Die blauen Ruineneidechsen von Capri – Kompetenzorientierte Klausuraufgabe science-live-lemgo www.schülerlabor.com M1 Faraglioni (deutsch Klippen) Die Faraglioni sind nadelförmige Felsformationen vor der italienischen Küste. Am bekanntesten sind die drei Faraglioni vor der Insel Capri im Golf von Neapel mit einer Höhe von 109, 104 und 81 Metern. Auch vor der sizilianischen Küste finden sich derartige Klippen. Sie können vulkanischen Ursprungs oder aus Kalkstein sein. Der Wasserspiegel des Mittelmeeres lag während der letzten Eiszeit 100 bis 150 Meter unter dem heutigen. Mit dem Ende der Eiszeit vor ungefähr 10.000 Jahren wurde die Landbrücke, die die Faraglioni mit dem Festland verband, überflutet und die Felsformationen so vom Festland abgetrennt. Abb. 3: Podarcis sicula Abb. 1: Faraglioni vor Capri Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Capri_skaly_Faraglione.JPG Abb. 2: Küstenlinie und Lage der Faraglioni vor 10.000 Jahren Quelle: unbekannt Abb. 4: Podarcis sicula coerulea Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/Podarcis_sicula M2 Ruineneidechsen (Podarcis siculus) Die Ruineneidechse gehört zur Familie der Echten Eidechsen (Lacertidae) und zur Gattung Mauereidechse (Podarcis). Sie ähnelt Vertretern der Gattung Halsbandeidechse (Lacerta), zu der sie bis 1970 gezählt wurde. Das Verbreitungsgebiet ihrer mindestens 40 Unterarten erstreckt sich über Süd- und Mitteleuropa sowie Vorderasien. Als Neobioten haben sie sich erfolgreich in einigen Gebieten der USA etabliert. Einige Unterarten sind auf bestimmten Mittelmeerinseln endemisch (etwa P. s. coerulea) und haben ein entsprechend sehr kleines Verbreitungsgebiet. Vertreter der Gattung Podarcis sind kleine bis mittelgroße Eidechsen. Gemeinsam ist fast allen Podarcis-Arten, dass sich die einzelnen Tiere einer Art in Schuppenfarbe und Zeichnung stark unterscheiden können. Die vorherrschenden Farben sind Braun und Grün. Die Zeichnung der Weibchen besteht aus hellen, seltener aus dunklen Seitenstreifen, während die Männchen durch ein Muster von Punkten und Flecken gekennzeichnet sind. Bei etwa 2% der männlichen bzw. 0,1% der weiblichen Tiere von P. siculus treten blaue Flecken oder Streifen auf. 1872 wurde die auf den Faraglioni vor Capri sowie an der Küste Siziliens endemisch vorkommende Podarcis sicula coerulea erstmals beschrieben. In der Population vor Capri weisen 96% der männlichen und 88% der weiblichen Tiere eine auffällige blau-schwarze Pigmentierung auf. Ruineneidechsen haben einen verhältnismäßig langen Schwanz, der ihnen beim Klettern hilft. Bei fünf bis zehn Zentimetern Körperlänge ist der Schwanz knapp doppelt so lang wie der eigentliche Körper. Die tagaktiven Tiere haben ein breites Biotop-Spektrum, da sie als sehr gute Kletterer auch senkrechte Felswände bewältigen können, z. B. Geröllflächen und Felsen. Als Kulturfolger besiedeln sie Mauern, Straßenböschungen, Weinberge und Ruinen. In Mitteleuropa bevorzugen die Tiere sonnige und trockene Biotope, meiden aber Kälte und extreme Hitze. Im südlichen Verbreitungsgebiet findet man sie auch in höheren und kühleren Gebirgslagen. Während der kurzen Winterstarre verstecken sie sich in Felsspalten. Ruineneidechsen paaren sich in Südeuropa ganzjährig, in Mitteleuropa von März bis Juni. Während dieser Zeit verteidigen die in dieser Lebensphase besonders prächtig gefärbten Männchen ihre Reviere mit zum Teil heftigen Kämpfen und Beißereien. Das Gelege wird von den Weibchen unter Steinen oder in kleinen, selbstgegrabenen Gängen abgelegt und umfasst zwei bis zehn Eier. Bei günstigen klimatischen Bedingungen sind mehrere Gelege pro Jahr möglich. Die Jungtiere schlüpfen je nach Witterung nach sechs bis zwölf Wochen. Zwischen den Habitaten benachbarter Populationen unterschiedlicher Podarcis-Arten wurde mehrfach eine Hybridzone nachgewiesen. Ruineneidechsen ernähren sich von Insekten, Spinnentieren, Würmern und Früchten. Aufgrund ihrer Reaktionsgeschwindigkeit und Schnelligkeit sind sie gut vor Fressfeinden geschützt. Zu großen Bestandsdezimierungen kommt es durch die Zerstörung ihres Lebensraumes. Aufgrund des mittelfristigen Areal- und Bestandsrückgangs sowie der schlechten Zukunftsaussichten wurde die Gattung Mauereidechse in der EU-weit gültigen Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie (FFH-RL) als streng zu schützende Arten in den Anhang IV aufgenommen. Abb. 5: Genetische Variabilität (durchschnittliche Anzahl an Allelen) sowie Anteil heterozygoter Tiere in Podarcis-Inselpopulationen in Abhängigkeit von Inselgröße und Inselalter Aufgaben 1. 2. 3. 4. Leiten Sie aus dem Material charakteristische Merkmale von P. sicula bzw. P. s. coerulea ab, die ihre weite Ausbreitung begünstigen! Vergleichen Sie P. sicula und P. s. coerulea kriteriengestützt! Überprüfen Sie mithilfe der biologischen sowie der morphologischen Artdefinition, ob es sich bei P. s. coerulea um eine eigene Art handelt! Entwickeln Sie auf der Grundlage von M2 Hypothesen zur Evolution der Schuppenfarbe von P. s. coerulea! Werten Sie die Abbildungen 5a-d aus! Überprüfen Sie Ihre Hypothesen auf der Grundlage Ihrer Auswertung! Leiten Sie aus M2 begründend einen möglichen Selektionsvorteil für blaue Schuppen ab und erläutern Sie ihn! Entwickeln Sie ein Experiment, mit dessen Hilfe die Existenz und Bedeutung dieses Selektionsvorteils für P. s. coerulea untersucht werden kann! Gehen Sie bei Ihrem Experiment (vereinfachend) davon aus, dass die Schuppenfarbe der Eidechsen genetisch bedingt ist und dass der monohybride Erbgang den MENDELschen Regeln folgt!