Vielfalt der Tiere VL 2

Zuchttauben stammen alle von der Felsentaube (in der Mitte) ab

Darwin war davon begeistert. Auch die vielen Hunderassen, welche alle vom Wolf abstammen, ist (künstliche) Selektion, auch bei den Kohlgewächsen stellen wir dies fest. Wenn wir dies künstlich machen können, dann kann dies die Natur vermutlich auch.

‣Wirkt auf Individuen, aber die Populationen verändern sich

‣Wirkt direkt auf Phänotyp, aber die Genotypen (bzw. Allelfrequenzen in der Population) verändern sich

‣Wirkt auf existierende Charakteristiken, aber neue können entstehen

‣Wirkt gemäss gegenwärtigen Bedingungen, sieht nicht in die Zukunft und führt nicht zu Perfektionismus 

Population: Gruppe von Individuen die sich untereinander vermehren, zu einer bestimmten Art gehören und eine gemeinsame geographische Umgebung teilen. 

Variabilität im Merkmal
Erblichkeit des Merkmales
Fitness Unterschiede (die nicht zufällig sind) 

Fitness: Genetischer Beitrag eines Individuums an die nächsten Generationen.
zum Beispiel gemessen als Anzahl Nachkommen, summiert über das ganze Leben (reproductive success). 

Maus:

Bsp. 2 Mäuse der gleichen Familie: Peromyscus polionotus: dunkle Maus lebt auf dunklen Waldboden, die hellere Maus lebt auf dem hellen Sand des Meers von Florida. Die Felle scheinen sich als Schutz angepasst zu haben. Die Meere seien erst 1000ende Jahre dort und es stellte sich die Frage, ob sie sich so schnell angepasst haben können.

Es gibt eine Variabilität und es ist auch ein erbliches Merkmal, es sind hauptsächlich drei Gene, welche die Fellmuster entstehen lassen. Es gibt auch Fitnessunterschiede, sie haben Mäuseattrappen hingestellt und geschaut, wie die Reaktion darauf war, die hellen Mäuse auf hellem Boden wurden weniger von Fressfeinden attackiert als die dunkeln und dasselbe gilt umgekehrt auf dunklem Boden.

Die Selektion hat auf die Fellfarbe gewirkt. 

Es gab unterschiedliche Anpassungen von diesen Fischen „Gruppies“. Viele Räuber: schnell und viel Nachwuchs auf Kosten des Gewichts des Nachwuchs, die Fische werden dann nicht so gross und leben auch nicht so lange.

An Orten wo sie nicht so viel angegriffen werden, haben sie schwerer Nachwuchs, dafür sind sie grösser und schwerer.

Kann Forschung auf dies „reagieren“: sie siedelten einen Teil der viel angegriffen Fische an einen Ort um, welcher sicherer war, und liessen die Fische 11 Jahre dort. Dann haben sie die Fische aus der neuen Umwelt ins Labor genommen und sich reproduzieren lassen und den Nachwuchs angeschaut. Genetisch gesehen sind 11 Jahre eine Population. Man sah nach 11 Jahren schon einen Unterschied: Der Nachwuchs wurde weniger, dafür wurde der Embryo schwerer und die Grösse nahm auch zu bei Männchen und Weibchen. Die Selektion kann sehr schnell wirken, innerhalb von 11 Jahren. Sie wirkt auf Überlebensstrategien, verschiedene „life-story“ Strategien

Je höher ein Lachsmännchen desto höher die Reproduktionsrate
Ein Fisch unter natürlichen Bedinungen: wird grösser und länger
Wenn die Fischerei nicht nachhaltig ist (grosse Fsiche werden vorallem gefangen), dann macht es dass die Fische tendenziell kleiner werden --> hat katastrophale Auswirkungen auf die Populationen 

Natürlicherweise überleben die grösseren Bufflons besser. Es werden eher die grösseren Tiere --> grössere Hörner gejagt. 
Wenn der Jagtdruck sehr gross ist auf die Tiere dann überleben die kleinen Tiere besser. Hornlänge und Gewicht ging drastisch zurück

Drift: Zufällige Veränderungen von Allelfrequenzen der Population von einer Generation zur anderen. (stochastischer Prozess)
Zufallseffekt als Konsequenz der Vererbungsregeln 

Wenn die Anzahl sich fortpflanzenden Individuen sehr gross ist, kann Drift kaum etwas an der Allelzusammensetzung ändern. Es wird kaum ein Allel einfach durch Zufall verlorengehen. 

Wenn nur ganz wenige Individuen sich fortpflanzen, dann ist die Wahrscheinlicheit grösser, dass ein bestimmtes Allel aus Zufall aus der Population verschwindet (ausstirbt). In zwei von drei Fällen hat man eine drastische Veränderung: 100% rot oder weiss

‣  Effekt von Drift ist grösser, desto kleiner die Population 

Nur noch wenige Individuen überleben --> Allelverlust --> auch wenn sich diese Population wieder erholt und grösser wird hat man nur noch diese Allele zur Verfügung. Je seltener ein Allel in der Ursprungspopulation desto unwahrscheinliche ist es in der neuen Population. 

Beispiel Gründereffekt: 

Amisch-Bevölkerung (sehr geschlossenen Glaubensgemeinschaft): 
heirateten nur unter sich (hatten nur noch eine Auswahl an Allelen) Ein Allel war ein schlechtes Allel --> da sie sich nur unter sich reproduzieren --> treffen die schlechten Allele aufeinander...
‣Einige wenige Gründer aus Europa
‣Leiden häufig unter dem Ellis-van
Creveld Syndrom, (verursacht Skelett Deformationen) 
In der Ursprungspopulation war die Wahrscheinlichkeit für die Krankheit sehr selten. 

Die Steinböcke wurden ausgerottet durch starken Jagddruck. Im 1847 wurde der letzte Steinbock im Wallis ausgerottet. In Italien gabe es noch eine kleine Population. Die Schweiz wollte von italien einige Steinböcke haben um sie wieder einführen zu können. Italien wollte jeodch nicht. Deshalb hat die Schweiz Wilderer eingeführt. Sie haben es geschafft einige Kitze einzuführen und grosszuziehen. Daraus hat man drei Kolonien gegründet. 
Diese Aussetzunggeschicht kann man in der Genetik verfolgen: Es entstanden immer wieder Falschenhälse, nach einander.... Man kann heute noch diese drei genetischen Gruppen sehen. Eigentlich konnte man eine gute Vielfalt herstellen aus diesen wenigen Kitzen....

DNS Abschnitte, die untersucht werden, die aber für keine besondere Funktion codieren. Es wird angenommen, dass solche Marker nicht unter Selektion stehen. 

DNS Abschnitte, die untersucht werden, die für besondere Funktionen codieren. Es wird angenommen, dass solche Marker unter Selektion stehen. 

Das ist der Effekt von den viele Flaschenhälsen 

Migration = Bewegung von Genen = Genfluss 

‣ 2 oder mehrere getrennte Populationen
‣ Individuen migrieren von einer Population in die andere und

pflanzen sich dort fort!
‣ Auch Allele migrieren von einer Population in die andere

‣ Migration kann Allelfrequenzen erhöhen oder verringern 

Insel und festland schlagen hätten eigentlich ein anderes Muster, aber

Auf dem Festland praktisch nur gebändete Schlange

Auf den Inseln gibt es doch noch viele intermediär Typen (wegen Migration!)

Grosse Festalndpopulationen schwemmt es immer wieder auf die Inseln und werden druch diese beeinflusst. 
Migration wirkt gegen die sElektion, das wäre besser für die SChlange wenn sie auf den inseln nicht gebändet wäre

Migration hat einen NEGATIVEN Effekt

Alegrische Maus: Hat ein Resistenzgen gegen das Nagergift (Gelb) 

Sogar in Spanien und in Deutschland wurde das Resistenzgen festgestellt. Dies ist durch Migration entstand und ein Vorteil! Hilfreiche Kraft! Dieses Gen, welches für die Maus praktisch ist, hat sich migriert. Das Resistenzgen ist schneller durch Migration weitergegeben, als wenn es durch Mutation oder so selber gebildet werden müsste. 

Zu viel Genfluss:
Introgression: Genfluss zwischen Taxa (Arten) durch Hybridisierung und wiederholten Rückkreuzungen
Introgression kann zu Auskreuzungsdepression (outbreeding depression) führen.
Individuen genetisch zu weit entfernt voneinander (es entsteht ein Mischling das weder an den einen oder den anderen Vorfahren angepasst ist) 

Zu wenig Genfluss:
Inzucht: Verpaarung zwischen Verwandten
Inzucht kann zu Inzuchtdepression (inbreeding depression) führen.
Individuen genetisch zu nahe verwandt miteinander 

Bei der Wildkatz ist sie genetisch gefährdet wenns ie zur Hauskatz wird. Man hat dann einen genetischen Verlust.

Weil Wild und Hauskatzen unterschiedliche Geschichte haben 
Die beiden Katenlienien haben unterschieldiche Fähigkeiten erlangt. Es könnte zum Anpasssungs Verlust kommen. 

Die Wildkatze wird zur Hauskatze. 

Die beiden Steinböcke sind Geschwister:

Rot: allel rezessiv (schlechtes Allel) 

Wenn sich der Nachwuchs verpaar, kann es sein, dass das negative schlechte rote Allel zum Vorschein kommt. 

Diese Art wurde sehr starkt gejagt. 
1995 nur noch ein paar Dutzend --> immer weniger Genfluss
--> immer mehr Krankheiten (Unfruchtbarkeit) 
Deshlab wurden Pumas aus Texas umgesidelt. --> 2009 bereits ein Verbesserung 

auf DNS-Level
‣bringt neue genetische Variation
‣förderlich oder nachteilig oder neutral (Einfluss andere Gene, Umwelt) 
Punktmutaition --> nur eine Base wechselt zu einer anderen
Insertion: neue Basenpaaare setzetn sich ein
Deletion: wird gelöscht. 
Gene Duplication: ganze verdoppelung des Gens
Inversion: ganze Genabschnitte kehren sich um
Chromosome fusion: fusionieren
Genome duplication

Mutation auf Körperzelle wird alle Tochterzellen dieser Zelle betreffen und kann den Phänotyp des Organismus verändern, wird aber nicht dem Nachwuchs vererbt.

Mutation auf Geschlechtszelle (Gameten: Eizelle, Spermium) kann dem Nachwuchs vererbt werden. (ist relevant auf Populationsebene) 

Wenn man das Antibiotikum zu früh absetzt. 
Wenn es richtig angewendet wird tötetes alles, sonst können sich die geblieben ausbilden und übertragen werden...
Je mehr Antibiotika ind er Umgebung desto mehr sind sie resistent

Tiere werden mit Antibiotika gefüttert obwohl sie gesund sind, da sie dann schneller wachsen. So wird die Antibiotikaresistenz gefördert. 

Ein wichtiges Konzept für Natürliche Selektion und Evolution: Fitness: Beitrag eines Individuums zum Genpool der nächsten Generation
Am besten geschätzt als Anzahl Nachkommen, summiert über das ganze Leben, relativ zur Anzahl Nachkommen anderer Genotypen

Ein verwandtes aber nicht identisches Konzept: Adaptation: Evolutionäre Anpassung. Merkmal eines

Organismus welches die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass dieser Organismus überlebt und sich fortpflanzt (Dobzhansky 1956) 

Adaption und Adaptation als Synonym, oder
Adaption: Angepasstheit im physiologischen Sinne und Adaptation: Angepasstheit im evolutiven Sinne

«X ist für das Leben in Y angepasst» kann heissen:
- X hat die nötigen Voraussetzungen, um in Y zu leben.
- X ist darauf eingeschränkt, nur in Y zu leben.
- Evolutionsbiologie: Natürliche Selektion in der Umwelt Y hat das Leben der Vorfahren von X so beeinflusst, dass X im Lauf seiner Evolution dadurch geformt und spezialisiert wurde. Das impliziert genetische Veränderung.
- Physiologie: Individuen von X haben Erfahrungen gemacht (zB Gewöhnung an Kälte), die das Leben in Y (zB strenge Winter) ermöglichen. Das bedeutet phänotypische Plastizität.