Wer ist mit wem verwandt? EVOLUTION befasst sich

Wer ist mit wem verwandt? EVOLUTION befasst sich auch mit
Verwandtschaftsverhältnissen!
Aufgabe 1: Du bist ein junger Wissenschaftler/ eine junge Wissenschaftlerin. Auf einer
weltweiten Exkursion hast du verschiedene Skelette gesammelt. Zuhause betrachtest du
nun deine Fundstücke und kommst zu beeindruckenden Ergebnissen!Betrachte die
Abbildung und beschreibe, was dir auffällt..finde eine Erklärung!
Wenn ich mir die Vordergliedmaßen verschiedener
Wirbeltiere ansehe dann bemerke ich, dass diese aus den
gleichen Skelettelementen bestehen. Alle haben dasselbe
Grundmuster, das je nach Lebensweise im Laufe der Zeit
verändert und den Bedürfnissen angepasst wurde.Das könnte
bedeuten, dass alle Wirbeltiere von einem gemeinsamen
Vorfahren abstammen.
Was versteht man unter einer Homologie?
Homologien sind Strukturen, die auf einen gemeinamen Grundbauplan zurückzuführen
sind
Aufgabe 2: Dein Kollege Ernst Haeckel befasst sich mit Embryonen und hat dir eine
Zeichnung geschickt.Betrachte die Abbildung und beschreibe, was dir auffällt!
http://www.evolutionnews.org/2011/06/haeckels_embryos_make_multiple047321.html
1. Embryonen verschiedener Tierarten sehen einander sehr ähnlich.
2. Embryonen von Tierarten, die sich erdgeschichtlich früher getrennt haben, sehen
unterschiedlicher aus (z.B. Fisch und Mensch), als jene, die vergleichsweise näher
miteinander verwandt sind (z.B. Affe und Mensch).
3. Embryonen entwickeln Merkmale, die sie bei der Geburt nicht mehr aufweisen (z.B.
Kiemenbogen, Schwanz und Lanugohaar).
Aufgabe 3: Du machst eine tolle Entdeckung! Der Storch ist mit dem Condor verwandt!
Deine Kollegen sind skeptisch, aber du erklärst ihnen, wie du das herausgefunden hast!
Durch Molekularbiologie! Wenn man das Bürzeldrüsensekret der Vögel untersucht, findet
man heraus, dass der Condor nähere Verwandtschaft zu den störchen hat!
Aufgabe 4: Die DNA ist ein Wunderding! Erkläre der Bevölkerung, warum die
DNA sicher zur Bestimmung von Verandtschaftsverhältnissen dienen kann!
Wenn man die DNA-Abschnitte verschiedener Tierarten vergleicht dann bemerkt man,
dass nahe verwandte Individuen mehr Übereinstimmungen in der Genabfolge haben als
weiter verwandte Individuen.
Man betrachtet auch die Häufigkeit von Mutationen (Molekulare Uhr): je mehr Mutationen
vorhanden sind, desto länger ist der Zeitraum, der seit der Entstehung aus einem
gemeinsamen Vorfahren verstrichen ist.
Aufgabe 5: Du verwendest dein Kaninchen Charly, um damit die Verwandtschaft zwischen
dir, einem Gorilla, einen Schimpansen , einem Orang-Utan und deinem Pferd Hugo zu
klären. Beschreibe den Serum-Präzipitintest!
Prinzip: PROTEINE entstehen durch GENE → Organismen sind näher miteinander
verwandt, je mehr sie in ihren Proteinen übereinstimmen!
Vorgehensweise:
1. Zuerst zapfe ich mir selbst Blut ab.
2. Ich spritze Charly, dem Kaninchen mein Blut.
3. Charly bildet nun Antikörper gegen mein Blut.
4. Mischt man nun diese Antikörper mit dem Blut verschiedener Tierarten, so gibt es
unterschiedliche Fällungsreaktionen:
Mensch: 100%
Schimpanse: 85%
Gorilla: 64%
Orang Utan: 42%
Pferd: 2%
Beuteltier: 0%
Aufgabe 6: Nun hat dich die Evolution offenbar in die Irre geführt. Deine
labortechnischen Untersuchungen haben ergeben, dass Haie und Wale nicht näher
verwandt sind, bei deiner ersten Betrachtung im Zoo bist du aber davon ausgegangen,
dass diese schon verwandt sein müssen, aufgrund der ähnlichen Körperform.
„Konvergenz führt zu Analogie“..erkläre diese Aussage anhand deiner Beobachtung!
KONVERGENZ: Ausbildung ähnlicher Merkmale
(Analogien) bei genetisch verschiedenen
Lebewesen durch Anpassung an gleiche
Umweltbedingungen; Merkmale, die NICHT auf
einen gemeinsamen Vorfahren zurückzuführen
sind!!
Bei Fischen und Walen: durch die Anpassung an
das Leben im Wasser kommt es zu dieser
stromlinienfrmigen Körperform
Aufgabe 7: Völlig unwichtig, aber wir haben sie doch noch, aber in einigen Jahren
vielleicht nicht mehr. Was ist damit gemeint? Nenne einige Beispiele!
Rudimente! Das sind Körperteile, die im Laufe der Evolution ihre Funktion verlieren und
rückgebildet werden.
Beim Menschen gibt es sehr viele Rudimente:
Steißbein: Rest der Schwanzwirbelsäule
Körperbehaarung: ursprünglich Fell
Wurmfortsatz: Rest eines früher größeren Darmabschnittes
Weißheitszähne und Eckzähne
Verkümmerte Ohrmuskeln (früher Stellen der Ohren)
Nickhaut (ursprünglich eine Schutzhaut für die Netzhaut, bei vielen Tieren noch
vorhanden, aber nicht mehr bei Mensch und Affen)
Aufgabe 8: Manchmal schlägt die Evolution einfach durch! Google den Begriff
„Atavismen“, erkläre diesen und nenne Beispiele!
Abbildung 1:
http://www.scheffel.og.bw.sch
ule.de/faecher/science/biolog
ie/evolution/2befunde/befund
e.htm
Abbildung 2:
http://www.20min.ch/wissen/gesundheit/story/31095733
Unter einem Atavismus versteht man nun das zufällige Auftreten eines anatomischen Merkmals, das im
Laufe der Stammesgeschichte schon einmal vorhanden war, dann aber irgendwann im Laufe der Evolution
verloren ging.
Atavismen deuten darauf hin, dass die Gene von früheren Merkmalen weiter im Genotyp vorhanden sind,
jedoch durch bestimmte Gründe blockiert sein müssen. Das Wiederauftreten dieser Merkmale kann durch
verschiedenste Faktoren ausgelößt werden. Mutationen, die bestimmte Gene einschalten/ausschalten oder
die Genregulation beeinflussen können, kann ebenso Grund sein, wie auch Bastardisierung zweier
verwandten Arten, wodurch blockierte Gene wieder aktiviert werden könnten.
Beispiele für Atavismen
Ganzkörperbehaarung
Dritte Brustwarze (weist auf eine frühere Milchleiste hin)
überzähliger Huf am Griffelbein des Pferds
verlängertes Steißbein
(http://www.biologie-schule.de/rudiment-und-atavismus.php, 20.3.2015)