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BIO 113 (Fach) / adsf (Lektion)

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• Makroevolution (Diversifikation) Artbildung und Entstehung höherer Kategorien, von Gattungen bis Stämmen (Phyla)
• Mikroevolution (Transformation) Evolution innerhalb von Arten. Z.B. Anpassungsprozesse, Allelfrequenzen in Populationen
• Darwins Postulate 1) Individuen innerhalb der Art sind variabel 2) Manche variablen Eigenschaften sind vererbbar 3) Es werden mehr Nachkommen gezeugt, als überleben 4) Überlegen und Reproduktion sind nicht zufällig; Individuen die überleben haben vorteilhafte Variationen, sie werden selektioniert.
• Grundvoraussetzungen Modellsystem Leicht zugänglich, kultivierbar Kurze Generationszeit Kleines Genom, interessante Merkmale
• Darwins erstes Postulat: Innerartliche Variation Kontinuierliche Polymorphismen Diskrete Polymorphismen
• Darwins zweites Postulat: Variation muss erblich sein Ausbildung eines Merkmales wird von zwei Faktoren bestimmt. Verebung und Umwelt. (Nature and Nurture) Je grösser der Anteil der erblichen Komponenten ist, desto grösser spricht ein Merkmal auf Selektion an. Quantifizierung der Erblichkeit: Kruezungsexperimente, künstliche Selektion
• Darwins viertes Postulat: Überleben/Reproduktion sind nicht zufällig Individuen die ein Merkmal besitzen, dass besonders stark oder schwach ausgebildet ist, produzieren mehr Nachkommen und/oder überleben länger. Evolution gibt es nur, wenn Phänotyp zumindest teilweise vererbt wird. Selektion wirkt auf Individuen, evolutive Veränderung entsteht aber in Populationen
• Fitness Definition Durchschnittliche Anzahl nachkommen eines Individuums in Relation zur mittleren Anzahl Nachkommen der Individuen in der Population. Nachkommen sind genetischer Beitrag zum Genpool Fitness = Überleben x Reproduktion
• Wirkung von Selektion Selektion führt zur Anpassung (Adaption), welche die sexuelle Fitness eines Individuums erhöht.
• Transformation Es ändert sich eine Art
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• Diversifikation Es entstehen Reproduktionsbarieren. Es ändert sich nur eine lokale Art. (z.B. Schnabellänge/Zapfen)
• Verlangsamung der Wirkung von Selektion Starker Genfluss kann angepasste Individuen lokal verdrängen Migration führt zur genetischen Durchmischung
• Arten der natürlichen Selektion -Gerichtete Selektion -Stabilisierende  -Disruptive Selektion
• Gerichtete Selektion Selektion gegen ein Extrem. Bsp. Mäuse müssen immer schneller rennen können, um zu überleben
• Stabilisierende Selektion Selektion zum Mittelwert. Bsp: Geburtsgewicht bei neugeborenen
• Disruptive Selektion Selektion hin zu beiden extremas (Selektion gegen den Durchschnitt) Führt zu Diversifikation / Artaufspaltung
• Messen der Selektion Selektionskoeffiziert: Betiehung zwischen Ausbildung eines Merkmals und Fitness des Individuums Möglichkeit zur Schätzung des Selektionskoeffizienten ist die Regressionsanalyse
• Sexuelle Selektion Sexualdimorphismus: Unteschiedliche Gestallt der Geschlechter einer Art. Selektion, die unteschiedlich auf Geschlechter wirkt Sexuelle Selektion: Unterschiede im Paarungserfolg zwischen Individuen
• Batemans Prinzip Weibchen investieren in der Regel mehr in den Nachwuchs als Männchen. Fitness der Geschlechter ist mit unterschiedlichem Aufwand verbunden.
• Formen von Sexueller Selektion Intrasexuelle Selektion: Männchen können Zugang zu Weibchen monopolisieren, Konkurrenz Intersexuelle Selektion: Weibchenwahl; keine Monopolisierung möglich, Männchen müssen um die Weibchen werben.
• Intrasexuelle Selektion (verschiedene Arten) Kampf Spermienkonkurrenz Infatizid (Löwen essen Junge vom Vorgänger)
• Intersexuelle Selektion Weibchenwahl; Männchen werben mit verschidenen Mitteln Weibchen sind wählerisch wegen: -Gute Gene (Hamilton Theorie) -direkter Profit über Ressourcen -Sensorische Prägerenzen
• Adaption Anpassung. Ist ein Produkt von Selektion. Ein abgeleitetes Merkmal unter vielen, dass zur häheren Fitness in einer bestimmten Umwelt führt. Adaption muss eine evolutionäre Neuerung sein
• Wie erkenne ich Adaption? Vergleich mit den nächsten Verwandten. Falls ein Merkmal dort schon auftritt ist es keine adaption
• Limitierende Faktoren für Adaption Trade-off: (Balance) Kompromiss zwischen verschieden Faktoren, die nicht gemeinsam optimiert werden können. (Anzahl Blüten/Blütengrösse) Constraint (Limitierung): Ein Faktor der die adaptive Ecolution verlangsamt oder das Erreichen eines Optimums verunmöglicht. (Bauplan/Skelett)
• Live History Faktoren Anzahl und Grösse der Nachkommen, Langlebigkeit, Fortpflanzungsalter
• Anagenese Veränderung innerhalb evolutionärer Lineien (=Transformation)
• Kladogenese Aufspaltung evolutionärer Linien (=Diversifikation)
• Phylogenie Rekonstruktion der evolutionären Geschichte einer Organismengruppe Diagramm, welches eine Hypothese zum evolutionären Muster graphisch darstellt.
• Wichtig beim Erstellen einer Phylogenie Prinzip der sparsamsten Erklärung (maximum parsimony) Gruppen mit mehr Unteschieden sollten weiter entfertn verwandt sein
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• Synapomorphien Gemeinsame, abgeleitete Merkmale. Informativ für Phylogenie
• Autoapomorphien Kommen dur in einer Art vor. Nicht informativ für Phylogenie
• Plesiomorphien Ursprüngliche Merkmale, für alle Arten. Nicht informativ für Phylogenie
• Qualität eines Baumes (Phylogenie) bestimmen Bootstrapping; Computersimulation zm berechnen des sparsamsten Baumes
• Merkmale für Phylogenien Merkmale müssen homolog sein (von gemeinsamen Vorfahren) Gegenteil von homolog ist konvergent Merkmale unter Selektion eignen sich häugig weiniger gut, weil sie zu Konvergenzen (Homoplasien) neigen Molekulare Merkmale (z.B. Gene) müssen ortholog sein (von gemeinsamen Vorfahren) Gegenteil von Ortholog ist paralog.
• Apomorphie Ein abgeleitetes Merkmal, evolutive Novität
• Monophyletisch Auf einen gemeinsamen Vorfahr zurückgehend. Nur diese Gruppe kann eine taxonomische Einheit sein.
• Paraphyletische Gruppe Geht auf einen gemeinsamen Vorfahren zurück, enthält aber nicht alle Abkömlinge dieses Vorfahren
• Polyphyletische Gruppe Geht nicht auf einen (direkten) gemeinsamen Vohrfahren zurück
• Definition Populationsgenetik Untersuchung der genetischen Zusammensetzung einer Population und der Prozesse, die diese beeinflussen.
• Prozesse die die Genetische Zusammensetzung einer Population beeinflussen Mutation Migration Selektion Genetischer Drift
• Hardy-Weinberg Gleichgewicht Allelfrequenten: p+q = 1 Genotypfrequenzen: p2 + q2 = 1
• Aussagen des Hardy-Weinberg Gleichgewichts Genotypfreqzenzen lassen sich aus Allelfrequenzen ableiten und stabilisieren sich nach einer Generation.
• Annahmen von Modellen in der Populationsgenetik Zufälliges Paaren Vernachlässigbare Mutationsrate Keine Migration, Keine Selektion Grosse Populationen
• Berechnen von Gleichgewichten Ein Gleichgewicht herrst, wenn: 9p = pt+1 - Pt = 0
• Berechnen von Mutationsfrequenzen Mutation nur möglich von a zu A oder A zu a pt+1 = pt - pt * (u+v) + v (Frequenz A: p   Mutation A zu a = u  Frequenz a: q  Mutation a zu A = v
• Mutationen gehen oft verloren weil? Die Mutation ist unmittelbar nach der Entstehung nur als eine Kopie in der gesamten Population vorhanden. Wenn der Träger der Mutation nur ein Nachkomme hat, geht diese zu 50% wieder verloren.
• Definition Migration Migration bedeutet die Bewegung von Genen ( Genfluss)  Bewegung von ganzen Organismen ist nicht Migration!
• Wahlund Effekt Unklarheiten über Populationen. Wenn eine Population nicht im HWG ist, ist es möglich, dass es sich um 2 Populationen handelt. Migration führt zu abweichungen im HWG.
• Einfluss von Migration auf das Hardy-Weinberg gleichgewicht Migration führt dazu, dass Populationen nicht mehr im HWG sind. 

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