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Selektion am Birkenspanner

Zwei Aufgaben zur Selektion — mit Messdaten aus England und Mäusen auf Lavagestein.

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1

Die Rückkehr der hellen Falter

AFB I–II

In der Nähe von Liverpool wurde über Jahrzehnte der Anteil dunkler Birkenspanner bestimmt (gerundete Beispielwerte, angelehnt an Freilanddaten). Seit 1956 gilt in Großbritannien ein Gesetz zur Luftreinhaltung.

Jahr19601975198519952005
Anteil dunkler Falterüber 90 %etwa 85 %etwa 60 %etwa 20 %unter 5 %
  1. Entnimm der Tabelle, wie sich der Anteil dunkler Falter entwickelt hat.
  2. Erkläre diese Entwicklung.
  3. Begründe , warum die Veränderung Jahrzehnte dauerte.
  4. Interpretiere das Ergebnis im Hinblick auf die Frage, ob die dunkle Form „besser“ ist.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Lies Zeile für Zeile.
Hinweis zu Aufgabe b)
Was geschah mit den Stämmen nach 1956?
Hinweis zu Aufgabe c)
Wie oft pflanzen sich Birkenspanner fort?
Hinweis zu Aufgabe d)
Hängt der Vorteil von der Umwelt ab?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Der Anteil dunkler Falter sinkt von über 90 % (1960) zunächst langsam, dann schneller über etwa 60 % (1985) auf unter 5 % im Jahr 2005.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Die Luft wurde sauberer, Flechten wuchsen wieder und die Stämme wurden heller. Nun waren helle Falter besser getarnt, dunkle wurden von Vögeln häufiger gefressen. Helle Falter hatten mehr Nachkommen, ihr Anteil stieg.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Birkenspanner bilden eine Generation pro Jahr. Selektion verändert die Häufigkeit nur von Generation zu Generation schrittweise; außerdem wurden die Stämme erst allmählich wieder hell.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Keine Form ist an sich besser. Welche Form Vorteile hat, hängt von der Umwelt ab — hier von der Farbe der Stämme.

2

Taschenmäuse auf Lava

AFB II–III

In der Wüste im Südwesten der USA leben Felsen-Taschenmäuse. Auf hellem Sandgestein sind fast alle hellbraun, auf dunklen Lavafeldern fast alle dunkel. Die dunkle Fellfarbe beruht auf einer Mutation in einem einzigen Gen.

Eulen jagen die Mäuse nachts bei Mondlicht und orientieren sich dabei auch mit den Augen.

  1. Beschreibe die Verteilung der Fellfarben.
  2. Erläutere die Entstehung dieser Verteilung durch Selektion.
  3. Vergleiche das Beispiel mit dem Birkenspanner.
  4. Nimm Stellung zur Aussage: „Die Mäuse auf der Lava wurden dunkel, weil sie sich tarnen mussten.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Wo kommt welche Farbe vor?
Hinweis zu Aufgabe b)
Wer ist der Selektionsfaktor?
Hinweis zu Aufgabe c)
Nenne Gemeinsamkeiten und einen Unterschied.
Hinweis zu Aufgabe d)
Hat eine Mutation ein Ziel?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Auf hellem Gestein überwiegen hellbraune, auf dunkler Lava dunkle Mäuse. Die Fellfarbe passt jeweils zum Untergrund.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Durch Mutation entstanden dunkle Mäuse. Auf Lava waren sie besser getarnt und wurden seltener von Eulen gefangen. Sie hatten mehr Nachkommen, die das dunkle Fell erbten. Auf hellem Gestein wurden dunkle Mäuse dagegen häufiger gefressen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Gemeinsam: erbliche Farbformen, Tarnung vor Fressfeinden, die nach Sicht jagen, Selektion je nach Untergrund. Unterschied: Beim Birkenspanner hat der Mensch den Untergrund verändert, bei den Taschenmäusen sind helle und dunkle Untergründe natürlich entstanden; Fressfeinde sind Eulen statt Vögel, die tagsüber jagen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Aussage ist falsch formuliert. Die Mutation entstand zufällig und ohne Ziel. Die Mäuse „mussten“ nichts; die dunklen hatten auf Lava nur zufällig einen Vorteil und setzten sich durch Selektion durch.