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Zusammenfassung Biologie
Abitur-Zusammenfassung zum Thema Evolution in Biologie
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Biologie – Klausur N° 7Entstehung des Lebens auf der Erde
4-Stufen-Hypothese
Start: anorganische Stoffe [𝑁𝐻3 , 𝑁2 , 𝐻2 ]
(1) Organische Stoffe [Aminosäure]
(2) Polymere [Polypeptid]
(3) Nucleotide => RNA, DNA
(4) Membranen => Zelle [+ Kompartimentierung]
Evolutionstheorien
Lamarckismus => widerlegt!
Kritik
a. Umweltveränderung − Wunsch kann Organe nicht verändern
b. Inneres Bedürfnis/Wunsch zur Veränderung − „Wunsch“ nicht nachweisbar [bei Tieren]
c. Veränderung der Organe
− Zeitraum von einer Generation
[Nichtgebrauch => Verkümmerung; Gebrauch => Weiterentwicklung]
− Erworbene Eigenschaften können nicht vererbt werden
d. Vererbung der neuen Eigenschaften
=> schrittweise aktive Anpassung der Arten
Darwinismus
a. Überproduktion an Nachkommen
b. Erbliche Variation -> Konkurrenz => Kampf ums Dasein
c. Umweltänderung
d. Selektion => Überleben der am besten Angepassten [Survival of the fittest]
e. Höherer Fortpflanzungserfolg
f. Gene werden an nächste Generation weitergegeben
=> Passiver Artwandel durch Selektion
Rekombination = Neuzusammenstellung der
Synthetische Evolutionstheorie Allele bei der sexuellen Fortpflanzung
a. Mutation, Rekombination => genetische Vielfalt => neues Merkmal
b. Selektionsvorteil => Selektion Genpool = Gesamtheit aller Gene der Population
c. Höherer Fortpflanzungserfolg + Überproduktion
Population = Gruppe von Individuen einer Art,
d. Allele werden häufiger
die zur gleichen Zeit im gleichen Raum leben,
e. Genpool der Population verändert sich
und eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden
Evolutionsfaktoren
Mutation Rekombination Selektion Gendrift Isolation
Erzeugen genetische Vielfalt Auswahl der am besten Zufällige Anhäufung Aufteilung von
=> Variabilität im Phänotyp Angepassten oder Verminderung von Populationen
Allelen
Selektion
Selektionsformen
Gerichtete Selektion
− Veränderte Umweltbedingungen => Varianten die vom Durchschnittstyp abweichen, erhalten oft
Selektionsvorteil-/nachteil
− Einseitiger Selektionsdruck führt zur Verschiebung der Merkmale der Population in bestimmte Richtung
− Bsp.: Birkenspanner
Stabilisierende Selektion
− Lang andauernde stabile Umweltbedingungen => optimale Angepasstheit einer Population wird gefestigt
− Selektionsdruck wirkt gegen neu auftretende Varianten, die gegenüber dem Durchschnittstypen schlechter
angepasst sind
− Extreme sind ausgestorben
Disruptive [spaltende) Selektion
− Veränderte Umweltbedingungen => extreme Varianten erhalten Selektionsvorteil;
Durchschnittsform ist benachteiligt
− Populationen spalten sich in Teilpopulationen auf
− 2 Extreme überleben
, Biotische Selektionsfaktoren [lebende Faktoren]
− Fressfeinde
− Tarnung [Mimese]
− Warnfarbe => signalisieren Fressfeinden Gefährlichkeit
− Symbiose => Vorteil für beide Partner
− Parasit-Wirt-Beziehung => Ein Partner profitiert auf Kosten des anderen
− Mimikry [Warntracht] => Nachahmung gefährlicher Arten mit Warnfarben durch völlig harmlose Organismen
Einflüsse des Menschen
− Industriemelanismus => In Industrieregionen setzen sich dunkel gefärbte Mutanten gegen heller gefärbte Individuen durch
− Künstliche Auslese => Mensch entzieht bspw. Haustiere den natürlichen Umweltbedingungen + Züchtung
Gendrift
Def.: zufällige, ungerichtete Veränderung des Genpools einer Population, unabhängig von ihrer reproduktiven Fitness
a. Flaschenhals-Effekt
− Großer Teil wird vernichtet
− Kleiner Teil überlebt + Fortpflanzung => Allele, die selten waren, werden häufiger; Genpool ist verkleinert und zufällig
− Bsp.: Meteoriteneinschlag, Vulkanausbruch, Tsunami, Erdbeben, Waldbrand, ...
b. Gründer-Effekt Stark verminderte genetische Variabilität
− Kleiner Teil der Population gründet eine neue Population => Allele die selten waren, werden häufiger der Populationen => Extreme Reaktionen
− Bsp.: Hutterer, Tier-/Pflanzenarten werden durch Menschen verschleppt auf veränderte Umweltbedingungen
=> Population kann aussterben
Arten = Gruppen natürlicher Populationen => können nur innerhalb fruchtbare Nachkommen zeugen
Rassen = Populationen derselben Art, unterscheiden sich im Genpool/Phänotyp => fruchtbare Nachkommen können gezeugt werden
Reproduktive Isolationsmechanismen => verhindern den Genaustausch zwischen Individuen unterschiedlicher Arten
Räumliche Isolation Räumliche Trennung von Populationen derselben Art
=> aus einer einheitlichen Population entwickeln sich Teilpopulationen
Mechanische Isolation Unterschiede in Körpermerkmalen machen Paarung nicht artgleicher Individuen unmöglich
Zeitliche Isolation Nahe verwandte Arten sind zu unterschiedlichen Zeiten sexuell aktiv
Verhaltensisolation Verhaltensunterschiede verhindern Partnerfindung oder Paarung
[Bsp.: Gesänge von Vögeln locken nur Weibchen der eigenen Art an]
Artbildung
Allopatrische Artbildung
Räumliche Separation von Populationen => Innerhalb der getrennten Teilpopulationen
wirken Mutation, Rekombination, Gendrifte, Selektionsdrucke auf den Genpool
=> Auseinanderentwicklung der Genpools
=> führt letztendlich zur reproduktiven Isolation
Sympatrische Artbildung => Entstehung neuer Arten im selben Verbreitungsgebiet
− Pflanzen: Polyploidisierung => zusätzlicher Chromosomensatz => Pflanzen können
mit übrigen Pflanzen der Population keine fruchtbaren Nachkommen zeugen
=> neue, von der Ursprungspopulation isolierte Population entsteht
− Allg.: durch Mutation
Adaptive Radiation
=> Aufspaltung einer wenig spezialisierten Ausgangsart in mehrere Arten, die an
unterschiedliche ökologische Nischen angepasst sind
− Besiedlung eines neuen Lebensraumes => Überpopulation der Gründerpopulation da keine Konkurrenten/Feinde
=> kommen miteinander in Konkurrenz; Konkurrenzdruck
=> Einzelne Individuen spezialisieren sich auf bestimmte Nahrung/anderen Lebensraum
=> besetzten jetzt eine andere ökologische Nische, wodurch sie einen Selektionsvorteil haben [Einnischung]
=> passen sich immer stärker an bestimmte Umweltbedingungen an => unterscheiden sich deutlicher voneinander [Mutation, ...]
=> reproduktive Isolation
− Neue Teilpopulationen stehen jetzt nicht mehr in Konkurrenz zueinander, besetzen unterschiedliche ökologische Nischen, können
somit zusammenleben [Koexistenz]
− Konkurrenzausschlussprinizp: zwei Arten können nicht die gleiche ökologische Nische besetzen, ohne dass sie in Konkurrenz um
Nahrung oder Lebensraum zueinanderstehen; die stärkere Art kann sich behaupten
=> Für die adaptive Radiation muss eine Vielzahl an ökologischen Nischen unbesetzt sein
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