Evolution

Question 1

Was belegt, dass heutige Organismen nicht immer so waren, wie wir sie jetzt kennen?

Answer 1

Alle Organismen haben sich im Verlauf der Zeit verändert, und aus früheren Lebensformen haben sich neue Arten gebildet.

Question 2

Welches bekannte Beispiel wird oft für die gemeinsame Abstammung der Säugetiere genannt?

Answer 2

Der gemeinsame Bauplan der Vorderextremitäten, ein homologes Merkmal.

Question 3

Was sind rudimentäre Strukturen und nenne ein Beispiel beim Menschen?

Answer 3

Strukturen, die ihre ursprüngliche Funktion verloren haben. Beispiel: das menschliche Steißbein, ein Überrest der Schwanzwirbel.

Question 4

Welche Belege liefert die Molekularbiologie für die gemeinsame Abstammung aller Organismen?

Answer 4

Der genetische Code ist bis auf wenige Ausnahmen universell. Außerdem teilen alle Organismen gemeinsame Gene.

Question 5

Warum kann menschliches Insulin in Bakterien hergestellt werden?

Answer 5

Weil wir mit Bakterien einen gemeinsamen genetischen Code und Gene teilen, was gentechnische Anwendungen ermöglicht.

Question 6

Was besagt das biologische Artkonzept?

Answer 6

Eine Art ist eine Gesamtheit von Individuen, deren Mitglieder sich miteinander fortpflanzen und lebensfähige, fruchtbare Nachkommen bilden können.

Question 7

Wie entstehen neue Arten nach dem biologischen Artkonzept?

Answer 7

Durch den Aufbau von Isolationsmechanismen über viele Generationen, die schließlich reproduktive Isolation verursachen.

Question 8

Was versteht man unter reproduktiver Isolation?

Answer 8

Mechanismen, die verhindern, dass sich Individuen verschiedener Populationen erfolgreich fortpflanzen können.

Question 9

Welche Rolle spielt geographische Trennung bei der Artbildung?

Answer 9

Geographische Trennung kann Populationen voneinander isolieren, sodass adaptive oder zufällige Veränderungen zur Entstehung neuer Arten führen.

Question 10

Wie können sich Populationen auch ohne geographische Trennung voneinander isolieren?

Answer 10

Durch zeitliche Trennung der Fortpflanzung oder durch spontane Erbgutveränderungen, wie Chromosomenvervielfachung.

Question 11

Warum führt die Kreuzung von Individuen mit unterschiedlichen Chromosomensätzen oft zu genetischer Isolation?

Answer 11

Weil es während der Meiose zu inkorrekter Paarung der Chromosomen kommt, was nicht lebensfähige Gameten erzeugt.

Question 12

Wann entstand die Erde?

Answer 12

Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren.

Question 13

Wie sah die frühe Atmosphäre der Erde aus?

Answer 13

Sie bestand hauptsächlich aus Stickstoff und Kohlendioxid.

Question 14

Was sind die frühesten fossilen Belege für Leben auf der Erde?

Answer 14

Fossile Prokaryoten, einfache Einzeller, auch „Luca“ (Last Universal Common Ancestor) genannt, die vor 3,5 Milliarden Jahren lebten.

Question 15

Welche Bedeutung hatten Cyanobakterien für die Evolution?

Answer 15

Sie produzierten Sauerstoff und veränderten dadurch die Atmosphäre der Erde nachhaltig.

Question 16

Wann entstanden die ersten Eukaryoten?

Answer 16

Vor etwa 2 Milliarden Jahren.

Question 17

Was unterscheidet Eukaryoten von Prokaryoten?

Answer 17

Eukaryoten besitzen Zellkern, Mitochondrien und andere Organellen, während Prokaryoten keinen Zellkern besitzen.

Question 18

Wie erklärt die Endosymbiontentheorie die Entstehung von Mitochondrien und Chloroplasten?

Answer 18

komplexe Eukaryotenzellen aus der Symbiose zwischen einfacheren prokaryotischen Zellen entstanden sind. Demnach wurden Bakterien von einer Wirtszelle aufgenommen, wo sie sich zu Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten entwickelten. Diese Theorie erklärt die Entstehung von Mitochondrien (Energieversorgung) und Chloroplasten (Photosynthese).

Question 19

Wann traten die ersten vielzelligen Eukaryoten auf?

Answer 19

Vor etwa 1,5 Milliarden Jahren, belegt durch Algenfossilien.

Question 20

Wann entstanden die Vorläufer vieler heutiger Tierarten?

Answer 20

Vor etwa 550 Millionen Jahren.

Question 21

Wann begannen Tiere, Pflanzen und Pilze das Land zu besiedeln?

Answer 21

Nach der Entstehung vielzelliger Eukaryoten und der frühen Tierstämme, vor weniger als 550 Millionen Jahren.

Question 22

Wer gilt als der nächste Verwandte des Menschen?

Answer 22

Der Schimpanse.

Question 23

Wann lebten die letzten gemeinsamen Vorfahren von Mensch und Schimpanse?

Answer 23

Vor etwa 5–7 Millionen Jahren.

Question 24

Wo wurden fossile Belege der frühen menschlichen Evolution gefunden?

Answer 24

Ausschließlich in Afrika.

Question 25

Wie nennt man die Gruppe menschenähnlicher Vorfahrenarten?

Answer 25

Hominini.

Question 26

Welche Art der Hominini ist heute nicht ausgestorben?

Answer 26

Der moderne Mensch (Homo sapiens).

Question 27

Welche Idee verfolgte Charles Darwin in „On the Origin of Species“ bezüglich des Menschen?

Answer 27

Darwin vermied es größtenteils, die menschliche Abstammung zu diskutieren, aber seine Theorie implizierte, dass der Mensch von tierischen Vorfahren abstammt.

Question 28

Welches Virus dient als Beispiel für schnelle Evolution durch Medikamentenresistenz?

Answer 28

Das HI-Virus (HIV), der Auslöser von AIDS.

Question 29

Warum ist HIV für den Menschen so gefährlich?

Answer 29

Weil es Immunzellen befällt und zerstört, sodass das Immunsystem nach Jahren so geschwächt ist, dass harmlose Krankheiten tödlich sein können.

Question 30

Wie viele Menschen sind weltweit etwa mit HIV infiziert bzw. gestorben?

Answer 30

Über 65 Millionen haben sich infiziert, ca. 30 Millionen sind daran gestorben.

Question 31

Wo ist HIV besonders verbreitet?

Answer 31

In Afrika, wo mehr als 5 % der Bevölkerung infiziert sind.

Question 32

Warum verlieren HIV-Medikamente oft schnell ihre Wirkung?

Answer 32

Weil die Viruspopulation sehr variabel ist und resistente Viruspartikel durch Selektion überleben.

Question 33

Was macht das Medikament 3TC?

Answer 33

Es ähnelt einem DNA-Baustein und blockiert die reverse Transkriptase, wodurch die Virusvermehrung verhindert wird.

Question 34

Warum gibt es innerhalb einer Viruspopulation Variation?

Answer 34

Weil verschiedene Viruspartikel leicht unterschiedliche Bestandteile besitzen, z. B. eine veränderte reverse Transkriptase.

Question 35

Wie entsteht Variation bei HIV?

Answer 35

Durch Mutationen während der Vermehrung des Virusgenoms in Wirtszellen.

Question 36

Sind Mutationen zielgerichtet?

Answer 36

Nein, sie treten zufällig auf, nicht als Reaktion auf die Umwelt.

Question 37

Warum spricht man bei resistenten Viren von „Anpassung“?

Answer 37

Weil die resistenten Viren einen selektiven Vorteil haben und sich stärker vermehren als nicht-resistente.

Question 38

Wie funktioniert natürliche Selektion bei HIV?

Answer 38

Resistente Viren überleben unter Medikamentendruck und vermehren sich, während nicht-resistente sterben.

Question 39

Warum ist die moderne HIV-Therapie oft eine Kombinationstherapie?

Answer 39

Damit es unwahrscheinlicher wird, dass Viruspartikel gegen alle Wirkstoffe gleichzeitig resistent sind.

Question 40

Warum gibt es bisher keine Heilung für HIV?

Answer 40

Weil manche Viren ihr Erbgut dauerhaft in das Erbgut der Wirtszellen integrieren.

Question 41

Was ist Fitness in der Evolutionsbiologie?

Answer 41

Der Reproduktionserfolg eines Individuums, gemessen an der Zahl fortpflanzungsfähiger Nachkommen.

Question 42

Warum ist Fitness relativ?

Answer 42

Weil sie von den Umweltbedingungen abhängt – ein Virus ist nur unter bestimmten Bedingungen fitter als ein anderes.

Question 43

Warum verschwinden manche Krankheiten nicht durch natürliche Selektion?

Answer 43

Weil sie entweder erst nach der Fortpflanzungszeit auftreten oder sogar Vorteile bieten können.

Question 44

Nenne ein Beispiel für eine Krankheit, die erst nach der Fortpflanzungszeit auftritt.

Answer 44

Chorea Huntington oder die familiäre Form von Alzheimer.

Question 45

Warum können solche Krankheiten bestehen bleiben?

Answer 45

Weil sie die Fortpflanzung nicht beeinflussen und daher nicht selektiv benachteiligt werden.

Question 46

Nenne ein Beispiel für eine Krankheit, die Nachteile und Vorteile haben kann.

Answer 46

Die Sichelzellenanämie.

Question 47

Welcher Vorteil ergibt sich für Heterozygote mit Sichelzellenanämie?

Answer 47

Sie sind weniger anfällig für schwere Malariaerkrankungen.

Question 48

Warum kommt die Sichelzellenanämie besonders in Malariagebieten häufig vor?

Answer 48

Weil der heterozygote Vorteil gegen Malaria dort einen Selektionsvorteil bietet.

Question 49

Warum verschwinden Krankheiten, die durch Krankheitserreger ausgelöst werden, nicht?

Answer 49

Weil Krankheitserreger selbst einer Evolution unterliegen und sich ständig verändern.

Question 50

Wie können Krankheitserreger ihre Fitness steigern?

Answer 50

Indem sie dem Immunsystem entkommen oder Übertragungsmechanismen wie Niesen oder Durchfall ausnutzen.

Question 51

Nenne ein Beispiel für eine Krankheit, die wir wohl nicht loswerden.

Answer 51

Grippe (Influenza) oder Cholera.

Question 52

Nenne ein Beispiel für eine Krankheit, die durch Impfungen ausgerottet wurde.

Answer 52

Pocken (seit 1977 nicht mehr aufgetreten).

Question 53

Warum konnte die Pockenimpfung erfolgreich sein?

Answer 53

Weil eine weltweite Impfpflicht durchgesetzt wurde und das Virus keinen Wirt mehr fand.

Question 54

Was bedeutet „Individuen produzieren mehr Nachkommen, als überleben“?

Answer 54

Es überleben nicht alle Nachkommen, sondern nur diejenigen, die durch ihre Eigenschaften besser angepasst sind.

Question 55

Wie lautet die zentrale Bedingung für Selektion?

Answer 55

Es muss Variation innerhalb einer Population geben, und diese Unterschiede müssen vererbbar sein.

Question 56

Was ist die Hauptursache für Variation?

Answer 56

Mutationen und Rekombination während der Nachkommenproduktion.

Question 57

Wodurch werden Virenresistenzen gegen Medikamente möglich?

Answer 57

Durch zufällige Mutationen, die bestimmte Viruspartikel resistent machen und ihnen unter Selektionsdruck einen Vorteil verschaffen.