Evolutionsbiologie: mit 24 Tabellen
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| Format: | Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer
2007
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| Ausgabe: | 2., vollst. überarb. und erw. Aufl. |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1 Evolutionsbiologie: Geschichte und Fundament............ 1
1.1 Geschichte der Naturerkenntnis und der Evolutionstheorie..... 2
1.1.1 Die Antike: Griechenland und Rom........................ 2
1.1.2 Das Mittelalter......................................... 5
1.1.3 Die Renaissance ...................................... 5
1.1.4 Systematische Biologie ................................. 8
1.1.5 Die Evolutionsvorstellung entsteht......................... 9
1.1.6 Das Zeitalter der Aufklärung............................. 11
1.1.7 Ein Kapitel für sich: Charles Darwin....................... 15
EXKURS: Darwins Weltreise............................. 17
1.1.8 Ernst Haeckel und die Auseinandersetzungen in Deutschland .... 27
1.1.9 Die Bedeutung der Genetik.............................. 30
1.1.10 Denkansätze im 20. Jahrhundert.......................... 31
1.2 Wissenschaften, die zum Fundament der Evolutionsbiologie
beigetragen haben .................................... 33
1.2.1 Biogeographie........................................ 33
1.2.1.1 Adventivorganismen
1.2.1.2 Inseln - Endemiten.................................... 37
1.2.1.3 Plattentektonik - Relikte................................ 37
1.2.2 Paläontologie......................................... 41
j
1.2.2.1 Methoden der Altersbestimmung ......................... 44
1.2.2.2 Kontinuierliche Veränderungen in der Erdgeschichte .......... 47
1.2.2.3 Umwandlungsreihen ................................... 48
1.2.2.4 Fossile Übergangsformen ............................... 49
1.2.3 Vergleichende Anatomie und Systematik, Artkonzepte ......... 51
1.2.3.1 Homologie-Kriterien................................... 55
1.2.3.2 Analogie, Konvergenz, Homoplasie........................ 57
1.2.3.3 Artkonzepte.......................................... 58
1.2.4 Entwicklungsbiologie .................................. 61
1.2.5 Biochemie/Zellbiologie ................................. 65
1.2.5.1 Aufbau der Makromoleküle und der Biomembran............. 65
1.2.5.2 Organisation der Grundstoffwechselwege ................... 66
1.2.5.3 Sekundärstoffe____.................................... 67
1.2.5.4 Aufbau der ZeHen..................................... 68
1.2.6 Verhaltensbiologie..................................... 70
Inhaltsverzeichnis
EXKURS: Kreationismus____............................ 74
1.2.7
2
2.1 Präkambrium ........................................ 79
2.1.1 Ediacara-Fauna: präkambrische Vielzeller................... 79
2.2 Paläozoikum (Erdaltertum) ............................. 83
2.2.1 Kambrium........................................... 83
2.2.1.1
Kambrische Explosion.................................. 85
; ..... ...... .......... -..... -i
1 EXKURS: Carbonatmineralien: von Organismen hervorgebracht <
j
2.2.1.2
2.2.1.3 Brachiopoda: Nr. 2 der kambrischen Fossilien ............... 90
2.2.1.4 Archaeocyatha: Nr. 3 der kambrischen Fossilien - Riffbildner ... 91
2.2.1.5 Weitere Wirbellose der kambrischen Meere.................. 92
2.2.1.6 Conodonta.......................................... 95
2.2.1.7 Ursprung der Wirbeltiere ............................... 96
2.2.2 Ordovizium.......................................... 97
2.2.2.1 Riffbildner im Paläozoikum ............................. 98
EXKURS: Plattentektonik - Gebirgsbildung
2.2.2.2 Weitere Meeresorganismen im Ordovizium.................. 101
EXKURS: Massenaussterben............................. 106
2.2.3 Silur ............................................... 109
2.2.3.1 Agnatha............................................. 112
2.2.3.2 Pflanzen ragen in die Luft............................... 113
EXKURS: Eiszeitliche Geschiebe - Fenster in die Vergangenheit
ι
2.2.4 Devon.............................................. 117
EXKURS: Hunsrückschiefermeer. Einblicke in die marine
Lebenswelt vor fast 400 Mio. Jahren ___.................... 118 ;
{ EXKURS: Devonische Riffe in der
Inhaltsverzeichnis
2.2.4.1 Ammonoida ......................................... 121
2.2.4.2 Gnathostomata und Landgang der Wirbeltiere ............... 124
2.2.4.3 Pflanzen erobern das Land.............................. 126
2.2.5 Karbon ............................................. 129
2.2.5.1 Die Tierwelt im Karbon ................................ 130
2.2.5.2 Der Steinkohlenwald................................... 134
2.2.6 Perm............................................... 137
EXKURS: Vor 290 Mio. Jahren: Haie und Lungenfische !
in der Pfalz.......................................... 138 !
2.2.6.1 Die Tierwelt im Perm .................................. 140
2.2.6.2 Die Pflanzenwelt im Perm............................... 140
і
2.2.6.3 Massenaussterben im Perm.............................. 143
2.3 Mesozoikum (Erdmittelalter) ...........,................ 144
2.3.1 Trias ............................................... 145
EXKURS: Mitteleuropa zu Beginn des Mesozoikums: ]
Meerestiere im Germanischen Becken...................... 146
2.3.1.1 Theropsida (Säugetierähnliche Reptilien),
2.3.1.2 Pterosauria (Flugsaurier)................................ 153
2.3.1.3 Dinosauria .......................................... 154
2.3.1.4 Ichthyosauria (Fischsaurier) ............................. 164
2.3.1.5 Die Pflanzenwelt der Trias............................... 165
2.3.1.6 Massenaussterben Ende der Trias......................... 166
2.3.2 Jura................................................ 167
EXKURS: Die Schwäbische Alb: vor 150 Mio. Jahren der Boden
des Jurameeres....................................... 168
EXKURS: Somnofen (Fränkische Alb): Archaeopteryx ;
und andere weltberühmte Fossffien........................ 170
2.3.2.1 Die Fauna des Jura.................................... 172
Г~
2.3.3 Kreide.............................................. 176
EXKURS: Die Schreibkreide von Ragen: Reste spätmesozoischen
Lebens................................____.......... 177
________ „-„„____—_ „______________™___-____™_
XII Inhaltsverzeichnis
2.3.3.1 Organismenwelt der Kreide.............................. 179
2.3.3.2 Massenaussterben an der Kreide-Tertiär-Grenze.............. 183
2.4 Känozoikum (Erdneuzeit)............................... 183
2.4.1 Tertiär.............................................. 184
EXKURS: Messeh Von der geplanten Mülldeponie zum UNESCO-
Weltnaturerbe - ein Blick in die Welt vor nahezu 50 Mio. Jahren . 187
EXKURS: Das Geiseltal bei Halle: Braunkohleabbau ermöglicht
einen Blick ins Eozän.................................. 190
2.4.1.1 Die Säugetiere entfalten sich............................. 190
EXKURS: Die jungtertiäre Tier- und Pflanzenwelt zur Zeit
der Aufialturtg der Alpen: Öhningen, Höwenegg, Eppelsheim «... 194!
EXKURS: Zeuge einer der größten Katastrophen unseres Planeten:
das Steinheimer Becken, in dem man die Evolution „beobachten
kann............................................... 196
2.4.2 Quartär............................................. 197
2.4.2.1 Lebende Fossilien ..................................... 204
Literatur............................................ 208
3 Mechanismen und molekulare Ursachen der Evolution...... 211
3.1 Einführung.......................................... 212
3.2 Grundlagen der Molekularbiologie und Genetik ............. 214
3.2.1 Aufbau der DNA...................................... 214
3.2.2 Replikation ..................................,....... 217
3.2.3 Vom Gen zum Protein.......................,.......... 218
3.2.4 Transcription und Mosaikstruktur der Eukaryotengene......... 219
3.2.5 Genetischer Code ..................................... 220
3.2.6 Proteinbiosynthese (Translation)........................... 222
3.2.7 Kerngenom, Mitochondrien-DNA und Chloroplasten-DNA...... 225
3.2.7.1 Genomgröße......................................... 225
3.2.7.2 Mitochondrien und Chloroplasten enthalten DNA............. 226
| EXKURS: Symbiogenese in der Zeil- und Lebensevolution...... 227 !
3.3 Veränderlichkeit und Vererbung der genetischen Information ... 241
3.3.1 Mutationen.......................................... 241
3.3.2 Mitose und
Inhaltsverzeichnis XIII
3.3.3 Rekombination....................................... 250
і
3.4 Veränderung des Genoms während der Evolution ............ 256
3.4.1 Eukaryotengene mit regulatorischen Sequenzabschnitten
und Intron/Exon-Struktur............................... 257
3.4.1.1 Bedeutung der Exon/Intron-Struktur der Eukaryotengene...... . 257
3.4.1.2 Bedeutung regulierbarer Genaktivitäten .................... 259
; EXKURS: Evo-Devo-Forschung........................... 262
3.4.2 Genomduplikationen und Evolution von Multigenfamilien ...... 268
3.4.3 Nicht-codierende
3.4.3.1
3.4.3.2
3.4.4 Horizontaler Gentransfer und Symbiosen ................... 275
3.5 Vererbung, Populationsgenetik und Artbildung.............. 276
3.5.1
3.5.2 Mendelsche Vererbungsregeln............................ 278
3.5.3 Grundlagen der Populationsgenetik........................ 279
EXKURS: Populationsgenetik..........................., 279J
3.5.4 Selektion............................................ 283
3.5.5 Genfluss und genetische Drift............................ 286
3.5.6 Artbildung (Speziation)................................. 287
Literatur ............................................ 293
4 Molekulare Evolutionsforschung ........................ 295
4.1 Methoden der molekularen Evolutionsforschung............. 296
4.1.1 Ein kurzer historischer Rückblick......................... 296
4.1.2 Wichtige Methoden der molekularen Evolutionsforschung ...... 298
4.1.2.1 Allozymanalyse........................................ 298
4.1.2.2 Analyse der DNA-Variabilität ............................ 301
EXKURS: Amplifizierung und Sequenzierung
voa
EXKURS: Methoden der Stanmibamnrekonstruktion .......... 323 !
EXKURS: Relattve-rate-Üest.............................. 3271
XIV Inhaltsverzeichnis
4.2 Molekulare Systematik und Phylogenie .................... 333
4.2.1 Hilfe der DNA-Daten bei der Erkennung von Arten und monophy-
letischen Gruppen..................................... 333
4.2.2 Molekulare Phylogenie ausgewählter Organismengruppen....... 334
Γ
EXKURS: Kladistik....................................
4.2.2.1 Evolution der Organismenreiche.......................... 341
4.2.2.2 Evolution der Prokaryoten............................... 342
і
j
4.2.2.3 Evolution der Eukaryoten ............................... 349
4.2.2.4 Evolution der Pflanzen ................................. 353
4.2.2.5 Evolution der Tiere.................................... 355
4.3 Merkmalsevolution: Erkennung konvergenter Evolutionsprozesse 364
4.3.1 Blütenmorphologie und Systematik........................ 365
4.3.2 Morphologie, Verhalten und Systematik .................... 365
4.3.2.1 Konvergenzen bei Geiern und Adlern...................... 365
4.3.2.2 Evolution der Brutbiologie bei Baum-, Eleonoren-
und Rotfußfalken ..................................... 368
4.3.2.3 Genetik von Paarungssystemen........................... 370
4.3.2.4 Geschlechterverhältnis.................................. 373
4.3.3 Sekundärstoffe und Systematik........................... 373
4.3.3.1 Funktion der Sekundärstoffe............................. 373
4.3.3.2 Evolution von Sekundärstoffen mit biologischer Wirkung....... 377
4.3.3.3 Sekundärstoffe als taxonomische Marker.................... 379
4.3.3.4 Koevolution zwischen Insekten und Pflanzen ................ 383
EXKURS: Verbreitung von Sekundärstoffen in Leguminosen..... 383
EXKURS:
EXKURS: Herzglycoside (HG)............................
4.4 Molekulare Phyiogeographie............................. 394
4.4.1 Grundlagen der Phyiogeographie ......................... 394
4.4.2 Disjunktion zwischen Alter und Neuer Welt................. 395
4.4.2.1 Evolution der Lupinen.................................. 396
4.4.2.2 Evolution der Ratiten (Strauße, Nandus und Verwandte) ....... 396
4.4.2.3 Einfluss der Eiszeiten in Europa.......................... 398
Literatur............................................ 400
Inhaltsverzeichnis
5 Evolution des Menschen und sginer nächsten Verwandten,
der nicht-humanen Primaten........................... 403
5.1 Allgemeine Einführung................................. 404
5.2 Primaten............................................ 406
5.2.1 Strukturelle und funktioneile Kennzeichen der Primaten ....... 406
EXKURS: Intelligenz................................... 408
5.2.2 Sozialsysteme der Primaten.............................. 410
5.2.3 Fortpflanzungsstrategien männlicher Primaten............... 412
Q
5.2.4 Fortpflanzungsstrategien weiblicher Primaten................ 413
5.2.5 Systematische Gliederung der Primaten .................... 413
5.2.6 Verwandtschaftsforschung in der Ordnung der Primaten
mit Hilfe von Biochemie und Molekularbiologie.............. 419
5.3 Menschenaffen und Mensch (Hominoidea).................. 420
5.3.1 Gibbons............................................. 420
5.3.2 Höhere Menschenaffen ................................. 423
5.3.2.1 Orang-Utan.......................................... 423
5.3.2.2 Gorilla.............................................. 424
5.3.2.3 Schimpanse.......................................... 425
5.3.2.4 Bonobo............................................. 426
5.3.3 Mensch............................................. 426
5.3.3.1 Bewegungsapparat, Reproduktion......................... 427
5.3.3.2 Gehirn.............................................. 427
EXKURS: Asymmetrie des Gehirns........................ 431 !
5.3.3.3 Sprache und Sprechapparat.............................. 433
і
5.3.3.4 Zähne und Gebiss..................................... 438
5.4 Fossilgeschichte der Tierprimaten........................ 439
5.5 Fossilgeschichte des Menschen........................... 447
! EXKURS: Fundstellen fossiler Menschen:................... 448
L
XVI Inhaltsverzeichnis
EXKURS: Systematische Gliederung der Verwandtschaft
des Menschen........................................ 451 :
5.6 Fossile Menschenformen................................ 451
5.6.1 Ardipithecus......................................... 452
5.6.2
5.6.2.1
5.6.2.2
5.6.2.3
5.6.2.4
5.6.2.5
5.6.2.6
5.6.2.7
5.6.3
5.6.4 Erste Angehörige der Gattung
5.6.4.1
5.6.4.2
5.6.4.3
5.6.4.4
[ EXKURS: Multiregionale und Out-of-Äfrica-Theorie........... 466
5.6.4.5 Homo
5.6.4.6
5.6.4.7
5.6.4.8
EXKURS: Anatomische Besonderheiten des heutigen Menschen .. 478
5.7 Die Menschheit heute.................................. 481
5.8 Die Entwicklung der Werkzeugkultur und der Zivilisation
des Menschen........................................ 484
5.8.1 Paläolithicum ........................................ 484
5.8.2 Mesolithicum........................................ 487
5.8.3 NeoEthicum .....................................____ 487
5.8.3.1 Haustiere und Nutzpflanzen............................. 487
5.8.3.2 Neolithicum im Nahen und Mittleren Osten sowie in Europa .... 488
5.8.3.3 Neolithicum in Ost-, Südost- und Südasien.................. 491
5.8.3.4 NeoKthicum in Lateinamerika....................,.,..... 491
5.8.3.5 Neolithicum in Afrika.................................. 492
5.8.4 Kupferzeit........................................... 493
5.8.5 Bronzezeit........................................... 493
5.8.6 Eisenzeit.....,...................................... 496
5.8.7 Klassische Antike bis Neuzeit............................ 496
Inhaltsverzeichnis XVII
5.9 Die biologisch-ökologische Sonderstellung des Menschen ...... 497
5.10 Die geistig-kulturelle Sonderstellung des Menschen........... 499
5.10.1 Lernen, Intellekt, Erinnerung ............................ 500
5.10.2 Evolutionäre Erkenntnistheorie........................... 500
5.10.3 Moral .............................................. 502
Literatur ............................................ 505
Sachverzeichnis............................................ 509
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Inhaltsverzeichnis
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Teilbibliothek Weihenstephan
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1002 BIO 175f 2007 A 3336(2) Lageplan |
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| Exemplar 1 | Ausleihbar Am Standort |