7742021
| Question | Answer |
| chemische Evolution | Als chemische Evolution bezeichnet man den nicht vollständig bekannten Mechanismus der Entstehung von Lebewesen aus organischen Stoffen. |
| chemische Evolution Definition | Die Bildung von Biomolekülen und deren Vorläufern als Voraussetzung für die Entstehung des Lebens und eine biologische Evolution |
| Miller-Experiment | Miller-Experiment: Von dem amerikan. Biochemiker S.L. Miller 1953 erstmals durchgeführtes Experiment zur Simulation präbiotischer Synthesen (abiotische Synthese, chemische Evolution) in einer künstlichen Uratmosphäre. |
| Miller-Experiment Ablauf | Dabei werden vermutete Komponenten der Uratmosphäre – Ammoniak, Wasserstoff, Methan und Wasser ( ä chemische und präbiologische Evolution ) – elektrischen Funkenentladungen ausgesetzt, die Blitzschläge simulieren. Die in der Kälte kondensierten Gase werden dann in einer Wasserfalle (dem „Urozean“; Urozean) aufgefangen, durch Erhitzen wieder in die Uratmosphäre gebracht und erneut Funkenentladungen ausgesetzt ( vgl. Abb. ). Wenn das System über eine Woche lang unter den künstlichen Bedingungen der Uratmosphäre gehalten wird, bildet sich in der wäßrigen Phase ein komplexes Gemisch organischer Verbindungen, worunter sich auch eine Reihe von einfachen Fettsäuren, Zuckern und Aminosäuren befinden |
| Miller-Experiment Aufbau (Bild) | |
| Biogenese | Biogenese bezeichnet in der Biologie das Entstehen einer biologischen Struktur oder eines neuen Organismus – unter der Grundvoraussetzung, aus existierenden Lebensformen zu entstehen. Ein Beispiel hierfür sind Vögel, die Eier legen, aus denen wiederum Vögel schlüpfen. |
| Abiogenese | Abiogenese besagt, dass Leben unter bestimmten (größtenteils noch unbekannten) Umständen auch aus Nicht-Lebendigem entstehen könne. Bis zum 19. Jahrhundert glaubte man allgemein auf Grund der Beobachtung, dass Maden oder Schimmelpilze scheinbar spontan auftraten, wenn organische Stoffe sich selbst überlassen werden, dass die spontane Entstehung von Leben aus toter Materie ein alltäglicher Prozess sei. Dies wurde im 19. Jahrhundert insbesondere durch Louis Pasteur widerlegt, indem er zeigte, dass die Organismen, von denen bis dahin geglaubt wurde, sie entstünden spontan aus toter Materie, in Wirklichkeit aus biologischen Vorläuferorganismen entstanden sind. Man hat auch bis heute nie beobachtet, dass Leben neu entstanden ist. |
| Gesetz der Biogenese | Omne vivum ex vivo (Latein: „Alles Lebendige [kommt] aus Lebendigem Leben entsteht in seinen gegenwärtigen Formen nicht spontan aus Nicht-Lebendigem |
| Protobiont | Ein Protobiont ist ein hypothetischer Vorläufer des (einzelligen) Lebens. |
| Woraus besteht ein Protobiont? | Er besteht aus einer Lipidmembran, abiotisch gebildeten Proteinen und Nukleinsäuren, sowie einem einfachen Apparat zur Energiegewinnung und zur Informationsübertragung. |
| Protobiont Eigenschaften | Aufgrund der Beschaffenheit der Erde vor 4 Milliarden Jahren muss der Urorganismus anaerob (Leben ohne Sauerstoff), hyperthermophil (hohe Temperaturen (45–80 °C) zu bevorzugend), halophil (in Umgebungen mit erhöhter Salzkonzentration lebend)und chemolithoautotroph (Selbsternährung- Organismen nutzen auch chemische Stoffumsetzungen als Energiequelle) gewesen sein. |
| Endosymbiontentheorie | Nach der Endosymbiontentheorie nimmt man an, dass sich die Eukaryoten aus den Prokaryoten entwickelt haben. Die Endosymbiontentheorie besagt, dass Eukaryoten dadurch entstanden sind, dass prokaryotische Vorläuferorganismen eine Symbiose eingegangen sind. |
| Endosymbiontentheorie vereinfacht | Vereinfacht gesprochen besagt die Theorie, dass im Laufe der Entwicklung des Lebens einzellige Lebewesen durch ein anderes einzelliges Lebewesen aufgenommen und zu Bestandteilen der Zelle eines so entstandenen höheren Lebewesens wurden. Im Laufe der Evolution entstanden so immer komplexere Lebewesen. Auch Bestandteile menschlicher Zellen gehen ursprünglich auf einzellige Lebewesen zurück, die zu einem Bestandteil der Zellen wurden. |
| Phagocytose-Hypothese | Große Bakterien "fressen" kleine Bakterien, dieser Vorgang wird als Phagocytose bezeichnet. Im Laufe der Evolution hatten einige Bakterien die Fähigkeit entwickelt, sich gegen ein solches "Auffressen" zu schützen, sie waren immun gegen die Verdauungsenzmye der räuberischen Bakterien. Wenn beide Partner von einer solchen Lebensgemeinschaft profitieren, bezeichnet man das als allgemein als Symbiose. Lebt der kleinere Partner im Innern des größeren, spricht man von einer Endosymbiose. |
| Endosymbiontentheorie | So etwas ähnliches muss vor Milliarden Jahren passiert sein, als die Eukaryoten entstanden. Ein großer Prokaryot hat kleinere Bakterien aufgenommen, konnte diese aber nicht verdauen. Sie lebten im Innern des Wirtes weiter und versorgten ihn mit Energie in Form von ATP oder anderen energiereichen Verbindungen. Aus Bakterien, die organische Nährstoffe abbauen und in ATP umwandeln konnten, wurden dann im Laufe der Zeit die Mitochondrien, und aus Blaualgen (Cyanobakterien), die ATP durch Photosynthese herstellen konnten, wurden im Laufe der Zeit die Chloroplasten. |
| Kennzeichen von Lebewesen | 1. Bewegung aus eigener Kraft 2. Stoffwechsel (Stoffaufnahme, -umbau, -abgabe) 3. Wachstum 4. Entwicklung (eigene Entwicklung und Entwicklung über viele Generationen (Evolution)) 5. Fortpflanzung und Vererbung 6. Reizbarkeit (Aufnahme, Speicherung und Verarbeitung von Information; Reaktion) 7. Aufbau aus Zellen |
| Biologische Evolutionstheorie | Eine biologische Evolutionstheorie beschreibt und erklärt die Entstehung und Veränderung der Arten als Ergebnis der organismischen Evolution, d. h. eines Entwicklungsprozesses im Laufe der Erdgeschichte, der stattgefunden hat und andauert. |
| Darwinismus | Als Darwinismus bezeichnet man das Theoriensystem zur Erklärung der Artentransformation (Evolution) von Charles Darwin, wobei insbesondere die natürliche Auslese, d. h. das Selektionsprinzip, im Vordergrund steht. |
| Art(begriff) | Die Art, auch Spezies oder Species (abgekürzt oft spec., von lateinisch species ‚Art‘) ist die Grundeinheit der biologischen Systematik. Jede biologische Art (Spezies) ist ein Resultat der Artbildung. |
| Typologischer Artbegriff | Typologischer Artbegriff: zu einer Art gehören alle Individuen, die in ihrem wesentlichen Merkmalen untereinander und mit ihren Nachkommen übereinstimmen |
| Grundlagen der heutigen Evolutionslehre (nach Darwin) | Lebewesen entwickeln sich genetisch weiter, in dem ihre Gene mutieren. Positive Veränderungen setzten sich durch, negative Entwicklungen wurden durch den Konkurrenzkampf ausgerottet. |
| Charles Darwin | Charles Robert Darwin war ein britischer Naturwissenschaftler und lebte von 1809 bis 1882. Darwin schrieb seine Erkenntnisse in dem Buch "On the Origin of Species" nieder, zu Deutsch: "Die Entstehung der Arten". |
| Artbildung/Speziation | Die Artbildung (Speziation; engl. speciation) – das Entstehen neuer biologischer Arten – ist eine der wichtigsten Folgen der Evolution und eine der zentralen Fragen der Evolutionstheorie. Das Gegenstück zur Artbildung ist das Aussterben einer Art. |
| Genetischer Artbegriff | Genetischer Artbegriff: zu einer Art gehören alle Individuen, die potentiell zu einem gemeinsamen Genpool gehören und reproduktiv von anderen Populationen getrennt sind |
| Artbegriffe | • Typologischer Artbegriff: zu einer Art gehören alle Individuen, die in ihrem wesentlichen Merkmalen untereinander und mit ihren Nachkommen übereinstimmen • Genetischer Artbegriff: zu einer Art gehören alle Individuen, die potentiell zu einem gemeinsamen Genpool gehören und reproduktiv von anderen Populationen getrennt sind |
| Allochrone Artbildung | nichtspaltende Artbildung, führt nicht zur Artvermehrung |
| Synchrone Artbildung | Synchrone Artbildung: spaltende Artbildung, führt zur Vermehrung von Arten |
| Allopatrische Artbildung | Durch Isolation hervorgerufene Trennung eines Genpools und Ausbildung von Teilpopulationen mit anschließender Separation des Genpools › erst Isolation, dann Separation |
| Sympatrische Artbildung | durch genetische Isolation hervorgerufen, Artbildung ohne direkte Separation hauptsächlich im Pflanzenreich 2n (diploid) über Polyploidisierung › 4n (tetraploid) › Meiose: 2n x 2n › Zygote: 4n › 4n x 2n (Autosomen) › Meiose: 2n x 1n › Zygote: 3n (triploid) › erst Separation, dann daraus folgend Isolation |
| Evolutionsfaktor Definition | Als Evolutionsfaktor bezeichnet man in der Biologie Prozesse, durch die der Genpool – das ist die Gesamtheit aller Genvariationen in einer Population – verändert wird |
| Evolutionsfaktoren | Die wesentlichen Evolutionsfaktoren sind Rekombination, Mutation, Selektion und Gendrift. |
| Rekombination | die durch die Meiose bei der Keimzellenbildung und die Kernverschmelzung bei der Befruchtung erfolgt, werden die Erbanlagen der Eltern neu kombiniert, so dass Nachkommen mit individuellen (einzigartigen) Kombinationen von Erbanlagen entstehen. Bei der Rekombination bleiben die relativen Häufigkeiten der Erbanlagen in einer Population unverändert, aber die (insbesondere phänotypische) Variabilität der Individuen in einer Population wird wirksam erhöht. Rekombination findet bei ungeschlechtlicher Fortpflanzung nicht statt und ist auch nicht wirksam zwischen eineiigen Zwillingen, die aus einer gemeinsamen befruchteten Eizelle entstehen. |
| Mutation | • Durch Mutationen, spontane Veränderungen der Basensequenzen der DNA, entstehen fortwährend neue Erbanlagen. Findet eine Mutation in einer Zelle statt, aus der später Keimzellen hervorgehen, so wird die veränderte Erbanlage über die befruchtete Eizelle auf die Nachkommen übertragen und verändert damit den Genpool der Population. Die neue Erbanlage führt zu Merkmalsausprägungen, die bisher in der Population nicht vorkamen. Ob es zu einer nachhaltigen Veränderung des Genpools kommt, hängt entscheidend davon ab, wie die Selektion auf die neue Merkmalsausprägung wirkt. Erbanlagen, die zu nachteiligen Merkmalsausprägungen führen, verschwinden wieder aus dem Genpool oder bleiben selten |
| Selektion | • Die Selektion ist die natürliche Auslese durch die Umwelt. Eine Voraussetzung für Selektion ist die durch Rekombination und Mutation verursachte Variabilität in einer Population. In den meisten Populationen werden viel mehr Nachkommen erzeugt, als in ihrem Lebensraum überleben können. So sterben viele Individuen einer Generation, bevor sie sich fortpflanzen können, oder bekommen weniger Nachkommen als andere Individuen mit vorteilhafteren Merkmalsausprägungen. Die Individuen leisten also einen unterschiedlichen Beitrag zum Genpool der Folgegeneration. Die relativen Häufigkeiten der Erbanlagen mit günstigen Merkmalsausprägungen nehmen in der Population zu, während die relativen Häufigkeiten der Erbanlagen mit ungünstigen Merkmalsausprägungen abnehmen. |
| Gendrift | • Unter Gendrift versteht man eine zufallsbedingte Änderung des Genpools. Sie ist in kleinen Populationen wirksamer als in großen. So kann zum Beispiel bei einer Naturkatastrophe oder einer Seuche eine Gruppe von Trägern bestimmter Merkmale plötzlich aussterben. Es breitet sich der überlebende Teil der Population mit etwas anderer genetischer Zusammensetzung aus, beim zufälligen Überleben von Individuen mit nachteiligen Erbanlagen breiten sich sogar diese aus. Ein weiteres Beispiel für Gendrift ist die Besiedlung eines neuen Lebensraums durch eine kleine Gründerpopulation. Die neue Population weist die Häufigkeitsverteilung der Erbanlagen der Gründerpopulation auf, die sich zufallsbedingt von der der Stammpopulation unterscheiden. |
| Evolutionsfaktoren im weiteren Sinne | Evolutionsfaktoren im weiteren Sinne sind auch • Migration, • Genfluss, • Isolation, • Horizontaler und Vertikaler Gentransfer und • Hybridisierung. |
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