Evolution
Das lernst du
- Ich kann Evolution als Veränderung von Populationen über viele Generationen beschreiben und von der Entwicklung eines Einzelwesens unterscheiden.
- Ich kann Variation und Selektion als Ursachen der Evolution erklären.
- Ich kann Angepasstheit ohne Absicht erklären.
- Ich kann Fossilien, Übergangsformen und Embryonalentwicklung als Belege für Evolution deuten.
- Ich kann Homologie und Analogie unterscheiden und daraus Verwandtschaft ableiten.
- Ich kann die Entstehung neuer Arten durch Isolation erklären.
- Ich kann Resistenzbildung und Züchtung als Selektion deuten und Wachstum von Bakterien berechnen.
- Ich kann die Stammesgeschichte des Menschen einordnen und Alter mit der Halbwertszeit bestimmen.
Merksätze
Ein einzelnes Lebewesen verändert seine Erbanlagen nicht.
Eine Population verändert sich, weil sich über viele Generationen die Anteile der Erbanlagen verschieben.
Nachkommen unterscheiden sich erblich.
Wer in seiner Umwelt besser zurechtkommt, hat im Mittel mehr Nachkommen. So nimmt der Anteil seiner Erbanlagen zu.
Merkmale entstehen nicht, weil das Lebewesen sie braucht.
Zufällige Veränderungen der Erbanlagen sind schon da. Die Umwelt entscheidet, welche sich ausbreiten.
Fossilien zeigen früheres Leben und Übergangsformen.
Ähnlichkeiten im Körperbau und im Erbgut zeigen Verwandtschaft. Mehrere unabhängige Belege weisen auf dasselbe Ergebnis.
Homologe Organe haben denselben Grundbau und stammen von gemeinsamen Vorfahren.
Analoge Organe erfüllen dieselbe Aufgabe, haben aber verschiedene Herkunft.
Wird eine Population getrennt, tauschen die Teile keine Erbanlagen mehr aus.
Beide verändern sich unabhängig. Sind sie nach langer Zeit nicht mehr kreuzbar, sind es neue Arten.
Ein Antibiotikum tötet empfindliche Bakterien.
Zufällig resistente überleben und vermehren sich. Der Mensch löst keine Anpassung aus, er wählt aus.
Mensch und Schimpanse haben gemeinsame Vorfahren vor sechs bis sieben Millionen Jahren.
Der Mensch stammt nicht vom heutigen Schimpansen ab.
Selbst abfragen
Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.
So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart
Was verändert sich bei der Evolution? Begründe die Wahl.
- Evolution geschieht in Populationen.
- Ein einzelnes Lebewesen ändert seine Erbanlagen nicht.
Ergebnis: die Anteile von Erbanlagen in einer Population über viele Generationen
Welche drei Voraussetzungen braucht natürliche Selektion? Begründe die Wahl.
- Nachkommen unterscheiden sich erblich.
- Nicht alle kommen durch, weil Nahrung und Raum begrenzt sind.
Ergebnis: erbliche Variation, Unterschiede im Fortpflanzungserfolg und eine begrenzte Umwelt
Warum haben Eisbären weißes Fell? Begründe die Wahl.
- Das helle Fell war zuerst da.
- Wer es hatte, hatte mehr Nachkommen.
Ergebnis: Zufällig hellere Bären hatten im Schnee mehr Jagderfolg und mehr Nachkommen.
Was zeigt das Fossil Tiktaalik? Begründe die Wahl.
- Es hatte Flossen und Handgelenkknochen.
- Es lag in Gesteinen von etwa 375 Millionen Jahren.
Ergebnis: eine Übergangsform zwischen Fischen und Landwirbeltieren mit Flossen und Anlagen für Gliedmaßen
Wörter
- Anteil
- wie viel von einem Ganzen
Typische Fehler – so sieht es falsch aus, so richtig
Jeder einzelne Falter hat sich an den dunklen Baum angepasst.
Ein Falter ändert seine Farbe nicht. Dunkle Falter überlebten häufiger, und ihr Anteil in der Population wuchs.
Frage, ob sich ein einzelnes Tier verändert oder ob sich die Anteile in der ganzen Gruppe verschieben. Evolution geschieht in Populationen.
Die Giraffe hat sich gestreckt, und ihre Jungen hatten längere Hälse.
Streckt sich ein Tier, ändert das seine Erbanlagen nicht. Giraffen mit erblich längerem Hals hatten mehr Nachkommen.
Was ein Lebewesen im Leben erwirbt, wie Muskeln oder Narben, steht nicht in den Keimzellen. Vererbt wird nur, was in den Erbanlagen steht.
Der Eisbär hat weißes Fell, um sich im Schnee zu tarnen.
Weißes Fell entstand zufällig. Weiße Bären hatten im Schnee mehr Jagderfolg und mehr Nachkommen.
Streiche in Gedanken „um zu“ und „damit“. Sage stattdessen: weil, und danach, wer mehr Nachkommen hatte.
Selektion bedeutet, dass der Stärkste überlebt.
Entscheidend ist die Zahl der Nachkommen, die selbst Nachkommen haben. Das kann der Unauffälligste, der Kleinste oder der Bestgetarnte sein.
Stärke ist nur ein Weg. Zähle, wer in der Umwelt die meisten fortpflanzungsfähigen Nachkommen hat.
Die Evolution führt von einfachen Tieren zum Menschen als Ziel.
Evolution hat kein Ziel. Der Stammbaum verzweigt sich, und der Mensch ist ein Ast neben vielen anderen.
Zeichne einen Stammbaum als Busch mit vielen Ästen und nicht als Leiter. Kein heutiges Lebewesen ist höher oder fertiger.
Evolution ist nur eine Theorie, also nicht bewiesen.
In der Wissenschaft ist eine Theorie ein gut geprüftes System von Erklärungen, das viele Beobachtungen zusammenhält.
In der Alltagssprache heißt Theorie Vermutung. In der Wissenschaft ist es eine Erklärung, die vielfach geprüft wurde.
Der Mensch stammt vom Schimpansen ab.
Mensch und Schimpanse haben gemeinsame Vorfahren, die weder Mensch noch Schimpanse waren. Beide Linien haben sich seit etwa sechs bis sieben Millionen Jahren getrennt entwickelt.
Zeichne die Gabelung. Beide Linien gehen von einem gemeinsamen Vorfahren aus, keine führt über die andere.
Fledermaus und Vogel haben Flügel, also sind sie nah verwandt.
Beide Flügel haben verschiedenen Bau und verschiedene Herkunft. Gleiche Aufgabe, verschiedene Herkunft: Das ist Analogie.
Prüfe, ob der Grundbau gleich ist. Gleicher Bau spricht für Verwandtschaft, gleiche Aufgabe allein nicht.
Flügel von Insekt und Vogel erfüllen dieselbe Aufgabe, also sind sie homolog.
Homolog heißt gleicher Grundbau bei verschiedener Aufgabe. Gleiche Aufgabe bei verschiedenem Bau heißt analog.
Frage zwei Dinge getrennt: Ist der Grundbau gleich? Ist die Aufgabe gleich? Gleicher Bau ist homolog, gleiche Aufgabe allein ist analog.
Es gibt Lücken im Fossilbericht, also ist die Evolution nicht belegt.
Fossilien entstehen selten. Lücken sind zu erwarten, und viele Übergangsformen sind trotzdem gefunden.
Frage, wie selten ein Tier zum Fossil wird. Dann suche die Übergangsformen, die es gibt, etwa Tiktaalik.
Neue Arten entstehen, wenn sich Tiere einfach an etwas Neues gewöhnen.
Neue Arten entstehen meist, wenn Teilpopulationen getrennt sind und sich unabhängig verändern, bis sie nicht mehr kreuzbar sind.
Frage, ob die Teile der Population noch Erbanlagen austauschen. Ohne Austausch verändern sie sich getrennt weiter.
Zwei Tiere sehen ähnlich aus, also sind sie dieselbe Art.
Eine Art ist eine Gruppe von Lebewesen, die sich untereinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen haben.
Prüfe, ob die Tiere sich kreuzen können und fruchtbare Nachkommen haben. Aussehen allein sagt es nicht.
Bakterien lernen das Antibiotikum kennen und werden dadurch resistent.
Resistente Bakterien gab es zufällig schon. Das Mittel tötet die empfindlichen, die resistenten vermehren sich.
Das Mittel erzeugt keine Resistenz, es wählt sie aus. Frage, welche Bakterien nach der Behandlung noch leben.
Bei 6 Teilungen entstehen 1 plus 6 Bakterien.
Bei jeder Teilung verdoppelt sich die Zahl. Nach 6 Teilungen sind es 2 hoch 6, also 64 Bakterien aus einem.
Verdopple bei jeder Teilung. Rechne 2 hoch Zahl der Teilungen, dann mal Startzahl.
Ein Achtel ist noch da, also sind es 8 Halbwertszeiten.
Nach jeder Halbwertszeit halbiert sich der Rest. Ein Achtel, also 1 von 8 Teilen, ist die Hälfte der Hälfte der Hälfte: 3 Halbwertszeiten, nicht 8.
Halbiere Schritt für Schritt: 1, dann ein Halb, ein Viertel, ein Achtel. Zähle die Schritte.
Der moderne Mensch ist fast so alt wie die Dinosaurier.
Dinosaurier starben vor 66 Millionen Jahren aus. Der moderne Mensch gibt es seit etwa 300 000 Jahren, also nur einen winzigen Zeitabschnitt.
Rechne in Millionen Jahren und vergleiche die Zahlen. 0,3 Millionen sind sehr wenig gegen 66 Millionen.
Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): Natürliche Selektion (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): Genexpression (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
Zum Ausdrucken: Drucken-Befehl des Browsers – die Seite ist dafür gebaut. Üben geht am Handy über den Code deiner Klasse, nicht hier.