MINT lernen

Die Evolutionsfaktoren

Zwei Aufgaben zur Selektion — mit Darwinfinken und Kopfläusen.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Schnäbel in der Dürre

AFB I–II

Auf der Galápagos-Insel Daphne Major wurden 1976 und 1978 die Schnäbel der Mittelgrundfinken vermessen. Dazwischen lag 1977 eine schwere Dürre: Kleine, weiche Samen wurden knapp, übrig blieben vor allem große, harte Samen. Etwa 85 % der Finken starben.

Jahr19761978
mittlere Schnabelhöhe9,4 mm9,9 mm
  1. Entnimm der Tabelle, wie sich die mittlere Schnabelhöhe verändert hat.
  2. Erkläre die Veränderung mithilfe der Evolutionsfaktoren.
  3. Begründe, warum sich die Schnabelhöhe der Nachkommen 1978 überhaupt verändern konnte.
  4. Stelle eine Vermutung auf, wie sich die Schnabelhöhe nach mehreren sehr regenreichen Jahren mit vielen kleinen Samen entwickelt.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Differenz bilden.
Hinweis zu Aufgabe b)
Wer konnte harte Samen knacken?
Hinweis zu Aufgabe c)
Muss die Schnabelhöhe erblich sein?
Hinweis zu Aufgabe d)
Welche Schnäbel sind dann im Vorteil?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Die mittlere Schnabelhöhe stieg von 9,4 mm auf 9,9 mm, also um 0,5 mm.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

In der Population gab es erbliche Unterschiede in der Schnabelhöhe (Mutation, Rekombination). Finken mit höheren Schnäbeln konnten die großen, harten Samen öffnen, überlebten häufiger und hatten mehr Nachkommen. Die Dürre wirkte als Selektionsfaktor.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Schnabelhöhe ist zu einem großen Teil erblich. Die überlebenden Eltern gaben ihre Anlagen für höhere Schnäbel an die Jungen weiter.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Vermutlich nimmt die mittlere Schnabelhöhe wieder ab: Kleinere Schnäbel sind beim Aufsammeln kleiner Samen geschickter, diese Finken haben dann mehr Nachkommen. Selektion hängt von der jeweiligen Umwelt ab.

2

Läuse, die nicht sterben

AFB II–III

Gegen Kopfläuse wurde jahrelang dasselbe Insektengift eingesetzt. Heute wirkt es in vielen Regionen kaum noch. Eine Mutter meint: „Die Läuse haben gelernt, das Gift zu vertragen.“

  1. Beschreibe die Rolle der Mutation bei diesem Vorgang.
  2. Erläutere, wie das Gift die Läusepopulation verändert hat.
  3. Beurteile die Aussage der Mutter.
  4. Entwickle einen Vorschlag, wie man die Ausbreitung der Resistenz verlangsamen kann.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Gab es resistente Läuse schon vor dem Gift?
Hinweis zu Aufgabe b)
Wer überlebt und vermehrt sich?
Hinweis zu Aufgabe c)
„Gelernt“ — Individuum oder Population?
Hinweis zu Aufgabe d)
Was passiert, wenn immer dasselbe Mittel wirkt?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Durch zufällige Mutationen gab es schon vor dem Einsatz einzelne Läuse, deren Erbanlagen sie unempfindlich gegen das Gift machten.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Das Gift tötete empfindliche Läuse; resistente überlebten und legten Eier. Ihre Nachkommen erbten die Resistenz. Bei jeder Behandlung wurde ihr Anteil größer, bis die Population überwiegend resistent war.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Aussage ist falsch: Einzelne Läuse lernen oder verändern ihre Erbanlagen nicht. Die Population hat sich durch Selektion verändert — die Resistenz war zufällig vorhanden.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Mittel mit verschiedenen Wirkweisen abwechseln oder mechanisch arbeiten (Nissenkamm), Behandlung vollständig durchführen. So überleben seltener resistente Läuse, und der Selektionsdruck in eine Richtung sinkt.