10. Evolution

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

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10.1 Mechanismen der Evolution

Aufgabe 10.1‐1:

Aufgabe 10.1‐2:

Erörtern Sie, welche Auswirkungen Sie erwarten, wenn jeweils eine der vier Voraussetzungen

für Evolution nicht erfüllt ist.

Die Allele in der Abbildung zeigen eine intermediäre Vererbung. Erläutern Sie, ob es die

erwarteten Werte des Hardy‐Weinberg‐Gleichgewichts beeinflussen würde, wenn das a‐

Allel rezessiv wäre. Begründen Sie, ob das die Schlussfolgerung ändern würde.

Aufgabe 10.1‐3:

Stellen Sie sich eine Katzenart vor, bei der zwei genetisch bedingte Weibchenvarianten

vorkommen: Die eine Variante lebt nicht sehr lange, zieht aber bis zu einem Alter von 4

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Jahren 6 Junge auf, während die andere deutlich länger lebt und bis zu einem Alter von 8

Jahren 8 Junge aufzieht. Sonst unterscheiden die beiden Varianten sich nicht. Begründen

Sie, welche Strategie sich langfristig durchsetzt.

Aufgabe 10.1‐4:

Aufgabe 10.1‐5:

Aufgabe 10.1‐6:

Aufgabe 10.1‐7:

Erläutern Sie, wer oder was „entscheidet", ob eine Mutation positiv oder negativ ist.

Legen Sie dar, ob die gleiche Mutation mal positiv, mal negativ sein kann.

Nehmen Sie eine s‐förmige Fitnessfunktion an und machen Sie Vorhersagen für die

Konsequenzen.

Beschreiben Sie mit eigenen Worten, wie die natürliche Selektion „blind" sein soll für

zukünftige Anforderungen.

In einem Kölner Karnevalslied heisst es (übersetzt): „Wir kleben am Leben." Wenn Leute

Geburtstagsgrüsse übersenden, dann wünschen sie Gesundheit und ein langes Leben.

Alle Menschen wünschen sich ein möglichst langes Leben und reagieren zunächst mit

Unverständnis, wenn sie hören, dass es Tierarten gibt, bei denen sich die Männchen

schon während der Paarung vom Weibchen fressen lassen, anstatt zu fliehen. Berühmt

und berüchtigt für dieses Verhalten sind einige Insekten aus der Gruppe der Gottesanbeterinnen

und Spinnen aus der Verwandtschaftsgruppe der Schwarzen Witwen, die durch

dieses Verhalten ihren Namen erhielten. Versteht man aber erst einmal, dass aus der

Sicht der Evolution ausschliesslich der Lebensfortpflanzungserfolg zählt, dann wird das

Verhalten dieser Männchen verständlich. Männchen dieser Arten finden normalerweise

nur eine Partnerin im Leben, mit der sie sich auch nur ein einziges Mal paaren. Die Grafik

zeigt Untersuchungsergebnisse zum Verhalten der Schwarzen Witwe (Latrodectus hasselti).

a. Werten Sie Abb. 2 aus und stellen Sie einen Zusammenhang zwischen Paarungshäufigkeit

der Männchen und ihrem Fortpflanzungserfolg her.

b. Vergleichen Sie die Fortpflanzung dieser Tiere mit der von Affen und begründen Sie,

warum die Evolution bei den Affen Langlebigkeit „bevorzugte".

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Aufgabe 10.1‐8:

Aufgabe 10.1‐9:

Religiosität zu empfinden, ist ein Merkmal des Menschen, das vermutlich im Zusammenhang

mit seiner Intelligenz entstanden ist. Erläutern Sie, welche Bedingungen erfüllt

sein müssen, damit dieses Merkmal von der natürlichen Selektion gefördert wird.

Kleine Populationen verlieren durch Gendrift schneller an genetischer Vielfalt als grosse.

Wenn Sie das folgende Material durcharbeiten, werden Sie sehen, dass diese Erkenntnis

wichtig beim Management von Tierpopulationen ist. Zoos haben es sich zur Aufgabe

gemacht, gefährdete Wildtierarten so in Menschenhand zu züchten und zu vermehren,

dass sie ihre genetische Variabilität erhalten und später wieder in der Natur ausgewildert

werden können. Die folgenden Grafiken geben Ihnen Informationen über die genetische

Vielfalt in kleinen Tiergruppen, die man der Natur entnimmt, sowie über den Verlust dieser

genetischen Vielfalt innerhalb unterschiedlich grosser Tiergruppen über mehrere

Generationen. Einzelne Zoos können aus Platzgründen meist nur wenige Tiere einer Art

halten.

a. Fassen Sie die in den Grafiken enthaltenen Sachverhalte zusammen.

b. Erörtern Sie Probleme, die sich daraus für Erhaltungszuchten in Zoos ergeben.

c. Entwickeln Sie Vorschläge, wie die Zoos den Verlusten an genetischer Vielfalt entgegenwirken

können.

Aufgabe 10.1‐10: Erläutern Sie den Begriff Evolution in eigenen Worten.

Aufgabe 10.1‐11: Stellen Sie sich vor sie wollten die europäischen Zoopopulationen von Schneeleoparden

vor der genetischen Verarmung durch genetische Drift schützen. Erläutern Sie Ihr Vorgehen.

Aufgabe 10.1‐12 Mithilfe statistischer Berechnungen kamen die Forscher HARDY und WEINBERG zu ihrer

Regel: Die Allelfrequenzen im Genpool bzw. die relativen Häufigkeiten der Genotypen in

einer Population bleiben über Generationen konstant. Die beiden Wissenschaftler erkannten

aber auch, dass ihre mathematisch statistisch berechnete Regel nur unter folgenden

Voraussetzungen gültig ist:

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1. Es dürfen keine Mutationen auftreten.

2. Der Fortpflanzungserfolg aller Individuen muss gleich sein (keine Selektion).

3. Die Population muss gross sein, damit statistische Ergebnisse herauskommen.

4. Es dürfen keine Tiere ein‐ beziehungsweise auswandern.

5. Bei der Fortpflanzung findet keine gezielte Partnerwahl statt.

Es gibt Lebewesen, die lange Zeiträume nahezu unverändert überdauert haben, wie zum

Beispiel der Quastenflosser (Latimeria), der nahezu 350 Millionen Jahre kaum Veränderungen

durch Evolution erfuhr. Quastenflosser leben in 100‐400m Wassertiefe in Meereshöhlen.

Derartige Tiere nennt man „lebende Fossilien“ Ein anderes Beispiel ist der

Pfeilschwanz (Limulus) in den flachen Küstengewässern der Ostküste der USA.

a. Überprüfen Sie, inwieweit die angenommenen Voraussetzungen für die Hardy‐

Weinberg‐Regel in der Natur gegeben sind und ob sich einige Forderungen widersprechen.

b. Erläutern Sie, welche Aussage gilt, wenn die Voraussetzungen für Hardy‐Weinberg

nicht erfüllt sind.

c. Erläutern Sie, welche Eigenschaften Lebensräume besitzen müssen, in denen sich

urtümliche Lebewesen wie der Quastenflosser erhalten können.

Aufgabe 10.1‐13 Ein Problem für die Entwicklung der Evolutionstheorie war, dass man lange Zeit keine

Vorstellung davon hatte, wie alt die Erde sein könnte. Allen mit diesem Problem beschäftigten

Zeitgenossen war klar, dass sich Lebewesen von Generation zu Generation

nur wenig veränderten. Grosse Veränderungen setzten deshalb lange Zeiträume voraus.

Dieser Annahme stand zunächst im 18. und 19. Jahrhundert die christlich geprägte, vorherrschende

Lehrmeinung entgegen.

Der irische Bischof JAMES USSHER (1581‐1656) hatte schon im 17. Jahrhundert mit

JOHN LIGHTFOOT auf der Grundlage der Auswertung von Bibeltexten den Ussher‐

Lightfoot‐Kalender erstellt. Nach ihren Berechnungen wurde die Erde am 23. Oktober

4004 vor Christus erschaffen. Erste Zweifel an diesen Ideen kamen im 18. Jahrhundert

auf. Sehr frühe Experimente und Beobachtungen, die zu einer Berechnung eines längeren

Erdalters führten, wurden von GEORGES LOUIS MARIE LECLERC, COMTE DE BUF‐

FON (1707‐1788) und CHARLES LEYELL (1797‐1875) durchgeführt. BUFFON liess Eisenkugeln

in verschiedenen Grössen herstellen und diese fast bis zum Schmelzpunkt erhit‐

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zen. Danach liess er sie in einer kühlen Umgebung auf Raumtemperatur abkühlen. Das

Abkühlen dauerte umso länger, je grösser diese Kugeln waren. Aus diesen Werten berechnete

er, wie lange eine glühende Kugel von der Grösse der Erde gebraucht hätte, um

abzukühlen.

Die stärksten Argumente für ein höheres Alter der Erde kamen jedoch von Wissenschaftlern,

die sich mit geologischen Prozessen beschäftigten, wie z.B. CHARLES LEYELL. Als

CHARLES DARWIN (1809‐1882) am 5. Februar 1835 an der Westküste Südamerikas nach

einem starken Erdbeben nachweisen konnte, dass die Landmasse mehr als 3 m höher

aus dem Meer ragte als vorher, war er von LEYELLS Überlegungen überzeugt.

a. Erläutern Sie auf der Grundlage von Oberflächen‐Volumen‐Beziehungen, warum die

grösseren Kugeln langsamer abkühlten. V

4 * * r

3

3

;

O 4* * r

b. Informieren Sie sich über den Begriff „Aktualitätshypothese" bzw. „Aktualismus"

und stellen Sie einen Bezug zu den Methoden von BUFFON und LEYELL her.

Aufgabe 10.1‐14: Flüge zum Mars und zum Mond, Flugzeuge, Internet, Computer, Fernsehen, Laserstrahlen,

Telefone und MP3‐Player, aber auch die Relativitätstheorie und die Evolutionstheorie;

nichts hat unsere Welt und unser Weltbild so beeinflusst wie die Naturwissenschaften.

Worin ist dieser Erfolg begründet? Um dies zu verstehen, muss man die Spielregeln

kennen, nach denen die Naturwissenschaften handeln. Diese sind im Folgenden aufgelistet.

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a. Beschreiben Sie, welche Konsequenzen es hätte, wenn die Naturwissenschaften

übernatürliche Kräfte und Einwirkungen allmächtiger Götter als Erklärungen akzeptieren

würden.

b. Entwerfen Sie eine Rede, die Sie vor einem amerikanischen Richter halten würden,

der entschieden hat, dass die biblische Schöpfungsgeschichte als gleichwertig neben

der Evolutionstheorie im Biologieunterricht gelehrt werden soll.

10.2 Konsequenzen der Evolution

Aufgabe 10.2‐1:

Auch in unserem Alltag hindern Tradeoffs uns daran, „alles zu haben". Geben Sie Beispiele

aus Ihrem Leben. Konzentrieren Sie sich dabei auf ein Budget in einer bestimmten

Währung, z.B. Stunden, Joule oder Euro.

Aufgabe 10.2‐2: Welche der folgenden Aussagen ist keine Beobachtung oder Schlussfolgerung, auf der

die natürliche Selektion basiert?

a. Unter Individuen einer Population gibt es eine genetische Variabilität.

b. Schlecht angepasste Individuen produzieren niemals Nachkommen.

c. Arten produzieren mehr Nachkommen, als es die Tragfähigkeit ihres Lebensraumes

erlaubt.

d. Individuen, deren Merkmale am besten an den jeweiligen Lebensraum angepasst

sind, haben in der Regel mehr Nachkommen als solche mit weniger adaptiven

Merkmalen.

e. Meist überlebt nur ein Bruchteil der Nachkommenschaft eines Individuums.

Aufgabe 10.2‐3:

Im 18. und 19. Jahrhundert war man im christlichen Europa fest davon überzeugt, dass

„Gottes Schöpfung" vollkommen sei. Heute wissen wir, dass die Evolution keine perfekten

Organismen hervorbringen kann, sondern Wesen, die einer Fülle von Anforderungen

genügen müssen. Da diese Anforderungen sich teilweise widersprechen, können Angepasstheiten

nur Kompromisse darstellen. Dies ist besonders gut an Meeresvögeln wie

den Alken erkennbar, die ganz unterschiedlich gross sind.

Zu den Alken zählen z.B. der kleine Krabbentaucher, die etwas grössere Trottellumme

und der ausgestorbene Riesenalk, der nicht fliegen konnte. Alken treiben beim Tauchen

ihren Körper mit den Flügeln an. Für diesen „Flug" unter Wasser sollten die Flügel möglichst

klein sein. Für den Flug in der Luft braucht der Vogel jedoch möglichst grosse Flügelflächen.

Ausserdem sollte für das Tauchen der Körper möglichst schwer sein und für

das Fliegen möglichst leicht. Abb. 2 zeigt Ihnen die Flügelflächenbelastungen für die drei

Vogelarten.

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a. Beschreiben Sie auf der Grundlage von Überlegungen zu Volumen‐, Massen‐ und

Flächenveränderungen, warum die Flügelflächenbelastung bei Grössenzunahme einer

Tierart zunehmen muss.

b. Erläutern Sie die Aussage, dass Vögel, die fliegen und tauchen können, in ihren Angepasstheiten

Kompromisse entwickeln mussten.

Aufgabe 10.2‐4:

Aufgabe 10.2‐5:

Entwerfen Sie ein Experiment, mit dem Sie zeigen können, dass die durchschnittliche

Lebensdauer einer Labormaus für die Haltungsbedingungen optimiert ist.

Mit Waldsalamander‐Attrappen wurden Versuche mit freilebenden Grauhähern durchgeführt.

Man legte an einem Waldrand jeweils 50 Plastikattrappen von Salamandern

aus, die einfarbig waren oder einen farbigen Rückenstreifen besassen. Auf der

Bauchseite befestigte man eine Nuss als Belohnung für das Suchen der Attrappe.

Abends hat man ausgezählt, wie viele Nüsse von den verschiedenen Attrappentypen

fehlten. Das Fehlen der Nuss hat man dann als Erbeutung des Salamanders gewertet.

Abb. 2 beschreibt die vorgegebenen Attrappenhäufigkeiten und das abendliche Ergebnis.

Das ist ein Beispiel für das Basiskonzept Variabilität und Angepassheit.

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a. Beschreiben Sie den durch die Grafik dargestellten Sachverhalt.

b. Erläutern Sie, welche Rolle Lernen, Suchbilder und Kosten‐Nutzen‐Aspekte bei der

Futtersuche spielen.

c. Begründen Sie, warum es nicht zum Aussterben einer Salamanderform kommen

kann.

Aufgabe 10.2‐6: Belegen Sie mit einem Beispiel aus Ihrer unmittelbaren Umgebung, dass eine Merkmalsausprägung

einen Vorteil hat, wenn sie selten ist und diesen Vorteil verliert, wenn sie

häufiger wird.

Aufgabe 10.2‐7:

ANDERS MÖLLER führte umfangreiche Untersuchungen an Rauchschwalben durch,

deren Männchen in der Balz den Weibchen auffällig ihre langen Schwanzfedern präsentieren.

Diese Schwalben sind häufig von Milben parasitiert. Männchen mit starkem Parasitenbefall

sind nur schlecht in der Lage, lange Schwanzfedern auszubilden. Milbenbefall

führt zusätzlich zu starken Verlusten unter den Jungvögeln im Nest. Rauchschwalben

sind monogam und die Männchen helfen beim Füttern der Jungvögel. MÖL‐

LER untersuchte sowohl den Zusammenhang zwischen Schwanzlänge und Balzerfolg

als auch denjenigen zwischen Schwanzlänge und Erfolg beim Beutefang. Für diese Experimente

fing er Rauchschwalbenmännchen ein und veränderte künstlich ihre

Schwanzlängen. Er schnitt bei einem Teil der Männchen ein Stück aus den Federn heraus

und klebte das Ende wieder an (Verkürzung). Das herausgeschnittene Stück klebte

er bei anderen Männchen ein und verlängerte so deren Schwänze (Verlängerung). Bei

der Kontrollgruppe 1 setzte er das herausgeschnittene Stück an derselben Stelle wieder

ein, und die Männchen der Kontrollgruppe 2 fing er ein und liess sie unverändert wieder

frei. Alle Tiere liess er nach der Behandlung frei und beobachtete sie danach.

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a. Fassen Sie die Versuchsmethoden kurz zusammen und erläutern Sie die Notwendigkeit

der Kontrollgruppen beim Experimentieren.

b. Erläutern Sie, welchen Vorteil die Weibchen haben, wenn sie den Partner nach der

Schwanzfederlänge auswählen.

c. Werten Sie die Gesamtinformation aus und belegen Sie daran, dass auf die Männchen

zwei widersprüchliche Selektionsfaktoren wirken.

Aufgabe 10.2‐8: Beschreiben Sie Merkmale von Blütenpflanzen und Bestäubern, die womöglich durch

Koevolution entstanden sind.

Aufgabe 10.2‐9: In welchem Masse entziehen sich Menschen, die in einer Industriegesellschaft leben der

natürlichen Selektion? Begründen Sie Ihre Antwort.

Aufgabe 10.2‐10: Die natürliche Selektion fördert in gewissem Mass die Selbstsucht (Maximierung der

eigenen biologischen Fitness). Erklären Sie, wie dies durch Selektion auf anderen Organisationsebenen

im Gleichgewicht gehalten wird.

Aufgabe 10.2‐11: Erörtern Sie, unter welchen Bedingungen die Asexualität besonders erfolgversprechend

sein könnte.

Aufgabe 10.2‐12: Manchmal spielen sich in den Gruppen der

Hanuman‐Languren in Rajasthan in Indien dramatische

Szenen ab. Wenn ein neues Männchen

eine Gruppe von Weibchen übernimmt, weil es

den vorherigen Haremshalter besiegt hat,

kommt es zur Tötung vieler Jungtiere, lnfantizid

genannt. In 95% der beobachteten Fälle war sicher,

dass das tötende Männchen nicht der Vater

der getöteten Jungtiere war. Mütter, die ihr

Junges verlieren, sind bald wieder paarungsbereit. Bei ungestörter Jungenaufzucht beträgt

der Geburtenabstand 15.6 Monate, bei lnfantizid etwa 12.4. Junge Weibchen werden

mit rund 36 Monaten zum ersten Mal trächtig. Neue Männchen bleiben in 40% der

Fälle länger als 3 Jahre Haremshalter.

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a. Fassen Sie die Informationen aus Text und Grafik zusammen.

b. Begründen Sie, dass Infantizid für den neuen Haremshalter fitnesserhöhend ist.

c. Erläutern Sie, warum es aus evolutionsbiologischer Sicht richtig ist, wenn die Weibchen

sich kurz nach dem Verlust ihrer Jungen mit dem neuen Männchen paaren, anstatt

sich „dem Mörder ihrer Kinder" zu verweigern.

Aufgabe 10.2‐13: Diskutieren Sie zusammen mit anderen Schülern, welche Merkmale vom einen Geschlecht

beim anderen Geschlecht als attraktiv eingestuft werden. Gibt es Unterschiede

zwischen den Auswahlkriterien von jungen Frauen und Männern?

10.3 Entstehung der Arten

Aufgabe 10.3‐1:

Aufgabe 10.3‐2:

Aufgabe 10.3‐3:

Listen Sie Kriterien auf, nach denen sich Individuen in Arten gruppieren lassen.

Viele Tier‐ und Pflanzenarten sind in Europa aus dem Süden in Richtung Norden eingewandert.

Begründen Sie.

Welche der folgenden Beobachtungen half Darwin, sein Konzept zur Abstammungstheorie

zu formulieren?

a. Die Artenvielfalt nimmt mit zunehmendem Abstand vom Äquator ab.

b. Auf Inseln leben weniger Arten als auf dem nächstgelegenen Festland.

c. Man kann Vogelarten auf Inseln finden, die weiter vom Festland entfernt liegen als

es der maximale Flugradius eines Vogelindividuums zulässt.

d. Fossile und rezente Pflanzenarten unterschiedlicher Lebensräume Südamerikas weisen

eine grössere Ähnlichkeit untereinander auf als Taxa der gleichen Lebensräume

verschiedener Kontinente.

e. Erdbeben beeinflussen die Evolution von Artengruppen, da sie zu einem Massenaussterben

führen können.

Aufgabe 10.3‐4:

Aufgabe 10.3‐5:

Beschreiben Sie, wie Genfluss, genetische Drift und natürliche Selektion die Makievolution

beeinflussen können.

Nehmen Sie Stellung dazu, wie „frei" Evolution ist, wenn Arten unabhängig voneinander

(an anderen Orten) zu den gleichen ökologischen Lösungen und analogen Körperformen

kommen.

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Aufgabe 10.3‐6:

Aufgabe 10.3‐7:

Erläutern Sie, worauf Netzwerk‐Evolution beruht.

Legen Sie dar, ob beim Menschen heute Artbildung stattfinden kann. Nennen Sie zwei

Bedingungen, unter denen dies möglich wäre.

Aufgabe 10.3‐8: Im Staat New York, in der Nähe von Ithaka, gibt es acht verschiedene Froschlurche, die ‐

wie Sie wissen ‐ ihre Eier und Spermien ins Wasser ablegen müssen (äussere Befruchtung).

Für die meisten der in Abb.1 genannten Arten reicht ein beliebiges Gewässer, nur

die Wasserpfeifer sind auf Waldweiher angewiesen, Leopardfrösche laichen in Moorgewässern,

Sumpffrösche in Bächen und Teichen und für Amerikanische Kröten reichen

Gräben oder sogar Pfützen. Langjährige Aufzeichnungen deckten auf, dass die meisten

Arten ein enges Zeitfenster für die Paarungen nutzen. Neben diesen jahreszeitlichen Unterschieden

sehen die verschiedenen Arten auch unterschiedlich aus und haben verschiedene

Balzrituale und Paarungsrufe.

a. Fassen Sie die Aussagen von Text und Grafik zusammen und ordnen Sie dem Sachverhalt

verschiedene Isolationsmechanismen zu.

b. Begründen Sie, warum die abgebildete Form der Isolation bei Arten mit äusserer Befruchtung

besonders effektiv ist.

Aufgabe 10.3‐9:

Kleiber sind etwa meisengrosse Vögel, die kletternd ihre tierische Nahrung aus Ritzen

und Spalten von Baumrinde heraussuchen, aber auch Pflanzensamen fressen. Während

der letzten Eiszeit haben sich aus einer Ursprungsart zwei neue Arten (Sitta neumayer

und Sitta tephronota) entwickelt. Diese haben nach der Eiszeit ihre Verbreitungsgebiete

ausgeweitet und kommen heute in einem Überlappungsgebiet nebeneinander vor. Von

beiden Arten hat man in verschiedenen Teilbereichen ihrer jeweiligen Gebiete sowohl

das Aussehen als auch die dort vorherrschende Schnabellänge genauer untersucht.

Wenn Sie das folgende Material auswerten, werden Sie erkennen, welche Folgen das

Aufeinandertreffen nahe verwandter, neu entstandener Arten haben kann.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

a. Vergleichen Sie das Aussehen der Kleiber in den verschiedenen Verbreitungsgebieten.

b. Erörtern Sie mögliche Selektionsfaktoren, die zu den beobachteten Unterschieden

im Überlappungsbereich geführt haben könnten.

Aufgabe 10.3‐10: Den heute noch in Australien lebenden Lungenfisch (Neoceratodus forsteri) zählt man zu

den „lebenden Fossilien", da Vorfahren mit einigen seiner typischen Merkmale schon vor

395 Millionen Jahren im jüngeren Devon lebten. Im Laufe der folgenden Millionen Jahre

wurden deren Nachfahren den heutigen Lungenfischen immer ähnlicher. Da inzwischen

eine Fülle fossiler Zwischenformen aus verschiedenen Zeiten bekannt ist, lässt sich die

Entwicklungsgeschwindigkeit analysieren, indem man nur auszählt, wie viele der heute

beim Lungenfisch vorhandenen Merkmale schon bei unterschiedlich alten Vorfahren

vorhanden waren. Dabei muss man sich natürlich auf die fossil nachweisbaren Merkmale

beschränken. Die Entwicklung von Lungen versetzte die Tiere in die Lage, in periodisch

sauerstoffarmen Gewässern zu überleben. Das folgende Material zeigt Ihnen den modernen

Lungenfisch, einige ausgestorbene Vorfahren und die in der Evolution entstandenen

Veränderungen.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

a. Formulieren Sie die Sachverhalte, die durch die Kurven a und b beschrieben werden.

b. Erläutern Sie, warum die Evolutionsgeschwindigkeit sich verändert haben könnte.

Aufgabe 10.3‐11: Stechmücken, die gegen das Pestizid DDT resistent sind, traten erstmals 1959 in Indien

auf, sind aber inzwischen auf der ganzen Welt verbreitet. (a) Stellen Sie die Daten in der

Tabelle unten grafisch dar. (b) Stellen Sie anhand der Kurve eine Hypothese auf, die erklärt,

warum der Prozentsatz der DDT‐resistenten Stechmücken so rasch ansteigt. (c)

Schlagen Sie eine Erklärung für die weltweite Ausbreitung der DDT‐Resistenz vor.

Monate

Prozentsatz DDT‐resistenter Mücken*

0 4 Prozent

8 45 Prozent

12 77 Prozent

* Stechmücken galten als resistent, wenn sie eine Stunde nach Verabreichung einer

vierprozentigen Dosis DDT noch nicht tot waren.

Quelle: C. E Curtis et al., Selection for and against insecticide resistance and possible

methods inhibiting the evolution of resistance in mosquitoes. Ecological Entomology 3:

273‐287 (1978).

Aufgabe 10.3‐12: Population 1 enthält 40 Individuen, die alle den Genotyp A1A1 aufweisen, und Population

2 verfügt über 25 Individuen, die alle den Genotyp A2A2 besitzen. Nehmen Sie an,

dass diese Populationen weit voneinander entfernt vorkommen und ihre Lebensräume

jedoch sehr ähnlich sind. Die beobachtete genetische Variabilität ist, wenn man von der

Datenlage ausgeht, wahrscheinlich eine Folge von …

a. …genetischer Drift.

b. …Genfluss.

c. …disruptiver Selektion.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

d. …qualitativer genetischer Variabilität.

e. …gerichteter Selektion.

Aufgabe 10.3‐13: Die natürliche Selektion verändert die Allelfrequenz, da einige __________ überleben

und sich erfolgreicher fortpflanzen als andere.

a. Allele

b. Genorte

c. Genpools

d. Arten

e. Individuen

Aufgabe 10.3‐14: Keine zwei Menschen sind genetisch identisch, mit Ausnahme von eineiigen Zwillingen.

Der Hauptgrund für genetische Variabilität der Menschen ist/sind …

a. …neue Mutationen, die in der vorangegangenen Generation aufgetreten sind.

b. …die Neumischung von Allelen bei der sexuellen Fortpflanzung.

c. …eine Gendrift aufgrund geringer Populationsgrösse.

d. …geografische Variabilität innerhalb der Population.

e. …Umwelteinflüsse.

Aufgabe 10.3‐15: Haussperlinge (Passer domesticus) mit einer durchschnittlichen Flügelspannweite überleben

starke Stürme besser als solche mit längeren oder kürzeren Flügeln; das ist ein

Beispiel für…

a. …den genetischen Flaschenhals.

b. …stabilisierende Selektion.

c. …frequenzabhängige Selektion.

d. …neutrale Variabilität.

e. …disruptive Selektion.

Aufgabe 10.3‐16: Die grösste Einheit, bei der es leicht zu einem Genfluss kommen kann, ist ein/eine…

a. …Population.

b. …Art.

c. …Gattung.

d. …Hybrid.

e. …Stamm.

Aufgabe 10.3‐17: In Vogelbestimmungsbüchern wurden der Kronenlaubsänger (Dendroica coronata) und

der Audubon‐Laubsänger (Dendroica auduboni) früher als eigenständige Arten geführt.

In neuerer Zeit werden diese Taxa jedoch als östliche und westliche Unterart einer einzigen

Art angesehen (Dendroica coronata coronata und D. c. auduboni). Welche der folgenden

Beobachtungen wäre, falls sie zuträfe, ein Grund für diese systematische Einordnung?

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

a. Die beiden Unterarten kreuzen sich in der Natur häufig, und ihre Nachkommen haben

gute Überlebens‐ und Fortpflanzungschancen.

b. Die beiden Unterarten leben im selben Habitat.

c. Die beiden Unterarten haben viele Gene gemeinsam.

d. Die beiden Unterarten ernähren sich ähnlich.

e. Die beiden Unterarten sind sehr ähnlich gefärbt.

Aufgabe 10.3‐18: Männchen verschiedener Taufliegenarten (Drosophila), die im selben Gebiet von Hawaii

leben, haben unterschiedliche Balzrituale ausgebildet, bei denen sie mit anderen Männchen

derselben Art kämpfen und Weibchen durch bestimmte Bewegungsmuster anzulocken

versuchen. Welchen Typ eines Isolationsmechanismus stellt dies dar?

a. Habitatisolation

b. zeitliche Isolation

c. Verhaltensisolation

d. gametische Isolation

e. postzygotische Barriere

Aufgabe 10.3‐19: Welcher der folgenden Faktoren trägt nicht zur allopatrischen Artbildung bei?

a. Eine Population wird geografisch von der Elternpopulation getrennt.

b. Die abgetrennte Population ist klein und es kommt zur genetischen Drift.

c. Die separierte Population ist anderen Selektionsdrucken ausgesetzt als die Elternpopulation.

d. Unterschiedliche Mutationen beginnen die Genpools der beiden Population zu verändern.

e. Der Genfluss zwischen den beiden Populationen ist gross.

Aufgabe 10.3‐20: Pflanzenart A hat eine Diploidzahl von 12, Pflanzenart B von 16. Über Allopolyploidisierung

von A und B entsteht eine neue Art C. Die Diploidzahl dieser Art C ist Wahrscheinlich…

a. …12.

b. …14.

c. …16.

d. …28.

e. ….58.

Aufgabe 10.3‐21: Dem Modell des unterbrochenen Gleichgewichts zufolge …

a. …ist die natürliche Selektion als Evolutionsmechanismus unbedeutend.

b. …werden sich die meisten existierenden Arten im Lauf der Zeit allmählich in neue

Arten aufspalten.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

c. …akkumulieren die meisten Arten ihre spezifischen Merkmale relativ rasch nach ihrem

Entstehen und verändern sich dann für den Rest ihrer Existenz also nur noch

wenig.

d. …tritt der grösste Teil der Evolution bei sympatrischen Arten auf.

e. ….geht Speziation gewöhnlich auf eine einzelne Mutation zurück.

Aufgabe 10.3‐22: Im Kapitel 10.3 haben Sie gelesen, dass Saatweizen (Tritict aestivum) ein Allohexaploid

ist und zwei Chromosomensätze von jeder seiner drei verschiedenen Elternarten aufweist.

Genetische Analysen sprechen dafür, dass drei Arten Chromosomensätze zur Bildung

von T. aestivum geliefert haben. Die Befunde sprechen auch dafür, dass das erste

Polyploidieereignis eine spontane Hybridisierung zwischen dem Wilden Einkorn (Triticum

urartu) und einer Grasart war. Zeichnen Sie aufgrund dieser Informationen ein Diagramm,

das eine mögliche Kette von Ereignissen wiedergibt, die zum allohexaploiden T.

aestivum führten.

10.4 Evolution als historisches Ereignis

Aufgabe 10.4‐1:

Vergleichen Sie die Arbeit eines Paläontologen mit der Arbeit eines Historikers. Gibt es

Ähnlichkeiten und Unterschiede im Ansatz (davon abgesehen, dass der Historiker sich

im Wesentlichen nur für eine Art interessiert, den Menschen)?

Aufgabe 10.4‐2: Eine der bekanntesten Datierungsmethoden für organische Reste ist die sogenannte

Radiocarbon‐ oder Kohlenstoff‐14‐Methode, die den meisten Menschen aber nur namentlich

bekannt ist. Wenn Sie das folgende Material durchgearbeitet haben, werden

Sie die Methode genauer verstanden haben. Sie wurde in den 1940er Jahren von dem

amerikanischen Chemiker und Geophysiker WILLARD F. LIBBY entwickelt.

a. Beschreiben Sie die dargestellten Zusammenhänge.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

b. Begründen Sie, warum der 14 C‐Gehalt der Atmosphäre über längere Zeit annähernd

konstant bleibt.

c. Zeichnen Sie eine Zerfallskurve für 14 C bei einer Halbwertzeit von 5730 Jahren über

20‘000 Jahre.

d. Bei lebenden Organismen kann man 15.3 Zerfallsimpulse pro Gramm Kohlenstoff

und Minute messen. Die Mumie des berühmten „Ötzi" strahlt nur noch 8 Impulse

aus. Berechnen Sie den Prozentwert des noch erhaltenen 14 C und machen Sie mithilfe

der Zerfallskurve eine Aussage über das Alter der Mumie.

Aufgabe 10.4‐3:

Überprüfen Sie, unter welchen Bedingungen die Voraussetzungen für Evolution durch

natürliche Selektion auch bei der chemischen Evolution erfüllt sind.

Aufgabe 10.4‐4: Inwiefern spiegeln die Unvollkommenheiten der Organismen Evolutionsprozesse wider?

Aufgabe 10.4‐5:

Fassen Sie zusammen, weshalb die Ereignisse des Präkambriums unsere heutige Erde

wesentlich geprägt haben.

Aufgabe 10.4‐6: Bei welchem der folgenden Strukturpaare ist die Wahrscheinlichkeit am geringsten dass

es sich um eine Homologie handelt?

a. die Flügel einer Fledermaus und die Arme eines Menschen

b. das Hämoglobin eines Pavians und das Hämoglobin eines Gorillas

c. die Mitochondrien einer Pflanze und diejenigen eines Tieres

d. die Flügel eines Vogels und diejenigen eines Insekts

e. das Gehirn einer Katze und dasjenige eines Hundes

Aufgabe 10.4‐7:

Erläutern Sie, wie die Erfolge der Prokaryoten und deren unterschiedliche Lebensweisen

eine notwendige Grundlage für die Entstehung der eukaryotischen Zelle bildeten.

Aufgabe 10.4‐8: Begründen Sie, warum anatomische und molekulare Homologien in der Regel derselben

hierarchischen Prinzip folgen.

Aufgabe 10.4‐9: Legen Sie begründet dar, welche Umwelt‐ oder Populationseigenschaften eher ein

Beibehalten des Körperbaus fördern und welche eher zu morphologischer Änderung führen.

Setzt Angepasstheit immer Änderung voraus?

Aufgabe 10.4‐10: Wie Sie dem Kapitel 10.4 entnehmen konnten soll die moderne tierische bzw. pflanzliche

Zelle aus einer Symbiose verschiedener prokaryotischer Zellformen entstanden sein.

Wenn Sie die Informationen der folgenden Tabelle durcharbeiten, werden Sie Argumente

für diese Hypothese finden.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

Stellen Sie mithilfe der Tabelle Argumente für die Endosymbiontenhypothese zusammen

und bereiten Sie ein kurzes Referat darüber vor.

Aufgabe 10.4‐11: Die Entstehung der Vielzelligkeit ging mit der „Entstehung der Leiche" einher. Kommentieren

Sie diese Aussage.

Aufgabe 10.4‐12: Die Vorderextremitäten von Mensch und Fledermaus sind sich ihrer Skelettform und

Struktur recht ähnlich, während die entsprechenden Knochen bei Walen morphologisch

ganz anders ausgebildet und proportioniert sind. Genetische Daten sprechen jedoch dafür,

dass sich alle drei Organismengruppen etwa zur gleichen Zeit von einem gemeinsamen

Vorfahren abgespalten haben. Welche der folgenden Aussagen erklärt die Datenlage

am ehesten?

a. Menschen und Fledermäuse haben sich durch natürliche Selektion entwickelt, Wale

hingegen durch Vererbung erworbener Eigenschaften (Lamarckismus).

b. Die Evolution der Vorderextremitäten war bei Menschen und Fledermäusen adaptiv,

bei Walen hingegen nicht.

c. Der natürliche Selektionsdruck, der in einem aquatischen Milieu wirksam ist, führte

zu einer signifikanten Änderung der Anatomie der Walvorderextremitäten.

d. Gene mutieren bei Walen schneller als bei Menschen und Fledermäusen.

e. Wale gehören nicht zu den Säugetieren.

Aufgabe 10.4‐13: Sowohl Schimpanse als auch Gorilla laufen bei der Fortbewegung auf der Rückseite der

mittleren Fingerglieder. Diesen typischen Knöchelgang weist sonst keine andere Men‐

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

schenaffen‐ oder Primatenart auf. Prüfen Sie, ob das Ergebnis der Stammbaumanalyse

aus der Abbildung unten mit diesem Merkmal verändert wird.

Aufgabe 10.4‐14: Die etwa 49 Mio. Jahre alten Fledermäuse der Grube Messel bei Darmstadt waren lange

Zeit die einzigen gut erhaltenen fossilen Exemplare dieser Tiergruppe. Da sie schon fast

so weit entwickelt waren wie moderne Fledermäuse, liess sich nicht entscheiden, ob sich

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

die Flugfähigkeit oder die Ultraschallortung zuerst

entwickelt hatte. 52 Mio. Jahre alte Funde

(Onychonycteris) aus Wyoming, die man erst vor

wenigen Jahren entdeckte, lösten das Problem.

Im Gegensatz zu Fledermäusen orientieren sich

Flughunde nicht mit Ultraschall, sondern mit

den Augen. Ein Indiz für die Leistungsfähigkeit

des Ohres ist die Breite des knöchernen Innenohrs.

a. Vergleichen Sie die Abbildung von Onychonycteris mit der einer modernen Fledermaus

und stellen Sie die ursprünglichen Merkmale heraus.

b. Werten Sie den Text und Abb. 3 aus. Erläutern Sie, ob sich zuerst die Flugfähigkeit

oder die Echoortung entwickelte.

Aufgabe 10.4‐15: Wie Sie wissen, ist die DNA Träger der Erbinformation, die durch Mutationen langsam

verändert werden kann. Die Wissenschaftler SIBLEV und AHLQUIST untersuchten diese

Unterschiede mithilfe der DNA‐Hybridisierung und klärten so die Verwandtschaftsverhältnisse

von Mensch, Bonobo, Schimpanse, Gorilla und Orang‐Utan. Sie massen die

Schmelzpunktabsenkung der Hybrid‐DNA gegenüber der reinen DNA der einzelnen Arten

(TS‐Wert). Sie kamen zu den unten angegebenen Messwerten. Ein TS‐Wert von 1 bis

1.5°C ist nach Erfahrungswerten mit einem Basenunterschied von 1% gleichzusetzen.

Danach konstruierten sie den unten unvollständig abgebildeten Stammbaum. Der gemeinsame

Vorfahre aller Arten lebte vor rund 16 Millionen Jahren (rechte Achse).

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

a. Erläutern Sie, was auf diese Weise gemessene Werte über die Verwandtschaft bzw.

den Zeitraum der getrennten Entwicklung der verglichenen Organismen aussagen.

b. Ordnen Sie die Arten begründet den Stammbaumenden zu.

c. Ordnen Sie mithilfe der rechten Achse (Abb. 2) den einzelnen Verzweigungspunkten

konkrete Zeiträume zu.

Aufgabe 10.4‐16: Fossilisierte Stomatolithen …

a. …sind alle 2.7 Milliarden Jahre alt.

b. …bilden sich rund um Tiefseeschlote.

c. …ähneln Strukturen, die von Bakteriengemeinschaften gebildet worden sind, die

man heute in einigen warmen Flachmeerbereichen findet.

d. …liefern Belege dafür, dass Pflanzen gemeinsam mit Pilzen vor rund 500 Millionen

Jahren das Land eroberten.

e. …enthalten die ersten zweifelsfreien Fossilien von Eukaryonten und datieren 2.1 Milliarden

Jahre zurück.

Aufgabe 10.4‐17: Die Bildung einer Sauerstoffatmosphäre veränderte die Umweltbedingungen auf der

Erde von Grund auf. Welche der folgenden Anpassungen nutzte die Präsenz von freiem

Sauerstoff in den Meeren und in der Atmosphäre zu ihrem Vorteil?

a. Die Evolution der Zellatmung, die den Sauerstoff dafür einsetzte, um aus organischen

Molekülen Energie zu gewinnen.

b. Die Bildung von Überdauerungsstadien bei einigen Tiergruppen anaerober Habitate.

c. Die Evolution von photosynthetisch aktiven Pigmenten, die die frühen Algen vor den

negativen Auswirkungen des Sauerstoffs bewahrten.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

d. Die Evolution von Chloroplasten, nachdem sich frühe Protisten photosynthetisch aktive

Cyanobakterien inkorporiert hatten.

e. Die Evolution von vielzelligen eukaryotischen Kolonien aus Prokaryonten‐

Gemeinschaften.

Aufgabe 10.4‐18: Wählen Sie den Faktor aus, der am ehesten dafür verantwortlich ist, dass sich die Fauna

und Flora von Indien so stark von der Tier‐ und Pflanzenwelt im nahegelegenen Südostasien

unterscheidet.

a. Die Arten zeichnen sich durch konvergente Evolutionsprozesse aus.

b. Beide Regionen haben ein ähnliches Makroklima.

c. Indien ist dabei, sich geotektonisch vom übrigen Asien zu lösen.

d. Die Organismenwelt Indiens wurde durch Vulkanausbrüche in früher Vorzeit vernichtet.

e. Indien war bis vor 55 Millionen Jahren ein eigenständiger Kontinent und stand nicht

mit dem asiatischen Festland in Verbindung.

Aufgabe 10.4‐19: Eine adaptive Radiation kann eine direkte Folge von vier der fünf unten aufgezählten

Faktoren sein. Welcher Faktor passt nicht?

a. eine nicht realisierte ökologische Nische

b. genetische Drift

c. Kolonisation einer geografisch isolierten Region, die geeignete Umweltbedingungen

und wenig konkurrierende Arten aufweist

d. evolutionäre Neuerungen

e. adaptive Radiation in einer Gruppe von Organismen (zum Beispiel Pflanzen die einer

anderen Organismengruppe als Nahrung dienen)

Aufgabe 10.4‐20: Welcher der folgenden Schritte ist von Wissenschaftlern, die die Entstehung Lebens

untersuchen, noch nicht experimentell nachvollzogen worden?

a. Synthese kleiner RNA‐Polymere durch Ribosomen

b. abiotische Synthese von Polypeptiden

c. Bildung von molekularen Aggregaten mit selektiv permeablen Membranen

d. Bildung von Protobionten, die DNA verwenden, um die Polymerisation von Aminosäuren

zu lenken

e. abiotische Synthese von organischen Molekülen

Aufgabe 10.4‐21: Drei heute lebende Arten X, Y und Z haben zusammen mit den ausgestorbenen Arten U

und V einen gemeinsamen Vorfahren T. Eine Gruppe, welche die Arten T, X, Y und Z umfasst,

bildet …

a. …ein gültiges Taxon.

b. …eine monophyletische Gruppe.

c. …eine Innengruppe, wobei die Art U die Aussengruppe ist.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

d. …eine paraphyletische Gruppe.

e. …eine polyphyletische Gruppe.

Aufgabe 10.4‐22: Im Vergleich von Vögeln und Säugetieren ist der Besitz von vier Extremitäten …

a. …ein gemeinsames ursprüngliches Merkmal.

b. …ein gemeinsames abgeleitetes Merkmal.

c. …ein nützliches Merkmal für die Unterscheidung zwischen Vögeln und Säugetieren.

d. …eher ein Beispiel für Analogie als für Homologie.

e. …ein nützliches Merkmal für die Einteilung der Vogelarten.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

10.5 Evolution des Menschen

Aufgabe 10.5‐1:

Aufgabe 10.5‐2:

Beurteilen Sie die Aussage: Der Mensch ist ein nackter Affe.

Stellen Sie sich vor, Sie gehen in den Zoo und begegnen im Affenhaus hinter der Scheibe

aus Panzerglas einer neuen Art. Dort stehen Wesen, die wie Sie auf zwei Beinen gehen,

die Mütter tragen ihre Babys auf der Hüfte, aber bei aller Menschenähnlichkeit sehen

diese Individuen trotzdem aus wie Schimpansen. So ähnlich sähe eine Begegnung mit

dem frühesten bekannten Zweibeiner aus — mit Lucy. Auf die Frage, welche Faktoren

zur Evolution des aufrechten Ganges führten, hat man viele Antworten entworfen. Die

älteste ging von einer Entstehung in der Savanne aus, da durch die aufrechte Körperhaltung

ein weiterer Raum überblickt und gesichert werden konnte. DONALD JOHANSON,

der Entdecker Lucys, betont aber, dass zwar viele Steppenbewohner aufrecht stehend

sichern, aber keiner auf zwei Beinen flüchtet. Dagegen stamme die einzige häufiger aufrecht

gehende Affenart aus dem Regenwald. JOHANSON erläutert die Nachteile des

aufrechten Ganges für Savannenbewohner mit den folgenden Abbildungen, in denen er

die von den Beinen ausgehende Kraft in einem Kräfteparallelogramm in die Anteile zerlegt,

die den Körper aufrecht halten und die ihn vorantreiben.

a. JOHANSON erkannte die besondere Langsamkeit des zweibeinigen Gehens. Begründen

Sie seine Vorstellung mithilfe der Abbildungen.

b. Stellen Sie Argumente für und gegen eine Evolution des aufrechten Ganges in der

Savanne zusammen.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

Aufgabe 10.5‐3:

Der moderne Mensch hat

sich schnell ausgebreitet,

aber einige Gebiete erst

sehr spät erreicht. Wir müssen

davon ausgehen, dass

die aus Afrika auswandernden

Gruppen dunkel pigmentiert

waren. Die nach

Amerika einwandernden

Menschen dagegen waren

mit grösster Wahrscheinlichkeit

hellhäutig. Wenn

sich heute bei diesen von

den frühen Einwanderern

abstammenden Ureinwohnern lokal unterschiedlich pigmentierte Gruppen befinden,

dann können diese Färbungsunterschiede erst nach der Einwanderung in die heutigen

Siedlungsgebiete entstanden sein. Die beiden Abbildungen zeigen Ihnen die weltweite

Verbreitung von Pigmentierungstypen der jeweiligen Ureinwohner sowie die Auswirkungen

von UV‐Licht, das in tiefere Hautschichten eindringt, auf die Konzentration von

Vitamin D und Folsäure.

a. Nennen Sie Regelmässigkeiten, die die Verteilung der ursprünglichen Pigmentierungstypen

auf der Erde beschreiben.

b. „Die Intensität der Pigmentierung beim Menschen stellt einen Kompromiss dar."

Begründen Sie diese Aussage mithilfe des Aufgabenmaterials.

Aufgabe 10.5‐4:

Aufgabe 10.5‐5:

Aufgabe 10.5‐6:

Sammeln Sie Daten zur Gehirngrösse von Genies und normalen Menschen. Ziehen Sie

Schlussfolgerungen.

Beurteilen Sie die Hypothese, dass der Urmensch durch ein Leben an seichten Gewässern

zum Laufen auf zwei Beinen gekommen ist. Suchen Sie nach weiteren Merkmalen

des modernen Menschen, die auf eine solche Lebensweise hinweisen könnten.

Die DNA‐Sequenzen in vielen menschlichen Genen ähneln den Sequenzen der entsprechenden

Gene bei Schimpansen. Die wahrscheinlichste Erklärung dafür ist, dass …

a. …Menschen und Schimpansen einen gemeinsamen Vorfahren in jüngerer Vergangenheit

haben.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

b. …Menschen sich aus Schimpansen entwickelt haben.

c. …Schimpansen sich aus Menschen entwickelt haben.

d. …eine konvergente Evolution zu DNA‐Ähnlichkeiten geführt hat.

e. …Menschen und Schimpansen nicht nahe verwandt sind.

Aufgabe 10.5‐7:

Aufgabe 10.5‐8:

Aufgabe 10.5‐9:

Auf welcher biologischen Basis beruht die Annahme, dass sämtliche menschlichen

Populationen einer einzigen Art angehören? Können Sie sich ein Szenario vorstellen

durch das in Zukunft eine zweite menschliche Art entstehen könnte?

Die genetische Vielfalt des modernen Menschen ist innerhalb Afrikas höher als auf

anderen Kontinenten. Erläutern Sie, welche populationsgenetischen Vorgänge dies erklären

könnten.

Ähnliche Muster der Genaktivität sind ein Ausdruck genetischer Verwandtschaft. Begründen

Sie diese Aussage.

Aufgabe 10.5‐10: Stellen Sie Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen natürlicher Evolution und kultureller

Evolution zusammen.

Aufgabe 10.5‐11: Erläutern Sie, welche Konsequenz die Behandlung von genetisch bedingten Krankheiten,

an denen unsere Vorfahren noch früh gestorben sind, für die Evolution des Menschen

haben könnte.

Aufgabe 10.5‐12: Vergleicht man evolutionäre Entwicklungen mit kulturellen Veränderungen, dann lassen

sich schnell Ähnlichkeiten erkennen. Die Erschaffung völlig neuer Objekte in einem einzigen,

genialen Erfindungsakt ist äusserst selten. Normalerweise werden bewährte Geräte

und Objekte recht konservativ beibehalten und nur in kleinen Schritten verändert.

Dann können grössere Veränderungen auch hier nur durch die Summation kleinerer Abwandlungen

erreicht werden. Mit dem folgenden Bildmaterial können Sie nachvollziehen,

wie sich im Laufe der Jahrhunderte aus Teilen der Helme von Ritterrüstungen (um

1600) Kinntrageriemen und schliesslich Zierbänder (1900) entwickelten. Diese Abwandlungen

waren z.T. von der Waffenentwicklung abhängig.

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10 Evolution Aufgaben zum Biobuch

a. Fassen Sie die Veränderungen der Helme beschreibend zusammen und betrachten

Sie dabei auch Funktionsänderungen einzelner Elemente.

b. Begründen Sie, warum technische Geräte in vielen Kulturen identisch entwickelt

wurden, die religiösen Mythen sich aber stark unterscheiden.

Aufgabe 10.5‐13: Experten schätzen, dass durch menschliche Aktivitäten jedes Jahr hunderte von Arten

aussterben. Im Gegensatz dazu nimmt man an, dass die natürliche Aussterberate pro

Jahr im Durchschnitt nur ein paar Arten fordert. Wenn wir die globale Umwelt weiterhin

derart radikal verändern, vor allem durch die Zerstörung tropischer Regenwälder, aber

auch der der gemässigten Breiten, und das Erdklima weiter so stark beeinträchtigen,

kommt es wahrscheinlich zu einer Aussterbewelle vergleichbar mit jener am Ende der

Kreidezeit. Angesichts der Tatsache, dass das Leben auf der Erde bereits fünf Massenaussterben

erlebt hat, sollte uns der Gedanke an ein mögliches sechstes Massenaussterben

beunruhigen. Welche Folgen könnte ein derartiges Massensterben für die überlebenden

Arten haben, einschliesslich unserer eigenen Art?

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