Probeklausur

Erwartungshorizont: a) Pinguinflügel und Menschenarm: gleicher Bauplan der Vorderextremität trotz verschiedener Funktion — homolog. Schmetterlings- und Schwalbenflügel: gleiche Funktion, völlig verschiedener Bau (Chitin gegenüber Knochen und Federn) — analog, konvergent entstanden. Steißbein: zurückgebildeter Schwanz — Rudiment. Schwanzanhang beim Neugeborenen: gelegentlich auftretendes Ahnenmerkmal — Atavismus (3 P). b) Die Knochen liegen in derselben Abfolge im Bauplan: Kriterium der Lage (1 P). c) \(t=\dfrac{d}{2r}=\dfrac{27}{2\cdot0{,}15}=90\) Mio. Jahre; der Faktor 2 berücksichtigt, dass beide Linien Unterschiede ansammeln (2 P). d) Krokodil und Pinguin teilen das Vierkammerherz als Synapomorphie und gehen aus derselben Verzweigung hervor. Die Eihaut entstand vor der Abzweigung der Eidechse und ist innerhalb dieser Gruppe ursprünglich. Die Eidechse zweigt früher ab, ist also mit dem Krokodil nicht näher verwandt als dieses mit dem Pinguin; heutige Arten sind keine Vorfahren (2 P).

Erwartungshorizont: a) \(n(T)=2\cdot256+128=640\) von \(2\cdot400=800\) Allelen: \(p(T)=0{,}8\), \(q(t)=0{,}2\) (2 P). b) Genpool; Mutation als einzige Quelle neuer Allele; Rekombination bei der Keimzellbildung; der kleinere Wuchs ist umweltbedingt und wird nicht vererbt — Modifikation (2 P). c) Das Optimum liegt am Rand der ursprünglichen Verteilung (hohe Toleranz); die Allelfrequenz verschiebt sich — gerichtete Selektion (2 P). d) Toleranz-Allele entstanden zufällig und waren selten vorhanden; Kupfer wirkte als abiotischer Selektionsfaktor, tolerante Pflanzen hatten mehr Nachkommen. Finale Begründungen und gezielte Mutationen sind fachlich falsch (2 P).

Erwartungshorizont: a) Paar 1: verschiedene Balz — ethologische Isolation; Paar 2: verschiedene Brutpflanzen als Paarungsort — ökologische Isolation; Paar 3: nicht passende Begattungsorgane — mechanische Isolation; alle drei präzygotisch. Paar 4: Hybride unfruchtbar — postzygotisch, Hybridsterilität (4 P). b) Ein Weibchen mit den Spermien eines Männchens trägt höchstens vier Allele eines Gens in die neue Population; deren Frequenzen weichen zufällig von denen der Ausgangsinsel ab — Gründereffekt als Sonderfall der Gendrift (2 P). c) Aa × aa ergibt je zur Hälfte Aa und aa: \(p(A)=\tfrac12\cdot\tfrac12=0{,}25\) statt 0,7 auf der Ausgangsinsel (2 P). d) Maßstab ist die Fortpflanzung unter natürlichen Bedingungen: Die Ablehnung der fremden Balz (ethologische Isolation) verhindert den Genfluss fast vollständig — zwei Arten. Fruchtbare Laborhybride heben das nicht auf; die Formen sehen zudem verschieden aus (Hammerkopf) (3 P). e) Besiedlung einer anderen Insel trennt die Populationen räumlich — allopatrische Artbildung; wiederholt ergibt sich eine adaptive Radiation (1 P).

Erwartungshorizont: a) \(75\,\%:40\,\%\approx1{,}9\) (genau 1,875) (2 P). b) Die Akazie investiert Stoffe und Energie in Nektar und Futterkörperchen (Kosten) und wird dafür geschützt (Nutzen: weniger Fraß, weniger Konkurrenz). Die Ameisen erhalten Wohnraum und Nahrung (Nutzen) und tragen Energieaufwand und Risiko der Verteidigung (Kosten) (4 P). c) Beide Partner profitieren — Mutualismus; da jede Art für die andere als Selektionsfaktor wirkt, kann er durch Koevolution entstanden sein (1 P). d) Ultimat: Erbliche Varianten mit stärkerer Belohnung bzw. stärkerer Verteidigung hatten mehr Nachkommen; die Allele wurden häufiger. „Damit“ und „wollen“ unterstellen Absicht — finale Aussagen (3 P).

Erwartungshorizont: a) \(N=3{,}2-1{,}0=2{,}2\) zusätzliche Welpen (2 P). b) \(r\cdot N=0{,}5\cdot2{,}2=1{,}1\) (2 P). c) \(1{,}1>1{,}0\): Der Helfer gewinnt über die indirekte Fitness etwas mehr, als er an direkter Fitness verliert — die Bedingung ist knapp erfüllt, Helfen kann sich ausbreiten (2 P). d) Proximat: Auslösung durch das Betteln der Welpen, hormonelle und erfahrungsbedingte Steuerung. Ultimat: indirekte Fitness über Geschwister, direkte Fitness durch spätere eigene Aufzucht (2 P). e) Die Aussage ist nicht haltbar. Helfen erhöht die Gesamtfitness (indirekt über Geschwister, direkt durch Erfahrung oder Reviererbe); Selektion wirkt über den Fortpflanzungserfolg von Individuen, nicht „zum Wohl der Art“. Der zweite Helfer zeigt die Grenze: \(0{,}5\cdot0{,}8=0{,}4<1{,}0\) — für ihn müssen direkte Vorteile hinzukommen. Die Fitness von Helfern ist nicht null, und Tiere wägen nicht bewusst ab (4 P).