Evolution – Teste-dich-Lösungen

a Berechnung der Zeitstrahllänge: 541:20 = 27,5

• Beginn des Erdaltertums vor 541 Mio. Jahren bei 0cm
• heute bei 27,5 cm

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b

• Beginn des Erdaltertums bei 0 cm
• Beginn des Erdmittelalters bei 14,5 cm
• Beginn der Erdneuzeit bei 23,75 cm
• heute bei 27,5 cm

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c Erdurzeit

d Cyanobakterien nutzten als erste Lebewesen Farbstoffe zur Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie. Bei dieser Fotosynthese entstand der erste Sauerstoff. Er sammelte sich in der Atmosphäre an und hielt die energiereiche, schädliche UV-Strahlung ab. Gleichzeitig nahm der Anteil an Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre ab.

e kambrische Explosion

f Am Ende des Erdaltertums führten sehr große Vulkanausbrüche zu starken Klimaveränderungen. Dadurch kam es zu einem Massensterben. Am Ende des Erdmittelalters veränderte sich durch sehr große Vulkanausbrüche und einen Asteroideneinschlag das Klima wieder sehr stark. Das führte zu einem weiteren Massenaussterben bei dem auch die meisten Saurier ausstarben.

a Fossilien sind Reste und Spuren von Lebewesen, die in den letzten 3,5 Milliarden Jahren auf der Erde gelebt haben.

b Fossilien sind Beweise dafür, dass es früher andere Pflanzen und Tiere auf der Erde gab als heute. Daher sind Fossilien auch Beweise für die Evolution, denn die heutigen Lebewesen müssen sich im Laufe der Evolution aus den früheren Lebewesen entwickelt haben.

c Quastenflosser werden lebende Fossilien genannt, weil sie schon seit über 400 Millionen Jahren auf der Erde leben und sich ihr Aussehen in der Zeit kaum verändert hat.

d Quastenflosser, Archaeopteryx

e Spurenfossilien (Fußspuren)

f Die Fossilien stammen vermutlich von Sauriern.

a Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel, Säugetiere

b die Amphibien

c

d Alle Wirbeltiere haben gemeinsames Merkmal haben: die Wirbelsäule. Sie haben sich also aus einem gemeinsamen Vorfahren entwickelt, der eine Wirbelsäule hat und sind daher miteinander verwandt.

a die Wirbelsäule

b die Vordergliedmaßen

c Rudimente

d

• Hai: Fische
• Ichtyosaurus: Reptilien
• Delfin: Säugetier
• Seekuh: Säugetiere

e Die Flossen bei von Hai und Delfin sind analoge Merkmale, denn sie haben die gleiche Funktion aber ihr Grundbauplan ist unterschiedlich.

f Eine konvergente Entwicklung ist die unabhängige Entwicklung von analogen Merkmalen bei verschiedenen Tierarten. Die Hautflügel von Insekten und die Vogelflügel haben unterschiedliche Grundbaupläne, ermöglichen aber die gleiche Funktion, das Fliegen. Es sind also analoge Merkmale, die sich bei Insekten und Vögeln unabhängig voneinander entwickelt haben.

a Als Variabilität bezeichnet man die Unterschiede in den Merkmalen bei Individuen der gleichen Art. Sie entsteht durch die Neukombination von Erbinformationen während der Meiose sowie durch Mutationen.

b Im Laufe der Evolution entstanden durch Neukombination und Mutationen immer wieder neue Merkmale bei Lebewesen einer Art. Durch diese Variabilität können Merkmale auftreten, die bessere Angepasstheiten an einen Lebensraum, an die Umweltbedingungen in einem Lebensraum oder an eine Lebensweise darstellen. Dadurch haben Lebewesen, die diese Angepasstheiten aufweisen, einen Überlebensvorteil und können sich stärker fortpflanzen. Durch natürliche Selektion setzen sich solche Merkmale dann durch. So verändern und entwickeln sich die Lebewesen im Laufe der Zeit. Wenn Lebewesen einer Art in verschiedenen Lebensräumen voneinander isoliert leben, dann können diese Entwicklungen unterschiedlich verlaufen. Unterschiedliche Lebensbedingungen in verschiedenen Lebensräumen können unterschiedliche Merkmale durch Selektion begünstigen. Dadurch können sich die Lebewesen einer Art in verschiedenen Lebensräumen jeweils völlig anders entwickeln und unterscheiden sich mit der Zeit immer stärker voneinander und werden zu unterschiedlichen Arten. Neue Arten entstehen also durch das Zusammenspiel von Mutation, Selektion und Isolation.

c

• biotische Selektionsfaktoren: Fressfeinde, Konkurrenten um Nahrung, Fortpflanzungspartner
• abiotische Selektionsfaktoren: Temperatur, Licht, Wasser

d Durch Mutationen können bei Schädlingen zufällig Resistenzen gegen die Gifte entstehen, die die gentechnisch hergestellten Pflanzen abgeben. Die resistenten Schädlinge haben dann einen Überlebensvorteil und können sich stärker fortpflanzen. Dadurch setzt sich die Mutation als neues Merkmal durch. In den folgenden 15 Jahren fand diese Entwicklung vermutlich auch bei anderen Schädlingsarten statt, sodass mit der Zeit immer mehr resistente Schädlingsarten entstanden sind, die die Pflanzen wieder befallen können.

a Darwins Evolutionstheorie besagt, dass sich neue Arten allmählich durch natürliche Selektion aus früheren Arten entwickeln.

b Die Merkmale Beinlänge und Schnabelform bei den Reihern haben sich im Laufe der Zeit durch Mutationen verändert. Reiher mit langen Beinen und spitzerem Schnabel konnten im flachen Wasser stehen und mit ihrem Schnabel Fische fangen. Dadurch hatten sie einen Überlebensvorteil, denn sie waren besser an ihren Lebensraum und ihre Nahrungsquelle angepasst und konnten sich stärker fortpflanzen. Durch diese natürliche Selektion haben sich die Merkmale dann durchgesetzt.

c Bei den Reihern fand eine natürliche Auslese derjenigen Reiher statt, die am besten an die Umweltfaktoren in ihrem Lebensraum angepasst waren. Diese natürliche Auslese nennt man Selektion.

a Mit dieser Aussage ist gemeint, dass Menschen und Affen einen gemeinsamen Vorfahren haben, aus dem sie sich entwickelt haben.

b Homo habilis stellte Werkzeuge her, indem er Steine bearbeitete und zum Zerlegen von Tieren nutzte. Homo sapiens hatte bessere Jagdmethoden und führte ein arbeitsteiliges Leben in Gruppen. Dadurch war er allen Vorfahren überlegen. Sein größeres Gehirn ermöglichte komplexeres Denken und kreativen Ausdruck wie die Herstellung von Schmuck und eine fortschrittliche sprachliche Kommunikation.

c Durch Mutationen entstanden bei unseren Vorfahren immer wieder neue Merkmale – zum Beispiel die Fähigkeit zum aufrechten Gang, die Fähigkeit zu komplexerem Denken durch ein größeres Gehirn oder die Fähigkeit, Werkzeuge zu benutzen. Wenn diese neuen Merkmale vorteilhaft waren, dann setzten sie sich durch: Beim aufrechten Gang zum Beispiel befindet sich der Kopf höher über dem Boden. Dadurch konnten unsere Vorfahren über die hohen Gräser der Savanne nach Fressfeinden und Beutetieren Ausschau halten und hatten so einen Überlebensvorteil. Arme und Hände waren dabei frei und konnten für den Transport von Nahrung und Nachkommen genutzt werden. Vorfahren, die diese Merkmale hatten, konnten sich besser fortpflanzen und die Merkmale an ihre Nachkommen weitergeben. So setzten sie sich durch natürliche Selektion mit der Zeit durch.

d Die Darstellung ist falsch, weil es in dem Bild so aussieht, als wären die Affen direkt Vorfahren des Menschen. Das stimmt aber nicht. Menschen und Affen haben einen gemeinsamen Vorfahren, aus dem sie sich dann jeweils unterschiedlich entwickelt haben.