Fachmodul Geologie II - Cheatsheet

Entstehung und Entwicklung der Paläontologie

Definition:

Wissenschaft von den prähistorischen Lebensformen anhand ihrer Fossilien.

Details:

• Paläontologie entstand im 18. Jahrhundert.
• Georges Cuvier: Begründer der Paläontologie als Wissenschaft.
• William Smith: Stratigraphie und geologische Zeitskalen.
• Charles Darwin: Evolutionstheorie, Einfluss auf Paläontologie.
• Moderne Methoden: Radiometrische Datierung, digitale Rekonstruktionen.
• Forschungsschwerpunkte: Fossilfunde, Evolution, Klima- und Umweltveränderungen.

Biostratonomie und Fossildiagenese

Definition:

Biostratonomie: Ablagerungs- und Zersetzungsprozesse von biologischem Material vor der endgültigen Fossilisation. Fossildiagenese: Veränderungen nach der Ablagerung, die zur Bildung eines Fossils führen.

Details:

• Biostratonomie: Transport, Zersetzung, Akkumulation biologischer Reste nach dem Tod.
• Fossildiagenese: chemische und physikalische Veränderungen, z.B. Mineralisation, Kompaktion, Rekristallisation.
• Wichtige Prozesse: Perkolation von Wasser, Druck durch Sedimente.
• Erkenntnisse daraus: Paläoumwelt, Paläoklima, Paläobiologie.

Erhaltungszustände von Fossilien

Definition:

Erhaltungszustände von Fossilien zeigen, wie gut oder schlecht die fossilen Überreste erhalten sind.

Details:

• Permineralisation: Mineralische Ablagerungen in den Poren des Organismus.
• Verkohlung: Reduktion des Organismus auf Kohlenstoff.
• Verkieselung: Austausch von organischem Material durch Siliziumdioxid.
• Versteinerung: Umwandlung des ursprünglichen Materials in Stein.
• Einschluss: Erhalt in Harz (Bernstein) oder Eis.
• Abdrücke: Abdruck des Organismus in Sediment.
• Steinkerne: Innenabdruck von Hohlräumen.

Grundlagen der Nomenklatur in der Biologie

Definition:

Grundlagen der Benennung und Klassifizierung von Organismen in der Biologie; basiert auf internationalen Regeln und Standards.

Details:

• Binäre Nomenklatur: Gattung und Art (\textit{Homo sapiens})
• Taxonomische Hierarchie: Domäne, Reich, Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung, Art
• ICZN/ICN: Internationale Codes für zoologische/ botanische Nomenklatur
• Prioritätsregel: Älteste gültige Benennung hat Vorrang
• Typus: Referenzexemplar für die Artbestimmung

Mechanismen der Mikroevolution und Makroevolution

Definition:

Mikroevolution: evolutionäre Veränderungen innerhalb einer Population. Makroevolution: evolutionäre Veränderungen, die zur Entstehung neuer Arten führen.

Details:

• Mikroevolution durch Mutationen, genetische Drift, Genfluss, natürliche Selektion
• Mutation: zufällige Veränderungen im Erbgut
• Genetische Drift: zufällige Änderungen der Allelfrequenzen
• Genfluss: Austausch von Genen zwischen Populationen
• Natürliche Selektion: unterschiedliche Überlebens- und Fortpflanzungserfolge
• Makroevolution über lange Zeiträume durch kumulative Effekte von Mikroevolution
• Adaptive Radiation: rasche Artbildung ausgehend von einer gemeinsamen Vorfahrenpopulation

Methoden der Biostratigraphie und die Bedeutung von Leitfossilien

Definition:

Biostratigraphie verwendet fossile Reste zur zeitlichen und räumlichen Einordnung von Gesteinsschichten. Leitfossilien sind Fossilien, die sich besonders gut zur Datierung eignen.

Details:

• Biostratigraphische Methoden: Identifikation und Analyse von Fossilien in Sedimentgesteinsschichten.
• Leitfossilien: Fossilien, die weit verbreitet und zeitlich begrenzt vorkommen. Beispiel: Ammonoideen in der Trias bis Kreide.
• Anwendung: Erstellen biostratigraphischer Zonen, Korrelation von Gesteinsschichten über große Distanzen hinweg.
• Vorteile: Ermöglicht präzise Datierung und Korrelation von Gesteinen, erleichtert die Ermittlung geologischer Ereignisse.
• Kriterien für Leitfossilien: Häufigkeit, kurze stratigraphische Reichweite, weite geographische Verbreitung, leicht erkennbar.

Konzepte der Homologie zur Bestimmung der Verwandtschaftsverhältnisse

Definition:

Verwendung homologer Merkmale zur Bestimmung evolutionärer Verwandtschaft zwischen Organismen.

Details:

• Homologie: Ähnlichkeit aufgrund gemeinsamen evolutionären Ursprungs.
• Wichtige Konzepte: synapomorphe Merkmale (gemeinsam abgeleitete Merkmale), Plesiomorphe Merkmale (ursprüngliche Merkmale).
• Homologe Merkmale: morphologische, genetische, entwicklungsbiologische.
• Kriterien der Homologie: Lage, spezifische Qualität, Kontinuität.
• Anwendung: Stammbäume, Phylogenie.
• Methoden: Vergleichende Morphologie, Molekulargenetik, Embryologie.

Unterschied zwischen Fossilien und Pseudofossilien

Definition:

Unterschied zwischen Fossilien (Überreste oder Spuren einst lebender Organismen) und Pseudofossilien (nicht-biologische Strukturen, die fossilen Überresten ähneln).

Details:

• Fossilien: Beleg für vergangenes Leben (z.B. Knochen, Zähne, Spuren).
• Pseudofossilien: Nicht-biologische, oft anorganische Strukturen (z.B. Mineralbildungen).
• Unterschiede erkennen: Analyse der Struktur, Zusammensetzung und Entstehungsgeschichte.
• Fossilisation: Prozess der Erhaltung von organischem Material.