#import "@preview/grape-suite:1.0.0": exercise #import exercise: project #set text(lang: "de") #show: project.with( title: [Evolution: Artbegriff und Artenbildung], seminar: [Biologie Q2], show-outline: true, author: "Erik Grobecker", date: datetime(day: 26, month: 1, year: 2025), ) #show "->": sym.arrow #show "=>": sym.arrow.double In diesem Dokument arbeite ich alles auf was ich den letzten *7 Schultagen* in Biologie verpasst habe. = Artbegriff und Artenbildung == Artbegriff - Unterscheidung der Art nach _äußerlichen Merkmalen_ -> *morphologischer Artbegriff* - Kontra: oft nicht eindeutig - viele Individuen gehören einer Art an wenn sich wesentliche Körpermerkmale geteilt werden - Fortpflanzungsfähigkeit als Kriterium -> *biologischer Artbegriff* - Individuen gehören zur selben Art, wenn sie sich untereinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen zeugen können. - *reproduktive Isolation*: Genfluss zwischen verschiedenen Arten ist unterbunden (Kinder sind unfruchtbar) #pagebreak() == Artenbildung === Fortpflanzungsbarrieren Durch Fortpflanzungsbarrieren führte es zu Bildung neuer Arten durch reproduktive Isolation, bei diesen wird unterschieden zwischen: - *Präzygotische Barrieren* - Barrieren die vor der Bildung der Zygoten #footnote[Zelle, welche aus Ei- und Spermienzelle entsteht, siehe #link("https://de.wikipedia.org/wiki/Zygote")[Wikipedia]] wirksam sind - _Habitatisolation_: Mitglieder der selben Art haben sehr verschiedene Habitate -> kommt nicht zum Austausch - _zeitliche Isolation_: Pflanzenarten blühen zu verschiedenen Tages- oder Jahreszeiten -> gegenseitige Bestäubung wird verhindert - _Verhaltensisolation_: Verschiedenes Verhalten wie anderer Gesang und andere Balzrituale bei Vogelarten führen zur Isolation - _mechanische Isolation_: Begattungsorgane sind inkompatibel, z.B. bei Spinnen -> Isolation - _gametische Isolation_: artfremde Spermien reagieren nicht auf Lockstoffe & fehlende Struktur zum eindringen in Eizelle -> Isolation (bei Fischarten welche Laich ins Wasser geben) - *Postzygotische Barrieren* - _Hybridsterblichkeit_: Hohe Sterblichkeitsrate bei verschmolzenen Zygoten @fn-zygote -> keine/sehr seltene Fortpflanzung - _Hybridsterilität_: Nachfahren sind steril (können keine Kinder bekommen) -> keine weitere Fortpflanzung - _Hybridzusammenbruch_: Vitalitäts-/Fruchtbarkeitsprobleme in späteren Generationen -> keine weitere Fortpflanzung #pagebreak() === Allopatrische Artbildung // - Aufspaltung einer Population (z.B. durch Landmasse) // - verschiedene Entwicklung der beiden Parteien durch verschiedene Selektion etc. // - Unterarten: verschieden entwickelte Arten unter welchen fruchtbare Kreuzungen hervorkommen können // - Hybridzonen: Zonen in welchen beide Unterarten vorkommen und Hybride bilden Artbildung ist *allopatrisch*, wenn eine Population durch geographische Faktoren wie eine Landmassen, Berge, etc. aufgespalten wird, nach dieser *Separation* entwickeln sich die getrennten Teile der Art anders, wodurch andere Arten entstehen.\ Sollten sich diese Arten untereinander kreuzen können, mit fruchtbaren Nachfolgern, handelt es sich um *Unterarten*.\ Zonen in welchen zwei _Unterarten_ sich treffen und *Hybride* zeugen, werden *Hybridzonen* genannt. === Sympatrische Artbildung // - Partner mit ähnlichen äußerlichen Merkmalen werden für Paarung bevorzugt, andere werden ausgeschlossen (nur A mit A und B mit B) // - Polyploidie: Zahl der Chromosomensätze bei Pflanzen vergrößert sich durch Fehler bei Zellteilung // - aus einer diploiden Zelle (2n #footnote[$n$ steht für Chromosomensätze]) wird eine tetraploide Zelle (4n) // - $4n$ kann sich mit $4n$ kreuzen, $2n$ mit $2n$, 4n aber nicht mit $2n$ (da daraus sterile $3n$ entsteht) // - eine neue Art entsteht (4n) // - es gibt polyploide Pflanzen (Weizen, Baumwolle, etc.) -> höhere Toleranz zu Umweltfaktoren -> höherer Energiebedarf bei Fortpflanzung *Sympatrische Artbildung* ist, wenn Partner mit bestimmten äußerlichen Merkmalen anderen vorgezogen werden, welche diese nicht besitzen.\ *Polyploidie* ist, wenn sich bei Pflanzen die Anzahl der Chromosomensätze verändert (z.B. von $2n$ zu $4n$ #footnote[$n$ steht für Chromosomensätze]), bei diesen kann sich die ursprüngliche Art ($2n$) nicht mehr erfolgreich mit der mutierten ($4n$) paaren, da die Kreuzung ($3n$) steril ist.