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
--> 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
--> vielzellige Lebewesen
-->heterotrophe Ernährung
-->Zellwand aus Chitin
--> Einzeller
--> amöboid beweglich
--> Ernährung durch Endozytose
--> Keine chitinhaltige Zellwand
--> 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