Evolution

Evolution Biologie Zusammenfassung – Definition

Dadurch entstanden im Laufe der Zeit ca. 1,8 Millionen Arten von Lebewesen, die heute die Erde bevölkern. Um nun den Lauf der Evolution besser verstehen zu können, ist es hilfreich, sich die Anpassung verschiedener Vögel anzuschauen:

Diese vier Tiere gehören alle der Klasse der Vögel an und haben Merkmale, die sie als solche kennzeichnen (Federn, Schnabel, Flügel usw.). Jedoch sind sie hervorragend an ihre jeweiligen Umweltbedingungen angepasst, weshalb sie so unterschiedlich sind. Dies ist das Ergebnis von Jahrmillionen der Evolution.

Evolution Biologie – Motoren der Evolution

Die Evolutionsfaktoren werden auch Motoren der Evolution genannt. Sie sind der Grund, warum die Evolution und verschiedene Theorien überhaupt existieren und nun auch in der Schule behandelt werden. Als Motoren der Evolution werden unter anderem folgende besonders beachtet:

• Selektion,
• Mutation,
• Rekombination und
• Gendrift.

Evolution Biologie – Selektion

Merkmale, die im Phänotyp eines Lebewesens vorteilhaft sind, werden also weitervererbt, während nachteilige Merkmale nach und nach aus dem Genpool verschwinden. Der Selektionsdruck führt zu unterschiedlichen Wirkungen auf den Genpool einer Population. Dabei unterscheiden wir zwischen:

1. Transformierende oder richtende Selektion (Abbildung 1)
2. Stabilisierende Selektion
3. Spaltende oder disruptive Selektion

Abbildung 1: transformierende Selektion

Außerdem wird innerhalb der Selektion zwischen abiotischen und biotischen Selektionsfaktoren unterschieden.

Evolution Biologie – abiotische und biotische Selektionsfaktoren

Zu den abiotischen Selektionsfaktoren zählen die, die aus der Umwelt auf ein Individuum wirken:

• Licht (Helligkeit)
• Temperatur
• Druck
• Feuchtigkeit
• Windverhältnisse
• Nährstoffe

Biotische Selektionsfaktoren sind die, die von Lebewesen ausgehen. Hier wird zwischen zwischenartliche Selektion (bspw. Fressfeinde oder Parasiten) oder innerartliche Selektion (etwa durch Konkurrenz um Nahrung, Geschlechtspartner bzw. -partnerinnen oder Brutreviere) unterschieden.

Evolution Biologie – Mutation

Das Wort Mutation hast Du bestimmt im Kontext der Corona-Pandemie und eines mutierten Virus schon mal gehört. Aber was bedeutet Mutation oder mutiert eigentlich?

Mutationen treten zumeist zufällig auf, sie können durch Fehler bei der Replikation entstehen. Nur wenige Mutationen führen zu einer veränderten Ausprägung. Bei Mehrzellern werden nur die Mutationen weitergegeben, die in der Keimzelle, dem Spermium oder der Eizelle, vorkommen. Sie werden gonosomale Mutationen genannt und unterscheiden sich somit von den somatischen Mutationen, die sich nicht in den Keimzellen, sondern restlichen Zellen des Körpers abspielen.

Evolution Biologie – Rekombination

Die Rekombination führt zu neuen Genkombinationen. Somit kann eine Art überlebensfähiger werden. So wird auch die genetische Vielfalt einer Population gesteigert. Eine Rekombination liefert also zusammengefasst neue Geno- und damit auch Phänotypen.

Evolution Biologie – Migration in der Evolution

Die Migration ist insofern wichtig, weil dadurch ein Austausch zwischen den einzelnen Genpools einer Population stattfindet. Dieser Prozess wird auch als Genfluss bezeichnet. Durch eine hohe Migrationsrate werden Inzucht und Homozygotie in einer Population verringert. Dadurch wird die Fitness des Genpools gesteigert und die Auswirkungen eines genetischen Drifts können reduziert werden.

Evolution Biologie Zusammenfassung – Evolutionstheorien

Im Laufe der Zeit wurden viele Theorien und Entdeckungen über Anpassungskonzepte aufgestellt und niedergeschrieben. Viele Forscher sowie Wissenschaftler aus der Antike bis zur Neuzeit beschäftigten und beschäftigen sich noch immer mit der Frage, nach der Abstammung, wann gewisse Anpassungsmechanismen eingetreten sind und was heutige Baumerkmale über die Vergangenheit und frühere Lebensräume der Lebewesen aussagen.

Um die Evolution nun besser verstehen zu können, ist es wichtig, zunächst die Evolutionstheorien von etwa Lamarck, Linné oder Darwin näher zu betrachten. Denn die wohl bekannteste Evolutionstheorie entstand aus Charles Darwins Feder.

Evolution Biologie – Selektionstheorie

Charles Darwin nahm an, dass Lebewesen sich über Generationen an sich verändernde Umweltbedingungen anpassen, indem zufällig besser angepasste Individuen höhere Chancen zur Fortpflanzung haben und ihre Merkmale daher häufiger weitergeben können. Genau das wird auch im einleitenden Zitat ausgedrückt. Darwin formulierte sechs Grundlagen für seine Theorie:

1. Überproduktion von Nachkommen: Obwohl alle Lebewesen Nachwuchs im Überschuss zeugen, nimmt die Größe von Populationen im Normalfall nicht unkontrolliert zu, da die meisten Nachkommen der Selektion zum Opfer fallen.
2. Variabilität: Nachkommen sind nicht alle gleich, sondern unterscheiden sich in geringem Maße.

Abbildung 2: verschiedene Ausprägungen der Darwinfinken

3. Vererbung: Lebewesen geben ihre Merkmale an ihre Nachkommen weiter.
4. Konkurrenz: Besser angepasste Individuen setzen sich im “Kampf ums Dasein” durch und können somit ihr Erbgut an nachfolgende Generationen weitergeben.
5. Selektion: Die natürliche Auslese sorgt dafür, dass Lebewesen den Umweltbedingungen immer besser angepasst sind.
6. Artwandel: Im Laufe der Zeit führt die schrittweise Anpassung von Lebewesen an die Umwelt zu einem Wandel der Arten.

Evolution Biologie – Synthetische Evolutionstheorie

Die synthetische Evolutionstheorie ist die heute am besten begründete Evolutionstheorie. Sie verknüpft die Theorie Darwins mit Lehren aus der klassischen und modernen Genetik. Im Zentrum dieser Evolutionstheorie stehen die Population und dessen Genpool.

Der Genpool ist der Gesamtbestand der Gene einer Population. Die Allelfrequenz ist die Häufigkeit, in der verschiedene Allele eines Gens im Genpool einer Population vorkommen. Ändert sich die Allelfrequenz im Genpool einer Population, tritt Evolution auf. Die Veränderung der Allelfrequenz wird durch fünf Evolutionsfaktoren bewirkt:

• Mutation: Tritt zufällig und ungerichtet auf, kann Merkmale eines Lebewesens verändern.
• Rekombination: Neukombination des Erbguts bei sexueller Fortpflanzung, tritt ebenfalls zufällig und ungerichtet auf.
• Selektion: Die gerichtete Verschiebung der Gen- bzw. Allel-Häufigkeiten im Genpool einer Population.
• Gendrift: Die zufällige und schnelle Anreicherung oder Verminderung von sonst Allelfrequenzen von Genen im Genpool.
• Genfluss: Der Austausch des genetischen Materials zwischen den Populationen einer Art.

Evolution Biologie Zusammenfassung – Evolution des Menschen

Besonders interessant ist die Evolution des Menschen. Am engsten ist der Mensch mit Menschenaffen (Schimpanse, Gorilla, Orang-Utan usw.) verwandt. Menschen und Menschenaffen stammen von den gleichen Vorfahren ab. Die meisten Unterschiede zwischen dem Menschen und den Menschenaffen hängen mit dem aufrechten Gang zusammen.

Darüber hinaus zeichnet sich der Mensch vor allem durch sein räumliches Sehen und die Fähigkeit zu sprechen aus. Auch wenn nicht alle Einzelheiten zur Evolution des Menschen abschließend geklärt worden sind, ist bereits sehr viel über die Geschichte bekannt. Ganz grob: Aus Fossilfunden geht hervor, dass die stammesgeschichtliche Entwicklung, die zur Entstehung des heutigen Menschen führte, vor etwa 5 Mio. Jahren begann. Dabei unterscheiden wir zwischen vier Gruppen von Menschen:

1. Australopithecus-Gruppe (Vormenschen)
2. Homo habilis-Gruppe
3. Homo erectus-Gruppe (Frühmenschen)
4. Homo sapiens-Gruppe

Du, ich, und alle anderen heute lebenden Menschen gehören zur selben Art und Unterart, nämlich Homo sapiens sapiens. Die anderen Menschenarten sind entweder ausgestorben oder in Homo sapiens sapiens aufgegangen.

Evolution Biologie – Zeitstrahl menschliche Evolution

Evolution Biologie Zusammenfassung – Artbildung

Werden einzelne Populationen einer Art isoliert, wird dadurch der Genaustausch zwischen den Populationen eingeschränkt – man spricht hierbei von der Artbildung. Rekombinationen finden hauptsächlich innerhalb der Teilpopulationen statt. So können Mutationen, die in einer Teilpopulation auftreten, nicht an andere Populationen weitergegeben werden.

Dadurch entstehen Rassen. Rassen gehören zwar zur gleichen Art, unterscheiden sich aber in einem oder mehreren vererbbaren Merkmalen (z. B. Hunderassen). Rassen einer Art sind meist fruchtbar kreuzbar. Entwickeln sich zwei Rassen stark auseinander und sind nicht mehr kreuzbar, sind aus einer Art zwei Arten entstanden.

Es wird zwischen allopatrischer und sympatrischer Artbildung unterschieden:

• Allopatrische Artbildung ist die Entstehung zweier neuer Arten durch Separation (geografische Isolation).
• Bei der sympatrischen Artbildung kommt es zu einer Artbildung ohne Separation. Es entstehen also unterschiedliche Arten im gleichen Gebiet.

Evolution Biologie Zusammenfassung – Chemische Evolution

Evolution Biologie Zusammenfassung – Kulturelle Evolution