Was ist Evolution?
Turbo-Evolution beim Rotkehl-Anolis
Evolution kann auch richtig schnell gehen - das haben Forscher an einer Echsenart in Florida jetzt eindrucksvoll belegt. Die Tiere entwickelten in nur 15 Jahren Riesenfüße mit Klebesohle. Die Rotkehl-Anolis erlangen dadurch die Fähigkeit, sicher auf schmalen Ästen in hohen Baumwipfeln zu klettern - mithilfe größerer Füße mit Haftlamellen.
Dieses Beispiel zeigt, dass Evolution nicht zwingenderweise extrem lange dauern muss, sondern auch sehr schnell gehen kann. Sogar so schnell, dass wir sie direkt beobachten können.
Aber was ist eigentlich Evolution? Wie funktioniert sie und was sind die Ursachen für Evolution?
Diese Fragen kannst du beantworten, nachdem du die Informationen auf dieser Seite angesehen und gelesen hast.
Sieh dir als erstes das verlinkte Video zum Thema "How Evolution works?" an. Das Video ist auf Englisch, aber du kannst einen deutschen Untertitel einstellen unter Einstellungen --> Untertitel. Bearbeite die folgenden Übungen 1 und 2 nachdem du das Video angesehen hast:
Übung 1: Beschreibe, was man in der Biologie unter einer Art versteht.
Übung 2: Beschreibe die Gründe dafür, dass alle Lebewesen einer Art einzigartig/unterschiedlich sind.
Wie du bereits in dem Video erfahren hast, spielt neben der Einzigartigkeit auch die Konkurrenz aller Lebewesen untereinander und natürliche Auslese (=Selektion) bei der Evolution eine Rolle. Im folgenden Text wird dies näher erläutert. Bearbeite anschließend die Übungen 3-5.
Konkurrenz und Selektion
In jedem
Lebensraum gibt es bestimmte Ressourcen, die nicht im Überfluss vorhanden sind, sondern begrenzt sind z.B. Nahrung, Reviere, Wasser
etc. Um diese Ressourcen konkurrieren alle Lebewesen dieses Lebensraumes. Es
entsteht ein "Überlebenskampf" (siehe Abb. 3), den
nur die Lebewesen überleben, die die besten Merkmale besitzen (die z.B. am
schnellsten sind und so besser vor Feinden vfliehen können, oder die die vorhandene Nahrung am besten
verwerten können). Die Tatsache, dass viele Lebewesen der gleichen Art alle
etwas unterschiedliche Merkmale besitzen, nennt man Formenvielfalt oder Variabilität. Also werden im Überlebenskampf
aus der Formenvielfalt der Lebewesen alle Lebewesen durch Tod (z.B. durch
verhungern, verdursten, gefressen werden) ausselektiert,
die nicht die besten Merkmale besitzen. Das Überleben der am besten angepassten Lebewesen ("survival of the fittest") hat zur Folge, dass diejenigen Lebewesen einer Art sich am besten fortpflanzen können
und so ihre Merkmale weitervererben können, die am besten an die Umweltbedingungen angepasst sind. Die weniger gut angepassten Lebewesen einer Art sterben früher und können dadurch weniger oder gar keine Nachkommen erzeugen. So kommt es dazu, dass sich im
Laufe der vielen Jahrzehnte, Jahrtausende, Jahrmillionen nur die Merkmale der
Lebewesen durchgesetzt haben, die an die jeweiligen Lebensräume möglichst
optimal angepasst sind.
Kam es im Laufe der Erdgeschichte zu massiven Änderungen der Lebensbedingungen (z.B. Eiszeit, Kontinentalbewegungen etc.) oder einige Lebewesen einer Art haben einen neuen Lebensraum besiedelt (z.B. auf eine Insel gelangt), herrschten neue andere Bedingungen für den Überlebenskampf. Nun waren vielleicht andere Lebewesen der Art am besten an die Bedingungen angepasst als vorher. Zum Beispiel waren beim Hereinbrechen der Eiszeit Tiere mit einem dickeren Fell im Vorteil. Durch kleine, spontane Veränderungen der DNA bei Lebewesen (Mutationen genannt) entstehen plötzlich neue, leichte Veränderungen von Merkmalen bei Lebewesen (Variabilität) (z.B. ein etwas dichteres Fell oder eine Vergrößerung des Gehirns). Diese Mutationen geschehen allerdings auch dann, wenn sich die Umweltbedingungen nicht ändern, sondern lange Zeit gleich bleiben. Unter solchen Bedingungen sind die durch Mutationen entstandenen neuen Merkmalsvarianten häufig nicht von großem Vorteil, da die vorhandenen Lebewesen einer Art auch ohne die neuen Merkmalsvarianten bereits optimal an die Bedingungen des Lebensraumes angepasst sind.
Übung 3: Wende den Mechanismus der Evolution auf die Entstehung der weißen Fellfarbe beim Polarfuchs an. Nimm als Ausgangspunkt an, dass Polarfüchse aus mitteleuropäischen Rotfüchsen entstanden sind, die in die schneereiche Arktis neu eingewandert sind. Verwende bei deiner Erklärung die Begriffe: Ressourcen, Variabilität, Überlebenskampf, Konkurrenz, Mutation, Selektion, "Survival oft the fittest".
Übung 4: Der folgende Artikel erklärt, wie es zur Turbo-Evolution des Rotkehl-Anolis als Folge eines wissenschaftlichen Experiments gekommen ist. Lies dir den Artikel durch und erläutere, wieso es erst durch die Konkurrenz zu einer Veränderung der Anolis kam.
Übung 5: Informiere dich im Internet zum Thema: Natürliche
Auslese (= natürliche Selektion) am Beispiel des Industriemelanismus beim
Birkenspanner (Biston betularia)
und erkläre, wieso sich die Zahl der schwarzen Birkenspanner zur
Zeit der Industrialisierung in Großbritannien stark erhöhte und heutzutage wieder sehr niedrig ist.
Informiere dich zB. hier: https://www.planet-schule.de/sf/multimedia-interaktive-animationen-detail.php?projekt=industriemelanismus