Simulationsexperiment Flaschenhalseffekt

Materialien

Perlen oder Geleebohnen (Jelly beans) o.ä. in mindestens vier verschiedenen Farben (50 für jedes Paar oder jede kleine Gruppe)
Leeres Blatt Papier
Flasche (0,5 Liter, transparent, Mineralwasserflasche aus Kunststoff mit dünnem Hals)
Buntstifte oder Marker in den gleichen Farben wie die Gegenstände.
Die Geleebohnen oder Perlen müssen groß genug sind, um ein Stück im Flaschenhals stecken zu bleiben, und dass nur eine kleine Anzahl von ihnen aus der Flasche fallen kann, wenn die Flasche auf den Kopf gestellt wird. Alternativ kann der Daumen leicht beim Umdrehen über einen Teil des Flaschenhalses gelegt werden.

Bild

Durchführung

Füllen Sie die 50 Perlen in Bereiten Sie Flasche. (Die Zusammensetzung der Perlen sollte zu Beginn für alle Gruppen identisch sein: Die Flaschen sollten die gleiche Anzahl an Perlen oder Geleebohnen jeder Farbe enthalten).
Notieren Sie die Anzahl der Geleebohnen jeder Farbe in ihrer Ausgangspopulation.
Modellieren Sie eine Naturkatastrophe oder eine Dezimierung durch den Menschen, bei der nur eine kleine Gruppe der Population überlebt, indem Sie die Flasche schütteln und auf den Kopf stellen, so dass eine kleine Anzahl von Perlen/Geleebohnen durch den dünnen Flaschenhals dringt. Die Perlen, die es schaffen, die Flasche zu verlassen, repräsentieren die Individuen, die die Katastrophe überlebt haben.
Erfassen Sie die Anzahl der Genotypen der überlebenden Individuen und deren Farben in einer Datentabelle.
Sobald die Katastrophe vorbei ist, können die überlebenden Individuen mit der Fortpflanzung beginnen. Modellieren Sie die Fortpflanzung vereinfacht, indem Sie zuerst die alle herausgefallen Perlen und ihre Farbe zeichnen und dann jeweils eine exakte Kopie von ihnen dazu zeichnen, um die erste Generation von Nachkommen zu modellieren.
Auf die gleiche Weise modellieren die Sie die Fortpflanzung einiger nachfolgender Generationen, indem Sie die Anzahl der Perlen jeder Farbe für jede Generation verdoppeln, bis sie ungefähr die gleiche Anzahl von Individuen wie in der ursprünglichen Population erhalten.
Notieren Sie die Anzahl der Individuen in jeder Generation.

Vergleich

Vergleichen Sie die ursprüngliche Population mit der resultierenden Population nach dem Engpass und nach mehreren Fortpflanzungsrunden (visualisiert und in einer Tabelle).
Stellen Sie die Ergebnisse aller Gruppen von Ausgangspopulation und letzter Population visualisiert dar.
Üben Sie Modellkritik.
Erklärt die Bedeutung des Engpasseffekts für die Evolution sowie seine Auswirkungen auf den Naturschutz.