# Belege der Evolution

### Evolution

#### Das Kapitel Belege der Evolution in unserem Online-Kurs Evolution besteht aus folgenden Inhalten:

1. ##### Belege der Evolution

   ###### Belege der Evolution

   Rippenbogen des Pottwals. Der Wal kÃ¶nnte nicht mehr an Land leben! Seine Konstruktion liesse dies nicht zu. (Sammlung der UniversitÃ¤t GÃ¶ttingen, Zoologie)

   Im Zentrum dieses Wissenschaftszweiges steht die Frage nach der Stammesverwandtschaft von Organismen. Befunde aus den Bereichen Anatomie und Morphologie geben Aufschluss über Abstammungs- und Anpassungsmöglichkeiten.Evolutive Vorgänge und Weiterentwicklungen sind allerdings von den unterschiedlichsten auf den Organismus bezogenen Faktoren abhängig. So stellt z.B. der korrekte Ablauf der Embryonalentwicklung eine Barriere in Sachen „Neukonstruktion" dar.Abhängigkeiten ...

2. ##### Fossilien: paläontologische Hinweise

   ###### Belege der Evolution > Fossilien: paläontologische Hinweise



   Fossilien (paläontologische und rezente Organismen als Dokumente der Evolution)Worterläuterungen:fossil = ausgegraben (lateinischer Wortursprung).Als Fossilien werden Zeugnisse aus verschiedensten Zeiträumen der Erdgeschichte bezeichnet. Ein Fossil muss nicht zwangsläufig versteinert sein. Die ältesten Fossilien, die gefunden wurden, sind ca. 3,5 Milliarden Jahre alt.rezent: Auch rezent hat seinen Wortursprung im Lateinischen und bedeutet soeben, kürzlich oder frisch. ...

3. ##### Geschwindigkeit der Evolution

   ###### Belege der Evolution > Fossilien: paläontologische Hinweise > Geschwindigkeit der Evolution



   Evolution ist unterschiedlich schnell, d.h., verschiedene Lebewesen entwickeln sich unterschiedlich schnell. So kann man „lebende Fossilien“ wie Nautilus, Latimeria und Limulus finden. Diese entsprechen nicht mehr der Mehrzahl der heute vorhandenen Lebewesen, sind in ihren ökologischen Nischen aber nach wie vor lebensfähig.Altersbestimmungen sind wichtige Methoden die Evolutionsvorgänge zeitlich einzuordnen. Leitfossilien, K-Ar- oder die 14C-Methode sollten Sie kennen.Leitfossilien ...

4. ##### Verwandtschaftsselektion und Gesamtfitness

   ###### Belege der Evolution > Verwandtschaftsselektion und Gesamtfitness



   Verwandschaftsselektion und Gesamtfitness fassen sich in der neueren Disziplin der Soziobiologie zusammen. Sie beschäftigt sich mit Verhaltensweisen, die Lebewesen bei der Auseinandersetzung mit ihrer Umwelt helfen. So verbessert ein bestimmtes Verhalten bspw. den Fortpflanzungserfolg. Verhalten ist durch das Wirken von Evolutionsfaktoren bedingtAltruistische Verhaltensweisen =Ein Lebewesen unterstellt sein Dasein dem Nutzen aller Nachkommen (Bsp.: Kleiner Leberegel). Gesamtfitness = Entscheidend ...

5. ##### Homologie im Bau von Lebewesen

   ###### Belege der Evolution > Homologie im Bau von Lebewesen

   Homologie = gleicher Bauplan

   Homologie liegt bei Strukturen vor, denen gleichartige genetische Informationen zugrunde liegen (Bsp.: fünfgliedrige Vorderextremitäten als Hände beim Menschen und Grabwerkzeug beim Maulwurf).Homologie = ÜbereinstimmungBetrachten wir verschiedene Wirbeltiere, so werden wir im Bau identische Vorderextremitäten finden. Gleiches trifft (wie in der Abbildung gezeigt) auch auf die Insektenbeine zu.Homologie = gleicher BauplanInsekten- und Wirbeltierextremitäten sind hingegen ...

6. ##### Analogie

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   Unter Analogie fallen Strukturen mit Ã¤hnlicher Funktion, die jedoch auf unterschiedlichen BauplÃ¤nen basieren und von unterschiedlichen Genen codiert sind (Bsp.: FlÃ¼gel beim Flugsaurier, FlÃ¼gel?hand? bei der Fledermaus; Grabbein beim Maulwurf, Grabbein bei der Maulwurfsgrille).  Keine Verwandtschaft ? gleiche Funktion, aber vÃ¶llig anderer Bauplan! Exemplarisch lÃ¤sst sich eine Analogie zwischen Kartoffeln und Dahlien bzgl. ihrer Speicherorgane anfÃ¼hren. In beiden FÃ¤llen handelt es sich dabei um eine Knollenstruktur, wobei die Kartoffel diese aus ihrem Spross bildet, wÃ¤hrend sie bei der Dahlie aus Wurzelgewebe aufgebaut wird. Die Aufgabe der Knollen ist jedoch identisch: Speicherung von Reservestoffen! ? Konvergenz: Analoge Organe werden einander unter vergleichbarem Selektionsdruck im Aufbau sehr Ã¤hnlich.

   Unter Analogie fallen Strukturen mit ähnlicher Funktion, die jedoch auf unterschiedlichen Bauplänen basieren und von unterschiedlichen Genen codiert sind (Bsp.: Flügel beim Flugsaurier, Flügel„hand“ bei der Fledermaus; Grabbein beim Maulwurf, Grabbein bei der Maulwurfsgrille).Keine Verwandtschaft → gleiche Funktion, aber völlig anderer Bauplan!Exemplarisch lässt sich eine Analogie zwischen Kartoffeln und Dahlien bzgl. ihrer Speicherorgane anführen. ...

7. ##### Homologiekriterien aus Anatomie, Embryologie und Molekularbiologie

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   Diethard Tautz wählte für seine Veröffentlichung von 2006 folgende Überschrift: „Es gibt keine hypothesefreie Phylogeniekonstruktion“. Dies ist eine wichtige Aussage, die in der Evolutionsbiologie grundlegend scheint.So liegen allen Evolutionsideen Annahmen zugrunde wie z.B.:1.) Es gab einen einmaligen Abstammungsprozess.2.) Die gegebenen Taxa sollen immer genau einen gemeinsamen Vorläufer gehabt haben.3.) Eine Rückentwicklung in die Vorläufer ist nicht ...

8. ##### chemische Evolution

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   Die Erde ist ca. 4,5 Milliarden Jahre alt. In diesem langen Zeitraum kann sich das Leben aus einer Uratmosphäre heraus entwickelt haben. Die Uratmosphäre war wahrscheinlich aus Stickstoff, Kohlenstoffdioxid, Methan und Schwefelwasserstoff zusammengesetzt. Sauerstoff gab es auf dem jungen Planeten noch nicht.Erste Lebewesen entstanden vor ca. 3,5 Milliarden Jahren. Hier kann auch schon Fotosynthese als Biomasse-erzeugender Prozess gewirkt haben. Fossilien deuten darauf hin! Die Atmosphäre ...

9. ##### Geschichte des Lebens

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   Der US-amerikanische Forscher und Nobelpreisträger Thomas Cech erhielt für seine Abhandlungen über selbstspleißende RNA 1989 gemeinsam mit Kollegen den Nobelpreis für Chemie.katalytisch aktive RNA-Moleküle erstes Erbmaterialerste Proteine?Das erste Informationsmolekül, das funktionell für die Informationsspeicherung bzw. für die Aufgaben wie Katalyse zuständig war, war wahrscheinlich die RNA. Die von Thomas Cech entdeckten RNA-Moleküle ...

10. ##### biologische Evolution - vom Einzeller zum Vielzeller

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    Die Entwicklung vom Einzeller zum Vielzeller -> Volvox als 'sterblicher' Vielzeller.

    Vielzelligkeit kann sich aus den Einzellern entwickelt haben. Dabei stellen Chlamydomonas und Volvox wichtige Modellorganismen dar:Einzeller sind in der Regel schon hoch komplexe Lebewesen: eine Zelle, deren innere Strukturen alles beinhalten, was dieser Organismus zum Leben benötigt. Andererseits gibt es vielzellige Organismen, die in einer hochgeordneten und differenzierten Form einzelne Aufgaben durch Einsatz verschiedener Zelltypen erledigen.Wie könnte sich ein Vielzeller entwickelt ...

11. ##### Endosymbiontentheorie

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    Moderne Zellen zeigen eine klassische Zusammensetzung. So sind in eukaryotischen Zellen entweder Mitochondrien oder Mitochondrien und Chloroplasten enthalten. Diese Zellorganellen könnten als kleine prokaryotische Lebewesen in die eukaryotische Zelle aufgenommen worden sein. Mitochondrien (oder Chloroplasten) wären dabei der Symbiont, die eukaryotische Zelle würde die Aufgabe des Wirts übernehmen. Die Aufnahme könnte über Endozytose der kleinen prokaryotischen Zellen ...

12. ##### Massensterben und Evolutionsschübe

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    Evolution ist nicht zwangsläufig ein kontinuierlich fortlaufender Prozess, sondern die Weiterentwicklung von Lebewesen kann in Form von Schlüsselereignissen auch sprunghaft vorangetrieben werden. Beispiele sind das Auftreten von Massensterben oder die Entwicklung der atmenden Lebewesen aufgrund einer ausreichenden Sauerstoffmenge in der Atmosphäre.Fossilien als ZeitzeugenGeologen studieren die Erdschichten, Fossilien und damit auch die verschiedenen Erdzeitalter. Dabei können ...

13. ##### Kontinentaldrift – Massensterben

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    Betrachtet man die Erde, so erscheinen die Land- und Wassermassen deutlich definiert und statisch. Über die Erdentwicklung betrachtet, traten hingegen in den letzten 1,1 Milliarden Jahren aber deutliche Veränderungen auf. So gab es in dieser Zeit drei Superkontinente aus allen Erdteilen, aber in unterschiedlichen Zusammensetzungen, zuletzt vor ca. 250 Millionen Jahren. Vor ca. 135 Millionen Jahren teilte sich diese riesige Landmasse in Laurasia im Norden und Gondwana im Süden, vor ...

14. ##### Artensterben: Umweltveränderungen durch den Menschen

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    Durch den Menschen wird die in der Natur zu beobachtende Artenvielfalt oft eingeschränkt. Dieser Artenrückgang konnte in den letzten Jahrzehnten vor allem in den hoch entwickelten Industriestaaten wie z.B. hier in Deutschland beobachtet werden. Baumaßnahmen, wirtschaftliche Nutzbarmachung und Ausbeutung sind allgegenwärtig. Massive Überfischung, der Einsatz von Pestiziden, große Monokulturanlagen in der konventionellen Landwirtschaft, der Aufbau von Riesenstädten ...

15. ##### Koevolution

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    In einem Lebensraum kommt es zu Wechselwirkungen zwischen den Organismen. Dies führt auch zu einer gegenseitigen Beeinflussung der jeweiligen Entwicklung. So wird sich jeder Evolutionsschritt in einer Art auf eine andere Art im Ökosystem auswirken und dort wiederum Anstoß zu einem weiterem Evolutionsschritt geben.Koevolution: gleichzeitige Entwicklung von Eigenschaften einer oder mehrerer Arten in Folge einer Abhängigkeit voneinander.Der Prozess der Koevolution wird oft mit der ...

16. ##### adaptive Radiation

    ###### Belege der Evolution > Homologie im Bau von Lebewesen > Geschichte des Lebens > adaptive Radiation

    Schematische Darstellung einer adaptiven Radiation, also einer massiven und rapiden Aufspaltung einer VorlÃ¤uferart in viele neue mÃ¶gliche Arten.

    Adaptive Radiation bezeichnet eine Periode starker evolutiver Veränderungen. In diesen Phasen werden viele neue Arten aus bestehenden Organismengruppen gebildet. Die Adaptation (Anpassung) dieser neuen Arten erlaubt es, unterschiedliche (freie) ökologische Nischen zu nutzen bzw. unterschiedliche ökologische Funktionen auszuüben.In den letzten 250 Millionen Jahren lassen sich deutliche Evolutionsschritte über adaptive Radiation feststellen. Diese Perioden evolutiver Veränderungen ...

17. ##### Stammbäume erstellen & verstehen

    ###### Belege der Evolution > Stammbäume erstellen & verstehen

    Wirbeltierstammbaum

    Ausgestorbene und momentan lebende (rezente) Arten lassen sich auf gemeinsame Wurzeln zurückführen. Dies ist Ziel der Phylogenetik, die als Zweig der Evolutionsbiologie Verwandtschaftsbeziehungen aufklären, gemeinsame Vorläufer finden und mit Stammbäumen den Ablauf einer Stammesgeschichte darstellen will.Wie wird ein Stammbaum erstellt?Die Aufstellung von Stammbäumen beginnt mit den heute vorhandenen Arten. Anschließend wird nach Homologien bzw. homologen Merkmalen ...

18. ##### Drei Prinzipien der Stammbaum-Entwicklung

    ###### Belege der Evolution > Stammbäume erstellen & verstehen > Drei Prinzipien der Stammbaum-Entwicklung



    HomologievermutungIn der Genetik und Evolutionsbiologie wird der Begriff der Homologie auch auf solche Gene angewandt, die in unterschiedlichen Spezies ähnliche oder identische Funktionen haben und in ihrer Sequenz auf einen gemeinsamen Vorläufer zurückzuführen sind.AußengruppenvergleichEine Art, die nicht ganz zu vergleichbaren Arten passt, aber ähnliche Eigenschaften zeigt, wird als Vergleichsmuster eingesetzt. Die Spinatpflanze betreibt Fotosynthese und besitzt dementsprechend ...

19. ##### Molekularbiologie und Stämmbäume

    ###### Belege der Evolution > Stammbäume erstellen & verstehen > Drei Prinzipien der Stammbaum-Entwicklung > Molekularbiologie und Stämmbäume



    Auch auf genetischer Ebene können Merkmale verglichen werden. Dies sind die Sequenzen von Proteinen oder Genen. So kann z.B. das Protein Cytochrom c verglichen werden. Es kommt bei allen Lebewesen vor, die Atmung betreiben.Wiederholung: In welchem Organell arbeitet Cytochrom c? Welche Organismen betreiben Atmung? Was ist der Vorteil von Atmung?So unterscheidet sich die Sequenz des Cytochrom c vom Menschen nur in einer Aminosäure von der Sequenz des Rhesusaffen-Proteins. Hefe und Mensch ...

20. ##### Wirbeltierstammbaum

    ###### Belege der Evolution > Stammbäume erstellen & verstehen > Wirbeltierstammbaum

    Wirbeltierstammbaum

    Der Wirbeltierstammbaum wird im Unterricht oft zur Herleitung eines Stammbaums benutzt. Er wurde basierend auf morphologischen Merkmalen erstellt.Wirbeltierstammbaum: dieses Stichwort taucht im Kerncurriculum auf!Als Wirbeltiere werden Knorpel- und Knochenfische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säuger zusammengefasst, eben alle Tiere die eine Chorda oder Wirbelsäule besitzen. Dies sind ca. 58.000 Arten.Schauen Sie sich den Grundbauplan eines Wirbeltieres an, so finden sichKopfInnenskelettzweischichtige ...

21. ##### Belege der Evolution am Beispiel Huhn

    ###### Belege der Evolution > Stammbäume erstellen & verstehen > Belege der Evolution am Beispiel Huhn



    Huhn und Dinosaurier sindverwandt. Die Videosequenzen zeigen Ihnen anhand dieses Beispiels Evolutionsthemen und Fragestellungen wie Embryonalentwicklung, Homologiekriterien  und Stammbaumerstellung.Homologie  - Embryonalentwicklung und Stammbaum eines HuhnsDas Video wird geladen...(evolution-homologie-kriterien)Beispiel aus der Embryonalentwicklung des Huhns.Das Video wird geladen...(evolution-embryonalentwicklung-huhn)Nach welchen Kriterien können Sie Stammbäume erstellen? Was ...

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