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Übungsaufgaben
Zehn Übungen zum Klicken, Zuordnen, Rechnen und Knobeln — von AFB I bis AFB III, mit einer Mix-Aufgabe aus früheren Unterkapiteln und einer Trickaufgabe. Jede Übung gibt sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.
A1
Fachbegriffe der Artbildung
AFB IOrdnen Sie jedem Fachbegriff die passende Beschreibung zu.
Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Separation ist der erste Schritt der allopatrischen Artbildung. Polyploidie ist ein häufiger Weg der sympatrischen Artbildung bei Pflanzen. Adaptive Radiation ist das Ergebnis wiederholter Artbildung.
„allo“ bedeutet „anders“, „syn“ bzw. „sym“ „zusammen“, „patria“ „Heimat“.
Polyploidie betrifft den ganzen Chromosomensatz, nicht ein einzelnes Gen.
A2
Vor oder nach der Zygote?
AFB IGeben Sie für jeden Fall an, ob die Isolation präzygotisch oder postzygotisch wirkt.
Setzen Sie in jeder Zeile das passende Kreuz — hier ist es genau eins pro Zeile. Enter setzt und löscht.
| Aussage | präzygotisch | postzygotisch |
|---|---|---|
| Zwei Kiefernarten in Kalifornien geben ihren Pollen im Februar bzw. im April ab. | ||
| Blaufußtölpel-Männchen balzen mit einem Tanz, auf den nur Weibchen der eigenen Art reagieren. | ||
| Nachkommen von Zebra und Pferd (Zebroide) sind meist unfruchtbar. | ||
| Bei Kreuzungen zweier Baumwollarten sind schon die Hybriden der zweiten Generation schwach und unfruchtbar. | ||
| Die Hinterleibsanhänge eines Libellenmännchens greifen nur beim Weibchen der eigenen Art. | ||
| Zwei Grillenarten zirpen in verschiedenen Rhythmen; Weibchen laufen nur zum eigenen Gesang. |
Präzygotisch sind alle Barrieren, die Paarung oder Befruchtung verhindern: Zeit (Kiefern), Balz (Tölpel, Grillen), Mechanik (Libellen). Postzygotisch wirken sie erst, wenn schon Hybride entstanden sind — auch dann, wenn erst deren Nachkommen versagen.
Fragen Sie: Ist eine Zygote entstanden?
Zwei Fälle sind postzygotisch.
A3
Was trennt die Genpools?
AFB IEine Population wird durch einen Meeresarm in zwei Teile getrennt. Nennen Sie alle Faktoren, die die Genpools der beiden Teilpopulationen danach auseinanderführen.
Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Mutation, Selektion und Gendrift verändern Genpools, und ohne Genfluss gleicht nichts die Unterschiede wieder aus. Zuwanderung wäre Genfluss und würde die Genpools angleichen. Ein Bestreben der Tiere oder die Vererbung erworbener Eigenschaften sind keine Evolutionsfaktoren.
Welche Evolutionsfaktoren kennen Sie aus diesem Kapitel?
Drei Antworten sind richtig.
A4
Zwei Finken auf einer Insel
AFB IIDie Darwinfinken gelten als Beispiel für allopatrische Artbildung auf Inselgruppen. Beschreiben Sie einen möglichen Ablauf, indem Sie die Karten ordnen.
Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Wenige Finken vom südamerikanischen Festland erreichen eine Galápagos-Insel und gründen eine Population.
2Einige Tiere gelangen auf eine Nachbarinsel; über das Meer findet danach kaum noch Genfluss statt.
3Auf der Nachbarinsel gibt es vor allem harte Samen; Individuen mit kräftigeren Schnäbeln haben dort mehr Nachkommen.
4Über viele Generationen unterscheiden sich die beiden Inselpopulationen in Schnabelform und Gesang.
5Einige Finken der Nachbarinsel fliegen auf die erste Insel zurück.
6Weibchen paaren sich nur mit Männchen, die Gesang und Schnabel der eigenen Population zeigen; beide Formen bleiben getrennt.
Separation durch das Meer, dann getrennte Entwicklung durch Selektion (und Drift), schließlich Wiederkontakt: Erst wenn die Formen sich dann nicht mehr miteinander fortpflanzen, ist die Artbildung abgeschlossen. Hier wirkt am Ende ethologische Isolation.
Am Anfang steht die Besiedlung, am Ende der Wiederkontakt.
Die Unterschiede entstehen während der Trennung, nicht erst beim Wiedertreffen.
A5
Welche Form der Artbildung?
AFB IIOrdnen Sie jeden Fall der passenden Form zu.
Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1allopatrisch
2sympatrisch
3keine Artbildung
Allopatrisch: räumliche Barriere, dann reproduktive Isolation. Sympatrisch: Isolation im selben Gebiet — durch Wahl verschiedener Lebensräume im See oder durch Polyploidie. Keine Artbildung, solange Genfluss stattfindet oder fruchtbare Nachkommen entstehen.
Prüfen Sie zuerst: Findet noch Genfluss statt?
Jeder Korb erhält zwei Karten.
A6
Eine neue Art in einer Generation
AFB IIErklären Sie die Artbildung durch Polyploidie, indem Sie den Lückentext vervollständigen — zwei Wörter bleiben übrig.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Bei einem Fehler in der entstehen Keimzellen mit doppeltem Chromosomensatz. Verschmelzen zwei solcher Keimzellen, entsteht eine Pflanze. Kreuzt sie sich mit der diploiden Ausgangsform, sind die Nachkommen . Bei deren Meiose finden nicht alle Chromosomen einen ; die Keimzellen erhalten unvollständige Sätze, und die Nachkommen sind . Die neue Pflanze ist damit schon nach einer Generation isoliert — ohne jede räumliche Trennung.
Die tetraploide Pflanze kann sich selbst befruchten oder mit anderen tetraploiden Pflanzen kreuzen. Mit der Ausgangsform entstehen nur triploide, unfruchtbare Hybride — eine postzygotische Barriere, die sofort besteht.
Diploid = zwei Chromosomensätze; die Verschmelzung zweier diploider Keimzellen ergibt vier.
Eine Keimzelle der tetraploiden Pflanze (2 Sätze) und eine der Ausgangsform (1 Satz) ergeben 3 Sätze.
A7
Allopatrisch und sympatrisch
MixAFB IIVergleichen Sie die beiden Formen der Artbildung, indem Sie jede Aussage einordnen.
Ordnen Sie jedes Merkmal einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur allopatrisch
2 beide
3 nur sympatrisch
Beide Formen brauchen neue Allele und enden in reproduktiver Isolation; sie unterscheiden sich darin, wodurch der Genfluss zuerst unterbrochen wird. Der Gründereffekt (4.2.3) gehört zur Besiedlung neuer, räumlich getrennter Gebiete.
Unterscheiden Sie: Was unterbricht den Genfluss am Anfang, und was gilt am Ende immer?
Denken Sie an 4.2.3: Wann tritt der Gründereffekt auf?
A8
Ein Bericht über Buntbarsche
AFB IIIEin Schüler berichtet über die Buntbarsche im Victoriasee. Überprüfen Sie seine Aussagen.
In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Zwei Fehler sind typische Denkfehler der Evolution: finale Begründung („weil sie wollten“) und eine zu enge Vorstellung von räumlicher Trennung. Der dritte verwechselt Radiation mit Anpassung ohne Artbildung.
Prüfen Sie, ob einem Tier ein Ziel oder eine Absicht unterstellt wird.
Drei Aussagen sind falsch.
A9
Wie dicht ist die Barriere?
AFB IIIBeurteilen Sie, wie wirksam die Barriere den Genfluss zwischen den beiden Populationen unterbricht.
Wählen Sie für jede Zeile eine Stufe von 1 (kaum) bis 5 (vollständig). Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = kaum5 = vollständig
Ein 50 m breiter Fluss zwischen zwei Populationen einer Singvogelart
Derselbe Fluss zwischen zwei Populationen einer flugunfähigen Laufkäferart
Ein 3000 m hoher Gebirgszug zwischen zwei Populationen einer Schnecke des Flachlands
Ein 2 km breiter See zwischen zwei Beständen einer windbestäubten Kiefernart
Am selben Hang blüht eine Pflanzenpopulation nur im April, die andere nur im Juli.
Wie dicht eine Barriere ist, hängt von der Ausbreitungsfähigkeit der Organismen ab: Vögel überfliegen Flüsse, Pollen wird kilometerweit verweht, Laufkäfer und Schnecken sind an den Boden gebunden. Völlig getrennte Blütezeiten verhindern Genfluss auch ohne räumliche Trennung.
Fragen Sie: Wie weit und wie leicht gelangen Individuen, Pollen oder Keimzellen über die Barriere?
Dieselbe Barriere kann für verschiedene Arten ganz verschieden wirken.
A10
Trickaufgabe: Gleicher Ort, andere Barriere
TrickAFB IIIIn allen Fällen leben die beiden Formen im selben Gebiet. Legen Sie für jeden Fall fest, welcher Isolationsmechanismus vorliegt.
Wählen Sie in jedem Menü den passenden Eintrag. Alle Felder müssen stimmen.
| Fall | Isolationsmechanismus |
|---|---|
| Zwei Käferarten leben im selben Wald, die eine nur in der Laubstreu am Boden, die andere nur in den Baumkronen. | |
| Zwei Froscharten laichen im selben Teich, die eine im März, die andere im Mai. | |
| Zwei Muschelarten geben Ei- und Spermienzellen ins selbe Wasser ab; Spermien der einen Art dringen nicht in Eizellen der anderen ein. | |
| Hybriden zweier Pflanzenarten keimen und wachsen kräftig, bilden aber keine keimfähigen Samen. |
Die Falle: „Selbes Gebiet“ klingt, als gäbe es keine ökologische Isolation — doch Laubstreu und Baumkronen sind verschiedene Lebensräume. Beim Teich trennt die Zeit, nicht der Ort. Kräftige Hybride ohne Samen sind unfruchtbar, nicht lebensunfähig.
Ein Gebiet kann mehrere Lebensräume enthalten.
Unterscheiden Sie: Stirbt der Hybrid, oder bleibt er ohne Nachkommen?