Präzipitintest
– Bestimmung des Verwandtschaftsgrades durch Grad der Antigen-Antikörper-Ausfällung Blutserum wird nicht verwandtem Tier injiziert» Bildung von Antikörpern (Präziptine), die spezifisch gegen Antigene wirken Antikörperserum wird Test-Tier injiziert» Bildung Antigen-Antikörper-Komplex ⇒ Ausfällung (Präzipität) gibt Verwandtschaftsgrad an
Evolutive Fitness
Maß der Anpassung eines Individuums oder eines Genotyps an seine Umwelt.
Art
Alle Lebewesen, die sich potentiell untereinander: – kreuzen können – fruchtbare Nachfahren haben – gegenüber anderen fortpflanzungsbiologisch (reproduktiv) isoliert sind
Population
Gruppe von Individuen, die zur gleichen Zeit in einem abgegrenzen Raum (Biotop) leben und sich untereinander fortpflanzen.
Genpool
Gesamtheit der Gene einer Population.
Allelfrequenz
Die Häufigkeit mit der bestimmte Allele in der Population vertreten sind. Sie beeinflusst wie oft bestimmte Genotypen und damit auch Phänotypen in einer Population vorkommen.
Hardy-Weinberg-Gesetz
➔ In einer so genannten idealen Population ist die relative Häufigkeit (Frequenz), mit der bestimmte Allele im Genpol vorhanden sind, über Generationen hinweg unveränderlich. – »Ideale Eigenschaften« (keine Selektion, keine Mutation, genetische Isolation, Panmixie, hohe Individuenzahl) sind in der Natur nie gegeben ⇒ durch Evolution ist eine Änderung der Allelfrequenz (Genfrequenz) möglich
Migration
Veränderung der Genfrequenz in einer Population, die durch Zuwanderung | Abwanderung von Individuen bewirkt wird.
Genfluss
Austausch von genetischem Material zwischen Populationen➔ Verringert die Unterschiede zwischen den verschiedenen Genpools, erhöht aber in der Empfängerpopulation die genetische Vielfalt.
Ablauf | Voraussetzungen der natürlichen Selektion
1- mehrere Mutationen Neue Phänotypen Veränderte Umweltbedingungen Veränderter Selektionsdruck Veränderte Allelfrequenz in der Population Verschiebung der Allelfrequenz Veränderung des Genpols⇒ konstanter Selektionsdruck bei veränderten Umweltbedinungen
Natürliche Selektion
Reduzierung des Fortpflanzungserfolges bestimmter Individuen einer Population mit der Folge, dass andere (besser angepasste) Individuen sich stärker vermehren.
Selektionsdruck
Einwirkung (»Druck«) eines Selektionsfaktors auf eine Population.
Selektionsfaktoren
Umweltfaktoren, die einen Einfluss auf das Überleben einer Population in einer bestimmten Umwelt haben.
Gerichtete (transformierende) Selektion
Veränderte Umweltbedingungen führen zu einem veränderten Selektionsdruck Merkmalsverschiebung in eine bestimmte Richtung Selektionsvorteil der Individuen, die vom Durchschnitt abweichen (Minderheit)
Stabilisierende Selektion
gleichbleibende Umweltbedingungen Stabilisierung der Merkmalsverteilung (gegebenfalls Verringerung der Häufigkeitsverteilungen und des Genpols) Individuen, die vom Durchschnitt abweichen haben einen Selektionsnachteil
Disruptive Selektion
Veränderte Umweltbedinungen ➔ veränderter Selektionsdruck Veränderung der Allelfrequenz hin zu den »extremeren«⇒ Trennung | Aufspaltung der Merkmale
Die Gendrift
Zufällige Veränderung der Allelfrequenz innerhalb des Genpols einer Population. Je kleiner die Population, desto stärker kann sich der Zufall auf deren Allelfrequenz auswirken Allele verschwinden schneller
Gründereffekt
Genetische Abweichung einer isolierten Population oder Gründerpopulation (z.B. auf einer Insel) von der Stammpopulation (z.B. auf dem Festland).
DNA-DNA-Hybridisierung
⇨ Methode zur Bestimmung des Verwandtschaftsgrades auf der Basis der Bildung von H-Brücken (Wasserstoffbrückenbindungen) zwischen DNA-Doppelsträngen zweier Art Denatorierung der DNA bei 70°C ⇨ Doppelstrang zu Einzelsträngen Bildung von Hybrid-DNA: Doppelstrang zweier Einzelstränge unterschiedlicher Arten Grad der komplementären Übereinstimmung aus Schmelztemperatur der Hybrid-DNA ablesbar ⇒ dient zur Erkennung von Homologien | Analogien
Aminosäuresequenzanalyse
➔ Methode zur Bestimmung des Verwandtschaftsgrades auf der Basis der Ähnlichkeit der AS-Sequenzen bestehender Proteine (jedes Protein wird durch seine Kettenlänge und Seqenz des AS charakterisiert) ➔ Kombinierte Anwendung verschiedener Proteasen (spalten verschiedene Proteine hinter festgelegter AS) zur Erschließung der AS-Sequenz – Vergleich von Proteinen unterschiedlicher Lebewesen » Stammbaum – Beispiel Cytochrom-c-Stammbaum (104-122 AS, konservativ) – Problem: Stumme Mutation nicht erkennbar ➔ Molekulare Uhren – Cytochrom-c: ca. alle 24 Millionen Jahre AS-Austausch – Je mehr Unterschiede in der AS-Abfolge, desto länger liegt Trennung zwei Arten zurück, desto geringer der Grad der Verwandtschaft
Allopatrische Artbildung
Eine Population bildet durch geographische Isolation von ihrer Ausgangsart eine neue Art.
Sympatrische Artbildung
Eine kleine Population bildet ohne geographische Trennung von ihrer Ausgangsart eine neue Art.
Peripatrische Artbildung
Eine kleine Population siedlet sich außerhalb des Verbreitungsgebietes an. Aus ihr geht eine neue Art hervor. (⇒ spezifische Form der allopatrischen Artbildung)
Typen der Artbildung
allopatrische Artbildung sympatrische Artbildung peripatrische Artbildung
Adaptive Radiation
Viele neue Arten entstehen aus einer Stammpopulation innerhalb kürzester Zeit durch den Zufall. Dies geschieht aufgrund der Einnischung in verschiedene ökologische Nischen.
Homologiekriterien
Kriterium der Lage Kriterium der spezifischen Qualität Kriterium der Stetigkeit
Kriterium der Lage
Strukturen sind dann homolog, wenn sie trotz unterschiedlicher Ausprägung in Gestalt und Anzahl in einem vergleichbaren Gefügesystem stets die gleiche Lagebeziehung aufweisen.
Kriterium der spezifischen Qualität
Komplexe, aus vielen Einzelelementen bestehende Strukturen sind homolog, wenn sie auch ohne Lageähnlichkeit und Kontinuität in zahlreichen Einzelmerkmalen auffallend übereinstimmen.
Kriterium der Stetigkeit
Strukturen sind auch dann homolog, wenn ihre Lage zueinander nicht übereinstimmt, aber stetige Übergänge (Zwischenformen) bekannt sind.
Progressionsreihe
Stammesgeschichtliche Entwicklung homologer Organe von einfachen zu komplexen Strukturen.
Regressionsreihe
Die Entwicklungsreihe kann über die homologen Merkmale konstruiert werden, wobei eine schrittweise Vereinfachung zu beobachten ist.
Flaschenhalseffekt (bottleneck effect)
Durch eine drastische Reduktion der Populationsgröße kann sich die Zusammensetzung des Genpols durch Zufall verändern.Ursachen: Katastrophen, Seuchen, Feindzunahme, Nahrungsmangel..Verringerung der Populationsgröße➔ in der Regel Abnahme der Variabilität (einzelne Allele gar nicht oder nur selten vertreten)
Homozygotie
Die Häufigkeit, dass an mehreren Genorten zwei gleiche Allele vorzufinden sind.
Fortpflanzungsbarrieren zwischen zwei Arten
➔ artverschiedene Individuen Präzygotische Isolation➔ geographische Isolation➔ ethologische Isolation➔ zeitliche Isolation Paarung➔ mechanische Isolation➔ gametische Isolation Postzygotische Isolation➔ Bastardsterblichkeit➔ Bastardsterilität➔ Bastardzusammenbruch ⇒ lebensfähige, fruchtbare Nachkommen
Typologisches Artkonzept
Eine Art stellt einen Typus dar, der relativ unveränderlich und von anderen Typen klar getrennt ist.
Biologisches Artkonzept
Alle Lebewesen, die sich untereinander fortpflanzen können und fruchtbare Nachkommen hervorbringen können.
Phylogenetisches Artkonzept
Eine Art ist eine Abstammungsgemeinschaft von Populationen in einer bestimmten evolutionären Zeitspanne. Eine Art beginnt bei der Artspaltung und endet beim Ausstreben aller Vertreter oder bei einer erneuten Artspaltung.
Präzygotische Isolation
Isolationsmechanismen, die vor der Berfruchtung wirken (vor Entstehung der Zygote).
Geografische Isolation
Räumliche Trennung beider Arten (z.B.: Inselpopulation).
Ethologische Isolation
Artspezifische Gesänge und Laute (z.B.: Vögel).
Zeitliche Isolation
Fortpflanzung zu verschieden Tages- und Jahreszeiten; unterschiedliche Tagesrythmik.
Mechanische Isolation
Die Fortpflanzungsorgange müssen zueinander passen (Schlüssel-Schloss-Prinzip).
Gametische Isolation
Bei einer Paarung kommt es nicht zu einer Zygotenbildung (z.B.: Individuen unterschiedlicher Arten).
Postzygotische Isolation
Isolationsmechanismen, die nach der Befruchtung wirken.
Bastardsterblichkeit
Die Genome der Individuen passen nicht zusammen; Bastarde zwischen verschiedenen Arten.
Bastardsterilität
Die Individuen sind steril und können sich dementsprechend nicht fortpflanzen (z.B.: Esel und Pferd).
Bastardzusammenbruch
Die erste Gerneration ist noch fruchtbar, aber mit zunehmenden Generationen werden die Individuen immer steriler bis die Generationen irgendwann unfruchtbar sind und sich nicht weiter fortpflanzen können (z.B.: Baumwollarten, deren Nachkommen in der zweiten Generation zu schwachen, kranken Pflanzen heranwachsen).
Rudimente
Rückgebildete Reste von Organen, die ihre Funktion verloren haben. Diese Organe können auch ganz verloren gehen (Beispiel: Wurmfortsatz).
Atavismen
Von Atavismen spricht man, wenn rückgebildete Organe wieder auftreten (Beispiel: extreme Körperbehaarung).
