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Transcript

Hyperzyklus

Evolution der Lebewesen

  • Der eigene Stoffwechsel der Protobionten stellt einen wichtigen Schritt zum Leben dar
  • Trotzdem fehlt die Kombination von Nukleinsäuren und Proteinen
  • Früher übernahm die RNA die Replikation und Katalyse
  • Nun ist dies in DNA und Enzymproteinen aufgeteilt
  • Ribozyme und einfache Proteine könnten einen Kreislauf gebildet haben --> Hyperzyklus

Entstehung von Makromolekülen

  • Makromoleküle sind kennzeichnend für die Existenz von Lebewesen
  • Durch Tropfen der Ursuppe auf heißes Gestein sind Proteine, Zucker, Nukleotide, Polynukleotide und Kohlehydrate entstanden
  • Lösungen aus Polypeptiden, Nukleinsäure und Kohlehydrate bildeten kleine Reaktionsräume
  • Koazervate, Mikrosphären und Liposomen werden als Protobionten bezeichnet

Quellen

Bild: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c8/Miller-Urey-Experiment-2.png/400px-Miller-Urey-Experiment-2.png

http://www.kids-and-science.de/uploads/pics/Fotolia_4694616_XS.jpg

Text: Arbeitsblätter

http://www.spektrum.de/lexika/images/bio/f3f3515_w.jpg

http://images.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.spektrum.de%2Flexika%2Fimages%2Fbio%2Ff3f3515_w.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.spektrum.de%2Flexikon%2Fbiologie%2Fichthyostega%2F33626&h=310&w=560&tbnid=g6qq5GJgTMcG6M%3A&docid=txID-kv1vY9DkM&ei=32kmV9eHF8GKsgHK7p_oBQ&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=240&page=1&start=0&ndsp=9&ved=0ahUKEwiX8_Kn3rnMAhVBhSwKHUr3B10QMwg2KAEwAQ&bih=699&biw=1280

https://de.wikipedia.org/wiki/Evolution

http://www.helles-koepfchen.de/?suche=evolution%20von%20lebewesen

http://www.garten-treffpunkt.de/lexikon/moose.aspx

http://www.dbg-phykologie.de/pages/22PressemitteilungAlgeJahr2012.html

Chemische Evolution

Moose

  • Durch eine dünne Kutikula geschützt
  • Fortpflanzungsorgane besitzen Schutzschichten
  • Befruchtung der Eizellen durch Spermatozoiden --> nur im Wasser
  • Die befruchtete Eizelle verbleibt auf der Moospflanze und bildet eine Sporenkapsel

--> Entstehung weiblicher und männlicher Moospflanzen

Evolution der Landpflanzen

  • Experiment von Stanley Miller ahmte Uratmosphäre nach
  • Analyse ergab eine Vielzahl an organischen Stoffen
  • Erdball vor 100000 Jahren bedeckt mit organischen Substanzen
  • Ozeane entwickelten eine sehr konzentrierte Lösung (die Ursuppe)

Entstehung der Erde

  • Entwicklung aus wasserlebenden Grünalgen
  • Viele Grünalgen ( Einzeller) --> Aufnahme von lebensnotwendigen Stoffen
  • Keine Stützelemente (Wasserauftrieb)
  • Einzellige Grünalgen --> Vermehrung (Zweiteilung)
  • Vorfahren der Landpflanzen --> Armleuchteralgen (Grünalgen)

Wasserlebende Wirbeltiere

  • Wirbeltiere gehören zum Stamm der Chordatiere
  • Chordatiere lebten vor ca. 500 Mio. Jahren im Kambrium
  • Elastischer Stützstab (Chorda)
  • Heute lebendes Chordatier: Lanzettfischchen

-->Wenig cm lang, am Meeresboden im Sand, filtriert Meerwasser

  • Wirbeltiere --> keine Chorda mehr, sondern knöcherne Wirbelsäure
  • Ersten Wirbeltiere --> Schädel ohne Kiefer: Schleimfische und Neunaugen

Amphibien

Gefäßpflanzen

Amniontiere

  • Ihr Leitgewebe aus Xylem und Phloem --> Aufweisung von Tracheiden
  • Zellen --> Wassertransport auf langen Strecken

--> Hohe Biegefestigkeit der Pflanzen

  • Farne bilden Sporen

--> Aus jeder Spore --> ein Prothallium --> Ausbildung männl. Und weibl. Geschlechtsorgane

--> Entstehung einer neuen Farnpflanze aus der Zygote

  • Samenpflanzen --> Befruchtung der Eizelle  Entstehung von Samen
  • Einige Samenpflanzen --> verholzte Sprossachsen als weitere Angepasstheit

  • Die Erde entstand vor 4,6 Milliarden Jahren

-Bestand aus glühenden Gestein aus dem Weltraum

-Eisbrocken und Gestein aus dem Weltraum bildeten

Ozeane und Erdkruste

  • Immer größere Anziehungskraft bindet Gase

-Führte zur Uratmosphäre

  • Uratmosphäre heute gänzlich anders
  • Aus dieser Gruppe von Fischen --> ersten Amphibien
  • Alte Fossilien (Ichtyostega) --> ca. 350 Mio. Jahre alt

-->Kräftiges Skelett mit Schulter- und Beckengürtel

-->Haut enthält Schleim erzeugende Drüsen

-->Verhinderung der Austrocknung der Haut an der Luft

  • Fortpflanzung erfolgt im Wasser:

-->Larven tragen äußere Kiemen

-->Ausbildung der Lungen --> Metamorphose

  • Voraussetzung für ein ewiges Landleben --> Schutz der Eier und frühen Entwicklungsstadien vor Austrocknung
  • Reptilien und Vögel (Sauropsiden) -->bilden Eier aus --> geschützt durch wasserundurchlässige Schale
  • Während der frühen Entwicklungsstadien des Embryos entstehen Amnions (Schutzhülle) --> mit Flüssigkeit gefüllt
  • Reptilien besitzen eine schuppige Haut
  • Vögel und Säugetiere --> Federn bzw. Haare (Schutz vor Wärmeverlust)

Gliederung

Evolution der Wirbeltiere

Primäre Heterotrophie

  • Wirbeltiere besiedeln alle Lebensbereiche der Erde

--> Knöchernes Innenskelett mit einer Wirbelsäule

--> Schädelkapsel mit Gehirn

  • Stammgeschichte beginnt bei wasserlebenden Formen

  • Verlauf der Stammesgeschichte

Systematik der Tiere

Systematik der Pilze

Systematik der Pflanzen

  • Evolution der Wirbeltiere
  • Wasserlebende Wirbeltiere
  • Amphibien
  • Amniontiere
  • Evolution der Landpflanzen

Moose

Gefäßpflanzen

Systematik der Pilze

Gliederung

  • Mycobionta:

--> vielzellige Lebewesen

-->heterotrophe Ernährung

-->Zellwand aus Chitin

  • Schleimpilze:

--> Einzeller

--> amöboid beweglich

--> Ernährung durch Endozytose

--> Keine chitinhaltige Zellwand

  • Chitinpilze:

--> Körperbau aus Zellfäden (Hyphen) --> bilden das Mycel

--> Ausscheidung von Verdauungsenzymen der Zellen

--> Abbauprodukte dienen als Nahrung

  • Proteine und RNA- Moleküle mit Protobionten könnten der entscheidende Schritt zu Prokaryoten gewesen sein
  • Besaßen eine heterotrophe Ernährungsweise
  • Durch Mutation konnte der Prokariyot effizienter arbeiten
  • Unterlagen dem Selektionsprinzip

Entstehung der Fotosynthese

Systematik der Pflanzen

  • Grünalgen, Armleuchteralgen und Landpflanzen
  • Armleuchteralgen und Landpflanzen:

-->Nutzung von Chlorophyll a und b (Fotosynthesepigment)

-->Bildung von Stärke

-->Zellwände enthalten Zellulose

  • Landpflanzen (=Plantae) : Moose, Farne und Samenpflanzen
  • Farne & Samenpflanzen --> Leitgewebe mit Gefäßen
  • Samen der Samenpfl. --> Pflanzenembryo (+ Nahrungsquelle in einer Schutzhülle)
  • Entstehung der Erde
  • Chemische Evolution
  • Entstehung von Makromolekülen
  • Hyperzyklus
  • Primäre Heterotrophie
  • Entstehung der Fotosynthese
  • Endosymbiose
  • Hydrothermalquellen - Theorie
  • Horizontaler Gentransfer
  • Stammbaum
  • Eukarya

Endosymbiose

  • Trotz der organischen Stoffe in der Ursuppe, musste es zu einer Nahrungsknappheit gekommen sein
  • Stromatolithen belegen, dass die Fotosynthese früh entstanden sein muss
  • Der gebildete Sauerstoff durch die Fotosynthese reagierte mit Sedimenten und Gestein und reicherte die Atmosphäre an
  • Sauerstoff verursachte das 1.Massensterben
  • Anaerobe Bakterien konnten nur in Biotopen leben, andere passten sich an

Verlauf der Stammesgeschichte:

Systematik der Tiere

Hydrothermalquellen - Theorie

  • Alle Vielzeller sind aus bestimmten Gruppen der Protista hervorgegangen
  • Tiere --> viele Gemeinsamkeiten --> gehen auf einen einzigen Vorfahren zurück
  • Schwämme: einfach strukturiert

-->Bestehen aus zwei Schichten von begeißelten Zellen

  • Gewebetiere(Eumetazoa) --> gemeinsame Merkmale:

-Körperaufbau aus Abschluss-, Binde-, Muskel- und Nervengewebe

-Entwicklung aus einer Zygote

-Besitz eines Verdauungstraktes

  • Zellatmung ermöglichte eine effektivere Energieumwandlung
  • Zellen wurden größer und es bildeten sich abgegrenzte Reaktionsräume
  • Große Zellen konnten Bakterien aufnehmen und entwickelten sich zu Chloroplasten und Mitochondrien
  • Aus Prokaryotenzellen bildeten sich Eukaryotenzellen
  • Hydrothermalquellen (schwarze Raucher oder Lost City) befinden sich an oder in der Nähe von Kontinentalplattenkanten
  • Meerwasser dringt in die Erdkruste und wird erhitzt und tritt als schwarzes Wasser wieder hervor
  • Beide Typen sind dich besiedelt von Meerestieren und Algen
  • In beiden Schloten befanden sich Mikrokompartimente, welche auf die Entstehung von Leben hinweist

Eukarya

Horizontaler Gentransfer

Systematik der Tiere

Stammbaum

  • Auch die Eukarya sind aus prokaryotischen Vorläufern entstanden
  • Durch Endosymbiose nahmen große Zellen kleine auf und entwickelten sich zu Chloroplasten oder Mitochondrien
  • Eukarya haben keinen nennenswerten horizontalen Gentransfer
  • Zu den Eukaryoten gehören z.B. Pflanzen oder Tiere
  • Sie haben den Sammelbegriff Protisten
  • Aus den prokaryotischen Vorläufern bildeten sich zwei Gruppen: 1. Bacteria und 2. Archea

--> werden als Domänen bezeichnet

  • Die Vorläufer sind nicht bestimmbar
  • Zu den Archeaen gehören Lebewesen, die von Prokaryoten abstammen und in extremen Lebensräumen leben
  • Zu den Bacteria gehören Lebewesen, die häufiger vorkommen, wie z.B. Lepra
  • Nesseltiere und Rippenquallen bestehen aus zwei Zellschichten

-->Radiärsymmetrisch

-->Ausbildung eines Verdauungstraktes

  • Alle anderen Tiere --> bilateralsymmetrisch
  • Bilateria --> Ausbildung komplexer Organe( Muskeln, Ausscheidungsorgane)
  • In zwei Gruppen: Protostomia(„Urmündern“) und Deuterostomia(„Neumündern“)
  • Protostomia: Entwicklung des Urmundes zum Mund( Krebstiere,Weichtiere…)
  • Deuterostomia: Entwicklung eines neuen Mundes, Urmund zum After(Anus)

  • Prokaryoten haben jeden Lebensraum besiedelt
  • Vermehren sich durch Zweiteilung
  • Unter günstiger Voraussetzung bilden sie Plasmabrücken zum Transferieren von genetischem Material
  • Mechanismus des Austausches wird Konjugation genannt
  • Durch Übertragung von nicht gleichen Arten konnten unterschiedliche Entwicklungslinien entstehen
  • Des Weiteren kann durch Transformation und Transduktion Gen-Material weitergegeben werden
  • Dieser horizontaler Gentransfer ermöglicht das Leben in unterschiedlichen Umgebungen
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