Verfügbarkeit: Evolutionsbiologie | Technische Universität München

Evolutionsbiologie: mit 24 Tabellen

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Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Storch, Volker 1943- (VerfasserIn), Welsch, Ulrich 1940- (VerfasserIn), Wink, Michael 1951- (VerfasserIn)
Format:	Elektronisch E-Book
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Berlin [u.a.] Springer 2007
Ausgabe:	2., vollst. überarb. und erw. Aufl.
Schlagwörter:	Evolutionsbiologie Evolution Lehrbuch
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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 (invasive Arten) 34 1.2.1.2 Inseln Endemiten 37 1.2.1.3 Plattentektonik Relikte 37 1.2.2 Paläontologie 41 EXKURS: Fossilien in der Menschheitsgeschichte 41 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 Zellen 68 1.2.6 Verhaltensbiologie 70 Inhaltsverzeichnis EXKURS: Kreationismus 74 1.2.7 Literatur 74 2 Entfaltung der Organismen in der Erdgeschichte 77 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 Burgess Shale, Chengjiang, Orsten Fossilien, Kambrische Explosion 85 EXKURS: Carbonatmineralien: von Organismen hervorgebracht und landschaftsgestaltend 85 2.2.1.2 Trilobita: dominierende Fossilien im Kambrium 89 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 (Orogenese) 99 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 der nordischen Länder 114 2.2.4 Devon 117 EXKURS: Hunsrückschiefermeer: Einblicke in die marine Lebenswelt vor fast 400 Mio. Jahren 118 EXKURS: Devonische Riffe in der Eifel 120 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 EXKURS: Der Versteinerte Wald von Chemnitz 141 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), Mammalia (Säugetiere) 152 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: Solnhofen (Fränkische Alb): Archaeopteryx und andere weltberühmte Fossilien 170 2.3.2.1 Die Fauna des Jura 172 EXKURS: Evolution der Vögel 174 2.3.3 Kreide 176 EXKURS: Die Schreibkreide von Rügen: Reste spätmesozoischen Lebens 177 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: Messel: 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 Auffaltung 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 Meiose 249 Inhaltsverzeichnis 3.3.3 Rekombination 250 EXKURS: Mitose, Meiose und Cytokinese 252 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 repetitive DNA 272 3.4.3.1 Pseudogene 272 3.4.3.2 Repetitive DNA 272 3.4.4 Horizontaler Gentransfer und Symbiosen 275 3.5 Vererbung, Populationsgenetik und Artbildung 276 3.5.1 Allel und Genotypenfrequenz und Vererbungsregeln 276 3.5.2 Mendelsche Vererbungsregeln 278 3.5.3 Grundlagen der Populationsgenetik 279 EXKURS: Populationsgenetik 279 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 von Markergenen 315 EXKURS: Methoden der Stammbaumrekonstruktion 323 EXKURS: Relative mte Test 327 J 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 EXKURS: Erkennung von Artstatus 335 EXKURS: Kladistik 338 4.2.2.1 Evolution der Organismenreiche 341 4.2.2.2 Evolution der Prokaryoten 342 EXKURS: Die Bedeutung des horizontalen Gentransfers für die Evolution der Bakterien 345 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: Alkaloide 387 EXKURS: Herzglycoside (HG) 392 4.4 Molekulare Phylogeographie 394 4.4.1 Grundlagen der Phylogeographie 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 seiner nächsten Verwandten, der nicht humanen Primaten 403 5.1 Allgemeine Einführung 404 5.2 Primaten 406 5.2.1 Strukturelle und funktionelle Kennzeichen der Primaten 406 EXKURS: Intelligenz 408 5.2.2 Sozialsysteme der Primaten 410 5.2.3 Fortpflanzungsstrategien männlicher Primaten 412 EXKURS: Infantizid 412 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 EXKURS: Sprache 433 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 Inhaltsverzeichnis EXKURS: Systematische Gliederung der Verwandtschaft des Menschen 451 5.6 Fossile Menschenformen 451 5.6.1 Ardipithecus 452 5.6.2 Australopithecus 452 5.6.2.1 Australopithecus anamensis 453 5.6.2.2 Australopithecus afarensis 453 5.6.2.3 Australopithecus garhi 455 5.6.2.4 Australopithecus africanus 455 5.6.2.5 Australopithecus robustus 456 5.6.2.6 Australopithecus aethiopicus 456 5.6.2.7 Australopithecus boisei 456 5.6.3 Kenyanthropus platyops 456 5.6.4 Erste Angehörige der Gattung Homo 457 5.6.4.1 Homo habilis 458 5.6.4.2 Homo rudolfensis 458 5.6.4.3 Homo ergaster und Homo erectus 459 5.6.4.4 Homo floresiensis 465 EXKURS: Multiregionale und Out of Africa Theorie 466 5.6.4.5 Homo antecessor 467 5.6.4.6 Homo heidelbergensis 468 5.6.4.7 Homo neanderthalensis 471 5.6.4.8 Homo sapiens 476 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 Neolithicum 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 Neolithicum 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 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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