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Evolution

Biologietest Sekunda, the final one

Biologietest Sekunda, the final one

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Anja Wenger
Étudier
Anja Wenger
Diese Lernkarten behandeln die Evolution des Menschen und anderer Arten auf einem fortgeschrittenen Niveau. Sie beleuchten zentrale Konzepte wie Selektion, Mutationen und Artbildung, wobei Begriffe wie Population, Genpool und Merkmale häufig vorkommen. Die Karteikarten erklären auch die Unterschiede zwischen Homo sapiens und anderen Primaten sowie die Hypothesen zum Ursprung des Menschen. Biologen und Studierende der Evolution profitieren von diesen Karten, um komplexe Prozesse und Zusammenhänge besser zu verstehen.
Cartes-fiches
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Langue
Allemand
Catégorie
Biologie
Niveau
Autres
Créé / Mis à jour
24.05.2015 / 01.06.2015
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Cartes-fiches

Zellbiologie

  • Mitrochondriale DNA
  1. nur von Mutter
  2. viele Eizellen ist Mutationsrate bekannt
  3. rückvergleich möglich
  4. nützlich bei Fossilfunden

Zusammenhang Zucht-Evolution

  • Die Zucht bestätigt, dass Merkmale genetisch weitergegeben werden
  • Bei der Zucht werden Merkmale vom Mensch ausgewählt, was eigentlich nichts mit der Evolution in der Natur zu tun hat.

natürliche und Sexuelle Selektion

  • bei Schöne Söhne: Auffälligketi als positiv bewertet, hilft jedoch überhaubt nicht bei der Tarnung
  • Handicaphypothese: Männchen hat wegen ''Handycap'' gute Gene --> kann so lange überleben... tortz Handicap
  • natürliche; intrasexuell
  • sexuelle: intersexuell

Evolutionsmechanismen

  • Mutationen
  • Rekombination
  • Selektion
  • Separation
  • Isolation
  • Gendrift

Mutation

  • Immer zufällig
  • ungerichtet
  • spontan 10-5-10-6 pro Gen und Generation
    • 1 von 100 000 an best Gen mutiert, Mensch 40 000 Gene
  • 4-40% aller Geschlechtszellen

 

Rekombination

  • Meiose--> Chromosomenauswahl
  • crossing over
  • Zufälligkeit der Befruchtung

Selektion

  • Umweltfaktoren: Feinde, Partner, Klima, Wetter, Wasser, Konkurrenz

Isolation

  • Genfluss unterbrochen (kein Sex)
  • Mechanismus liegt bei Individum
    • Vögel picken schwaze Käfer, diese komen nur noch in der Nacht, gelbe nur noch am Tag, keine Paarung mehr

Separation

  • Zufällige Auftrennung des Genpools (Gesamtheit aller Gene)
  • Allele einer Population in Teilpopulationen
  • räumliche Trennung
  • Kontinentaldrift, entstehen von Flüssen oder Wüsten, Eiszeit, Zufällig

Gendrift

  • Zufällige Veränderung der Genfrequenz (Häuffigkeit ein Gen mehr vorhanden; z.B Schweden blond)
  • innerhalb des Genpools einer Population

Wirkung der Evolutionsmechanismen

  • Veränderungen bringen Vielfalt
  • Entsehung des Lebens
  • Bilden von Arten
  • Umwandlung und Weiterentwicklung von Arten

Coevolution

  • Arten die miteinander in Kontakt sind, haben beide evolutionäre Anderungen
  • Wechselseitiger Anpassungsprozess

BSP.

  • Pflanze Hat Necktar in einem langen ''Secklein'' --> Schwärmer kommt nicht dran
    • --> evolution; Schwärmer bekommt längeren Rüssel, Pflanze mach längeres Secklein
  • Kuckuck: Passt seine Eier an, Wirte probieren diese zu erkennen und rauszuwerfen, gelingt das --> Selektionsdruck auf jeweils andere Partei

Verwandtenselektion und altruistisches Verhalten

Verwandtenselektion: Verzichten auf die weitergabe der eigenen Gene, wenn dafür Verwandte davon profitieren

altrusitisch Verzicht von eigenen Vorteilen zugunsten anderer

Altruistisches Verhalten der Bienen

  • Königin: Pheromons, keine Eierstücke
  • Männchen aus unbefruchteten Eiern; daher haploid
  • haploid-diploider Erbgang
  • Verwandschaft, wenn Weibchen von Mänchen befruchtet wird zwischen Geschwistern: 75 %
    • --> von Vater 100%, von Mutter 50%

sozialdarwinismus

  • Ziel: Einflussnahme auf genetische Struktur menschlicher Populationen
  • ''minderwertige Elemente''= Menschen sollen ausgemertzt werden, da sonst überhand
  • Hatten angst weil sich ''arme''= minderwertige Elemente schneller fortpflanzten, Verweigern von Hilfe an Kranke oder Schwache
  • Selektion = Höherentwicklung
  • rechtgertigung für Menschliches Leid; Massensterilisationen, Apartheid, Sklaverei, Konzentrationslager

Widerspruch mit Darwin und Sozialdarwinismus

  • Darwin: Evolution = Veränderung NICHT Höherentwicklung
  • Darwin sagte, dass seine Theorie NICHT auf Politischer Ebene anwendbar sei
  • Darwin/sozdarwinsimus: Bessere Angepasstheit an Umwelt
  • sozdarw. nahm an, dass Selektion für Wohl vom ganzen Volk sei --> kann nur für Wohl von einem sein
  • Natur wurde als Vorbild für Menschliches Verhalten gesehen --> moralisch nicht vertretbar

Miller Experimen

  1. erhitzen von Wasserdampf und Gasgemisch (Mit stoffen der Uratmosphäre --> Stickstogg, Kohlenstoffdioyid, Wasserdampf) (in kolben)
  2. ausetzen an elektrische Ladungen (durch kabeli weiter oben)
  3. abkühlen
  4. Probe nehmen
  5. nach wenigen Tagen, Nachweis von organischen Molekülen --> Harnstoff, organische Säuren, Aminosäuren
  6. Variation der Versuchsbedingungen --> Zucker, Fettsäuren, Purinbase Adenin
  7. =nachweise von Biomolekülen

chemische Evolution

Entstehung von Biomolekülen wie Aminosäuren& Nuceinsäuren aus anorganischen chemischen Verbindungen.

Primaten Definition

Säugetiere die der Ordnung der Menschen, Affen und Halbaffen zugehören

Merkmale Primaten

  • 2 Schlüsselbeine
  • 2 Brustständige Milchdrüsen
  • 4 Schneidezähne in Unter-, und Oberkiefer
  • Hände und Füsse mit je 5 Zehen und Nägel
  • Opponierbarer Daumen

Einteilung der Primaten

  • Halbaffen (Lemuren, Loris, Pottos)
  • Affen (Koboldmakis)
    • Tieraffen (Neuweltaffen, Altweltaffen)
    • Menschenaffen (Gibbons, Orang Utans, Gorilla, Schimpanse, Mensch)
    • Hominidien (Orang Utan, Gorilla, Schimpanse Mensch)
    • Homininäe (Schimpanse, Mensch)

Hominoidea

  • kleine Menschenaffen (Gibbons)
  • grosse Menschenaffen (Orang Utan, Schimpansen, Bonobos, Gorills)
  • Menschen

Abstammung des Menschen

  • Durch DNA Hybridisierung
  • gemerkt, dass nächster Verwandte von Schimpanse nicht Gorilla sondernd Mensch ist
  • --> Sch/Men,r= 1.6 ; Sch/Gor:r=2.3
  • Durch Fossilien letzter gemeinsamer Vorfahren anhand Stammbäume rekonstruierbar

Aufrechter Gang, Savannentheorie

 

weltweite Temperaturabkühlung --> Afrika trockener, Regenwälder zu Savannen

  • Savannentheorie
    • Sonneneinstrahlung: Gefahr der Überhitzung
      • im Stand Körperoberfläche minimiert
      • vom Boden abgestrahlte Hitze verringert
      • Körper durch Wind kühlbar
    • Fruchtfresser/Nahrung
      • weite Strecken zurücklegen
      • nicht so schnell, aber weniger Energieverbrauch
      • --> doppelte strecke mit gleicher Energie
    • Nacktheit
      • Kühlen des Körpers durch Schwitzen
  • KRITIK
    • Aufrechter Gang nicht in Savanne entstanden, -> bewaldete Gebiete
    • --> Fossilienfunde sichtbar

Aufrechter Gang, andere Gründe

  • Freiwerden der Hände
    • Werkzeugkultur
      • --> auch Menschenaffen Werkzeuge
      • --> keine Werkzeuge benützen wenn fortbewegen...
    • Tragen von Nahrung, Werkzeugen, Kleinkindern
    • Raubfeinde aus grösserer Entfernung erkennen
    • Angepasstheit an Lebensweise am Wasser oder im Wasser

Ursprung des Menschen

Hypothesen

  • Hypothese des Multiregionalen Ursprungs
  • Hypothese vom afrikanischen Ursprung

Hypothese vom multiregionalen Ursprung

  • Populationen von Homo errectus haben sich auf verschiedenen Kontinenten unabhängig voneineander entwickelnt --> homo errectus zu Homo sapiens
  • Danach in Blizlingsleben Angehörige der Population von homo errectus zu Neantertaler
  • Neandertaler = vorfahre Europäer
  • Keine Artenbildung nur dadurch, dass in Kontaktgebieten der verschiedenen Populationen der Genfluss nie unterbrochen wurde, sprich sie hatten sexuellen Kontakt.

Hypothese vom afrikanischen Ursprung

  • ''out of africa hypothese''
  • Homo sapiens nur einmal entstanden: in Afrika
  • besiedelte nach und nach andere Kontinente und verdrängte andere Menschenformen
  • Nach ooa-hypothese: Unterschiede zwischen Menschen von Unterschiedlichen geografischen Regionen
  • jüngeren Datums als multireg.Hypoth. --> Erst Anpassung durch Homosapiens, nicht durch Homoerrectus

Welche der Beiden Ursprungshypothesen?

  • multiregionale Hypothese
    • Neandertaler wären heutigen Europäern ähnlicher
    • --> DNA Analysen ergaben keine besondere genetische Verwandschaft zwischen Neandertaler und heutigen Europäern
    • Rückwärtsrechnungen: Entwicklungslinien vor 500 000 Jahren getrennt
    • Mitrochondriale DNA: kein Hinweis dafür, dass Neandertaler Gene zum Genpool des europäischen Homo sapiens beigetragen hat.
  • Out-of-Africa Hypothese
    • älteste Homo sapens funde sollten in Afrika sein --> Stimmt schon vor 200 000 Jahren
      • Asien/Europa erst 100 000 Jahren
    • Genetische Analysen: Mitrochondriale DNA; Menschen afrikanischer Herkunft und Homo sapiens doppelt so hoch

Veränderungen am Skelett

für aufrechten Gang

  • Lage des Hinterhauptloches : nach vorne, Starke Nackenmuskulatur gebildet, Schädel aufrecht auf der Wirbelsäule
  • Becken wird breiter und kürzer : Hebelwirkung für Muskel beim Afrechten Gang stabilisiert
  • Stellung des Oberschenkelknochens nach innen eingewinkelt ; Füsse werden unter den Körperschwerpunkt gesetzt
  • Funktion des opponierbaren Grossen Zeh verloren; besser für Lauf-und Standfuss

Wirkung Selektion

  • auf Merkmal, das direkt oder indirekt folgen für Fortpflanzungserfolg hat
  • gerichtete
  • disruptive
  • stabilisierende
  • Mitglieder einer Population werden besser an Umweltbedinungen angepasst

stabilisierende Selektion

  • Individuen einer Population über langen Zeitraum unter konstanten Umweltbedinungen
  • Individuen deren Merkmale am Durchschnitt --> hohe Fitness
  • Individuen deren Merkmale ausserhalb Durchschn. --> geringe Fitness
  • führt zu geringer Variabilität der Merkmale

disruptive Selektion

  • Formen am Durchschnit zurückgedrängt (Parasiten, Fressfeinde, Krankheiten)
  • Extreme werden bevorzugt
  • Flugzeit Malariamücken verschiebt sich in Morgen-, Abendstunden, da in nächtlichen Stunden Netze verteiilt wurden

gerichtete Selektion

  • Individuen die ein Merkmal aufweisen werden bevorzugt
  • Alle individuen die das Merkmal in eine Richtung aufweisen werden bevorzugt
  • Merkmal der Population verschiebt sich in richtunng deses Merkmales

Prinzip der Selektion

  • Individuen die besser an die Umwelt angepasst sind, werden bevorzugt
  • Population verändert sich in Richtung(en) der bevorzugten Merkmale
  • abiotische (z.B Klima)
  • biotische (z.B Konkurrenzkampf)

Hardy Weinberg Gesetz

Bedingungen

  • Population sehr gross
  • keine Migration (Einwanderung von Individuen anderer Genen)
  • keine Mutation (veränderung Erbgut/Allele)
  • völlig zufällige Paarung (keine gezielte Zucht)
  • keine natürliche Selektion (unterschiedlicher Überlebens-, Fortpflanzungserfolg)
  • Mendelsche Regeln gelten ?

Formel Hardy Weinberg

p2+2pq+q2=1

  • Frequenz des Gentoyps RR +
  • Frequent der GT Rr und rR+
  • Frequenz des GT rr
  • = 1

 

Frequenz ausrechnen

Anzahl der Allele / Anzahl der Allele gesamt

Aussage Hardy-Weinberg

Gleichgewicht

  • sexuelles Vermischen der Allele
  • zufällige Befruchtung
  • --> keine Auwirkung auf Gesamtgenpool einer Population

Gleichgewicht

  • Genort für Merkmal in Population im Gleichgewicht
    • Allelfrequenzen beliben gleich
    • --> dominantes Allel wird nicht im vergleich zum rezessiven Allel zunehmen

Flaschenhalseffekt

  • Durch Katastrophen, Klimaänderungen oder grossflächige Vernichtung von LR
  • Populationen drastisch dezimiert
  • Überlebende repräsentieren nur kleine Teile der ursprüngliche Vielfalt
  • --> Genetische Verarmung
  • Folgen: Anfälligkeit gegenüber Infektionskranheiten (wie Monokultur), Inzucht
  • Ist Population mal durch Flaschenhals: Risiko für schrumpfen oder aussterben erhöt.

Étudier