Evolution und natürliche Selektion: das Verständnis der Anpassung lebender Organismen
Problemstellung — Wie verändern sich Arten im Laufe der Zeit und wie passen sie sich an ihre Umwelt an?
Wie verändern sich Arten im Laufe der Zeit und wie passen sie sich an ihre Umwelt an?
- Verstehen, was biologische Evolution bedeutet.
- Die Rolle der natürlichen Selektion in der Evolution erkennen.
- Verstehen, wie genetische Variationen das Überleben und die Fortpflanzung von Individuen beeinflussen.
- Begreifen, dass Evolution auf Populationsebene über mehrere Generationen stattfindet.
Teil 1: Was ist biologische Evolution?
Evolution ist der Prozess, durch den sich Populationen einer Art im Laufe der Generationen verändern.
Diese Veränderungen können die Form, das Verhalten oder andere Eigenschaften betreffen.
Evolution bezeichnet eine Veränderung von Populationen im Zeitverlauf: Bestimmte Merkmale (die mit Genen verbunden sind) werden je nach Umweltbedingungen häufiger oder seltener.
Man sagt nicht, eine Art "entwickelt sich, um sich anzupassen": Evolution hat keine Absicht. Individuen unterscheiden sich, und über Generationen können bestimmte Merkmale bevorzugt werden.
- Evolution findet über viele Generationen hinweg statt und betrifft Populationen.
- Sie bedeutet Veränderungen in der Häufigkeit bestimmter Merkmale (die mit Genen verbunden sind).
Teil 2: Die natürliche Selektion
Die natürliche Selektion ist ein Mechanismus, der in einer bestimmten Umgebung Individuen bevorzugt, die Merkmale besitzen, die ihnen einen Vorteil verschaffen.
Diese haben dann eine größere Chance zu überleben und vor allem sich fortzupflanzen: Man sagt, sie haben einen besseren Fortpflanzungserfolg.
Wenn diese Merkmale vererbbar sind, werden sie häufiger an die nächsten Generationen weitergegeben.
| Prinzip | Im Kurs |
|---|---|
| Variation | Individuen derselben Art sind nicht alle identisch |
| Selektion | In einer Umgebung geben bestimmte Merkmale einen Vorteil |
| Fortpflanzungserfolg | Begünstigte Individuen hinterlassen mehr Nachkommen |
| Weitergabe | Vorteilhafte, vererbbare Merkmale werden häufiger |
In einer kalten Umgebung können Individuen mit dichterem Fell besser widerstehen, überleben häufiger und haben mehr Nachkommen. Über Generationen wird dichtes Fell in der Population häufiger.
- Die natürliche Selektion bevorzugt Individuen mit besserem Fortpflanzungserfolg in einer bestimmten Umgebung.
- Vererbbare, vorteilhafte Merkmale werden über Generationen häufiger.
Teil 3: Genetische Variationen und ihre Bedeutung
Individuen derselben Art weisen genetische Variationen auf (Unterschiede in bestimmten Genen).
Diese Variationen sind die Ursache für unterschiedliche Merkmale.
Ohne Variation könnte die natürliche Selektion nicht wirken.
- Mutationen: zufällige Veränderungen der DNA, die neue Versionen eines Gens erzeugen können.
- Genetisches Mischen: Rekombination der Gene bei der Bildung der Geschlechtszellen und während der Befruchtung.
| Kernidee | Im Kurs |
|---|---|
| Genetische Variationen | Bei Individuen derselben Art vorhanden |
| Ursache der Unterschiede | Variationen erklären unterschiedliche Merkmale |
| Bedingung für Selektion | Ohne Variation keine natürliche Selektion |
In einer Bakterienpopulation sind einige natürlich resistenter gegen ein Antibiotikum (Variation). Das Antibiotikum beseitigt hauptsächlich die nicht resistenten Bakterien. Die resistenten Bakterien überleben und vermehren sich: Die Population wird über Generationen überwiegend resistent.
- Genetische Variationen (Mutationen + Mischen) machen Individuen unterschiedlich.
- Die natürliche Selektion kann dann bestimmte Merkmale bevorzugen, wodurch sich die Population weiterentwickelt.
Evolution bedeutet Veränderungen von Populationen über Generationen hinweg. Sie wird durch genetische Variationen (Mutationen und Mischen) ermöglicht. Die natürliche Selektion bevorzugt in einer bestimmten Umgebung Individuen, deren bestimmte vererbte Merkmale das Überleben und vor allem die Fortpflanzung erhöhen: Diese Merkmale werden daher häufiger. Dieser Mechanismus erklärt die Anpassung und Vielfalt des Lebens.