Aufgabe 4 – Evolution und Umwelt
Das Chamäleon ist an das Leben auf Bäumen und Sträuchern angepasst.
Stelle unter Einbeziehung des Materials 5 die Entwicklung der Angepasstheit der Zunge des Chamäleons nach der synthetischen Evolutionstheorie in einem Fließschema dar.
In einer Population von Landschnecken existiert eine Palette von Farbvariationen, die von hellbraun bis dunkelbraun reicht. Änderungen in der Umwelt der Schnecken bedingen auch Änderungen in den einzelnen Farbvariationen. Folgende Veränderungen der Umweltbedingungen sind für die Schneckenpopulation denkbar:
A: Die Schneckenpopulation lebt in einer Landschaft, deren Untergrund durch Lava dunkler geworden ist.
B: Die Schneckenpopulation lebt auf einem Untergrund, der einheitlich weder besonders hell noch besonders dunkel gefärbt ist.
Begründe für die aufgeführten Umweltbedingungen A und B die zu erwartenden Veränderungen in der Farbgebung der Schneckenpopulationen.
Elefantenarten unterscheiden sich in der Größe ihrer Ohren (M 6).
Erkläre den zugrundeliegenden Selektionsvorteil unter Anwendung einer ökologischen Gesetzmäßigkeit.
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Das Chamäleon zeigt folgende Merkmale als Anpassung an seine Umwelt:
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Die Zunge ist bis zu 30 cm lang und hat eine keulenförmige, klebrige Spitze.
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Die Augen können unabhängig voneinander in alle Richtungen bewegt werden.
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Die Hände und Füße sind greifzangenartig ausgebildet.
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Der lange Schwanz dient als Greiforgan.

M 6 Unterschiedliche Ohrgrößen bei Mammut und rezenten Elefanten

Abb.: Mammut (a), Asiatischer Elefant (b) und Afrikanischer Elefant (c)
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durch Mutation und Rekombination entsteht Variabilität → Zunge zufällig länger, klebrig, keulenförmig im Gegensatz zu anderen Artgenossen der Population → erhöhte Wahrscheinlichkeit solcher Individuen, erfolgreich Beute zu greifen → Überlebenswahrscheinlichkeit und Reproduktionserfolg der Merkmalsträger vergleichsweise höher (survival of the fittest) → Individuen ohne lange Zunge haben Selektionsnachteile → geringere reproduktive Fitness → durch Selektion nimmt die Allelhäufigkeit für eine lange, klebrige Zunge innerhalb der Population zu und dieses Merkmal wird häufiger vererbt
Begründen
Variante A: es herrscht ein Selektionsdruck: die helleren Schnecken werden häufiger von Fressfeinden erbeutet, dadurch verringert sich die Allelhäufigkeit für hellere Farbvarianten innerhalb der Population; dunklere Schnecken sind getarnt → geringere Selektion → höhere Allelhäufigkeit und mehr dunkle Vertreter
Variante B: es herrscht kein Selektionsdruck in Richtung dunkler Farbe → mittlere Farbvarianten haben die besten Überlebenschancen und deren Allele sind daher am häufigsten vertreten; ganz helle und ganz dunkle Vertreter werden häufiger gefressen und werden ausselektiert
Erklären des Selektionsvorteils
Selektionsvorteil liegt in der Angepasstheit an extreme Temperaturen, die Überleben und Fortpflanzung sichert → entsprechend der Allen‘schen Regel sind die Körperanhänge in kälteren Regionen kleiner und in wärmeren Regionen größer, um Wärme zu speichern bzw. abgeben zu können → Mammut verhindert in kalten Lebensräumen Wärmeverlust über kleine Ohren; Afrikanischer Elefant kühlt seinen Körper über große Ohren, um vor Überhitzung geschützt zu sein; Asiatischer Elefant lebt in weniger extremen Lebensräumen bzw. hat ein sehr großes geografisches Verbreitungsgebiet und hat damit eine mittlere Größe der Ohren