Artenvielfalt Seba Esma. Definition Artenvielfalt ist ein Maß für die Vielfalt der biologischen Arten innerhalb eines Lebensraumes oder geographischen.

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1 Artenvielfalt Seba Esma

2 Definition Artenvielfalt ist ein Maß für die Vielfalt der biologischen Arten innerhalb eines Lebensraumes oder geographischen Gebietes und somit für die Vielfalt von Flora, Fauna und der Mikroorganismen.

3 Beschriebene Arten Global Biodiversity Assessment Ca. 1,75 Millionen Arten Genaue Zahl der beschriebenen Arten wird nie möglich sein - mehrfach beschrieben - Synonyme - molekulargenetisch in mehrere Arten aufgeteilt - nominelle Arten und valide Arten

4 Beschriebene Arten 1 Million Insektenarten 260.000 Gefäßpflanzenarten 50.000 Wirbeltierarten 240.000 – 330.000 Arten aus den Meeren ----------------------------------- 51% Insekten 14% Gefäßpflanzen 35% bilden die übrigen tierischen und pflanzlichen Organismen einschließlich aller Einzeller und aller Wirbeltiere

5 Aufteilung nach Lebensräumen 78% auf dem Festland 17% im Wasser 5% leben als Parasiten oder Symbionten in anderen Organismen

6 Schätzung der gesamten Artenvielfalt auf der Erde von 1995 Global Biodiversity Assessment 3,6 Millionen bis zu 112 Millionen geschätzt Schätzung der Zahl an Insektenarten dominiert 1. 100 Millionen Arten an Insekten 2. Mikroorganismen ( Bakterien und Pilze ) 3. Algen 4. Fadenwürmer und Spinnentiere

7 Schätzung der gesamten Artenvielfalt auf der Erde - Heute 10 – 20 Millionen Arten Pro Jahr werden 12.000 – 25.000 Arten neu beschrieben Nominellen und Validen Arten unterschieden Arttrennung heute über molekular genetische Untersuchungen

8 Schätzung der gesamten Artenvielfalt auf der Erde - Heute

9 Art = Spezies Form der Erscheinung Der Begriff Art bezeichnet häufig eine Gruppe von Lebewesen, die so viele unverwechselbare morphologische bzw. physiologische Merkmale gemeinsam haben, dass sie anhand der Kombination dieser Merkmale gegenüber jeder anderen Gruppe von Lebewesen als abgrenzbar gelten. Nach einer anderen Auffassung gehören jene Organismen und ihre direkten Nachkommen zu einer Art, die sich miteinander auf natürliche Weise unter Zeugung fruchtbarer Nachkommen fortpflanzen. Eine dritte Auffassung grenzt den Artbegriff auf Organismen ein, die sich eine ökologische Nische teilen.

10 Art - Konzepte Typologisches Artkonzept Ethologisches Artkonzept Morphologisches Artkonzept Chronologisches Artkonzept Physiologisches Artkonzept Biologisches Artkonzept Linnès biologisches Artkonzept Populationsgenetisches Artkonzept Phylogenetisches (evolutionäres) Artkonzept Evolutionsbiologische Artkonzepte Ökologisches Artkonzept Genealogisches Artkonzept

11 Typologisches Artkonzept Ethologisches Artkonzept – Verhalten Morphologisches Artkonzept Arten sind Gruppen von Organismen, die sich anhand von quantifizierbaren morphologischen Merkmalen voneinander unterscheiden lassen. Zwischenformen fehlen oder sind deutlich seltener

12 Morphologisches Artkozept

13 Morphologisches Artkonzept Herbstgeneration Sommergeneration

14 Typologisches Artkonzept Chronologisches Artkonzept Erweiterung des morphologischen Artkonzeptes um den Faktor Zeit Sequenz zeitlich aufeinander folgender Populationen, deren Merkmale innerhalb einer definierten Bandbreite variieren – hauptsächlich in der Paläontologie verwendet – lückenlose Fundfolgen

15 Typologisches Artkonzept Physiologisches Artkonzept zumeist bei Bakterien angewandt (sind Bakterien Arten?) – Unterscheidung höherer Taxa nach der Zellwand (Gram-Färbung) – wenige morphologische Unterscheidungsmerkmale (Form, Geißeln) – keine Rekombinationsschranken – Anzuchtversuche auf verschiedenen Nährböden;

16 Biologisches Artkonzept Linnès biologisches Artkonzept –…eine natürliche, faktisch oder potentielle Fortpflanzungsgemeinschaft, die in ihrer Gesamtheit in wesentlichen Merkmalen untereinander und mit ihren Nachkommen übereinstimmt (C.v. Linnè) - beruht hauptsächlich auf der Übereinstimmung der gemeinsamen Merkmale

17 Biologisches Artkonzept Populationsgenetisches Artkonzept – Arten sind Gruppen von sich miteinander kreuzenden natürlichen Populationen, die von anderen Gruppen reproduktiv isoliert sind. (Ernst Mayr 1969) beruht weniger auf den übereinstimmenden Merkmalen als auf der reproduktiven Isolation

18 Populationsgenetisches Artkonzept Tigon (Vater Löwe, Mutter Tiger) Ligon (Vater Tiger, Mutter Löwe)

19 Populationsgenetische Artkonzept kreuzen sich in der Natur untereinander Morphologisch unterscheidbar aber Populationsgenetisch eine Art

20 Phylogenetisches (evolutionäres) Artkonzept Eine Art ist eine Abstammungsgemeinschaft aus einer bis vielen Populationen in einer bestimmten Zeitspanne Eine Art beginnt nach einer Artspaltung und endet ….wenn alle Individuen dieser Art, ohne Nachkommen zu hinterlassen, aussterben oder …. wenn aus dieser Art durch Artspaltung zwei neue Arten entstehen …..phylogenetische Anagenese ist die Veränderung einer Art im Zeitraum zwischen zwei Artspaltungen, also während ihrer Existenz

21 Phylogenetisches (evolutionäres) Artkonzept Australopithecus Homo sp.

22 Evolutionsbiologische Artkonzepte Genealogisches Artkonzept – Eine Art ist eine Gruppe von Organismen mit einzigartiger genetischer Geschichte Ökologisches Artkonzept – Eine Art ist definiert durch ihre ökologische Nische bzw. die von ihr verwendeten Ressourcen

23 Brauchbare Artkonzepte Morphologisches Artkonzept – schnelle morphologische Abgrenzung Genealogisches Artkonzept – Abgrenzung wo Morphologie versagt Biologisches Artkonzept – erklärt Artentstehung

24 Möglichkeiten der Artbildung Allopatrische Artbildung – räumliche Isolation führt zur Unterbrechung des Genflusses – genetische Drift und natürliche Selektion wirken – Entstehen von Fortpflanzungsbarrieren Sympatrische Artbildung – spontane Entstehung einer Fortpflanzungsbarriere

25 Allopatrische Artbildung Räumliche Isolation führt zur Unterbrechung des Genflusses Kontinentaldrift Eiszeit Entstehen von Landbrücken (Panama) Austrocknung von Binnenmeeren, Entstehung von getrennten Seen Entstehung von Inseln und zufällige Neubesiedelung

26 Sympatrische Artbildung Im gemeinsamen Verbreitungsgebiet Adaptive Radiation Polyploidie (bei Pflanzen) – Autopolyploidie (selten) – Allopolyploidie (häufig) Sexuelle Selektion Mutation Gradualismus - Punktualismus

27 Adaptive Radiation

28 Polyploidie Autopolyploidie – seltener Meiosefehler ( Zellteilung ) – Selbstbestäubung oder polyploider Partner – größer, robuster

29 Polyploidie Allopolyploidie – Kreuzung verschiedener Arten – größer, robuster, steril – vegetative Vermehrung

30 Sexuelle Selektion Weibchen bevorzugen selektiv z.B. Farbvarianten der Männchen Buntbarsch

31 Gradualismus - Punktualismus

32 ENDE!