Lernmodul mit Lösungen für Aufgaben zum Lerntext Evolution

Roland Heynkes, 3.6.2022

Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben zum Lerntext Evolution selbständig bearbeitet haben und nun ihre Antworten überprüfen wollen.

Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Was bedeutet der Begriff Evolution?".

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a1 Definiere die Begriffe Evolution, Evolutionstheorie, Gen, Genom, Mutation, Selektion, Spezies und System!
a2 Erkläre, warum die Anpassung der Körpergröße an das Nahrungsangebot und Bräunung der Haut im Sommer nichts mit Evolution zu tun haben!
Die Anpassung der Körpergröße an das Nahrungsangebot hat nichts mit Evolution zu tun, weil sich in dem Fall nur die Lebensbedingungen ändern, aber nicht die Gene.
Auch die sommerliche Bräunung unserer Haut hat nichts mit Evolution zu tun, denn die im Sommer diese Anpassung an verstärkte UV-Strahlung ermöglichenden Gene sind auch im Winter die selben.
a3 Erkläre, wie die Evolution funktioniert!
Evolution wird dadurch ermöglicht, dass Mutationen und andere Mechanismen zu einer genetischen Variabilität einer Spezies führen. Selektionsfaktoren wie Fressfeinde, Nahrungsmangel oder hartes Klima sorgen dafür, dass eher Individuen mit besonders gut angepassten Bauplänen überleben. Das nennt man natürliche Selektion. Zusätzlich kann bei der sexuellen Fortpflanzung eine sexuelle Selektion wirken, weil die Individuen beim jeweils anderen Geschlecht bestimmte Ausprägungen wichtiger Merkmale bevorzugen.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Wir können Evolution beobachten".

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b1 Definiere (so kurz wie möglich, aber so ausführlich wie nötig) die Begriffe Antibiotika, Phage, Hygiene, multiresistent, Pandemie, resistent und Therapie!
b2 Beschreibe den Vorgang, beim dem neue Virus-Stämme entstehen können!
Wenn es sich ein Virus vermehrt, müssen zahlreiche Kopien seines Bauplans gemacht werden. Manchmal passieren dabei Fehler, und es entstehen Viren mit etwas veränderten Bauplänen. Solche Veränderungen nennt man Mutationen. Aufgrund der Mutationen entstehen Viren mit etwas unterschiedlichen Eigenschaften. Manche Mutanten können Menschen besser infizieren oder Impfungen sind bei ihnen weniger wirksam. Mutierte Viren können aber auch gefährlicher oder weniger gefährlich für Menschen sein. Es setzen sich immer die Virus-Varianten durch, die sich am besten vermehren können. Das nennt man Selektion. Die Selektion führt dazu, dass immer besser angepasste Virus-Stämme entstehen.
b3 Nenne 3 Eigenschaften der Corona-Viren, die sich durch Mutationen verändern können!
Zu den durch Mutation veränderten Eigenschaften von Viren gehören:
  1. die Fähigkeit, in Zellen ihrer Wirts-Organismen einzudringen und sich darin zu vermehren,
  2. von Antikörpern der Infizierten mehr oder weniger gut "erkannte" Oberflächen-Proteine,
  3. mehr oder weniger krank machende Eigenschaften.
b4 Nenne Maßnahmen, mit denen sich die gefährliche Evolution multiresistenter Bakterien bremsen ließe!
Mit folgenden Maßnahmen ließe sich die gefährliche Evolution Antibiotika-resistenter Bakterien bremsen:
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Wie funktioniert Evolution?".

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c1 Definiere die Begriffe Aminosäuresequenz, Aussterben, Natürliche Selektion, Ökologische Nische, Protein, Sexuelle Selektion und Umweltbedingungen!
c2 Erkläre, warum die Geweihe der Hirsche seit vielen Jahren weder größer noch kleiner werden!
Seit vielen Jahren werden die Geweihe der Hirsche weder größer noch kleiner, weil bei konstanten Umweltbedingungen Hirsche mit kleineren Geweihen der Sexuellen Selektion und Hirsche mit größeren Geweihen der Natürlichen Selektion zum Opfer fallen.
c3 Benenne was sich ändern müsste, damit die Geweihe der Hirsche im Durchschnitt größer oder kleiner werden!
Die Geweihe der Hirsche könnten nur dann im Durchschnitt größer oder kleiner werden, wenn sich entweder die Umweltbedingungen oder die Vorlieben der Hirschkühe ändern.
c4 Benenne was Spezies benötigen, um sich an veränderte Umweltbedingungen anpassen zu können!
Um sich an veränderte Umweltbedingungen anpassen zu können, benötigen Spezies eine möglichst große genetische Variabilität.
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Diese Tabelle zeigt meinen Lösungsvorschlag zum Kapitel "Evolution des Spektrums menschlicher Hautfarben".

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d1 Erkläre den Zusammenhang zwischen der Hautfarbe eines Menschen und den Lebensräumen seiner Vorfahren!
Wir erben unsere Hautfarben von unseren Vorfahren, deren Hautfarben sich im Verlauf ihrer Evolution an die Intensitäten der UV-Strahlung in ihren Lebensräumen so angepasst haben, dass ihr Hautkrebs-Risiko nicht zu groß und ihre Versorgung mit Vitamin D ausreichend war.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Erklärung des Zusammenhangs zwischen Mutation und Eigenschaft".

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e1 Definiere die Begriffe Biomolekül, Chromosom, DNA, Enzym, Molekül und Nukleotid!
e2 Beschreibe die Aufgaben der beiden Arten von Biomolekülen in unseren Cromosomen!
Die Proteine schützen die DNA, regulieren deren Benutzung und machen bei Bedarf Kopien von der DNA. Die Proteine sind die Aktiven, die fast alles im Organismus regeln und machen. Aber DNA enthält die Baupläne für die Herstellung der Proteine.
e3 Beschreibe, wofür und wie die DNA als Bauplan dient!
Die DNA dient vor allem als Bauplan für Proteine. Die Reihenfolge der Nukleotide (Nukleotidsequenz) in der DNA bestimmt die Reihenfolge der Aminosäuren (Aminosäuresequenz) in einem Protein. Jeweils 3 Nukleotide bilden ein Triplett genanntes Wort, das eine von 20 unterschiedlichen Aminosäuren codiert. Diese Aminosäuren dienen als Grundbausteine (Monomere) menschlicher Proteine. Die Zuordnung von Nukleotid-Tripletts zu bestimmten Aminosäuren nennt man den genetischen Code.
e4 Erkläre Schritt für Schritt den Zusammenhang zwischen der Primärstruktur und der Funktion eines Proteins!
Die Aminosäuresequenz ist die Primärstruktur eines Proteins. Sie entscheidet darüber, wo in der Aminosäurekette welche Sekundärstrukturen sich bilden. Und Sekundärstrukturen wie die Alphahelix und das ß-Faltblatt legen sich zusammen zur Tertiärstruktur genannten räumlichen Form eines Proteins. Bei vielen Proteinen setzen sich mehrere Tertiärstrukturen zu einer Quartärstruktur zusammen. Die Form eines Proteins bestimmt dessen Funktion.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Die Prinzipien der Evolution sind der Menschheit schon seit Jahrtausenden bekannt.".

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f1 Definiere die Begriffe Haustier, Kulturpflanze und Zucht!
f2 Erkläre, was die Züchtung von Haustieren und Nutzpflanzen mit der Evolution zu tun hat!
Charles Darwin und Alfred Russel Wallace wussten, wie sich durch Zucht neue Haustier-Rassen und Kulturpflanzen-Sorten entwickelten. Für ihre Evolutionstheorien mussten sie nur den Züchter durch die Natur ersetzen. Und während Züchter die ihnen am besten gefallenden Mutanten gezielt vermehrten, vermehren sich in der freien Natur die Mutanten am besten, die weder durch die natürliche Selektion noch durch die sexuelle Selektion aussortiert werden.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Was treibt die Evolution des Menschen an?".

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g1 Definiere die Begriffe Antikörper, B-Lymphozyt, MHC-1-Präsentierteller und T-Killerzelle!
g2 Nenne möglichst viele Eigenschaften, die sich in der Evolution des Menschen durchgesetzt haben!
Folgende Eigenschaften haben sich in der Evolution des Menschen durchgesetzt:
  • Alterung schützt den Nachwuchs,
  • aktive Großeltern helfen Eltern,
  • faule Alte sterben früher als aktive,
  • Menschen können riechen, welche anderen Menschen ihr eigenes Immunsystem gut ergänzen, sodass die Kinder besonders starke Immunsysteme erben.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Fossilien sind Spuren lange vergangenen Lebens.".

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h1 Definiere die Begriffe anatomisch, Fossil, Mythos, naturwissenschaftliche Methode und Sequenzieren!
h2 Erkläre die Bedeutung von Fossilien für uns Menschen von heute!
Neben vielen begeisterten Amateuren erforscht die Naturwissenschaft Paläontologie Fossilien. So will man mit Hilfe der Naturwissenschaftlichen Methode rekonstruieren, welche Spezies und Ökosysteme in früheren Erdzeitaltern existierten, wie sie aussahen und welche Eigenschaften und Fähigkeiten sie hatten.
h3 Erkläre die Bedeutung der Sequenzierung der Genome möglichst vieler ausgestorbener und rezenter Spezies!
Die Sequenzierung der Genome möglichst vieler Individuen ausgestorbener und rezenter Spezies lässt anhand der Anzahl der Unterschiede (Mutationen) erkennen, wie nahe rezente Spezies miteinander und mit ausgestorbenen Spezies verwandt sind. Deshalb ist es sehr wichtig, dass man heute sogar vollständige Genome zigtausend Jahre alter Fossilien sequenzieren kann.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Fossilisation".

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i1 Definiere die Begriffe Fäulnis, Fossilisation, Inkohlung, Mineral, Mumifikation, Sediment, Versteinerung und Verwesung!
i2 Beschreibe die Prozesse, durch die Fossilien entstehen!
Die Fossilisation oder Fossilierung beginnt mit dem Tod eines Lebewesens. Was danach passiert, hängt von den biotischen und abiotischen Umweltfaktoren ab. Meistens wird die Leiche von Aasfressern gefressen oder sie verwest vollständig, wenn Pilzen und Bakterien ausreichend Sauerstoff und Wasser zur Verfügung stehen. Fehlt das Wasser, dann trocknet die Leiche vollständig aus und wird zur Mumie. Fehlt der Sauerstoff, dann kommt es zur Fäulnis. Die ohne Sauerstoff lebenden Bakterien zersetzen die Leiche nicht vollständig. Oft bleiben dann die Knochen, manchmal aber auch Weichteile eines Körpers sehr lange erhalten. Auf ungünstig gelegenen Friedhöfen findet man dann in alten Gräbern nach Jahrzehnten sogenannte Wachsleichen. Wird eine noch nicht verweste Leiche schnell genug in Sedimente eingebettet, dann kann es zur Versteinerung kommen, indem Mineralien aus dem Sediment in den toten Körper eindringen und dort nach und nach die Biomoleküle ersetzen oder sich mit ihnen zu festem Stein verbinden. Liegt eine Leiche in einem Moor, dann wandern Säure und Gerbstoffe in den Körper ein und machen die Moorleiche auch ohne Versteinerung sehr haltbar. Liegt eine Leiche stattdessen in Eis, dann wird die Verwesung durch die Kombination aus Kälte und Mangel an flüssigem Wasser gebremst. Oft ist die Fossilisation mit einem schleichenden Verlust der flüchtigeren Bestandteile des toten Körpers verbunden. Am schnellsten verflüchtigen sich selbstverständlich die Gase, aber mit der Zeit verlassen auch Flüssigkeiten den Leichnam. Ein extremes Beispiel dafür ist die sogenannte Inkohlung.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "vom See zur Kohle".

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j1 Definiere die Begriffe Verlandung, Niedermoor, Hochmoor und Torf!
j2 Beschreibe die Entstehung des fossilen Brennstoffs Torf!
Wasserpflanzen und Sumpfpflanzen lassen viele flache, stehende und nährstoffreiche Gewässer zuwuchern. Man nennt das Verlandung und oft entwickelt sich darauf Wald. Manchmal dominiert aber in einem Gewässer Torfmoos, welches im Gewässer den pH-Wert absenkt und dadurch konkurrierende Pflanzen verdrängt. Torfmoose sind sehr urtümliche, einfach aufgebaute Pflanzen. Sie bestehen praktisch nur aus einem langen und immer weiter wachsenden Stängel mit kleinen Blättchen. Weil die Stängel ganz weich sind, können Moos-Pflanzen nicht alleine aufrecht stehen. Stattdessen wachsen sie in dichten Moospolstern, in denen sie sich gegenseitig stützen. Gleichzeitig nehmen sie sich dadurch aber auch gegenseitig das Licht weg. Während sie darum oben um die Wette wachsen, sterben ihre älteren Abschnitte unten im Dunkeln ab. Weil die Säure und Sauerstoffmangel eine Verwesung verhindern, verwandeln sich die toten älteren Teile der Moospflanzen langsam in Torf. Wärend die Moospflanzen immer weiter nach oben wachsen, entsteht aus einem flachen Niedermoor ein Hochmoor, das sich immer weiter nach oben wölbt und immer schwerer wird. Die langsam über Jahrtausende zunehmende Masse des Hochmoores presst den Torf im Untergrund immer stärker zusammen. Dadurch wird mit der Zeit immer mehr Wasser aus dem Torf gepresst.
j3 Beschreibe die Entstehung des fossilen Brennstoffs Kohle!
Wenn Druck und Temperatur zunehmen, dann wird immer mehr Wasser aus dem Torf gepresst. Dadurch verwandelt er sich ganz langsam in Braunkohle. An manchen Orten haben sich über Braunkohle im Verlaufe vieler Millionen Jahre dicke Schichten von Gestein aufgetürmt und den Druck enorm gesteigert. In großer Tiefe wurde es außerdem sehr warm. Unter diesen Bedingungen verließen nach und nach die Atome anderer chemischer Elemente die Kohle und die Konzentration der Kohlenstoff-Atome nahm immer weiter zu. So entstand aus Braunkohle langsam Steinkohle. Und diesen Prozess nennt man Inkohlung.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel "Altersbestimmung und Einordnung von Fossilien".

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k1 Definiere die Begriffe Stammesgeschichte, Leitfossil!
k2 Nenne 5 verschiedene Methoden der Datierung von Fossilien!
Das Alter eines Fossils kann bestimmt werden mit Hilfe:
  • des bereits bekannten Alters der Fossil umgebenden Gesteinsschicht,
  • der Ausrichtung magnetischer Bestandteile von Lava (Basalt), die sich nach damaligen Erdmagnetfeld ausrichteten, als die Lava noch flüssig war und eine Leiche umschloss,
  • in der selben Schicht gefundener Leitfossilien,
  • der Radiokarbonmethode und
  • des Hohenheimer Jahrringkalenders
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel: "Massenaussterben".

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l1 Definiere die Begriffe Anthropozän, Asteroid, Flächenversiegelung, Monokultur!
l2 Erkläre, warum wir Menschen unsere Existenz einem Asteroiden verdanken!
Wir Menschen verdanken unsere Existenz einem Asteroiden, weil vor rund 66 Millionen Jahren ein etwa 10-15 km großen und schätzungsweise 72.000 km/h schneller Asteroid an der heutigen nördlichen Küste der mexikanischen Halbinsel Yucatán einschlug und das Aussterben der großen Dinosaurier und schätzungsweise 70-75% aller Spezies bewirkte. Dieses große Aussterben machte ökologische Nischen frei, in die hinein sich neue Spezies entwickelten. Dazu zählen besonders die Säugetiere und Vögel als Nachfolger der Dinosaurier. Unsere Vorfahren hätten sich also sicher nicht zu Menschen entwickeln können, hätte nicht der Asteroid die dafür notwendigen ökologische Nischen durch das Aussterben der großen Dinosaurier frei gemacht.
l3 Vergleiche die Ursachen früherer Massenaussterben mit dem heute quasi vor unseren Augen ablaufenden massenhaften Aussterben unzähliger Spezies!
In früheren Erdzeitaltern waren die Ursachen für das Massenaussterben die Sauerstoff-Produktion durch Cyanobakterien, Eiszeiten, gewaltige Vulkanausbrüche oder der Einschlag eines großen Asteroiden. Das heutige Massenaussterben wird verursacht durch die menschliche Überbevölkerung der Erde, weil immer mehr Menschen immer mehr Platz für ihre Städte und die Landwirtschaft brauchen, immer mehr Bodenschätze und Holz nutzen und Tiere töten und weil wir immer mehr Müll und Gifte in der Umwelt verteilen.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel: "Erdzeitalter".

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m1 Definiere die Begriffe Biozönose, Eiszeit, Geologie, Information!
m2 Ermittle mit Hilfe des ersten Schemas der Erdzeitalter, in der wievielten Ära des wievielten Äons wir gerade leben!
Wir leben heute in der 3. Ära namens Känozoikum des 4. Äons namens Phanerozoikum.
m3 Ermittle mit Hilfe des zweiten Schemas der Erdzeitalter, wann ungefähr entstanden die ersten: a) Lebewesen, b) Fotosynthese beherrschenden Bakterien, c) Eukaryoten, d) vielzelligen Lebewesen, e) Tiere, f) Landpflanzen, g) Landwirbeltiere, h) Dinosaurier, i) Säugetiere und j) Menschenaffen!
  1. Die ersten Lebewesen entstanden ungefähr vor 3,8 Milliarden Jahren.
  2. Die ersten Fotosynthese beherrschenden Cyanobakterien entstanden ungefähr vor 3,5 Milliarden Jahren.
  3. Die ersten Eukaryoten entstanden vor ungefähr 2 Milliarden Jahren.
  4. Die ersten vielzelligen Lebewesen entstanden ungefähr vor 1,5 Milliarden Jahren.
  5. Die ersten Tiere entstanden vor ungefähr 560 Millionen Jahren.
  6. Die ersten Landpflanzen entstanden ungefähr vor 440 Millionen Jahren.
  7. Die ersten Landwirbeltiere entstanden vor ungefähr 380 Millionen Jahren.
  8. Die ersten Dinosaurier entstanden ungefähr vor 235 Millionen Jahren.
  9. Die ersten Säugetiere entstanden ungefähr vor 200 Millionen Jahren.
  10. Die ersten Menschenaffen entstanden ungefähr vor 13 Millionen Jahren.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel: "Die Evolution des Weltalls".

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n1 Definiere die Begriffe Gravitation, Materie, Supernova, Theorie!
  • Gravitation oder Gravitationskraft nennt man die Massenanziehung, also die Kraft, mit der sich Massen gegenseitig anziehen. Die Gravitation ist eine der vier Grundkräfte der Physik. Sie nimmt mit zunehmender Entfernung der Massen ab, besitzt aber eine unbegrenzte Reichweite. Anders als elektrische oder magnetische Kräfte lässt sie sich nicht abschirmen. Die Schwerkraft entspricht nur ungefähr der Gravitation, weil das Gewicht, welches ein Körper auf die Waage bringt, durch die Gravitationskraft und Trägheitskräfte bestimmt wird.
  • Materie nennen wir in den Naturwissenschaften alles, was eine Masse besitzt und einen Raum besetzt.
  • Supernova oder neuer Stern nennt man das für kurze Zeit extrem helle Aufleuchten eines massereichen "sterbenden" Sterns. Außer Energie wird dabei auch sehr viel Materie in den Weltraum geschleudert. Außer bei Supernovae des Typs Ia bleibt dabei als Ergebnis des Kollabierens in der Mitte ein extrem dichtes Objekt wie ein Neutronenstern oder ein schwarzes Loch übrig.
  • Theorie nennt man eine vereinfachte Vorstellung (Modell) eines bestimmten Aspekts unserer Welt. Eine Theorie soll einen winzigen Ausschnitt der an sich in ihrer Komplexität und mit ihren vielen für uns nicht wahrnehmbaren Dimensionen unbegreiflichen Natur für uns Menschen anschaulich machen. Theorien beschreiben also die Welt nicht wie sie tatsächlich ist, sondern wie wir sie möglichst gut verstehen oder wenigstens sinnvoll mit ihr umgehen können. Theorien gehen von bestimmten Annahmen aus, die nicht endgültig bewiesen, aber im Laufe der Zeit immer besser belegt oder aber widerlegt werden können. Theorien ermöglichen es uns, bestimmte Beobachtungen oder Ergebnisse von Experimenten vorherzusagen. Mit nicht zutreffenden Vorhersagen lassen sich Theorien auch widerlegen. Von Hypothesen unterscheiden sich Theorien ohne scharfe Grenze dadurch, dass sie schon einige Male durch Beobachtungen oder Experimente nicht wiederlegt, sondern nur bestätigt werden konnten.
n2 Erkläre, warum wir Menschen und unser Planet aus dem Staub des selben Sterns bestehen!
Wir Menschen und unser Planet bestehen aus Atomen, die im Inneren mehrerer Generationen von Sternen entstanden. Freigesetzt wurden diese Atome durch Supernovae und Hypernovae. Aus solchem Sternenstaub entstand viel später unser Sonnensystem.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel: "Die Geschichte des Lebens auf der Erde".

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o1 Definiere die Begriffe Archaee, Endosymbiose, Eukaryot, Genetischer Code und Prokaryot!
o2 Nenne mindestens 3 Arten von Evolution!
Wissenschaftler sprechen von einer physikalischen Evolution des Weltalls, einer chemische Evolution der Moleküle, der biologischen Evolution der Lebewesen sowie von verschiedenen soziokulturellen Evolutionen bei Menschen und Tieren.
o3 Vergleiche die CO2-Konzentrationen, Temperaturen und Meeresspiegel früherer Erdzeitalter mit den heutigen!
Die CO2-Konzentrationen, Temperaturen und Meeresspiegel waren in früheren Erdzeitaltern meistens höher oder viel höher als heute, aber es gab auch mehrfach katastrophale Eiszeiten mit viel niedrigeren CO2-Konzentrationen, Temperaturen und Meeresspiegeln.
o4 Vergleiche mit den heutigen die Biozönosen, die sich unter den Einflüssen ganz anderer abiotischer Umweltfaktoren in den Ökosystemen früherer Erdzeitalter entwickelt haben!
Obwohl die abiotischen Umweltfaktoren in den Ökosystemen früherer Erdzeitalter ganz anders waren als heute, passten sich die Lebewesen an und die Biozönosen entwickelten sich prächtig.
o5 Entwickle eine Hypothese zur Erklärung der Tatsache, dass es früher viel mehr menschliche Rassen oder Unterarten (wie die Neandertaler) gab als heute!

Unterarten von Wildtier-Spezies, Rassen bei Haustieren oder Sorten von Nutzpflanzen entstehen durch genetische Isolierung. Dazu kommt es, wenn ein Teil der Individuen einer Wildtier-Spezies beispielsweise durch einen Fluss, ein Gebirge, eine Eiszeit oder einen Anstieg des Meeresspiegels über lange Zeiträume daran gehindert wird, sich mit beliebigen anderen Individuen ihrer Spezies zu paaren. So eine geografische Isolierung gibt es heute bei der Spezies Mensch nicht mehr. Aber früher blieben aus Afrika in andere Erdteile ausgewanderte Gruppen über Zigtausende Jahre vom Rest der Menschheit isoliert. Dadurch entwickelten sich verschiedene Menschenrassen oder menschliche Unterarten wie die Neandertaler und Denisovamenschen. Die menschlichen Rassen starben nicht durch Katastrophen vollständig aus. Sondern sie verschwanden als eigenständige Rassen, weil sie sich mit dem später in ihre Lebensräume eingewanderten Homo sapiens vermischten. Solange sich Rassen oder Unterarten noch nicht zu unterschiedlichen Spezies auseinander entwickelt haben, verschwinden sie wieder, wenn die geografische Isolierung endet. Dieses Verschwinden durch Durchmischung kann allerdings Jahrtausende dauern. Deshalb gibt es auch heute noch genetische Unterschiede zwischen Menschen verschiedener Ethnien. Aber die zunehmende Globalisierung hat die Durchmischung gefördert und den größten Teil der Menschheit zu einer einzigen großen Fortpflanzungsgemeinschaft verschmolzen.

Haustier-Rassen und Nutzpflanzen-Sorten entstehen auch ohne geografische Isolierung, weil menschliche Züchter dafür sorgen, dass nur dem Zuchtziel nahe kommende Individuen miteinander Nachkommen haben können. Ähnliches gibt es bis heute auch bei Menschen. Denn bestimmte Religionen oder Traditionen sorgen seit Jahrtausenden dafür, dass Menschen bestimmter Ethnien, Kasten oder Religionsgemeinschaften fast ausschließlich Menschen der selben Gruppe heiraten. Aber während frühe Hochkulturen wie das alte Ägypten oder die Maja durch Staatsreligionen zusammen gehalten wurden, vereinigten Imperien wie das römische viele unterschiedliche Ethnien und förderten dadurch die Durchmischung.

Insgesamt gibt es deshalb heute nicht mehr so eindeutig unterschiedliche menschliche Rassen wie den Neandertaler und den afrikanischen Homo sapiens, sondern eine große genetische Variabilität innerhalb einer weltweiten Population, in welcher im Prinzip jede mit jedem Kinder haben kann. Aber es gibt auch noch kleine Ethnien, deren genetische Isolierung seit Zehntausenden von Jahren bis heute weitgehend fortbesteht.

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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel: "Ontogenese versus Phylogenese".

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p1 Definiere die Begriffe Leben, Metamorphose, Ontogenese, Phylogenese!
p2 Beschreibe Ontogenese und Phylogenese als zwei Arten von Entwicklung!
p3 Erkläre, warum bei einzelligen Lebewesen Ontogenese und Phylogenese identisch sind!
Bei den potentiell unsterblichen einzelligen Lebewesen fallen Ontogenese und Phylogenese zusammen (sind identisch), weil es bei jeder Zellteilung zu Mutationen kommt. Dadurch unterscheiden sich die beiden Tochterzellen minimal von der Mutterzelle. Und weil bei einzelligen Lebewesen beide Tochterzellen immer noch das selbe Individuum wie die Mutterzelle sind, existiert die Mutterzelle nach der Zellteilung in ihren beiden Tochterzellen weiter und hat sich gleichzeitig ein wenig verändert. So entwickelte sich jedes einzelne Bakterium im Verlaufe seines ungefähr 3,8 Milliarden Jahre währenden Lebens immer weiter und nahm währenddessen so unterschiedliche Formen und Eigenschaften an, dass man von verschiedenen Spezies sprechen kann.
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Diese Tabelle zeigt meinen Lösungsvorschlag zum Kapitel "Fossilisierung in der Grube Messel".

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q1 Definiere den Begriff: "verwesen"!
verwesen = zerfallen bzw. aufgelöst werden durch den Prozess der Verwesung
q2 Beschreibe, was uns die Grube Messel über die Vergangenheit dieses Teils von Deutschland verrät!
Die zahlreichen versteinerten Fossilien der Grube Messel zeigen, dass in Deutschland in der Gegend des heutigen Frankfurt am Main vor geschätzt 49 Millionen Jahren ein tropisches Klima herrschte. Während die Knochen von Individuen zahlreicher Spezies langsam versteinerten, verwandelte sich das Ton enthaltende Sedimente auf dem Grund eines Sees tief unter der Erdoberfläche unter hohem Druck in Ölschiefer.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel: "Fossilien bezeugen die Stammesgeschichte".
r1 Beschreibe mögliche Gründe dafür, dass man von vielen Spezies irgendwann in ihrer Stammesgeschichte keine Fosslien mehr findet!
Nicht alle Spezies schaffen es, sich durch evolutionäre Entwicklung anzupassen. Einige waren schon zu spezialisiert oder hatten zu geringe Fortpflanzungsraten. Viele Spezies fielen einfach Naturkatastrophen oder neuen Krankheiten zum Opfer. Oft erweckt das Fehlen neuerer Fossilien von einer Spezies aber auch nur den falschen Eindruck, sie seien ausgestorben. Denn man findet auch dann die gewohnten Fossilien nicht mehr, wenn sich eine Spezies relativ rasch weiterentwickelt hat und deshalb zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich aussah. Außerdem finden gelegentlich Forscher vermeintlich längst ausgestorbene Spezies bei bester Gesundheit an schwer erreichbaren Orten.
r2 Erkläre warum es sich nicht lohnt, Stammesgeschichten auswendig zu lernen!
Die Stammesgeschichte der Arten ist nicht wirklich bekannt, weil kein Mensch dabei gewesen ist und weil es natürlich keine Aufzeichnungen darüber gibt. Man versucht sie mühsam aus Fossilienfunden zu rekonstruieren, aber diese Rekonstruktionen der vermeintlichen Stammesgeschichte haben sich in den letzten Jahrzehnten immer wieder dramatisch verändert. Die ausgestorbene Spezies oder allgemeiner das Leben vergangener Erdzeitalter erforschenden Paläobiologen hatten es nicht leicht, als ihnen für ihre Untersuchungen nur Fossilien zur Verfügung standen. Denn davon gibt es viel zu wenige, weil die allermeisten toten Lebewesen von den Destruenten einfach vollständig zersetzt werden.
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Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge zum Kapitel: "Evolution der Pferdeartigen".
s1 Nenne das Erdzeitalter und die Zeit in Millionen Jahren, als Urpferdchen in der Gegend des heutigen Messel lebten!
In der Gegend des heutigen Messel lebten Urpferdchen vermutlich etwa vor 47,4 bis 37,7 Millionen Jahren im Erdzeitalter Eozän.
s2 Nenne Eigenschaften des Urpferdchens Eurohippus parvulus, das vor rund 40 Millionen Jahren lebte!
Mit einer Schulterhöhe von nur 30-35 cm soll Eurohippus parvulus nur 5-6,5 kg gewogen haben. Die Zähne der Eurohippus-Fossilien ähneln denen heutiger Blattfresser und lassen auf eine weiche pflanzliche Nahrung schließen. Verschiedene erhaltene Organe ähneln denen heutiger Pferde. Aber im Gegensatz zu heutigen Pferden fand man in der Grube Messel gleich viele männliche und weibliche Fossilien und ein markanter Geschlechtsdimorphismus betraf nur die breiteren weiblichen Becken. Außerdem hatten sie vorne 4 und hinten 3 Zehen, was gut zu weichem Waldboden passt.
s3 Beschreibe die evolutionären Entwicklungen im Körperbau vom Urpferdchen zum heutigen Pferd!
Während der evolutionären Entwicklung vom Urpferdchen zum heutigen Pferd wurde das Skelett insgesamt immer größer und die Zahl der Zehen reduzierte sich von 4 auf nur noch einen. Das Gebiss entwickelte sich von einem Blattfresser- und einem Grasfresser-Gebiss.
s4 Erkläre warum Misstrauen angebracht ist, wenn hinsichtlich der Evolution der Pferde sehr genaue Zahlen genannt werden!
Bei sehr genauen Angaben hinsichtlich der Evolution der Pferde ist Misstrauen angebracht, weil verschiedene Quellen sehr unterschiedliche Zahlen nennen. Außerdem kann jeder neue Fund die bisherigen Annahmen dramatisch korrigieren.
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buchunabhängige Lerntexte

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Kommentare und Kritik von Fachleuten, Lernenden und deren Eltern sind jederzeit willkommen.

Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0