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Biologie · Klasse 9 und 10 · Kapitel

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Evolution

EntdeckenDie Frage zum Kapitel

Wie schnell kann sich eine Population verändern?

Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Für die Lehrkraft: Auf der Galápagosinsel Daphne Major starb 1977 bei einer Dürre ein großer Teil der Finken. Überlebt haben vor allem Vögel mit tieferem Schnabel, weil sie harte Samen knacken konnten. Schon die Nachkommen hatten im Mittel einen tieferen Schnabel. Quelle: Boag und Grant 1981, Intense natural selection in a population of Darwin's finches, Science 214.

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
  • Merken kommt ins Heft
  • Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
  • Üben selbst rechnen
  • Achtung typischer Fehler
  • Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich kann Evolution als Veränderung von Populationen über viele Generationen beschreiben und von der Entwicklung eines Einzelwesens unterscheiden.

EntdeckenFrage

Wie schnell kann sich eine Population verändern?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Auf der Galápagosinsel Daphne Major starb 1977 bei einer Dürre ein großer Teil der Finken. Überlebt haben vor allem Vögel mit tieferem Schnabel, weil sie harte Samen knacken konnten. Schon die Nachkommen hatten im Mittel einen tieferen Schnabel.

MerkenPopulationen verändern sich

Ein einzelnes Lebewesen verändert seine Erbanlagen nicht.

Eine Population verändert sich, weil sich über viele Generationen die Anteile der Erbanlagen verschieben.

BeispielPopulation und Evolution

Menschen sind heute im Mittel größer als vor 150 Jahren. Welche Erklärung ist zuerst zu prüfen? Begründe die Wahl.
Schritt für Schritt
  1. Körpergröße hängt auch von der Umwelt ab.
  2. Aus der Mittelwertsänderung allein folgt keine Evolution.
  1. Körpergröße hängt auch von der Umwelt ab.
  2. Aus der Mittelwertsänderung allein folgt keine Evolution.
Ergebnis:
bessere Ernährung und Gesundheit, nicht unbedingt eine Veränderung der Erbanlagen

AchtungEinzelne passen sich an

So nicht
Jeder einzelne Falter hat sich an den dunklen Baum angepasst.
So richtig
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.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Ein Mensch lernt Klavierspielen. Wird sein Kind dadurch mit dem Können geboren? Begründe die Wahl.
    So fängst du an:
    Lernen verändert das Gehirn, nicht die Keimzellen.
    Lösung zeigen
    1. Lernen verändert das Gehirn, nicht die Keimzellen.
    2. Die Kinder müssen selbst üben.
    Ergebnis:
    Nein, Gelerntes ist kein Teil der Erbinformation.
  2. ●2
    Wie lange dauert es mindestens, bis Evolution an einer Population sichtbar wird? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Die Anteile verschieben sich nur schrittweise.
    2. Bei kurzlebigen Arten geht es schneller.
    Ergebnis:
    viele Generationen, bei Bakterien Stunden bis Tage, bei Menschen Jahrhunderte
  3. ★3
    Was ist der Genpool einer Population? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Der Genpool umfasst alle Allele.
    2. Er ändert sich von Generation zu Generation.
    Ergebnis:
    die Gesamtheit aller Allele der Population

2Ich kann Variation und Selektion als Ursachen der Evolution erklären.

EntdeckenFrage

Warum haben Mäuse an weißen Stränden in Florida helles Fell?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Hellere Mäuse wurden auf hellem Sand seltener von Raubvögeln gefressen. Im Versuch mit Tonmodellen wurden auffällige Modelle häufiger angegriffen. Die Auslese wirkte auf erbliche Unterschiede der Fellfarbe.

MerkenVariation und Selektion

Nachkommen unterscheiden sich erblich.

Wer in seiner Umwelt besser zurechtkommt, hat im Mittel mehr Nachkommen. So nimmt der Anteil seiner Erbanlagen zu.

BeispielVariation und Selektion

Welche drei Voraussetzungen braucht natürliche Selektion? Begründe die Wahl.
Schritt für Schritt
  1. Nachkommen unterscheiden sich erblich.
  2. Nicht alle kommen durch, weil Nahrung und Raum begrenzt sind.
  1. Nachkommen unterscheiden sich erblich.
  2. Nicht alle kommen durch, weil Nahrung und Raum begrenzt sind.
Ergebnis:
erbliche Variation, Unterschiede im Fortpflanzungserfolg und eine begrenzte Umwelt

AchtungMerkmal entsteht, um zu nützen

So nicht
Der Eisbär hat weißes Fell, um sich im Schnee zu tarnen.
So richtig
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.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Gibt es bei der Selektion ein Ziel, auf das die Evolution hinarbeitet? Begründe die Wahl.
    So fängst du an:
    Selektion richtet sich nach der Umwelt der Gegenwart.
    Lösung zeigen
    1. Selektion richtet sich nach der Umwelt der Gegenwart.
    2. Es gibt kein Endziel.
    Ergebnis:
    Nein, sie wirkt ohne Plan, nur auf die Umwelt jetzt.
  2. ●5
    Warum gibt es unter Löwenzahn auf einer oft gemähten Wiese mehr flach wachsende Pflanzen? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Selektion wirkt auf erbliche Unterschiede.
    2. Flach wachsen ist erblich.
    Ergebnis:
    Flache Pflanzen wurden seltener abgeschnitten und hatten mehr Samen.
  3. ★6
    Zwei Käfer: einer frisst viel und wächst groß, hat aber wenige Eier. Der andere ist klein und hat viele Eier. Wer hat die höhere Fitness? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Fitness zählt Nachkommen.
    2. Stärke allein ist kein Maß.
    Ergebnis:
    der kleine Käfer, wenn mehr seiner Nachkommen selbst Nachkommen haben

3Ich kann Angepasstheit ohne Absicht erklären.

EntdeckenFrage

Warum haben manche Höhlenfische keine Augen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

In völliger Dunkelheit nützt ein Auge nichts, und es kostet Energie. Fische ohne Augen sparen sie. Erbliche Veränderungen, die das Auge verkleinern, wurden nicht mehr ausgemerzt. Vorfahren der Höhlenfische hatten noch Augen.

MerkenAngepasstheit entsteht ohne Ziel

Merkmale entstehen nicht, weil das Lebewesen sie braucht.

Zufällige Veränderungen der Erbanlagen sind schon da. Die Umwelt entscheidet, welche sich ausbreiten.

BeispielAngepasstheit erklären

Wie ist eine Angepasstheit entstanden? Begründe die Wahl.
Schritt für Schritt
  1. Kein Tier kann sich Merkmale wünschen.
  2. Die Umwelt wählt aus.
  1. Kein Tier kann sich Merkmale wünschen.
  2. Die Umwelt wählt aus.
Ergebnis:
durch Variation und Selektion über viele Generationen

AchtungErworbenes wird vererbt

So nicht
Die Giraffe hat sich gestreckt, und ihre Jungen hatten längere Hälse.
So richtig
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.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Welcher Satz beschreibt eine Angepasstheit richtig? Begründe die Wahl.
    So fängst du an:
    Angepasstheit ist Folge der Selektion.
    Lösung zeigen
    1. Angepasstheit ist Folge der Selektion.
    2. Sie ist an eine bestimmte Umwelt gebunden.
    Ergebnis:
    Das Merkmal bringt in der Umwelt einen Vorteil beim Fortpflanzungserfolg.
  2. ●8
    Warum haben Eisbären weißes Fell? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Das helle Fell war zuerst da.
    2. Wer es hatte, hatte mehr Nachkommen.
    Ergebnis:
    Zufällig hellere Bären hatten im Schnee mehr Jagderfolg und mehr Nachkommen.
  3. ★9
    Der Blinddarm des Menschen ist klein. Was ist die beste Erklärung? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Nicht der Gebrauch verändert die Erbanlagen.
    2. Selektion und Zufall verändern die Anteile.
    Ergebnis:
    Bei Vorfahren war er größer; ohne Vorteil durch Größe wurde er über Generationen kleiner.

4Ich kann Fossilien, Übergangsformen und Embryonalentwicklung als Belege für Evolution deuten.

EntdeckenFrage

Wo und wann fand man das Fossil Tiktaalik?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Auf der Ellesmere-Insel im Norden Kanadas, im Jahr 2004. Das Tier lebte vor etwa 375 Millionen Jahren. Es hatte Kiemen und Flossen wie ein Fisch, aber Handgelenkknochen und einen beweglichen Hals wie ein Landwirbeltier.

MerkenBelege für Evolution

Fossilien zeigen früheres Leben und Übergangsformen.

Ähnlichkeiten im Körperbau und im Erbgut zeigen Verwandtschaft. Mehrere unabhängige Belege weisen auf dasselbe Ergebnis.

BeispielBelege für Evolution

Warum ist Evolution mehr als „nur eine Theorie“? Begründe die Wahl.
Schritt für Schritt
  1. Eine wissenschaftliche Theorie ist gut geprüft.
  2. Fossilien, Gene und Anatomie passen zusammen.
  1. Eine wissenschaftliche Theorie ist gut geprüft.
  2. Fossilien, Gene und Anatomie passen zusammen.
Ergebnis:
Sie wird durch viele unabhängige Belege gestützt und erklärt Beobachtungen.

AchtungEvolution hat ein Ziel

So nicht
Die Evolution führt von einfachen Tieren zum Menschen als Ziel.
So richtig
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.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Was zeigt das Fossil Tiktaalik? Begründe die Wahl.
    So fängst du an:
    Es hatte Flossen und Handgelenkknochen.
    Lösung zeigen
    1. Es hatte Flossen und Handgelenkknochen.
    2. Es lag in Gesteinen von etwa 375 Millionen Jahren.
    Ergebnis:
    eine Übergangsform zwischen Fischen und Landwirbeltieren mit Flossen und Anlagen für Gliedmaßen
  2. ●11
    Warum sind die Fossilfunde des Pferdes ein guter Beleg? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Reihen aus aufeinanderfolgenden Schichten zeigen Übergänge.
    2. Aus Eohippus wurde Equus.
    Ergebnis:
    Sie zeigen eine Abfolge von Formen mit immer größerer Größe und weniger Zehen.
  3. ★12
    Welche Aussage über Belege für Evolution stimmt? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Mehrere unabhängige Wege führen zum selben Ergebnis.
    2. Das macht die Schlussfolgerung stark.
    Ergebnis:
    Fossilien, Körperbau, Embryonen und Erbgut weisen unabhängig voneinander auf Abstammung.

5Ich kann Homologie und Analogie unterscheiden und daraus Verwandtschaft ableiten.

EntdeckenFrage

Haben Giraffen mehr Halswirbel als Menschen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Nein, beide haben sieben. Fast alle Säugetiere haben sieben Halswirbel, die Giraffe hat nur sehr viel längere. Das zeigt gemeinsamen Grundbau trotz sehr verschiedener Körperform.

MerkenHomologie und Analogie

Homologe Organe haben denselben Grundbau und stammen von gemeinsamen Vorfahren.

Analoge Organe erfüllen dieselbe Aufgabe, haben aber verschiedene Herkunft.

BeispielHomologie und Analogie

Die Flügel von Schmetterling und Fledermaus: Was sind sie? Begründe die Wahl.
Schritt für Schritt
  1. Der Schmetterling hat Flügel aus Ausstülpungen der Körperwand.
  2. Die Fledermaus hat umgebaute Vordergliedmaßen.
  1. Der Schmetterling hat Flügel aus Ausstülpungen der Körperwand.
  2. Die Fledermaus hat umgebaute Vordergliedmaßen.
Ergebnis:
analoge Organe, gleiche Funktion bei verschiedener Herkunft

AchtungÄhnlichkeit als Verwandtschaft

So nicht
Fledermaus und Vogel haben Flügel, also sind sie nah verwandt.
So richtig
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.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Haie und Delfine haben ähnliche Körperform. Was sagt das über die Verwandtschaft? Begründe die Wahl.
    So fängst du an:
    Ähnliche Umwelt, ähnliche Form.
    Lösung zeigen
    1. Ähnliche Umwelt, ähnliche Form.
    2. Der Grundbau unterscheidet sich.
    Ergebnis:
    Nichts Sicheres: Die Form ist Anpassung an das Wasser, Delfine sind Säugetiere.
  2. ●14
    Flügel von Insekt und Vogel erfüllen dieselbe Aufgabe, haben aber verschiedenen Bau. Was ist das? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Gleiche Aufgabe, verschiedene Herkunft.
    2. Man nennt das Konvergenz.
    Ergebnis:
    Analogie, entstanden durch Anpassung an ähnliche Bedingungen
  3. ★15
    Warum nutzt man homologe Merkmale für Stammbäume? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Stammbäume zeigen Abstammung.
    2. Nur Homologien zeigen sie.
    Ergebnis:
    Sie stammen vom gemeinsamen Vorfahren, analoge Merkmale würden falsche Verwandtschaft vortäuschen.

6Ich kann die Entstehung neuer Arten durch Isolation erklären.

EntdeckenFrage

Wie viele Fischarten entstanden im Viktoriasee?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Mehrere Hundert Arten von Buntbarschen. Der See trocknete nach heutigem Wissen vor etwa 12 000 Jahren aus und füllte sich dann wieder. In dieser kurzen Zeit entstanden viele Arten aus wenigen Vorfahren.

MerkenArtbildung

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.

BeispielArtbildung und Isolation

Wann gelten zwei Populationen als verschiedene Arten? Begründe die Wahl.
Schritt für Schritt
  1. Das biologische Artkonzept nutzt die Fortpflanzung.
  2. Aussehen kann täuschen.
  1. Das biologische Artkonzept nutzt die Fortpflanzung.
  2. Aussehen kann täuschen.
Ergebnis:
Wenn sie sich nicht mehr miteinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen zeugen

AchtungArtbildung ohne Trennung

So nicht
Neue Arten entstehen, wenn sich Tiere einfach an etwas Neues gewöhnen.
So richtig
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.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Was ist eine genetische Isolation? Begründe die Wahl.
    So fängst du an:
    Auch ohne Trennung kann Fortpflanzung scheitern.
    Lösung zeigen
    1. Auch ohne Trennung kann Fortpflanzung scheitern.
    2. Unfruchtbarkeit ist ein Beispiel.
    Ergebnis:
    Das Erbgut der Populationen passt nicht mehr zusammen, Nachkommen sind unfruchtbar.
  2. ●17
    Was geschieht, wenn eine Population durch einen neuen Fluss in zwei Teile getrennt wird? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Räumliche Trennung ist der Beginn.
    2. Genaustausch fehlt.
    Ergebnis:
    Beide Teile verändern sich getrennt und können mit der Zeit zu neuen Arten werden.
  3. ★18
    Warum sind Artgrenzen bei Bakterien schwierig? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Ohne Fortpflanzungsgemeinschaft greift die Definition nicht.
    2. Man nutzt Erbgut und Merkmale.
    Ergebnis:
    Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich; das Kriterium der Kreuzbarkeit passt nicht.

7Ich kann Resistenzbildung und Züchtung als Selektion deuten und Wachstum von Bakterien berechnen.

EntdeckenFrage

Wann tauchten die ersten Bakterien auf, die Penicillin zerstören?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Schon 1940, vor der ersten Behandlung von Patienten. Forscher fanden bei Bakterien ein Enzym, das Penicillin abbaut. Resistente Bakterien gab es also schon vor dem Gebrauch des Mittels.

MerkenResistenz und Züchtung

Ein Antibiotikum tötet empfindliche Bakterien.

Zufällig resistente überleben und vermehren sich. Der Mensch löst keine Anpassung aus, er wählt aus.

BeispielResistenz, Züchtung und Bakterienwachstum

Aus wilden Kohlpflanzen wurden Blumenkohl, Rosenkohl und Brokkoli. Wie entstanden die Sorten? Begründe die Wahl.
Schritt für Schritt
  1. Künstliche Selektion wählt der Mensch.
  2. Die Merkmale waren vorher in der Variation.
  1. Künstliche Selektion wählt der Mensch.
  2. Die Merkmale waren vorher in der Variation.
Ergebnis:
Menschen wählten über viele Generationen Pflanzen mit gewünschten Merkmalen zur Vermehrung aus.

AchtungBakterien gewöhnen sich ans Mittel

So nicht
Bakterien lernen das Antibiotikum kennen und werden dadurch resistent.
So richtig
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.

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Aus einem einzigen Staphylokokkokkus entstehen durch 5 Teilungen Nachkommen. Wie viele Zellen sind es danach?
    So fängst du an:
    Nach 1 Teilung sind es 2, nach 2 Teilungen 4.
    Lösung zeigen
    1. Nach 1 Teilung sind es 2, nach 2 Teilungen 4.
    2. Nach 5 Teilungen sind es 2 hoch 5.
    3. 2 hoch 5 ist 32.
    Ergebnis:
    32
  2. ●20
    Aus einem einzigen Kolibakterium entstehen durch 4 Teilungen Nachkommen. Wie viele Zellen sind es danach?
    Lösung zeigen
    1. Nach 1 Teilung sind es 2, nach 2 Teilungen 4.
    2. Nach 4 Teilungen sind es 2 hoch 4.
    3. 2 hoch 4 ist 16.
    Ergebnis:
    16
  3. ★21
    Ein Landwirt spritzt jedes Jahr dasselbe Mittel gegen Unkraut. Nach Jahren wirkt es kaum noch. Warum? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Das Mittel selektiert.
    2. Wechsel der Mittel verzögert Resistenz.
    Ergebnis:
    Zufällig unempfindliche Pflanzen überlebten, bildeten Samen und gaben die Eigenschaft weiter.

8Ich kann die Stammesgeschichte des Menschen einordnen und Alter mit der Halbwertszeit bestimmen.

EntdeckenFrage

Tragen Menschen außerhalb Afrikas Erbgut der Neandertaler in sich?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Ja, etwa ein bis zwei Prozent. Moderne Menschen und Neandertaler haben sich vor Zehntausenden Jahren gepaart. Das zeigt der Vergleich ihres Erbguts. Der Mensch stammt aber nicht vom Neandertaler ab.

MerkenDer Mensch in der Stammesgeschichte

Mensch und Schimpanse haben gemeinsame Vorfahren vor sechs bis sieben Millionen Jahren.

Der Mensch stammt nicht vom heutigen Schimpansen ab.

BeispielStammesgeschichte und Halbwertszeit

Wann trennten sich nach heutigem Wissen die Linien zu Mensch und Schimpanse? Begründe die Wahl.
Schritt für Schritt
  1. Mensch und Schimpanse haben gemeinsame Vorfahren.
  2. Die Trennung liegt Millionen Jahre zurück.
  1. Mensch und Schimpanse haben gemeinsame Vorfahren.
  2. Die Trennung liegt Millionen Jahre zurück.
Ergebnis:
vor etwa sechs bis sieben Millionen Jahren

AchtungMensch stammt vom heutigen Affen ab

So nicht
Der Mensch stammt vom Schimpansen ab.
So richtig
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.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Der Mensch stammt von welchem Vorfahren ab? Begründe die Wahl.
    So fängst du an:
    Beide Linien haben sich getrennt weiterentwickelt.
    Lösung zeigen
    1. Beide Linien haben sich getrennt weiterentwickelt.
    2. Neandertaler sind eine Schwesterlinie.
    Ergebnis:
    von gemeinsamen Vorfahren mit den Schimpansen, die weder Mensch noch Schimpanse waren
  2. ●23
    In einem Stück Leder ist nur noch ein Viertel des ursprünglichen Kohlenstoffs 14 vorhanden. Die Halbwertszeit beträgt 5730 Jahre. Wie alt ist der Fund?
    Lösung zeigen
    1. Halbiere schrittweise bis ein Viertel: Das sind 2 Halbierungen.
    2. 2 Halbwertszeiten mit je 5730 Jahren.
    3. 2 mal 5730 sind 11460.
    Ergebnis:
    11.460 Jahre
  3. ★24
    Warum eignet sich Kohlenstoff 14 nicht, um 100 Millionen Jahre alte Gesteine zu datieren? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Die Messung gelingt bis etwa 50 000 Jahre.
    2. Für ältere Proben wählt man Uran oder Kalium.
    Ergebnis:
    Nach so langer Zeit ist praktisch nichts mehr davon übrig; man nimmt Stoffe mit längerer Halbwertszeit.

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●25
    Was verändert sich bei der Evolution? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Evolution geschieht in Populationen.
    2. Ein einzelnes Lebewesen ändert seine Erbanlagen nicht.
    Ergebnis:
    die Anteile von Erbanlagen in einer Population über viele Generationen
  2. ●26
    Warum gibt es Lücken im Fossilbericht? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Fossilbildung ist selten.
    2. Trotzdem gibt es viele Übergangsformen.
    Ergebnis:
    Weil nur sehr selten Lebewesen zu Fossilien werden und viele Gesteine abgetragen sind.
  3. ●27
    Arm des Menschen, Flosse des Wals und Flügel der Fledermaus haben denselben Grundbau. Was ist das? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Gleicher Grundbau mit verschiedener Aufgabe.
    2. Das spricht für Abstammung.
    Ergebnis:
    Homologie, ein Hinweis auf gemeinsame Vorfahren
  4. ●28
    Wie führt Selektion nach einer Trennung zu verschiedenen Arten? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Jede Gruppe hat eigene Auslese.
    2. Die Unterschiede summieren sich.
    Ergebnis:
    Unterschiedliche Umwelten begünstigen verschiedene Merkmale in den getrennten Gruppen.
  5. ●29
    Aus einem einzigen Kolibakterium entstehen durch 5 Teilungen Nachkommen. Wie viele Zellen sind es danach?
    Lösung zeigen
    1. Nach 1 Teilung sind es 2, nach 2 Teilungen 4.
    2. Nach 5 Teilungen sind es 2 hoch 5.
    3. 2 hoch 5 ist 32.
    Ergebnis:
    32
  6. ●30
    Kann sich ein einzelnes Lebewesen im Laufe seines Lebens evolutiv verändern? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    1. Evolution betrifft die Häufigkeit von Allelen.
    2. Ein Einzelwesen behält seine Gene.
    Ergebnis:
    Nein, evolutiv verändern sich Populationen über Generationen.

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Populationen verändern sich
Ein einzelnes Lebewesen verändert seine Erbanlagen nicht.
Variation und Selektion
Nachkommen unterscheiden sich erblich.
Angepasstheit entsteht ohne Ziel
Merkmale entstehen nicht, weil das Lebewesen sie braucht.
Belege für Evolution
Fossilien zeigen früheres Leben und Übergangsformen.
Homologie und Analogie
Homologe Organe haben denselben Grundbau und stammen von gemeinsamen Vorfahren.
Artbildung
Wird eine Population getrennt, tauschen die Teile keine Erbanlagen mehr aus.
Resistenz und Züchtung
Ein Antibiotikum tötet empfindliche Bakterien.
Der Mensch in der Stammesgeschichte
Mensch und Schimpanse haben gemeinsame Vorfahren vor sechs bis sieben Millionen Jahren.

AchtungÜberleben des Stärksten

So nicht
Selektion bedeutet, dass der Stärkste überlebt.
So richtig
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.

AchtungTheorie als bloße Vermutung

So nicht
Evolution ist nur eine Theorie, also nicht bewiesen.
So richtig
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.

AchtungHomologie und Analogie verwechselt

So nicht
Flügel von Insekt und Vogel erfüllen dieselbe Aufgabe, also sind sie homolog.
So richtig
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.

AchtungFehlende Fossilien als Widerlegung

So nicht
Es gibt Lücken im Fossilbericht, also ist die Evolution nicht belegt.
So richtig
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.

AchtungArt am Aussehen bestimmt

So nicht
Zwei Tiere sehen ähnlich aus, also sind sie dieselbe Art.
So richtig
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.

AchtungVerdopplung als Addition gerechnet

So nicht
Bei 6 Teilungen entstehen 1 plus 6 Bakterien.
So richtig
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.

AchtungHalbwertszeit falsch angewendet

So nicht
Ein Achtel ist noch da, also sind es 8 Halbwertszeiten.
So richtig
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.

AchtungGrößenordnung der Zeit falsch geschätzt

So nicht
Der moderne Mensch ist fast so alt wie die Dinosaurier.
So richtig
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.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich kann Evolution als Veränderung von Populationen über viele Generationen beschreiben und von der Entwicklung eines Einzelwesens unterscheiden.

    31
    Menschen sind heute im Mittel größer als vor 150 Jahren. Welche Erklärung ist zuerst zu prüfen? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    bessere Ernährung und Gesundheit, nicht unbedingt eine Veränderung der Erbanlagen

  2. Ich kann Variation und Selektion als Ursachen der Evolution erklären.

    32
    Warum entsteht Variation in einer Population? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    durch Mutation und Neukombination bei der Fortpflanzung

  3. Ich kann Angepasstheit ohne Absicht erklären.

    33
    Ist jedes Merkmal eine Angepasstheit? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Nein, manche Merkmale sind Nebenprodukte oder neutral.

  4. Ich kann Fossilien, Übergangsformen und Embryonalentwicklung als Belege für Evolution deuten.

    34
    Warum ist Evolution mehr als „nur eine Theorie“? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sie wird durch viele unabhängige Belege gestützt und erklärt Beobachtungen.

  5. Ich kann Homologie und Analogie unterscheiden und daraus Verwandtschaft ableiten.

    35
    Welches Beispiel ist homolog zum Arm des Menschen? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    die Brustflosse eines Wals

  6. Ich kann die Entstehung neuer Arten durch Isolation erklären.

    36
    Was ist ein Beispiel für zeitliche Isolation? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Zwei Populationen blühen oder paaren sich zu verschiedenen Jahreszeiten.

  7. Ich kann Resistenzbildung und Züchtung als Selektion deuten und Wachstum von Bakterien berechnen.

    37
    Warum sollen Antibiotika vollständig und nach Plan genommen werden? Begründe die Wahl.
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Sonst überleben teilweise unempfindliche Bakterien und vermehren sich.

  8. Ich kann die Stammesgeschichte des Menschen einordnen und Alter mit der Halbwertszeit bestimmen.

    38
    In einem Stück Leder ist nur noch ein Viertel des ursprünglichen Kohlenstoffs 14 vorhanden. Die Halbwertszeit beträgt 5730 Jahre. Wie alt ist der Fund?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    11.460 Jahre

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Die Frage vom Anfang

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Wie schnell kann sich eine Population verändern?

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Auflösung

Auf der Galápagosinsel Daphne Major starb 1977 bei einer Dürre ein großer Teil der Finken. Überlebt haben vor allem Vögel mit tieferem Schnabel, weil sie harte Samen knacken konnten. Schon die Nachkommen hatten im Mittel einen tieferen Schnabel.

Wörter

Ähnlich
gleiche Form, andere Größe
Anteil
wie viel von einem Ganzen
Teiler
eine Zahl, durch die es ohne Rest aufgeht

Lösungen

  1. Nein, Gelerntes ist kein Teil der Erbinformation.
  2. viele Generationen, bei Bakterien Stunden bis Tage, bei Menschen Jahrhunderte
  3. die Gesamtheit aller Allele der Population
  4. Nein, sie wirkt ohne Plan, nur auf die Umwelt jetzt.
  5. Flache Pflanzen wurden seltener abgeschnitten und hatten mehr Samen.
  6. der kleine Käfer, wenn mehr seiner Nachkommen selbst Nachkommen haben
  7. Das Merkmal bringt in der Umwelt einen Vorteil beim Fortpflanzungserfolg.
  8. Zufällig hellere Bären hatten im Schnee mehr Jagderfolg und mehr Nachkommen.
  9. Bei Vorfahren war er größer; ohne Vorteil durch Größe wurde er über Generationen kleiner.
  10. eine Übergangsform zwischen Fischen und Landwirbeltieren mit Flossen und Anlagen für Gliedmaßen
  11. Sie zeigen eine Abfolge von Formen mit immer größerer Größe und weniger Zehen.
  12. Fossilien, Körperbau, Embryonen und Erbgut weisen unabhängig voneinander auf Abstammung.
  13. Nichts Sicheres: Die Form ist Anpassung an das Wasser, Delfine sind Säugetiere.
  14. Analogie, entstanden durch Anpassung an ähnliche Bedingungen
  15. Sie stammen vom gemeinsamen Vorfahren, analoge Merkmale würden falsche Verwandtschaft vortäuschen.
  16. Das Erbgut der Populationen passt nicht mehr zusammen, Nachkommen sind unfruchtbar.
  17. Beide Teile verändern sich getrennt und können mit der Zeit zu neuen Arten werden.
  18. Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich; das Kriterium der Kreuzbarkeit passt nicht.
  19. 32
  20. 16
  21. Zufällig unempfindliche Pflanzen überlebten, bildeten Samen und gaben die Eigenschaft weiter.
  22. von gemeinsamen Vorfahren mit den Schimpansen, die weder Mensch noch Schimpanse waren
  23. 11.460 Jahre
  24. Nach so langer Zeit ist praktisch nichts mehr davon übrig; man nimmt Stoffe mit längerer Halbwertszeit.
  25. die Anteile von Erbanlagen in einer Population über viele Generationen
  26. Weil nur sehr selten Lebewesen zu Fossilien werden und viele Gesteine abgetragen sind.
  27. Homologie, ein Hinweis auf gemeinsame Vorfahren
  28. Unterschiedliche Umwelten begünstigen verschiedene Merkmale in den getrennten Gruppen.
  29. 32
  30. Nein, evolutiv verändern sich Populationen über Generationen.
  31. bessere Ernährung und Gesundheit, nicht unbedingt eine Veränderung der Erbanlagen
  32. durch Mutation und Neukombination bei der Fortpflanzung
  33. Nein, manche Merkmale sind Nebenprodukte oder neutral.
  34. Sie wird durch viele unabhängige Belege gestützt und erklärt Beobachtungen.
  35. die Brustflosse eines Wals
  36. Zwei Populationen blühen oder paaren sich zu verschiedenen Jahreszeiten.
  37. Sonst überleben teilweise unempfindliche Bakterien und vermehren sich.
  38. 11.460 Jahre