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Evolution

Evolution

 Biologie J2
Name: Jol Stepa.
Notenpunkte:
mündlich: 121.13.
schriftlich: ..13.......
Klausur
Punkte:25 $30
Su 21.03.2021
Aufgabe 1
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Biologie J2 Name: Jol Stepa. Notenpunkte: mündlich: 121.13. schriftlich: ..13....... Klausur Punkte:25 $30 Su 21.03.2021 Aufgabe 1 In den versteinerten Ablagerungen eines Sees in Wyoming (USA) wurde vor einiger Zeit das Fossil Onychonycteris finneyi entdeckt (Abbildung 1). Die amerikanische Wissenschaftlerin Nancy B. Simmons hat diesen Fund folgendermaßen beschrieben: Onychonycteris hat an allen fünf Fingern Krallen; die langen Finger sind in Flughäute eingebettet; die Vordergliedmaßen sind durch stabile Schlüsselbeine und Schulter-blätter, die deutliche Muskelansatzstellen aufweisen, am Brustkorb verankert. Der Brustkorb ist versteift und besitzt ein keilförmig vergrößertes Brustbein. Die Unterarme von Onychonycteris sind kürzer, die Beine länger als bei den meisten rezenten (heute lebenden) Fledertieren. Onychonycteris ist das älteste bisher entdeckte Fledertier. Eu März 2021 (8/10 Punkten) a) Definiere den biologischen Artbegriff. (1 Punkt) b) Wissenschaftler vermuten, dass Onychonycteris kein Gleitflieger, sondern ein aktiver Flieger war. Belege dies anhand von zwei der oben genannten Merkmale. (2 Punkte) миш Abbildung 1: Rekonstruktion von Onychonycteris c) Nenne jeweils ein Beispiel für eine homologe und eine analoge Struktur der in Abbildung 2 dargestellten Flügel und begründe deine Antwort. (2 Punkte) Abbildung 2: Flügel von Vogel und Fledermaus d) Alle Fledertiere lassen sich auf eine Stammform zurückführen. Die heute lebenden Fledertiere unterscheiden sich unter anderem in ihrer Ernährungs-weise. Viele Arten fressen Insekten, andere ernähren sich von Früchten, Nektar, Pollen, Fleisch, Fisch oder lecken sogar Blut. Erkläre im Sinne der synthetischen Evolutionstheorie, wie aus einer Stammform verschiedene Fledertier-Arten mit unterschiedlichen Ernährungsweisen entstanden sein könnten. (5 Punkte) Biologie...

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J2 Aufgabe 2 extrazellulär Membran intrazellulär Position des Basentripletts (nicht codogener Strang der DNA) Normal-Allel (Ausschnitt) Achromatopsie-Allel (Ausschnitt) a 434 435 436 5'... TTC TCC AGT ...3' 5'... TTC TTC AGT 200000 Klausur ...3' a) Analysiere die genetische Ursache der Achromatopsie anhand der Tabelle und erkläre mögliche Folgen für den Natriumionen-Kanal. (2 Punkte) Aufgabe 3 Leguane im White Sands Nationalpark März 2021 b) Formuliere eine begründete Hypothese, wie sich die Häufigkeit der Achromatopsie in evolutiven Zeiträumen betrachtet entwickeln wird. (3 Punkte) Dunkle Farbvariante des Taubleguans (Holbrookia maculata) (Z18 Punkten) Von der totalen Farbenblindheit (Fachbegriff: Achromatopsie) betroffene Menschen besitzen aufgrund eines genetischen Defekts keine funktionsfähigen Zapfen. Sie können daher keine Farben, sondern nur Hell-Dunkel-Kontraste erkennen. Im Jahr 2000 wurde ein für Achromatopsie verantwortliches Gen auf Chromosom Nr. 8 entdeckt. Das intakte Gen codiert für die B-Einheiten des aus vier Untereinheiten bestehenden cGMP-abhängigen Natriumionen-Kanals in Zapfen. Die Abbildung links zeigt eine schematische Darstellung des genannten Kanals sowie einen Ausschnitt der DNA-Sequenz beim Normal-Allel sowie beim Achromatopsie-Allel. c) Die im Pazifik zwischen Hawaii und den Philippinen gelegene Pingelap-Atoll wurde vor rund 1000 Jahren besiedelt. 1775 wütete der Taifun Lengkieki über der Insel. Nur etwa 20 Inselbewohner überlebten ihn. Sie bildeten die Basis für die heute 3000 Einwohner auf Pingelap, die in hohem Maße miteinander blutsverwandt sind. Während die Achromatopsie in Europa und den USA recht selten ist (Häufigkeit 1:30.000), leiden auf Pingelap rund 10 Prozent der Einwohner an ihr. Erkläre die ungewöhnlich hohe Häufigkeit, mit der Achromatopsie auf Pingelap auftritt, unter evolutionsbiologischen Gesichtspunkten. (3 Punkte) 10 Punkten) Im White Sands Nationalpark in der nördlichen Chihuahua-Wüste (New Mexico) kommen der Streifenleguan (Aspidoscelis inornata), der Taubleguan (Holbrookia maculata) und der Zaunleguan (Sceloporus undulatus) jeweils in einer hellen und einer dunklen Farbvariante vor. Die Färbung beruht auf unterschiedlichen Allelen (Genvarianten), die den Stoffwechsel des Hautpigments Melanin beeinflussen. Namensgebend für den White Sands Nationalpark ist eine Dünenlandschaft aus weißem Gipsgestein, die von Buschland mit vielen niedrigen Sträuchern umgeben ist. Biologie J2 Joel Stepan Klausur a) Erkläre folgende Verteilung der Farbvarianten des Streifenleguans an beiden Standorten im White Sands Nationalpark. Gib eine mögliche Erklärung, warum die jeweils seltenere Variante nicht vollständig verschwindet. (4 Punkte) Häufigkeit (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Streifenleguan Buschland hell gefärbte Tiere Düne März 2021 dunkel gefärbte Tiere b) Erläutere, ob das Auftreten der Farbvarianten der drei Leguan-Arten auf Divergenz oder auf Konvergenz beruht. Definiere dazu zunächst beide Begriffe. (3 Punkte) c) Nimm Stellung zu der gegebenen Aussage zur Evolution der Leguane. Erläutere die evolutionären Prozesse der Leguane im Sinne der Synthetischen Evolutionstheorie. (3 Punkte) Erklärung der Evolution der Leguane nach dem Ansatz von Lamarck Ein erster Erklärungsansatz vor 200 Jahren für die Entstehung von Arten stammte von Jean-Baptiste Lamarck. Er hätte die Entstehung neuer Arten bei den Leguanen der White Sands vermutlich ähnlich wie folgt formuliert: Durch die Eroberung der weißen Dünen als neuen Lebensraum, in dem zusätzliche Nahrung erbeutet werden kann, hat sich bei einigen Leguanen die Hautfärbung zum besseren Schutz vor Fressfeinden zu einem helleren Hautton verändert. Dieses Körpermerkmal haben die Leguane an ihre Nachkommen vererbt, welche dann wiederum selbst den Drang hatten, sich weiter der Umgebung anzupassen. Aufgabe 4 (212 Punkten) Definiere den Begriff Evolution und beschreibe wie diese Prozesse mithilfe eines Stammbaums dargestellt werden. Joll Stepan Wt Nr. 1 12.2 No.1 a) Der biologische Art begriff Sind Tiere, die fruchtbare Nachkommer zenger hömen 6) Das Tier hat schler an der Schlüsselbermen and Schulter-Blattern deutliche Mishelansatestellen was bedeutet, dass es sehr wahrscheinlich & mit der Flugeln geschlagen hat In Kombinaties mit der Flughäuter Zwischen der Fingen Macht das die Fledermaus tu ehnen altiver Flugtier () - homologi Antbau der line -> Die Arme haber alle noch einen tährlichen Adulbas / Interarn aus elle und Speiche, Finger ✓ sind zo chenen). Auforden haben sie ahalizhe Funktionen und befinder sich an ählichen Ingen stellen. - Analog: Flügel Dio gemeinsam → Beim Vogel haben sich Federn entwickelt, beider Fledermaus eine Flughaust. V Beide haben die Funlition des #liegers & Diese haben sich aber nicht gleich entwickelt du sie eher gemeinsamen Vorfahren hatter, sondern da sie beide de gust thinger hömer einer müsse und ein onnlichen Lebensraun haben. Deshalb haben sich die een guten Mutation vorgesetzt durchgesetzt (gut für ihre Ungebing) 0 ^ 1 15 4,5 d) Die verschiedenen Alter Konten durch die aloptice Rudiation entstanden sein. Dabei hat die Urast heme Fressteine und vernelif extien schnell. Aus der spezi sich so inspezialisieten Urform weder dan wele introspezialisierte Nachkammen. De es dum dort so viele Tiere gibt, kommt es zu Nahrungsknappheit und Konkurrenz. Einzelne Tiere sind dazu gezwungen, sich ehe Neue Nawarys quelle zu suchen. Der Die abgespaltete Gruppe phrzeugt dann nur nochimer hallo der Gruppe neue Nachkomnes und nicht mehr mit der anderen. Das bedeutet, dass sich die Senpools nicht mehr vermischen, ach so Weshalb sich die Arter unterschiedlich est micheln. be die Tiere 661 doe ere neue Nalvingsquelle haben, gibt es auch mutierte All Tiere, die an die as gage Begebenheiten besser angepasst sind und des tall besser übuleben. Durch die Natürliche selection k Sterben dan die nicht so gut angepassta Tiere Aus. Die neue Alt der Tiere hat sich dan mit der Zeit So cerandet, dass sie oft nicht mal nor fruchtbare Nachkommen mit der Urart Zengen han. Dreger Prozess wir euch als sppetibe tritt nicht nur bei einer, sondern bei vielen Gruppen auf, washill es zu so vieler Veschiedenen Alter kommt. Da sich neue Tierater ohne Isolation einzelner Grupper enterschelt haber, beans einer sympatrischen Actbildung Sprecher. Man duch con a) Ok Ры liv Hie C T Pr i 19 b) r T

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Biologie J2 Name: Jol Stepa. Notenpunkte: mündlich: 121.13. schriftlich: ..13....... Klausur Punkte:25 $30 Su 21.03.2021 Aufgabe 1 In den versteinerten Ablagerungen eines Sees in Wyoming (USA) wurde vor einiger Zeit das Fossil Onychonycteris finneyi entdeckt (Abbildung 1). Die amerikanische Wissenschaftlerin Nancy B. Simmons hat diesen Fund folgendermaßen beschrieben: Onychonycteris hat an allen fünf Fingern Krallen; die langen Finger sind in Flughäute eingebettet; die Vordergliedmaßen sind durch stabile Schlüsselbeine und Schulter-blätter, die deutliche Muskelansatzstellen aufweisen, am Brustkorb verankert. Der Brustkorb ist versteift und besitzt ein keilförmig vergrößertes Brustbein. Die Unterarme von Onychonycteris sind kürzer, die Beine länger als bei den meisten rezenten (heute lebenden) Fledertieren. Onychonycteris ist das älteste bisher entdeckte Fledertier. Eu März 2021 (8/10 Punkten) a) Definiere den biologischen Artbegriff. (1 Punkt) b) Wissenschaftler vermuten, dass Onychonycteris kein Gleitflieger, sondern ein aktiver Flieger war. Belege dies anhand von zwei der oben genannten Merkmale. (2 Punkte) миш Abbildung 1: Rekonstruktion von Onychonycteris c) Nenne jeweils ein Beispiel für eine homologe und eine analoge Struktur der in Abbildung 2 dargestellten Flügel und begründe deine Antwort. (2 Punkte) Abbildung 2: Flügel von Vogel und Fledermaus d) Alle Fledertiere lassen sich auf eine Stammform zurückführen. Die heute lebenden Fledertiere unterscheiden sich unter anderem in ihrer Ernährungs-weise. Viele Arten fressen Insekten, andere ernähren sich von Früchten, Nektar, Pollen, Fleisch, Fisch oder lecken sogar Blut. Erkläre im Sinne der synthetischen Evolutionstheorie, wie aus einer Stammform verschiedene Fledertier-Arten mit unterschiedlichen Ernährungsweisen entstanden sein könnten. (5 Punkte) Biologie...

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Das intakte Gen codiert für die B-Einheiten des aus vier Untereinheiten bestehenden cGMP-abhängigen Natriumionen-Kanals in Zapfen. Die Abbildung links zeigt eine schematische Darstellung des genannten Kanals sowie einen Ausschnitt der DNA-Sequenz beim Normal-Allel sowie beim Achromatopsie-Allel. c) Die im Pazifik zwischen Hawaii und den Philippinen gelegene Pingelap-Atoll wurde vor rund 1000 Jahren besiedelt. 1775 wütete der Taifun Lengkieki über der Insel. Nur etwa 20 Inselbewohner überlebten ihn. Sie bildeten die Basis für die heute 3000 Einwohner auf Pingelap, die in hohem Maße miteinander blutsverwandt sind. Während die Achromatopsie in Europa und den USA recht selten ist (Häufigkeit 1:30.000), leiden auf Pingelap rund 10 Prozent der Einwohner an ihr. Erkläre die ungewöhnlich hohe Häufigkeit, mit der Achromatopsie auf Pingelap auftritt, unter evolutionsbiologischen Gesichtspunkten. (3 Punkte) 10 Punkten) Im White Sands Nationalpark in der nördlichen Chihuahua-Wüste (New Mexico) kommen der Streifenleguan (Aspidoscelis inornata), der Taubleguan (Holbrookia maculata) und der Zaunleguan (Sceloporus undulatus) jeweils in einer hellen und einer dunklen Farbvariante vor. Die Färbung beruht auf unterschiedlichen Allelen (Genvarianten), die den Stoffwechsel des Hautpigments Melanin beeinflussen. Namensgebend für den White Sands Nationalpark ist eine Dünenlandschaft aus weißem Gipsgestein, die von Buschland mit vielen niedrigen Sträuchern umgeben ist. Biologie J2 Joel Stepan Klausur a) Erkläre folgende Verteilung der Farbvarianten des Streifenleguans an beiden Standorten im White Sands Nationalpark. Gib eine mögliche Erklärung, warum die jeweils seltenere Variante nicht vollständig verschwindet. (4 Punkte) Häufigkeit (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Streifenleguan Buschland hell gefärbte Tiere Düne März 2021 dunkel gefärbte Tiere b) Erläutere, ob das Auftreten der Farbvarianten der drei Leguan-Arten auf Divergenz oder auf Konvergenz beruht. Definiere dazu zunächst beide Begriffe. (3 Punkte) c) Nimm Stellung zu der gegebenen Aussage zur Evolution der Leguane. Erläutere die evolutionären Prozesse der Leguane im Sinne der Synthetischen Evolutionstheorie. (3 Punkte) Erklärung der Evolution der Leguane nach dem Ansatz von Lamarck Ein erster Erklärungsansatz vor 200 Jahren für die Entstehung von Arten stammte von Jean-Baptiste Lamarck. Er hätte die Entstehung neuer Arten bei den Leguanen der White Sands vermutlich ähnlich wie folgt formuliert: Durch die Eroberung der weißen Dünen als neuen Lebensraum, in dem zusätzliche Nahrung erbeutet werden kann, hat sich bei einigen Leguanen die Hautfärbung zum besseren Schutz vor Fressfeinden zu einem helleren Hautton verändert. Dieses Körpermerkmal haben die Leguane an ihre Nachkommen vererbt, welche dann wiederum selbst den Drang hatten, sich weiter der Umgebung anzupassen. Aufgabe 4 (212 Punkten) Definiere den Begriff Evolution und beschreibe wie diese Prozesse mithilfe eines Stammbaums dargestellt werden. Joll Stepan Wt Nr. 1 12.2 No.1 a) Der biologische Art begriff Sind Tiere, die fruchtbare Nachkommer zenger hömen 6) Das Tier hat schler an der Schlüsselbermen and Schulter-Blattern deutliche Mishelansatestellen was bedeutet, dass es sehr wahrscheinlich & mit der Flugeln geschlagen hat In Kombinaties mit der Flughäuter Zwischen der Fingen Macht das die Fledermaus tu ehnen altiver Flugtier () - homologi Antbau der line -> Die Arme haber alle noch einen tährlichen Adulbas / Interarn aus elle und Speiche, Finger ✓ sind zo chenen). Auforden haben sie ahalizhe Funktionen und befinder sich an ählichen Ingen stellen. - Analog: Flügel Dio gemeinsam → Beim Vogel haben sich Federn entwickelt, beider Fledermaus eine Flughaust. V Beide haben die Funlition des #liegers & Diese haben sich aber nicht gleich entwickelt du sie eher gemeinsamen Vorfahren hatter, sondern da sie beide de gust thinger hömer einer müsse und ein onnlichen Lebensraun haben. Deshalb haben sich die een guten Mutation vorgesetzt durchgesetzt (gut für ihre Ungebing) 0 ^ 1 15 4,5 d) Die verschiedenen Alter Konten durch die aloptice Rudiation entstanden sein. Dabei hat die Urast heme Fressteine und vernelif extien schnell. Aus der spezi sich so inspezialisieten Urform weder dan wele introspezialisierte Nachkammen. De es dum dort so viele Tiere gibt, kommt es zu Nahrungsknappheit und Konkurrenz. Einzelne Tiere sind dazu gezwungen, sich ehe Neue Nawarys quelle zu suchen. Der Die abgespaltete Gruppe phrzeugt dann nur nochimer hallo der Gruppe neue Nachkomnes und nicht mehr mit der anderen. Das bedeutet, dass sich die Senpools nicht mehr vermischen, ach so Weshalb sich die Arter unterschiedlich est micheln. be die Tiere 661 doe ere neue Nalvingsquelle haben, gibt es auch mutierte All Tiere, die an die as gage Begebenheiten besser angepasst sind und des tall besser übuleben. Durch die Natürliche selection k Sterben dan die nicht so gut angepassta Tiere Aus. Die neue Alt der Tiere hat sich dan mit der Zeit So cerandet, dass sie oft nicht mal nor fruchtbare Nachkommen mit der Urart Zengen han. Dreger Prozess wir euch als sppetibe tritt nicht nur bei einer, sondern bei vielen Gruppen auf, washill es zu so vieler Veschiedenen Alter kommt. Da sich neue Tierater ohne Isolation einzelner Grupper enterschelt haber, beans einer sympatrischen Actbildung Sprecher. Man duch con a) Ok Ры liv Hie C T Pr i 19 b) r T