Evolutionsmechanismen und Artbildung

Overview

Die Vorlesung behandelt zentrale Evolutionsmechanismen, verschiedene Formen der Artbildung sowie die Unterscheidung von homologen und analogen Merkmalen zur Analyse evolutionärer Verwandtschaften.

Evolutionsmechanismen

• Natürliche Selektion ist ein zentraler, aber nicht einziger Mechanismus der Evolution.
• Mutation, Genfluss, Gendrift und nicht-zufällige Paarung beeinflussen die genetische Zusammensetzung von Populationen.
• Mutation erzeugt neue genetische Variabilität und ist Grundlage für evolutionäre Veränderungen.
• Besonders bei Viren und Bakterien führen hohe Mutationsraten zu schneller Evolution.

Artbildungsprozesse

• Evolution wird als Veränderung der Häufigkeit von Genvarianten (Allelen) definiert.
• Art: Gruppe von Populationen, die sich untereinander fortpflanzen können und reproduktiv isoliert sind.
• Allopatrische Artbildung: Population wird durch physikalische Barriere getrennt, entwickelt sich getrennt weiter.
• Sympatrische Artbildung: Artbildung ohne physikalische Barrieren, oft durch disruptive Selektion.
• Parapatrische Artbildung: Teilpopulationen mit angrenzenden Verbreitungsgebieten, teilweise durch unterschiedliche Selektionsdrücke getrennt.
• Ergebnis jeder Artbildung: mindestens zwei reproduktiv isolierte Arten.

Analyse der Verwandtschaft: Homologie & Analogie

• Stammbäume dienen zur Darstellung evolutionärer Verwandtschaftsbeziehungen.
• Homologe Merkmale: von gemeinsamem Vorfahren geerbt, übereinstimmende DNA-Sequenzen und Grundbauplan.
• Homologiekriterien: Lage, Spezifität (Übereinstimmung vieler Merkmale), Stetigkeit (Existenz von Übergangsformen).
• Analoge Merkmale: funktionell ähnlich, aber unabhängig voneinander entstanden (konvergente Evolution).
• Beispiel: Flügel bei Vögeln und Fledermäusen sind analog (Fähigkeit zu fliegen), aber Grundstruktur ist homolog.

Key Terms & Definitions

• Natürliche Selektion — Selektiert vorteilhafte Phänotypen innerhalb einer Population.
• Mutation — Zufällige Veränderung der DNA, erzeugt genetische Vielfalt.
• Art — Reproduktiv isolierte Gruppe von Populationen.
• Allopatrie — Artbildung durch geografische Trennung.
• Sympatrie — Artbildung ohne physische Trennungen.
• Parapatrie — Artbildung in angrenzenden, aber nicht vollständig getrennten Gebieten.
• Homologie — Gemeinsamer Ursprung von Merkmalen.
• Analogie — Ähnliche Funktion, aber unabhängig entstanden.
• Konvergente Evolution — Unabhängige Entwicklung ähnlicher Merkmale bei verschiedenen Arten.

Action Items / Next Steps

• Video über Phylogenie ansehen und Analyse von Stammbäumen üben.
• Tabelle zu den Unterschieden der Artbildungsformen durchgehen.
• Video zur Evolution des Menschen anschauen.