bekannten Erscheinungen erklären aber gibt keine Ursachenbeschreibung ab. Vielleicht aufgrund noch nicht bekannter Evolutionsfaktoren (?)

Artbegriff:
Man kann Lebewesen in ein System bringen, da heutigen Lebewesen eine abgestufte Ähnlichkeit des Körperbaus aufweisen.
Die Grundeinheit ist die Art: Hauskatze ist der Wildkatze sehr ähnlich.
Die Nachkommen durch Fortpflanzen einer Art nennt man Population.
Die Population ist durch Fortpflanzungsschranken von anderen Populationen getrennt.
Diese Fortpflanzungsschranken können zum einen das Entstehen von Bastarden verhindern aber zum anderen bei diesen eine Sterilität entwickeln.

Bei den Fortpflanzungsschranken handelt es sich um folgende:
Ökologische Isolation: gleicher Lebensraum, verschiedene Habitate/ökologische Nischen
Jahreszeitliche Isolation: Verschiedene Fortpflanzungszeit
Sexuelle Isolation: Geschlechtsorgane Artspezifisch ausgebildet
Ethologische Isolation: Artspezifisches Paarungsverhalten

Evolutionsfaktoren:
Die Gesamtheit der Gene innerhalb einer Population nennt man den Genpool der Population. Diese bleibt konstant unter folgenden Gesetzen:

Kein Auftreten von Mutationen
Alle Individuen sind gleich gut geeignet im gegebenen Lebensraum ebenso ist die Wahrscheinlichkeit der Paarung beliebiger Partner gleich groß.
Der Tod oder Zu- und Abwanderung einzelner Individuen spielt keine Rolle, da die Population groß genug ist.
Jede Abweichung dieser Gesetze führt zu einer Veränderung des Genpools und zu kleinen Evolutionsschritten.
Mutationen: Entwicklung neuer Allele bzw. Gene und neue Eigenschaften
Selektion: Vorteilhafte Phänotypen werden ausgewählt
Zufallswirkungen: Gendrift, wirksam bei kleinen Populationen
Für die Wirksamkeit der Mutation und der Selektion ist die Rekombination (Entstehung neuer Genkombinationen) und die genetische Separation (Auftrennung eines Genes durch Isolation von Teilpopulationen) wichtig.

Mutationen als Grundlage der Evolution:
Bei der Replikation treten immer wieder Fehler auf. Die Fehler betreffen alle DNA-Bereiche, auch die, die keine genetische Information tragen. Mutationen sind häufige Ereignisse und haben einen großen Einfluss auf die Evolution.

Punktmutationen führen nur zu einer kleinen Veränderung bei den Individuen, die danach allerdings eine geringere Fortpflanzungsrate oder Lebenserwartung haben. Da Mutationen ein fortlaufender Zustand ist, gibt es in der Evolutionsgeschichte keine Population die genetisch gleich ist.

Selektion:
In einer gut angepassten Population werden bei gleichbleibender Umwelt nachteilige Mutanten ständig ausselektiert. Die Selektion wirkt sich auf die Fortpflanzung aus.
Abiotische Selektion: beeinflusst durch Umweltfaktoren (Temperatur, Wind, Feuchtigkeit etc.)

Biotische Selektion: beeinflusst durch:
Zwischenartliche Selektion: Fressfeinde, Parasiten etc.
Innerartliche Selektion: Konkurrenz um Nahrung, Geschlechtspartner (sexuelle Selektion), Reviere etc.
Transformierende Selektion: Selektion verändert den Genpool (aufgrund wechselnder Umweltbedingungen verringert die Selektion die Häufigkeit der Merkmale, daher können auch die nachteiligen Mutanten weiterhin bestehen oder sogar wachsen).
Aufspaltende Selektion: der Genpool beginnt sich aufzuspalten (fördert bei gleich bleibenden Bedingungen die Formen mit extremen Merkmalen).
R- Selektion: kurzzeitiger Lebensraum (viele Nachkommen in kurzer Entwicklungszeit)
K-Selektion: beständiger Lebensraum (die Population wird auf die Dauer erhalten)

Gendrift:
Zufälliges Überleben/ Aussterben (bei Unwetter, Waldbrand etc., ohne Selektion und Mutation) kann für die Zusammensetzung einer Population von Bedeutung sein. Diese zufallsbedingte Änderung des Genpools bezeichnet man als Gendrift.

Artbildung und Isolation:
2 Teilpopulationen von einander isoliert: Entwicklung läuft unterschiedlich weiter.
Treten Fortpflanzungsschranken, so erfolgt eine vollständige Auftrennung des Genpools.
Der Austausch von Allelen nennt man Genfluss, er verhindert die vollständige Auftrennung der Genpools.
Zwischen weit entfernten Teilpopulation: kein Genaustausch.
Er wird ganz unterbrochen und der Genpool wird aufgetrennt. Es entstehen 2 Arten

-> genetische Separation
Nach einer Zeit: immer mehr Merkmalsunterschiede, Vermischung nicht mehr möglich durch auftretende Mutationen, Selektionen innerhalb der Arten.
Allopatrische Artbildung: Räumliche Trennung
Sympatrische Artbildung: Ökologische Aufrennung

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