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Weitere Evolutionstheorien
Gen-Drift
Zufällige Änderung von Genhäufigkeiten / Allelfrequenzen im Genpool. (Andere Ursachen
wie Selektion/Mutation kommen nicht in Frage).
Gen-Drift spielt nur in kleinen Populationen eine Rolle. Mögliche Ursachen dafür sind:
- Gen-Elimination (Träger bestimmter Merkmale können plötzlich z.B. durch Seuche
aussterben)
- Zuwanderung fremder Individuen
- Abwanderung führt zu Verlust von seltenen Allelkombinationen
Der Gründereffekt ist ein Sonderfall von Gen-Drift
- Wenn eine sehr kleine Population (z.B. Darwinfinken) eine neue Kolonie gründet, so
haben die Gründerindividuen nur einen Bruchteil der Gene/Allele des ursprünglichen
Genpools.
- Darunter können sich seltene befinden oder neue entstehen. Dadurch können diese
sehr rasch eine große Häufigkeit erreichen.
- Inzucht ist in sehr kleinen Gründerpopulationen unvermeidbar.
 In kleinen Populationen ist eine schnellere Evolution möglich
Präadaption
- Anpassungen die bereits vor dem Einsetzen neuer Selektionskräfte entstanden sind
und dadurch eine einfachere, schnellere Anpassung ermöglichen
- Wichtige Rolle beim Wechsel ökologischer Zonen.
Bsp.: Quastenflosser
- muskulöse Flossen und Lunge (Schwimmblase) machen das erreichen von neuen
Gewässern über kurze Landwege möglich
- Übergang zum Landleben schon vorbereitet
 An Land wartete keine oder nur wenig Konkurrenz
Vergleichende Anatomie
Nachweis von Verwandtschaftsbeziehungen
Homologie
Ist die Übereinstimmung von Eigenschaften aufgrund gemeinsamer erblicher Information
Nachweis von Homologie:
- stammesgeschichtliche Verwandtschaft
- gemeinsame Information muss auf gemeinsame Ahnen zurückgeführt werden.
Homologe Strukturen verschiedener Arten sind in ihrer Funktionen manchmal nicht identisch.
Homologiekriterien
- Kriterium der Lage: Strukturen sind homolog, wenn sie die gleiche Lage in einem
Vergleichbaren System einnehmen
-
Kriterium der speziellen Qualität der Strukturen: Ähnliche Merkmale sind auch ohne
gleiche relative Lage homolog, wenn sie in ausgeprägten Sondermerkmalen
übereinstimmen
-
Kriterium der Verknüpfung durch Zwischenformen: Selbst unähnliche oder
verschieden gelagerte Strukturen sind homolog, wenn Zwischenformen nachweisbar
sind, für welche Bedingungen eines anderen Kriteriums erfüllt sind.
Analogie
Nicht homologe Strukturen, die die gleiche Funktion ausüben.
Konvergenz
Analoge Organe zeigen oft Anpassung an die gleiche Funktion, jedoch ausgehend von
verschiedener Grundlage eine hohe Anpassungsähnlichkeit.
Bei Konvergenz ist ein hoher Grad an Übereinstimmung möglich.
Rudimentäre Organe
Ein Organ mit bauabweichender bzw. ohne Funktion ist ein Rudiment. Der volle
Ausprägungsgrad, der einst bei Vorfahren realisiert wurde, wird heute nicht mehr erreicht. Es
handelt sich um eine Rückbildung oder einen Funktionswechsel. Die Baueigenart eines
Rudiments kann nur stammesgeschichtlich verstanden werden.
Atavismen
Individuelle Rückschläge auf alte Ahnenzustände aufgrund von Mutation oder Störung in der
Embryonalentwicklung. Atavismen sind jedoch sehr selten.
Methoden zum Verwandschaftsnachweis
Serumreaktion
- Gewinnung von Antikörpern gegen die Blutserumproteine eines Testtieres, dessen
Verwandtschaftsverhältnisse geprüft werden sollen. (aktive Immunisierung)
- Blutserum des Antikörperproduzenten wird im Reagenzglas mit dem Blutserum des
Testtieres vermischt.
- Die so entstandene Präzipitation (Ausflockung) wird als 100%-ige Präzipitation
bezeichnet.
- Antikörperserum wird mit dem Blutserum mit Proteinen eines mutmaßlichen
Verwandten vermischt.
- Da die Antikörper sehr spezifisch sind ist eine hohe Ähnlichkeit nur aufgrund
gemeinsamer Erbinformationen möglich
 Verwandtschaftsgrad
 Länger getrennte Entwicklungszeiten führen zu mehr Mutationen und eine frühere
Trennung im Stammbaum.
DNA-Hybridisierung
- Spaltung der DNA der zu vergleichenden Arten durch leichtes Erwärmen. Dadurch
erhält man Einzelstränge. Man betrachtet ihre Schmelztemperatur.
- Danach vermischt man die DNA-Einzelstränge der beiden Arten und kühlt sie ab.
 Komplementäre DNA Abschnitte paaren sich zu Hybrid-Doppelsträngen.
- Nun erwärmt man erneut und ermittelt die Schmelztemperatur.
- Je weniger komplementäre Abschnitte vorliegen, desto niedriger die
Schmelztemperatur.
 Anhand der Schmelztemperatur kann der Verwandtschaftsgrad ermittelt.
T50H-Wert: 50% der Hybridstränge sind noch nicht getrennt.
DNA - T50H = Δ T50H.
Je kleiner dieser Wert, desto größer die Verwandtschaft.
Die Evolution des Menschen
Physiologische Frühgeburt
- Bei der Geburt besitzt der Mensch funktionsfähige Sinnesorgane
- Arttypische Verhaltenmerkmale wie der aufrechte Gang, die Sprache, sowie das
Denken und Handeln sind noch nicht vorhanden
 Man spricht von sekundären Nesthockern
- Im 1. Lebensjahr muss das Kind die fehlende Entwicklung mit Hilfe eines sozialen
Umfelds erlernen.
- Lernen im sozialen Zusammenhang ist jedoch ein Leben lang wichtig.
Vergleich biologischer und kultureller Evolution
Biologische Evolution
Keine Vererbung erworbener Eigenschaften
Gene werden durch Selektion an Umwelt
angepasst
Weitergabe genetischer Info nur an
unmittelbare Nachkommen
→ langsame Evolution
Morphologische Einheit
Unterscheidungsmerkmale
Kleinste Informations- und
Replikationseinheit
Evolutionsfaktoren
Kulturelle Evolution
Weitergabe erworbenen Wissens
Umwelt wird den Erfordernissen der Gene
angepasst
Info-Weitergabe an alle in kürzester Zeit
→ Überspringen von Kulturstufen
Biologische Evolution
Art und Rasse
Morphologie und Anatomie
Gen
Kulturelle Evolution
Kultur und Kulturvariante
Artefakte, Sitten und
Gebräuche
Mem
• Mutation als genetischer
Vorgang im Individuum
(→Gen-Vielfalt)
• Mem-Mutation als geistige
Leistung des Individuums
(→Ideen-Vielfalt)
• Selektion durch Wettbewerb • Selektion durch Wettbewerb
(→Anpassung an Umgebung)
der Meme
(→brauchbare Meme breiten
sich aus)
Hirnvolumina
Australopitheziden
Homo habilis/rudolfensis
Homo erectus
Homo heidelbergensis
Homo neanderthalensis
Homo sapiens
500 cm³ (Gebißänderungen, aufrechter Gang)
750 cm³ (Werkzeugherstellung)
100 cm³ (Feuer, Besiedlung Europa)
1250 cm³
1400 cm³
1500 cm³ (Jäger, Sammler)