01. Evolution.ppt
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Evolution „Nichts in der Biologie macht Sinn, außer im Schein der Evolution” Theodosius Dobzhansky Inhalt 1. Allgemeine Aspekte der Evolution 2. Evolution des Menschen 3. Humanselektion 4. Molekulare Evolution (5. Evolution des Verhaltens im 2. Semester) Allg. Aspekte der Evolution 0. Evolutionäre Gedanken 1. Stufe: Das Fakt der Evolution - Gibt es Evolution? Evolution ist ein Fakt, nicht nur Theorie 2.Stufe: Grundmechanismus der Evolution - Darwinsche Mechanismus oder etwas anderes? 3.Stufe: Modelle der Evolution C. Darwin J.B. Lammarc - mathematisch, theoretisch Beweise der Evolution 1. Fossilien (radioaktive Zeitbestimmung) 00. Die Arten treten in Schichten auf, In einem Cambrian Schicht tritt nie ein Hase auf! Kalium-Argon Technik 2. Wanderun der Kontinenten 3. Embriologie 4. Molekulare Uhr Dies erklärt die Verbreitung von verwandten Arten (z.B. Kamelarten in Süd- Amerika und -Afrika) Verwandte Arten: ähnliche Embryogenese; Uralte Merkamle: Kiemenspalten erscheinen Mit DNA-Sequenzen die genealogische Beziehungen zu bestimmen ist ähnlich wie früher die Stammlinien aus morphologischen Merkmalen aufgebaut wurden Darwins Theorie Arten können sich verändern, jede Art stammt von einer anderen ab. Alles Leben stammt von einem gemeinsamen Vorfahren ab: LEBEN versuchte ein-oder mehrmals zu existieren, nur ein Versuch war erfolgreichDarwin wusste das nicht. Das Prinzip des gemeinsamen Vorfahren Unser nächster Verwandter Der Mensch stammt aus der Tierwelt Mechanismus der Evolution: natürliche Selektion Das Prinzip der natürlichen Selektion wurde nicht akzeptiert zu Darwins Zeit. 1. Darwins Charles Darwin: The origin of species (1859) Theorie 2. Der Mechanismus der Evolution Individuen innerhalb einer Art sind variabel VARIABILITÄT Variationen werden an die Nachkommen weitergegeben VERERBUNG Mehr Nachkommen werden erzeugt, als überleben WETTBEWERB Überleben und Reproduktion sind nicht Zufall SELEKTION 3. Natürliche Selektion 1. Überlebensselektion Leblose Umwelt – überleben von Umweltveränderungen Lebendige Umwelt 2. Reproduktionsselektion - so viele Nachkommen wie nur möglich zeugen Überleben ohne Reproduktion ist ein Versagen; Tod nach Reproduktion ist nicht notwendigerweise schlecht Natürliche Selektion: - Individuen mit unterschiedlichen Allelen verfügt über unterschiedliche Überlebens- und Reproduktionsraten Gottesanbeterin Natürliche Selektion 4. Reproduktionsstrategien: 1. Viele Nachkommen, jedoch sterben die meisten vor dem Reproduktionsalter („r” Strategie 2. Wenige Nachkommen, jedoch überleben die meisten bis zum Reproduktionsalter („K” Stra ----------------------------------------------------------------------------------------------------- Das Ziel So viele Nachkommen wie nur möglich sollen das Reproduktionsalter erreichen, um sich ebenfalls selbst zu reproduzieren Unsterblichkeit der genetischen Information Wer kümmert sich um den Nachwuchs? keiner Arten, mit externer Befruchtung Männchen Prinzip: wenn nicht notwendig, werden sich die Eltern nicht um den Nachwuchs kümmern, falls sie es doch müssen, dann soll das andere Geschlecht es tun Weibchen Arten, mit interner Befruchtung beide 5. Darwins andere Theorie 6. - Sexuelle Selektion Der wichtigste Grund für den Konflikt: important source of conflict: The most -Wessen DNA wird an die nächste Generation weitergegeben? - Whose DNA is transmitted to the next generation? Wie entscheidet man?: How to decide taste preferences for particular or behaviors -versuche dieit?: Vorzüge eines bestimmten Merkmals traits oder Verhaltens Consequence: the specificdas trait becomes pronounced Konsequenzen: spezifische Merkmal wird betont -Natürliche Selektion adaptiert Individuen an die Umwelt - Sexuelle Selektion: adaptiert ein Individuum an die Bedürfnisse des anderen Geschlechts Sexuelle Selektion - Ungleiche Investition Weibchen wählt aus sie muss nicht attraktiv sein dafür aber ausgewählte Männchen Das Bemühen des Weibchens ist größer Männchen wetteifern er ist attraktiv, stärker und schlauer Partnerin: alle gleich, bloß zahlreich 7. Sexuelle Selektion - attraktive Männchen Der DOMINANTE see-cow Der GESCHICKTE Der GESUNDE bowerbird Der SCHÖNE 1. Die GUTE-GENE Theorie 2. Die RUNAWAY-SELEKTIONS Theorie 8. Selektionstypen 9. (Zusammenfassung) Natürliche Selektion - Überlebensselektion -Reproduktionsselektion Sexuelle Selektion 1.Überlebensselektion: überleben der feindlichenUmwelt; Wettbewerb um Resourcen innerhalb einer bzw. verschiedener Spezies 2. Sexuelle Selektion:Wettbewerb um Sexualpartner 3. Reproduktionsselektion: die Anzahl und Qualität der Nachkommen in einer gegebenen Umweltsituation Warum ist Sex gut? Asexuelle Reproduktion ist schneller ↔ sexuelle Reproduktion generiert Variation Wozu ist Variation gut? – sie hilft Spezies zu überleben in einer sich ständig verändernden Umwelt Was ist diese Umwelt? - Parasiten in uns Aus gleichem Grund ist Zucker süß für unseren Geschmack Viren pathogene Bakterien und Fungi 10. 12. Die moderne Synthese Ronald Fisher J.B.S. Haldane Sewall Wright - Populationsgenetik: die 2. Darwinsche Revolution Synthese der Mendelschen Genetik und Evolutionstheorie Definition: Evolution ist die Veränderung des Genpools* im Laufe der Zeit Frequenz (%) 100 50 - im Fall eines einzelnen Gens: Änderung des Verhältnisses von Allele mit der Zeit Gen a und b Allele 1. 10. 20. 30. 40. 50. 60.Zeit (generations) * Genpool: ein kompletes Set von Allelen in einer Population zu einer bestimmten Zeit 13. Schlüsselbegriff: Fitness Fitness (W): Reproduktive Erfolg eines Allels W=1-s 1 = optimale Fitness s = Selektionskoeffizient Modern Darwinizmus 14. Die Egoistische-Gen-Theorie Richard Dawkins -Gene kümmern sich nur um ihren eigenen reproduktiven Erfolg, sie benutzen den Körper als Werkzeug um zur nächsten Generation zu gelangen - Gene und nicht Individuen wetteifern miteinander - Streng genommen sind egoistische Gene parasitische Sequenzen im Genom Replikator (Gen) Vehikel (Körper) Soziobiologie W. D. Hamilton 15. – Altruismus gegenüber Verwandten E. O. Wilson Bruder = 1/2 selbst Soll ich pfeifen oder lieber mein Leben retten? Cousin = 1/8 selbst Meine Gene sind auch in meinen Verwandten enthalten, Deshalb ist es manchmal wert sie zu retten, auch wenn es mein Leben kostet Parentale Liebe ist das Resultat der Kinselektion 16. Artenbildung Stephen J. Gould - graduelle vs sprunghafte Evolution Theorien zum Ursprung der Arten: - Gradualismus: Artenbildung geschieht durch mehrere kleine Schritte - Punktualismus: Artenbildung entsteht durch große Sprünge Fossilien – Fehlen von Übergangsformen: - Gradualistische Antwort:wir können diese nicht finden - Punktualistische Antwort:Solche Formen gibt´s nicht Hopeful monster Anpassung, Komplexität 17. Leigh Van Valen Anpassung: Ist die Harmonie mit der Umwelt besser und besser? Rote Königin* Hypothese: „Das Rennen, um seinen Platz zu halten” (Van Valen) Ist höhere Komplexität mehr anpassungsfähig?: Nein, wir leben in einer bakteriellen Welt Der Baum des Lebens Rote Königin: eine Schachfigur in L. Carrol’s Roman: Through the looking-glass (Durch den Spiegel) 18. Der „Grund“zur Evolution Wir verlieren das gesamte Material unseres Körpers während oder nach unserem Leben BODY CELL DNA MOLECULES Erhalt der Kontinuität der genetischen Information, - Maximierung der Anzahl von Nachkommen ist nur ein Mittel zum Zweck Welche Information transferieren wir und warum? 0.5% Variation in der Humanpopulation 50. Code der Evolution Evolution belohnt den Weg zum Erfolg, aber nicht den Erfolg an sich PFC NA VTA Vergnügen: Sex, Dominanz, Erfolg, Essen, falsche Belohnung: Drogen, Alkohol, Rauchen Konsequenzen der Vergangenheit: Sex Nachwuchs; Essen Sättigung, etc. Konsequenz heute: wir sterben wegen übermäßigem Vergnügens (Karriere, Essen, Drogen, Alkohol, etc.) 53. Medizin und Evolution Medizin - „negative Effekte”: kranke Menschen überleben Keimbahn-Gentherapie - positive Effekte: Korrektur von genetischen Krankheiten
