Biologie · Mittelstufe · Klasse 9–10
Evolution: Grundlagen und Belege
Wie Variation und Selektion zu Angepasstheit führen und welche Belege es für die Evolution gibt – mit Homologie, Analogie und Fossilien.
🎯 Lernziele
Nach diesem Thema kannst du …
- Evolution als Veränderung von Populationen über Generationen beschreiben
- die Rolle von Variation, Vererbung und natürlicher Selektion erklären
- homologe und analoge Organe unterscheiden
- Belege für die Evolution nennen und erläutern
💡 Erklärung
Evolution bedeutet, dass sich die Merkmale von Populationen über viele Generationen verändern und so aus gemeinsamen Vorfahren neue Arten entstehen. Grundlage ist die Variation: Individuen einer Art unterscheiden sich, weil durch Mutation und Neukombination der Gene immer neue Merkmalsvarianten entstehen.
Nicht alle Individuen überleben und pflanzen sich gleich erfolgreich fort. Wer durch seine Merkmale besser an die Umwelt angepasst ist, hat im Durchschnitt mehr Nachkommen und gibt seine Allele häufiger weiter – das ist natürliche Selektion. Über viele Generationen werden günstige Merkmale dadurch häufiger. Wichtig: Nicht das einzelne Lebewesen passt sich an, sondern die Zusammensetzung der Population verändert sich.
Homologe Organe haben denselben Grundbauplan, weil sie von einem gemeinsamen Vorfahren stammen, auch wenn sie unterschiedliche Aufgaben haben – z. B. Arm des Menschen, Flügel der Fledermaus und Flosse des Wals. Analoge Organe haben dieselbe Funktion, aber einen anderen Bauplan; sie sind unabhängig voneinander als Angepasstheit an ähnliche Anforderungen entstanden – z. B. Flügel von Insekt und Vogel.
Belege für die Evolution sind Fossilien (z. B. Übergangsformen wie Archaeopteryx mit Merkmalen von Reptilien und Vögeln), Homologien, rudimentäre Organe (verkümmerte Organe ohne bisherige Funktion, z. B. Beckenknochen beim Wal), die Embryonalentwicklung und molekularbiologische Vergleiche: Je näher Arten verwandt sind, desto ähnlicher sind ihre DNA- und Proteinsequenzen.
Antibiotikaresistenz: In einer Bakterienpopulation tragen einzelne Bakterien zufällig eine Mutation, die sie unempfindlich gegen ein Antibiotikum macht. Wird das Antibiotikum eingesetzt, sterben die empfindlichen Bakterien, die resistenten überleben und vermehren sich – die Population ist danach überwiegend resistent. Selektion in wenigen Tagen beobachtbar.
📘 Fachbegriffe
- Evolution
- Veränderung der Merkmale von Populationen über Generationen.
- Variation
- Unterschiede zwischen Individuen einer Art.
- natürliche Selektion
- Unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg aufgrund erblicher Merkmale.
- Angepasstheit
- Merkmal, das in einer bestimmten Umwelt Vorteile bringt.
- homolog
- Gleicher Grundbauplan durch gemeinsame Abstammung.
- analog
- Gleiche Funktion, verschiedener Bauplan, unabhängig entstanden.
- rudimentäres Organ
- Zurückgebildetes Organ, das seine ursprüngliche Funktion verloren hat.
⚠️ Typische Fehler
- „Die Giraffe hat einen langen Hals bekommen, weil sie sich gestreckt hat“ – erworbene Eigenschaften werden nicht vererbt (das war Lamarcks Vorstellung).
- „Lebewesen passen sich zielgerichtet an“ – Mutationen sind zufällig, die Selektion wählt aus.
- Homologie und Analogie verwechseln.
✏️ Übungen
Aufgabe 1 · leicht: Entscheide homolog oder analog: Grabbein des Maulwurfs und der Maulwurfsgrille; Vorderbein des Pferdes und Arm des Menschen.
Lösung anzeigen
Maulwurf – Maulwurfsgrille: analog (gleiche Funktion, Säugetier- vs. Insektenbauplan). Pferdebein – Menschenarm: homolog (gleicher Grundbauplan der Wirbeltier-Vordergliedmaße).
Aufgabe 2 · mittel: Erkläre mit Variation und Selektion, warum Birkenspanner in Industriegebieten im 19. Jahrhundert häufiger dunkel gefärbt waren.
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In der Population gab es helle und dunkle Falter (Variation). Durch Ruß wurden Baumrinden dunkel; helle Falter fielen Vögeln dort häufiger auf und wurden gefressen. Dunkle überlebten häufiger und hatten mehr Nachkommen (Selektion), der Anteil dunkler Falter stieg.
Aufgabe 3 · anspruchsvoll: Begründe, warum ähnliche DNA-Sequenzen als Beleg für Verwandtschaft gelten.
Lösung anzeigen
DNA wird über Generationen weitergegeben und verändert sich durch Mutationen allmählich. Arten mit einem jüngeren gemeinsamen Vorfahren hatten weniger Zeit, Unterschiede anzuhäufen; ihre Sequenzen sind daher ähnlicher. Unabhängige Merkmale (DNA, Bauplan, Fossilien) ergeben übereinstimmende Stammbäume.
✅ Selbsttest
🧾 Zusammenfassung
- Evolution = Veränderung von Populationen über Generationen.
- Variation (Mutation, Rekombination) + natürliche Selektion → Angepasstheit.
- Homolog: gleicher Bauplan, gemeinsame Abstammung; analog: gleiche Funktion.
- Belege: Fossilien, Homologien, Rudimente, Molekularbiologie.
👩 Frag CELINA zu „Evolution: Grundlagen und Belege“
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