Vielfalt der Tiere VL 3

Vielfalt der Tiere VL 3

Vielfalt der Tiere VL 3


J. G.
Diese Lernkarten behandeln die biologische Vielfalt der Tiere und ist für ein Universitätsniveau konzipiert. Sie beleuchtet die Selektion, Reproduktion und Anpassung von Tieren, wobei die Rolle von Genen, sexueller Selektion und Maladaptation im Fokus steht. Die Karteikarten erklären, wie Tiere sich an ihre Umwelt anpassen, welche Vor- und Nachteile sexuelle Reproduktion bietet und wie Partnerwahl funktioniert. Sie eignet sich für Biologiestudenten, die die komplexen Mechanismen der Tierwelt verstehen und die Evolution von Anpassungen nachvollziehen möchten.
Cartes-fiches
25
Utilisateurs
2
Langue
Allemand
Catégorie
Biologie
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
10.03.2017 / 04.06.2019

Cartes-fiches

Fitness Beispiel bei Vögeln

Abhängigkeit von Länge und Festigkeit des SChnabels

Maladaptation 

Maladaptation

‣Maladaptation: Zustand eines Merkmals führt zu geringerer Fitness als ein alternativer Zustand

‣Organismen sind nicht immer bestmöglich angepasst, Selektion bringt nicht immer Verbesserung

‣Mögliche Gründe: Genfluss

Lange Entwicklungszeit für Adaptation (es braucht lange)
Trade-off: Zielkonflikt. Oft unmöglich, alle Aspekte eines Organismus gleichzeitig zu optimieren. z.B. (k- und r-Strategie)  (Entscheidung fällen, oft kurzes Leben, dafür viele Nachkommen oder langes Leben und wenig Nachkommen) 
Constraints: Einschränkungen aufgrund vergangener Evolution

 

Maladaptation: Genfluss (Blaumeise)

Flaumeichen: Die im frühjahr sehr viele Insekten, ideal für die Brutzeit.
Bei den Steineichen, immergrüner Baum, die Insekten kommen später im Jahr, d.h. die Balumeisen sollten ihre Brutzeit nach hinten verlegen, jedoch brüten sie zur seleben Zeit --> das ist eine Maladaptation. Malad. durch Migration, weil es zu wenig Platz für sie hat. 

Maladaptation: Adaptation braucht Zeit 

Lactose

‣Lactose Toleranz Gen zu haben ist eig. ursprünglich nur bis 4jährig. 

In Nordeuropa hat man Milch als Nahrungsquelle früher entdeckt. Mit der Zeit haben die Leute mit Lacotse Toleranz Gen mehr überlebt und sie fortgepflanzt. 

Entwicklungszeit für Adaptation: z.B. Lactose-Toleranz beim Menschen

Ca. 350-400 Menschengenerationen oder 7-8000 Jahre waren nötig, bis 90% der milchtrinkenden Population diese Mutation trugen. 

--> Der Prozess ist immer noch im Gange. 

Die Maladaptation ist wenn man die Milch nutz und sie nicht gut verdauen kann. 

Maladaptation: Einschränkungen

Nektar: grün (Inforamtion für die Vögel, dass sie noch zu bestüben ist)

dann langsam rot und dann fällt sie ab. 

--> das ist recht kompliziert

Aber sie müssen diese Maladaptionen mit diesem komplizierten Verfahren machen, da es eine Zeit braucht, bis der Pollen oben angekommen ist. 

Maladaptation: Einschränkungen 

Salamander

Die Salamander Vorfahren hatten eine Lunge, lebten in Bächen... es war nicht praktisch eine Lunge zu haben, deshalb wurde sie langsam zurückgebildet. die Muskeln und Knochen die für die Lunge graucht wurden, wurden umfunktioniert --> für eine lange Zunge --> das war praktischer. 
Der Salamander heute ist gereist und lebt wieder auf dem Land und könnte eine Lunge brauchen. 

Maladaptation: Einschränkungen 
GIraffe, Meerestier

Die Säugentieren stammen von Merestieren ab, die noch Kiemen hatten. Diese Anatomie bilbt, deshalb musste der Giraffe mit dem arbeiten was er hatte. deshalb so kompliziert den Nerv ins Hirn zu bringen. 

Frequenzabhängige Selektion 

Fische mit schiefem Mund, die Schuppen anderer Fische fressen ‣ Links- oder rechtsmündige Fische
‣ Attackiert von hinten: linksmündige greifen auf rechte Beuteseite an und die rechtsmündigen auf der linken seite.


Die Beute hat daraus gelernt, dass sie mehr aufmerksam sind, wenn mehr linksmündige Fische rundherum sind, das heisst jedoch das wenige rechtsmündig dann öfters zugreifen können, da die Beute auf dieser Seite weniger Aufmerksam ist. 

Eine Typisierung der Selektion 

Wie funktioniert sexuelle Selektion? 

Wie natürliche Selektion, aber wirkt auf Paarungserfolg Wirkt auf Phänotyp (wie natürliche Selektion)
Getrieben durch Konkurrenz oder Partnerwahl (Zugang zum anderen Geschlecht)

Individuen eines Geschlechtes konkurrieren untereinander um den Zugang zum anderen Geschlecht

Auffallende Ornamente oder Waffen evolvieren, die den Paarungs- und Fortpflanzungserfolg des Trägers erhöhen Bei wählendem Geschlecht muss Präferenz für Merkmal vererbt werden 

Warum sexuelle Selektion? 

Grund: Anisogamie (Unterschiedliche Gameten)
‣Weibchen haben limitierte Anzahl Gameten, Männchen unlimitiert (Bsp. Aufwand von Kiwi Weibchen für ein Ei ist riesig, dafür könnte ein M. tausende Spermien produzieren)

‣Fortpflanzungserfolg von Weibchen primär durch Ressourcen beschränkt, von Männchen primär durch Anzahl Weibchen

‣Weibchen investieren oft mehr Energie in die Nachkommen

‣Darum Damenwahl + Konkurrenz der Männchen um Weibchen (deshlab müssen die Männchen um die Frau werben) 

 

Wie werden Partner ausgewählt? 

Merkmale, die direkte Vorteile für den wählenden haben: Nahrung, Brutplatz, Schutz, Brutpflege, grosses Theritorium

Merkmale, die indirekte Vorteile für den wählenden haben: gute genetische Qualität des Nachwuchses
Um das zu überprüfen braucht es Signale, die müssen verlässlich uns ehrlich sein, also auch aufwendig. z.B. ein grosses Pfauenrad. 

Solche Merkmale müssen verlässlich, ehrlich und aufwändig sein 

Direkte Vorteile: Rotrückenspinne 

Nach der Kopulation wird das Männchen vom Weibchen gefressen.
Das Weibchen bekommt damit Nahrung für sich und den Nachwuchs. Es macht einen Purzelbaum vor den Mund. 

Männchen die sich fressen liessen, kopulierten länger, befruchteten mehr Eier und stellen Nahrung zur Verfügung. Weibchen, welche das Männchen gefressen hatten, lehnten häufiger nachfolgende anderen Männchen ab. 

Sexuelle Selektion erhöht den Paarungserfolg, auf Kosten anderer Elemente der Fitness (zB Überlebenswahrscheinlichkeit). 

Indirekte Vorteile: Schildweber 

Männchen haben lange Schwänze

Je besser die Körperverfassung desto länger die Schwanzfeder

Untersuchung
gekürzte Schwanzlänge: Anzahl aktive Nester war kleiner

Wer sich diese lange Schwanzlänge leisten kann, der ist ein gute sexueller Partner

Kosten/Nutzen von sex./nat. Selektion 

Männchen haben orange Felcken: Akttraktiv für weibchen. Dies geht aber nur in Flussabschnitt mit wenigen Räubern. Wo es viele Räuber hat, weniger stark gefärbt. 

Reproduktion mit oder ohne Sex? 

Reproduktion ist zentral in der Biologie. Alles (Verhalten, Physiologie, Entwicklung und Genetik) richtet sich danach aus.

Evolutives Paradoxon: Sex ist komplex, ineffizient und aufwändig – und dennoch weit verbreit 

Asexuelle Reproduktion 

Sexuelle Reproduktion 

Nachteile

 

Sexuellen R. die Reproduzierende Population wird durch den sex halbiert. im Verlgeich zur Asexuellen --> zweifache Kosten 
Nachteile: 

‣Zweifache Kosten
‣Partnersuche
‣Geringere Verwandtschaft mit Nachkommen (0.5 statt 1.0) -> weniger Kopien der eigenen Gene in der nächsten Generation
‣Risiko von sexuell übertragbaren Krankheiten 

 

Warum sexuelle Reproduktion? 

Vorteile 

 Die nächste Generation wird aus zwei genetischen Linien kombiniert. 

‣Segregation: zufällige Trennung der homologen Chromosomen in Tochterzellen 

Vorteil: 

Generiert neue Genotypen 
Kombination von vorteilhaften Mutationen
Beseitigung schädlicher Mutationen 
Red Queen Effekt

 

Allele unterschiedlicher Gene werden mehrheitlich unabhängig voneinander vererbt (rekombiniert).

Daraus entsteht eine sehr grosse Variation an Phäno-/Genotypen 

Sex generiert neue Genotypen 

Schneller als ohne Sex!

Asex kumuliert schädliche Mutationen 

Red Queen Hypothese 

Wirt und Parasit interagiert miteinander. Sexeulle Fortpflanzung kann schneller darauf reagieren 

 

wenn der Paraisten druck hoch ist, ist es gut wenn die sexuelle Fortpflaung möglich ist. 

Monokultur und asexuelle Reproduktion
Irische Hungersnot 

In Iralnd waren nur 2 Pflanzensorten vorhanden. Alle waren mehr oder weniger gleich. Alle Kartoffelsorten waren nicht resistent auf die Krankheit... Dann sind alle abgestorben

--> es besteht das Risiko alles zu verlieren, wenn sich die Umwelt ändert. 
Ist Wirtschaftlich interessant, jedoch sehr Riskant. (genetische Modifikation) 

Sex auch ohne Reproduktion 

Tauschen sich aus machen jedoch keine Fortpflanzung 

Inhalt heute: Merkpunkte 

Étudier