FK Evolution

Fragenkatalog Evolution
1. In den letzten Jahren fand man – vor allem in China – zahlreiche fossile Vogelarten, die neue
Erkenntnisse zur Evolution dieser Wirbeltiergruppe lieferten. Trotzdem sind Vogelfossilien,
verglichen mit der Anzahl an Fisch- oder Dinosaurierfossilien, immer noch große Raritäten.
Erklären Sie diese Tatsache. Berücksichtigen Sie bei ihrer Antwort die Besonderheiten im
Körperbau und in der Lebensweise der Vögel. Im Unterschied zu den Vögeln zählen Muscheln
zu den Tieren, die am häufigsten fossil erhalten werden. Begründen Sie diese Tatsache.
2. Welche Klassifikationsebenen aus der Folie 15 hat der Mensch mit dem Leoparden gemeinsam?
3. Was sagt der abgebildete phylogenetische Stammbaum über die Verwandtschaftsbeziehungen
von Leoparden, Dachsen und Wölfen aus? Nennen Sie die Klassifikationskategorien, die hier
von links nach rechts abgebildet sind (4) und zeigen Sie auch, was man aus einem solchen
Stammbaum nicht schließen kann!
4. Entscheiden Sie, ob es sich bei den im Folgenden paarweise genannten Strukturen um analoge
oder homologe Merkmale handelt, und begründen Sie ihre Überlegung: (a) die Stacheln eines
Stachelschweins und eines Kaktus; (b) die Tatze einer Katze und die Hand eines Menschen; (c)
der Flügel einer Eule und der Flügel einer Hornisse.
5. Warum rechnet man damit, dass auch bei Organismen, die nicht eng miteinander verwandt
sind, ungefähr 25% der Basen übereinstimmen?
6. Fassen Sie die wichtigsten Unterschiede zwischen allopatrischer und sympatrischer Artbildung
zusammen. Welche Form der Speziation ist häufiger und warum?
Variante: Im Vergleich zu allopatrischer Artbildung scheint sympatrische Artbildung selten in
der Stammesgeschichte aufzutreten. Begründen Sie diese Tatsache und stellen Sie
Vermutungen an, welche Voraussetzungen erfüllt sein müssen, damit es überhaupt zu
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sympatrischer Artbildung kommen kann.
7. Beschreiben Sie die beiden Mechanismen, die den Genfluss in sympatrisch vorkommenden
Populationen verringern können, sodass sich die Wahrscheinlichkeit für eine sympatrische
Artbildung erhöht.
8. Tritt eine allopatrische Artbildung mit größerer Wahrscheinlichkeit auf einer Insel nahe dem
Festland oder auf einer weiter abgelegenen Insel gleicher Größe auf? Begründen Sie die
Antwort.
9. Welches Artkonzept eignet sich am besten, um Arten im Freiland zu identifizieren? Begründen
Sie die Antwort.
10. Wie unterscheiden sich genetische Drift und Genfluss (a) hinsichtlich ihrer Mechanismen und
(b) hinsichtlich der daraus resultierenden Konsequenzen für die zukünftige genetische
Variabilität in einer Population?
11. Begründen Sie, warum nur die phänotypische Variabilität in einer Population, die eine
genetische Ausgangsbasis hat, für das Evolutionsgeschehen eine so große Bedeutung haben
kann. (b) Welche Faktoren können die genetische Variabilität zwischen Populationen bewirken?
12. Wenn eine Population aufhören würde, sich sexuell zu reproduzieren (sich aber weiter asexuell
bzw. vegetativ reproduziert), wie würde sich ihre genetische Variabilität im Lauf der Zeit
verändern? Begründen Sie die Antwort.
13. Beschreiben Sie, wie die Überproduktion an Nachkommen und die erbliche phänotypische
Variation zwischen den einzelnen Individuen zur Evolution durch die natürliche Selektion
beitragen.
14. Entwickeln Sie eine Hypothese, um zu erklären, warum die Diversität der Säuger im
Känozoikum zunahm. Ihre Erklärung sollte sowohl Säuger-Adaptationen als auch Faktoren wie
Massenaussterben und Kontinentaldrift berücksichtigen.
15. „Eine ‚natürliche Zuchtwahl’ oder das ‚Überleben des Tüchtigsten’ kann vielleicht die Starken
von den Schwachen trennen. Aber niemals wird allein aufgrund des ‚Überleben des
Tüchtigsten’ eine neue Pflanzen- oder Tierart entstehen. Dasselbe gilt für genetische
Mutationen: Auch sie begründen keine neuen Arten. Damit fehlen der Evolution letztlich die
Mechanismen, die sie erklären könnten.“
a) Nehmen Sie unter dem Gesichtspunkt der modernen Evolutionstheorie zu dieser These
Stellung.
b) Erläutern Sie, wann Mutationen in der Evolution wirksam werden.
c) Erklären Sie, warum Haustiere eine größere Vielfalt an Formen hervorbringen als die
entsprechenden Wildtiere.
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16. Erklären Sie, warum sich in der DNA zahlreiche Basenänderungen ereignen können, ohne dass
sie Auswirkungen auf die individuelle Fitness des betreffenden Organismus haben.
17. Erläutern Sie anhand der Abbildung die unterschiedlichen Auswirkungen der Selektion!
18. Erklären Sie, durch welche Selektionsfaktoren die Evolution angetrieben werden kann.
Verwenden Sie zur Ergänzung auch die beiliegende Grafik und benennen Sie die verschiedenen
Formen der Schutzfärbung bei Tieren!
19. Die „Art“ ist ein zentraler Begriff im Bereich der Biologie. Im Unterschied zu anderen
Naturwissenschaften ist dieser Begriff allerdings schwer abzugrenzen und führt immer wieder
zu Problemen. Geben Sie einen Überblick über die verschiedenen Artkonzepte und erörtern
Sie, warum die Definition von „Art“ so schwierig ist. Welches Artkonzept eignet sich am besten,
um Arten im Freiland zu identifizieren? Begründen Sie die Antwort.
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