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Homologie und Analogie

Zwei Aufgaben zu Homologie und Analogie — mit Vogelflügeln und Stromlinienformen.

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Flügel im Vergleich

AFB I–II

Vögel, Fledermäuse und Insekten können fliegen. Der Vogelflügel enthält Oberarm, Elle, Speiche und verwachsene Handknochen; die Federn bilden die Tragfläche. Beim Insektenflügel spannt sich eine dünne Haut aus Chitin zwischen Adern; Knochen gibt es nicht.

  1. Nenne die Knochen im Vogelflügel.
  2. Ordne Vogel- und Insektenflügel begründet als homolog oder analog ein.
  3. Erkläre , warum Vogel- und Fledermausflügel als Vordergliedmaßen homolog sind.
  4. Erläutere , warum trotzdem beide Flügel unabhängig voneinander entstanden sind.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Es sind dieselben Gruppen wie in deinem Arm.
Hinweis zu Aufgabe b)
Ist der Bauplan gleich?
Hinweis zu Aufgabe c)
Welches Kriterium hilft?
Hinweis zu Aufgabe d)
Vergleiche die Tragfläche.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Oberarmknochen, Elle und Speiche, Handwurzel- und Mittelhandknochen (teilweise verwachsen), Fingerknochen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Analog: Beide dienen dem Fliegen, haben aber völlig verschiedenen Bau und Ursprung — der Insektenflügel enthält keine Knochen.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Beide enthalten dieselben Knochengruppen in derselben Lage (Kriterium der Lage). Sie gehen auf die Vordergliedmaße eines gemeinsamen Wirbeltier-Vorfahren zurück.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Beim Vogel tragen Federn am Arm, bei der Fledermaus eine Flughaut zwischen verlängerten Fingern. Die Flugfähigkeit entstand also getrennt — als Flügel sind sie analog, als Vordergliedmaßen homolog.

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Hai, Delfin und Pinguin

AFB II–III

Hai (Knorpelfisch), Delfin (Säugetier) und Pinguin (Vogel) jagen schnell im Wasser. Alle drei haben eine spindelförmige Stromlinienform und flossenartige Gliedmaßen.

  1. Beschreibe die gemeinsamen Merkmale der drei Tiere.
  2. Deute die Stromlinienform als Angepasstheit.
  3. Leite die Entstehung der ähnlichen Körperform mit Hilfe der Selektion her.
  4. Beurteile die Aussage: „Weil sie gleich aussehen, sind Hai und Delfin nah verwandt.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Körperform und Gliedmaßen.
Hinweis zu Aufgabe b)
Wozu hilft die Form im Wasser?
Hinweis zu Aufgabe c)
Die Tiere lebten unter ähnlichen Bedingungen.
Hinweis zu Aufgabe d)
Zu welchen Klassen gehören sie?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Spindelförmiger, stromlinienförmiger Körper; flossenartige Gliedmaßen zum Steuern bzw. Antreiben; glatte Körperoberfläche.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Die Stromlinienform verringert den Wasserwiderstand. Tiere mit dieser Form können schneller und mit weniger Energie schwimmen — ein Vorteil bei der Jagd.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

In allen drei Linien hatten Tiere mit stromlinienförmigerem Körper im Wasser Vorteile, fingen mehr Beute und hatten mehr Nachkommen. So entstand unabhängig voneinander eine ähnliche Form.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Aussage ist falsch. Die ähnliche Form ist analog, also durch ähnliche Lebensweise entstanden. Der Delfin ist ein Säugetier (Lungenatmung, Milch), der Hai ein Knorpelfisch; sie sind nur entfernt verwandt.