Biologie · Klasse 9–10 · aktualisiert
Charles Darwin und die natürliche Selektion
Verstehe, wie Darwin durch Beobachten und Prüfen zur natürlichen Selektion gelangte und was spätere Forschung ergänzte.
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Kurz gesagt
Charles Darwin erklärte Evolution durch natürliche Selektion: Erbliche Unterschiede beeinflussen unter bestimmten Umweltbedingungen, wer mehr Nachkommen hat. So können Merkmale über Generationen häufiger werden. Wallace entwickelte unabhängig ein ähnliches Modell.
Charles Darwin erklärte, wie sich Populationen über viele Generationen verändern: Individuen unterscheiden sich, manche Unterschiede sind vererbbar und beeinflussen unter bestimmten Umweltbedingungen den Fortpflanzungserfolg. Dadurch werden einige Merkmale in einer Population häufiger. Du lernst außerdem, wie Darwin diese Erklärung entwickelte, welche Rolle Alfred Russel Wallace spielte und warum Evolution weder Absicht noch eine allgemeine Entwicklung zum „Besseren“ ist.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
3 Abschnitte
Charles Robert Darwin lebte von 1809 bis 1882. Nach einem abgebrochenen Medizinstudium schloss er 1831 ein Theologiestudium ab. Im selben Jahr begann seine fast fünfjährige Reise mit der HMS „Beagle“. Er sammelte Tiere, Pflanzen, Fossilien und Gesteine, hielt Beobachtungen fest und verglich viele Funde erst nach der Rückkehr. Seine Erklärung wuchs aus Beobachten, Vergleichen, Prüfen und jahrelanger Arbeit.
Die Geologie zeigte ihm, dass Erosion und Ablagerung über lange Zeit große Wirkungen haben. Auf den Galápagos-Inseln bemerkte er Unterschiede zwischen Organismen verschiedener Inseln. Die Bedeutung seiner Finkensammlung erkannte er dort noch nicht. Erst John Goulds spätere Untersuchung zeigte die enge Verwandtschaft der Vögel.
Merke: Darwins Theorie entstand nicht durch einen einzigen Geistesblitz. Sie beruhte auf Beobachtungen, Vergleichen, Experimenten und langjähriger Prüfung.
Beispiel: So gehst du vor
- 1Darwin beobachtete und sammelte.
- 2Er verglich ähnliche und unterschiedliche Formen.
- 3Er entwickelte eine mögliche Erklärung.
- 4Er prüfte sie an weiteren Beobachtungen und Experimenten.
- 5Er veröffentlichte sie nach jahrelanger Arbeit.
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Eine Population umfasst Individuen derselben Art, die zur gleichen Zeit in einem Gebiet leben und sich untereinander fortpflanzen können. Für Selektion müssen einige Unterschiede vererbbar sein. Darwin nannte Konkurrenz und andere Herausforderungen „struggle for life“, also „Kampf ums Dasein“. Das meint nicht bloß direkte Kämpfe: Begrenzte Nahrung, Raum, Krankheiten und Umweltbedingungen beeinflussen ebenfalls, wer sich fortpflanzt.
Definition
Variation
Individuen einer Population sind nicht vollkommen gleich. Sie unterscheiden sich beispielsweise in Körperbau, Verhalten oder Färbung. Diese Unterschiede heißen Variation.
Definition
Natürliche Selektion
Natürliche Selektion ist der Prozess, bei dem vererbbare Merkmale wegen unterschiedlichen Fortpflanzungserfolgs über Generationen häufiger oder seltener werden.
Beispiel: Darwins Erklärung lässt sich als Wirkungskette lesen
- 1In einer Population bestehen Unterschiede.
- 2Einige Unterschiede können an Nachkommen weitergegeben werden.
- 3Es entstehen mehr Nachkommen, als unter den vorhandenen Bedingungen erfolgreich überleben und sich fortpflanzen können.
- 4Nahrung, Raum oder andere Ressourcen sind begrenzt.
- 5Bestimmte vererbbare Merkmale sind unter diesen Bedingungen vorteilhaft.
- 6Ihre Träger hinterlassen im Durchschnitt mehr fortpflanzungsfähige Nachkommen.
- 7Dadurch können diese Merkmale über Generationen häufiger werden.
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„Survival of the fittest“ meint nicht zwingend körperliche Stärke. Biologische Fitness ist der relative Fortpflanzungserfolg unter bestimmten Bedingungen. Eine auffällige Färbung kann Partner anziehen, aber auch Fressfeinde. Ändert sich die Umwelt, kann der Vorteil verschwinden.
Geografisch getrennte Populationen tauschen weniger oder keine Erbanlagen aus. Auf verschiedenen Inseln können Nahrung, Fressfeinde und Lebensräume verschieden sein. Bei Galápagosfinken hängen verschiedene Schnabelformen mit verschiedener Nahrung zusammen: Ein kräftiger Schnabel hilft bei harter Nahrung, ein schmaler bei anderer Nahrung. Darwin erkannte diesen Zusammenhang erst nach der Reise mithilfe der ausgewerteten Sammlung. Getrennte Populationen können sich über Generationen auseinanderentwickeln. Trennung allein schafft noch keine neue Art.
Darwin kannte die heutige Genetik nicht; seine Pangenesis erwies sich als falsch. Mutation und Rekombination erklären heute die Entstehung erblicher Variation. Die Synthetische Evolutionstheorie verband im 20. Jahrhundert Genetik und Selektion. Alfred Russel Wallace entwickelte unabhängig ein ähnliches Modell. 1858 wurden Texte beider Forscher gemeinsam vorgestellt; Darwins „On the Origin of Species“ erschien am 24. November 1859. Darwin behandelte auch sexuelle Selektion: Auffällige Pfauenfedern oder Hirschgeweihe können den Paarungserfolg trotz möglicher Überlebenskosten erhöhen. Menschen stammen nicht von heute lebenden Affen ab; sie teilen mit anderen Menschenaffen gemeinsame Vorfahren.
Definition
Biologische Fitness
Biologische Fitness beschreibt den relativen Fortpflanzungserfolg eines Individuums oder einer Merkmalsausprägung in einer bestimmten Umwelt.
Beispiel
- 1Stell dir eine Giraffenpopulation vor, in der die Halslänge variiert und teilweise vererbbar ist. Während einer langen Trockenzeit sind vor allem hoch gelegene Blätter verfügbar. Tiere, die diese Nahrung besser erreichen, können unter diesen Bedingungen häufiger überleben und Nachwuchs bekommen.
- 2Nicht die einzelne Giraffe verlängert absichtlich ihren Hals. Über viele Generationen kann vielmehr der Anteil einer bereits vorhandenen, vererbbaren Merkmalsausprägung in der Population steigen.
Merke: Die Umwelt erzeugt nicht zielgerichtet das passende Merkmal. Sie beeinflusst, welche bereits vorhandenen vererbbaren Unterschiede den Fortpflanzungserfolg erhöhen.
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Alles auf einen Blick
Charles Darwin
Erkenntnisweg
Beobachten, vergleichen und prüfen; Beagle-Reise und spätere Auswertung
Natürliche Selektion
vererbbare Variation; unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg
Wirkung über Generationen
veränderte Merkmalsverteilung; mögliche Artbildung
Einordnung
Wallace entwickelte ein ähnliches Modell; moderne Genetik ergänzte die Erklärung
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Ein Selektionsfall prüfen
- 1In einer Inselpopulation besitzen manche Vögel einen vererbbaren kräftigeren Schnabel.
- 2Nach einer Trockenzeit sind vor allem harte Samen verfügbar.
- 3Träger des kräftigeren Schnabels erreichen unter diesen Bedingungen häufiger Nahrung und haben im Durchschnitt mehr fortpflanzungsfähige Nachkommen.
- 4Über Generationen kann der Anteil dieses bereits vorhandenen Merkmals steigen.
Fehler finden
Eine Population in der Trockenzeit In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 2Richtig: Die Vögel bilden nicht aus Bedarf einen erblichen Schnabel aus. Bereits vorhandene vererbbare Unterschiede können den Fortpflanzungserfolg beeinflussen.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Darwin verglich . Selektion wirkt auf Unterschiede. Wallace entwickelte ein ähnliches Modell.
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
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