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Fragen zum Thema „Evolution“

Die Uratmosphäre als Grundlage für frühestes Leben

1.1. Beschreiben Sie Bau und Inhalt der Apparatur, in der die Uratmosphäre nachgeahmt wird.

1.2. Nennen Sie vier Stoffe, die bei dieser Versuchsanordnung entstanden.

1.3. Nennen Sie drei chemischen Verbindungen, die für erste einzelne Lebensfunktionen in der Uratmosphäre vorhanden waren. Sagen Sie bei jeder Verbindung, welche Struktur in einer Zelle da schon chemisch vorweggenommen war.
 

Absolute Altersdatierung mit der Radio-Carbon- und Kalium-Argon-Uhr

2.1. Was ist die Halbwertszeit? Erläutern Sie das in einem Satz und anhand einer Grafik, die sich auf die Radio-Carbon-Messung bezieht. Nehmen Sie dabei an, dass ein Lebewesen anfangs 1 g des radioaktiven Stoffes in sich trüge.

2.2. Man kann nur das Alter von Lebewesen mit der Radio-Carbon-Methode bestimmen, nicht aber das Alter von kohlenstoffhaltigen Steinen oder Metallen. Woran liegt das?

2.3. Über welche Zeiträume hinweg kann die Kalium-Argon-Messung Alter datieren?

2.4. Welche kernphysikalische Besonderheit ermöglicht die Kalium-Argon-Altersmessung?

2.5. Welche geologische Gegebenheit ist erforderlich, damit eine Kalium-Argon-Altersmessung versucht werden kann?

2.6. Wie läuft im Labor die Kalium-Argon-Altersmessung?

2.7. Was ist „Fossilisation“?
 

Relative Altersdatierung mit Fossilien

3.1. Welche Eigenschaft muss eine Tierklasse aufweisen, um als Leitfossil zu dienen?

3.2. Warum nennt man die Altersdatierung mit Fossilien „relativ“? Vergleichen Sie zur Erläuterung die relative mit einer Ihnen bekannten absoluten Altersdatierung.

3.3. Welche geologische Eigenschaft des Bodens hilft den Biologen beim Versuch, das Alter einer Fossilienschicht weltweit zu ermitteln?
 

Embryogenese als Beleg für Evolution (Haeckel)

4.1. Formulieren Sie die Regel, aufgrund derer sich Evolutionsforscher mit der Embryogenese befassen.

4.2. Nennen Sie drei Stadien eines Menschen-Embryos, bei denen Belege für die Evolution des Menschen kurz sichtbar sind. Nennen Sie das Statium in der Evolution der Tiere, in der das kurz beim Menschen-Embryo Sichtbare sinnvoll war.
 

Die Brückentiere Archaeopteryx und Ichtyostega

5.1. Definieren Sie: Was ist ein Brückentier?

5.2. Stellen Sie tabellarisch zusammen: Welche Merkmale machen Archaeopteryx zum Brückentier?

5.3. Der Archaeopteryx gilt als echtes Brückentier. Latimeria und Schnabeltier hingegen nicht. Erläutern Sie anhand einer Definition des Brückentieres, welche Merkmale Latimeria und Schnabeltier nicht zu echten Brückentieren machen.
 

6.1. Nennen Sie fünf Beispiele für Homologie

Vorhandensein der Wirbelsäule ab dem Lanzettfischschen (Chordatiere)

Bau des Vorderams bei allen Landwirbeltieren

Entwicklung und Ähnlichkeit des Blutkreislaufs bei Landwirbeltieren

Entwicklung der Zähne aus Fischschuppen

Vorhandensein eines ventralen Strickleiternervensystems bei den Arthropoden

6.2. „Die Lunge der Lungenfische ist ein Organ am Darm, das homolog zur Schwimmblase ist.“
Erläutern Sie den Nutzen der Schwimmblase für Fische und ihren präadaptiven Bau, wenn es darum geht, Luft zu atmen.
  

Fünf Beispiele für Analogie

7.1. Welche Vorteile bietet die Fischform? Bei welchen Artbeispielen außerhalb der Fische ist sie in der Evolution aufgetaucht?

7.2. Welche zwei Vorteile bietet die Gestalt des Kaktus? Welchen Nachteil hat diese Form? Erwähnen Sie in Ihrer Antwort auch das Fachwort, das die Kaktus-Form allgemein benennt.

7.1. Welche drei Merkmale haben mauskleine Tiere gemeinsam, die unter der Erde wühlen?

7.2. Welche vier Anpassungen ans Fliegen sind bei allen flugfähigen Wirbeltierarten zu finden?

7.3. Bei welchen Wirbeltier-Artbeispielen außerhalb der Vögel ist die Flugfähigkeit in der Evolution aufgetaucht?
Die Evolution der Darwinfinken

8.1. Welche besondere Situation war vor dem Eintreffen des Menschen auf den Galapagos-Inseln gegeben, die die Evolution der Darwinfinken begünstigte? Ihre Beschreibung muss ein Fachwort aus der synthetischen Evolutionstheorie enthalten.

8.2. Skizzieren Sie den Verlauf der Evolution der Darwinfinken. Im Zentrum ihrer Skizze muss ein Begriff aus der Ökologie stehen.

8.3. Nennen Sie drei möglichst unterschiedliche Beispiele der Anpassung von Darwinfinken an die Gegebenheiten der Galpagos-Inseln.
  

Darwins Schlagworte zur Evolution mit erläuterndem Satz

9. Nennen Sie vier englische Schlagworte von Darwin und sagen Sie auf Deutsch möglichst treffend, was damit gemeint ist.

limited resources Es gibt bei jeder Art irgendwann mehr Individuen, als in einem Lebensraum nebeneinander von der Nahrung her Platz ist

natural selection Innerhalb einer Art (die sich kreuzen können), innerhalb einer Population (die sich tatsächlich kreuzen) gibt es verschiedene Varationen, und einige Variationen pflanzen sich erfolgreicher fort als andere. Dies führt zu einer Verschiebung des Erbmaterials in der Population in Richtung auf diejenige Variation mit der höheren erfolgreichen Nachkommenzahl.

survival of the fittest Überleben der durch Mutation/ Variation Best-Angepassten

struggle for live Die Individuen setzen sich durch, die die meisten Nachkommen haben
  

Adaptive Radiation

10.1. Erläutern Sie die Besonderheit der adaptiven Radiation anhand der Evolution der Finken in Chile im Vergleich zur Evolution der Finken auf den Galapagos-Inseln im gleichen Zeitabschnitt.

10.2. Auch heute kann ein Ort die Voraussetzung zu einer adaptiven Radiation bieten. Biologen reisen gezielt zu solchen Orten und beobachten sie über Jahre. Nennen Sie aus unserem Biologie-Unterricht ein Beispiel oder erfinden Sie eines.

10.3. Beschreiben Sie die letzte große Evolution einer heute bedeutsamen Tierklasse vor und nach dem Moment, ab dem eine adaptive Radiation möglich war. Wesentlich ist hier, dass Sie einige analoge Entwicklungen nennen.
  

Faktoren der Evolution: Isolation, Gendrift, Einnischung

11.1. Nennen Sie drei Beispiele für geografische Isolation: für Fische, für Bodentiere und für Vögel.

11.2. Wie tritt auch ohne geografische Isolation Gendrift gelegentlich ein? (Hinweis: Humanevolution).

11.3. Was ist „Gendrift“?

11.4. Was läuft in 20 Generationen ab, die einer Gendrift unterliegen, im Vergleich zu 20 Generationen, die keiner Gendrift unterliegen?
  

12. „Lamarck würde so schnell gehen wie Züchtung. Evolution findet aber blind statt, enorm langsam, mit vielen Sackgassen“ - „Cuviers Katastrophentheorie war ruckartig und verlustreich. Evolution findet aber fließend statt, und die Artenvielfalt wächst“ Vergleich von Darwins Thesen mit zwei Thesen seiner Zeitgenossen.

12.1. Lamarcks liebstes Evolutions-Beispiel war das Längenwachstum der Hälse der Vorfahren der Giraffen. Dieses Halswachstum ließ sich aber eben auch durch Darwin erklären. Erläutern Sie das Halswachstum erst nach Lamarck und dann nach Darwin.

12.2. Zum Wiederlegen von Lamarck hat ein Biologe im 19ten Jahrhundert zwanzig Mäusgenerationen die Schwänze abgeschnitten. Was wollte er damit zeigen? Warum waren die Lamarckisten aber nicht sonderlich überzeugt?

12.3. In der Natur finden sich Tiergruppen, die dringend einer bestimmen evolutionären Mutation bedürfen, aber sie tritt eben teilweise seit Millionen von Jahren nicht ein - und diese Tiergruppen bleiben in ihrer Evolution stehen, falls sie nicht sogar aussterben. An solchen Tiergruppen belegte Darwin, dass Lamarck wohl Unrecht habe. Erläutern Sie hierzu das Drama der Schlammspringer - und falls Sie diese nicht kennen, ersatzweise der Lungenfische, sowie der Insekten und mehrer Meeresschildkrötenarten.

12.4. Erläutern Sie die Deutung Cuviers für Fossilien ausgestorbener Arten.