Zusammenfassung: Evolutionslehre (Teil 2)

Fach Fach

Klasse 12

Autor Simplexi

Veröffentlicht am 09.12.2018

Schlagwörter

Evolution Evolutionslehre Homologie Analogie DNA-Hybridisierung Beweise der Evolution

Zusammenfassung

Dies ist die Fortsetzung der Zusammenfassung für das Fach Biologie in der 12. Jahrgangsstufe. In diesem Teil werden folgende Themen angesprochen: Homologie, Analogie, molekulare Homologie und Beweise der Evolution.
"Biologische Ähnlichkeit" Homologie und Analogie Ähnlichkeit von Strukturen oder Funktionen von Lebewesen können entweder auf eine gemeinsame Abstammung oder auf Anpassung an gleiche Lebensbedingungen zurückgeführt werden. Nahe Verwandtschaft macht sich oft durch große Ähnlichkeiten in vielen einzelnen Merkmalen bemerkbar, allerdings müssen sich Verwandte nicht unbedingt ähnlich sehen. Geht die Ähnlichkeit auf eine enge Verwandtschaft zurück, dann spricht man von Homologie.
Homologien beruhen auf gemeinsamer Erbinformation, der Grundbauplan kann infolge unterschiedlicher Funktionen aber abgewandelt sein. Kriterien für die Homologie sind: Kriterium der Lage: gleiche Lage im Körper Kriterium der spezifischen Qualität: gleiche Bau- und Materialeigenschaften Kriterium der Stetigkeit: Übergangsformen in der ontogenetischen (individuellen) Entwicklung bei verwandten oder ausgestorbenen Arten. Die einfachste Erklärung für Homologien beruht auf der Abstammung von gemeinsamen Vorfahren und belegt somit stammesgeschichtliche (phylogenetische) Verwandtschaft Geht die Ähnlichkeit jedoch auf ähnliche Selektionsbedingungen zurück, spricht man von Analogie. Hier fanden voneinander unabhängige Evolutionsvorgänge statt. Abstammungsähnlichkeiten müssen von Funktionsähnlichkeiten unterschieden werden. Analogien sind Ähnlichkeiten bei verschiedenen Lebewesen, die durch gleiche Funktion bedingt sind, sich aber nicht von gemeinsamen Vorfahren herleiten lassen. Analoge Strukturen besitzen einen unterschiedlichen Grundbauplan und beweisen daher keine gemeinsame Abstammung. Aufgrund gleicher ökologischer und physiologischer Anforderungen können sie aber eine sehr ähnliche Gestalt entwickelt haben. Man spricht auch von Konvergenz. "Molekulare Homologie" Die DNA-Basensequenz und die Aminosäuresequenz stimmen bei nah verwandten Arten größtenteils überein. Man kann dadurch einen Stammbaum verschiedener Lebewesen erstellen, der auf Änderungen in der Aminosäuresequenz zurückgeht, da jede Änderung auf eine Mutation in der DNA-Struktur zurückgeht. Je mehr Änderungen aufzufinden sind, desto mehr Mutationen haben fanden statt. Die Verwandtschaft ist dementsprechend geringer. Andersherum bedeuten Übereinstimmungen der Aminosäuresequenzen einen hohen Verwandtschaftsgrad. Man kann homologe DNA-Abschnitte verschiedener Lebewesen direkt miteinander vergleichen. Der direkte Vergleich der DNA ist die unmittelbarste Bestimmung des Verwandtschaftsgrades, denn je mehr Änderungen vorhanden sind, desto mehr Mutationen haben stattgefunden. DNA-Hybridisierung Eine Art um die DNA zu vergleichen, ist die DNA-Hybridisierung. Hierbei wird DNA zweier Arten zunächst getrennt fragmentiert und erhitzt, bis die Wasserstoffbrücken aufbrechen und sich die komplementären Stränge trennen. Anschließend werden die Einzelstränge der verschiedenen Arten zusammengebracht. Bei der nachfolgenden Abkühlung lagern sich komplementäre Sequenzen zu Hybrid-Doppelsträngen zusammen. Je näher verwandt die DNA ist, desto größer ist die Zahl der Wasserstoffbrücken und desto höher muss in einem weiteren Schritt die Temperatur sein, um die Stränge erneut zu trennen. Je höher die Schmelztemperatur, desto höher ist die genetische Ähnlichkeit und damit die Verwandtschaft der verglichenen Arten. "Belege für die Evolutionstheorie" Rudimentäre Organe: Organe, die im Verlauf der Evolution ihre Funktion verloren haben, aber noch als Reste vorhanden sind Atavismen: in Ausnahmefällen auftretende ursprüngliche Merkmale bei einzelnen Lebewesen lebende Brückentiere gemeinsame Parasiten bei verschiedenen Tierarten homologe Verhaltensweisen Ergebnisse der Pflanzen- und Tierzüchtung Fossilien: Übergangsformen (Brückentiere) tragen Merkmale verschiedener Tiergruppen Biogenetische Grundregel von Ernst Haeckel Embryonen von Wirbeltieren sehen sich im frühen Stadium ähnlich. Bestimmte Merkmale werden während Embryonalentwicklung angelegt, obwohl sie im Erwachsenenstadium nicht mehr erscheinen (z.B. Schwanzanlage). Die Ontogenese ist laut Haeckel eine „kurze, schnelle und unvollständige Wiederholung der Stammesgeschichte“