Biologie

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  Die Wissenschaft von den Lebewesen
• Kennzeichen des Lebendigen


  • Reizbarkeit
  • Fortpflanzung bzw. Vermehrung
  • selbstständige Bewegung
  • Wachstum
  • Entwicklung
  • Stoffwechsel
  • Aufbau aus Zellen
• Viren als Grenzfall: kein eigener Stoffwechsel, keine Bewegung, kein Wachstum, keine eigene Fortpflanzung, kein zellulärer Aufbau => keine Lebewesen
• Evolution


  Alle Veränderungen, durch die das Leben auf der Erde von seinen ersten Anfängen zu seiner heutigen Vielfalt gelangt ist
• Biologische Art


  Alle Individuen einer Art können sich miteinander fortpflanzen und fortpflanzungsfähige Nachkommen erzeugen
• Morphologische Art


  Lebewesen, die in allen wesentlichen Merkmalen untereinander und mit ihren Nachkommen übereinstimmen
• Population


  Mitglieder einer Art, die zur gleichen Zeit in einem begrenzten Gebiet leben und sich untereinander fortpflanzen
• Ca. 1.5 Mio. bekannte Arten, Schätzungen: insgesamt etwa 10-100 Mio. rezente (=momentan existierende) Arten, große Bedeutung besitzen Fossilien, Arten wandeln sich allmählich im Laufe der Erdgeschichte =>Veränderlichkeit der Arten
• Autotroph


  Lebewesen können aus energiearmen, anorganischen Substanzen energiereiche, organische Substanzen aufbauen (Photosynthese)
• Heterotroph


  Lebewesen nehmen energiereiche, organische Substanzen auf
• Reiche der Lebewesen


  • Reich der kernlosen Einzeller (Prokaryoten)
  • Reich der echten Einzeller (Protisten, Eukaryoten)
  • Reich der Pilze (Eukaryoten)
  • Reich der Pflanzen (Eukaryonten)
  • Reich der Tiere (Eukaryoten)
• Reich der kernlosen Einzeller (Prokaryoten)

  • Organisation: Einzeller, Zellaufbau: kein Zellkern, Ernährungsform: autotroph oder heterotroph
• Reich der echten Einzeller (Protisten, Eukaryoten)

  • Organisation: Einzeller, Vielzeller, Zellaufbau: mit Zellkern, Zellwände aus Chitin, Ernährungsform: heterotroph
• Reich der Pilze (Eukaryoten)

  • Organisation: Einzeller, Vielzeller, Zellaufbau: mit Zellkern, Zellwände aus Chitin, Ernährungsform: heterotroph
• Reich der Pflanzen (Eukaryonten)


  • Organisation: Vielzeller, Zellaufbau: Zellkern, Zellen mit stabilen Zellwänden aus Zellulose, Ernährungsform: autotroph (Fotosynthese)
• Reich der Tiere (Eukaryoten)


  • Organisation: Vielzeller, Zellaufbau: Zellkern, Zellen ohne stabile Zellwände, diploide Körperzellen, haploide Keimzellen, Ernährungsform: heterotroph
• Die Systematik beschäftigt sich mit der Beschreibung, Benennung und Ordnung der Lebewesen. Ihr Begründer, Carl von Linné, führte die binäre Nomenklatur ein, nach der jedes Lebewesen einen Gattungs- und Artnamen erhält (z. B. Homo sapiens).
• Taxonomie-Konzept


  • Art
  • Gattung
  • Familie
  • Ordnung
  • Klasse
  • Stamm
• Wirbeltiermerkmale: Innenskelett mit einer Wirbelsäule als zentrale Körperstütze und einen Schädel, Körpergliederung in Kopf, Rumpf, (teilweise) Schwanz, meist zwei Paar Gliedmaßen (Ausnahmen!), Geschlossener Blutkreislauf, Nervensystem mit Gehirn und Rückenmark.
• Gen


  Ein bestimmter Abschnitt auf der DNA, der die Informationen für ein charakteristisches Protein enthält
• Genotyp


  Gesamtheit der Gene eines Individuums
• Phänotyp


  Merkmalsausprägung, äußeres Erscheinungsbild
• Allel


  Verschiedene Varianten eines Gens
• Genpool


  Umfasst alle Allele, die in einer bestimmten Population auftreten
• Mechanismen der synthetischen Evolutionstheorie

  1. Überschuss an Nachkommen

  2. Genetische Variation: Mutation, Rekombination

  3. Intra- und interspezifische Konkurrenz

  4. Natürliche Selektion: Stabilisierende Selektion, Gerichtete/richtende Selektion, Aufspaltende/disruptive Selektion

  5. Reproduktive Isolation

  6. Artentstehung
• Präadaptation: Bei sich verändernden Umweltbedingungen besitzen Mutanten mit zufälliger Präadaptation = „Vorausanpassung" einen Vorteil.
• Formen der Selektion


  • Stabilisierende Selektion
  • Gerichtete/richtende Selektion
  • Aufspaltende/disruptive Selektion
• Allopatrische Artbildung


  1. Separation führt zur Trennung von Teilpopulationen

  2. Unterbrechung des Genflusses zwischen den Teilpopulationen

  3. Unabhängige Entwicklung der beiden Teilpopulationen

  4. Bildung von Rassen

  5. Genetische Isolation: Bildung neuer Arten
• Sympatrische Artbildung


  1. Präzygotische Isolation: Verhaltensisolation, zeitliche Isolation, morphologische Isolation

  2. Postzygotische Isolation: Sterilität, Embryonen sind nicht lebensfähig, Hybride haben geringere reproduktive Fitness
• Die Entstehung der beiden Specht-Arten aus einer Art ist auf einschneidende Klimaveränderungen in der Vergangenheit zurückzuführen.
• nn


  sie
• auf


  gemeinsame
• Vorfahren


  zurückführen
• Ihre ökologischen Nischen zeigen aber deutliche Unterschiede
• Grünspechte suchen ihre Nahrung, hauptsächlich Ameisen, am Boden
• Grauspechte ernähren sich von Insekten und deren Larven in morschen Bäumen
• Schnabel und Zunge zeigen spezielle Anpassungen an die Nahrungsnische
• Entstehung der beiden Specht-Arten aus einer Art

  1. Einschneidende Klimaveränderungen in der Vergangenheit

  2. Rückzug der Gletscher

  3. Wiederbesiedelung der Gebiete

  4. Vermischung der Populationen blieb aus

  5. Artaufspaltung
• Allopatrische Artbildung


  Artaufspaltung durch geografische Isolation