Versuchsdurchführung zur Evolution
Arbeitsmittel : - Unterlage (Grundfarbe Lila mit hellblauen, dunkelgrünen und weißen Tupfen
10 Plättchen in 10 verschiedenen Farben (Gelb, helles Pink, Lila, Beige, Schwarz Dunkelblau, Hellblau, Dunkelgrün, Hellgrün, Orange)
alle Plättchen haben die gleiche Größe
1 Versuchsteilnehmer als ,,Räuber"
Durchführung : Es werden nacheinander Durchgang für Durchgang Plättchen von der Unterlage entfernt.
Beobachtung :
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Es ist zu erkennen, dass die Farbanzahl mit zunehmender Durchgangszahl abnimmt. Nach dem 1. Durchgang sind noch 8 der 10 Ausgangsfarben vorhanden (80 %), nach dem 2. noch 3 der 10 Farben (30 %) und nach dem 3.Durchgang ist nur noch eine Farbe vorhanden (10 %).
Auffällig ist, dass zuerst die hellen , grellen Farben eliminiert werden, welche sich auch nicht auf der Unterlage befinden. Es sind also im 2. Durchgang nur noch die Farben vorhanden, die sich auch auf der Unterlage befinden. (Pink / Lila, Dunkelblau)
Nach dem 3. Durchgang ist zu erkennen, dass sich die Farbe Lila durchgesetzt hat. Sie ist jetzt zu 100% vorhanden.
Bei der Farbe, die sich durchgesetzt hat ist zu erkennen, dass sie in ihrer Farbausprägung sehr stark der Unterlage ähnelt.
Versuchsdarstellung :
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Zahl der Plättchen :
real : je Farbe 10
hier : je Farbe 5
Verhältnis 1 : 2
Arbeitsmittel: - Unterlage (Grundfarbe Lila mit hellblauen, dunkelblauen und weißen Tupfen
- 10 Plättchen in 10 verschiedenen Farben und unterschiedlichen Formen :
(gelbe Kreise, braune Kreise, orange Kreise, weiße Kreise; orange, rote, gelbe und grüne kleine Vierecke; große hellblaue Vierecke)
- die Kreise sind wesentlich kleiner als die Vierecke
- ein Versuchsteilnehmer als ,,Räuber"
Durchführung : (siehe Blatt 1 )
Beobachtung :
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Es ist zu erkennen, dass die Farbanzahl mit zunehmender Durchgangszahl abnimmt.
- Nach dem 1. Durchgang sind noch 6 der 10 unterschiedlichen Arten von Plättchen vorhanden (60%), nach dem 2. und 3. Durchgang nur noch 2 verschiedene Arten von Plättchen (=20%) und nach dem 4. Durchgang ist nur noch 1 Art vorhanden (10 %).
Nach dem 4. Durchgang hat sich also eine spezielle Farbe/ Form durchgesetzt. (rotes Viereck) Es fällt auf, dass die hellen, grellen Farben (z.B. Gelb), welche nicht Bestandteile der Unterlage sind, und die größere Form zuerst eliminiert wird.
Die roten Vierecke, die zum Schluss zu 100% vorhanden sind, ähneln in ihrer Farbe der Unterlage.
Nach dem 1. Durchgang, wo noch 6 der 10 Arten vorhanden sind, ist zu erkennen, dass es sich hier hauptsächlich um die kleineren Kreise handelt.
(Verhältnis Kreis : Viereck = 2 : 1)
Nach dem 2. Durchgang ist das Verhältnis jedoch schon bei 1 : 1 angelangt und nach dem 4. Durchgang ist das Verhältnis Kreise : Vierecke = 0 : 1.
Das heißt, die Vierecke sind nun zu 100% vorhanden.
Versuchsdarstellung:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Zahl der Plättchen : 50
Verhältnis : 1 : 2
Arbeitsmittel : - Unterlage (Grundfarbe Dunkelblau, mit roten, dunkelgrünen und weiße
Tupfen) - 10 Plättchen in 10 verschiedenen Farben, aber alle besitzen die gleiche Form (Gelb, helles Pink, Lila, Beige, Schwarz, Dunkelblau, Hellblau, Dunkelgrün, Hellgrün, Orange) - ein Versuchsteilnehmer als ,,Räuber"
Durchführung : (siehe Blatt 1)
Beobachtung :
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Es ist zu erkennen, dass die Farbanzahl mit zunehmender Durchgangszahl abnimmt.
- Nach dem 1. Durchgang sind noch 4 der ursprünglich 10 Farben vorhanden (40 %), nach dem 2. Durchgang sind es noch 3 Farben (30 %) und ab dem 3. Durchgang ist nur noch eine Farbe vorhanden (=10 %).
- Auch hier ist zu erkennen, dass die hellen, grellen Farben als erstes eliminiert werden, und sich wiederum zum Schluss eine dunkle Farbe durchgesetzt hat (Schwarz), welch ab dem 3. Durchgang zu 100 % vorhanden ist.
- Die dominante Farbe ähnelt in ihrer Farbausprägung wieder der Farbe der Unterlage.
Versuchsanordnung :
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Zahl der Plättchen : 50 Verhältnis : 1 : 2
A U S W E R T U N G
Die unterschiedlichen Versuchsbedingungen
Wie schon auf den Versuchsdarstellungen zu erkennen ist , sind in jedem der 3 Versuche unterschiedliche Bedingungen vorherrschend. Alle 3 Versuche hängen jedoch in einem bestimmten Punkt aneinander. So haben Versuch 1 (V1) und V 2 z.B. die gleiche Unterlage (lila), aber unterschiedliche Farben und Formen der Plättchen.
Andere Farben der Plättchen könnten z.B. bewirken, dass einzelne Farben auf der Unterlage besser gesehen werden, und somit schneller vom ,,Räuber" entfernt werden. Ebenfalls die unterschiedlichen Formen der Plättchen haben einen Einfluss auf die Selektion. Es lässt sich z.B. vermuten, dass größere Plättchen schneller gesehen werden vom ,,räuberischen Versuchsteilnehmer" und somit auch schneller herausgelesen werden. Die Selektion der Plättchen in V 2 müsste also anders verlaufen als in V 1, da in V 2 andere Formen und Farben vorhanden sind.
V 1 und V 3 haben dagegen die gleichen Plättchen aber eine unterschiedliche Unterlage (lila bzw. blau).
Eine andere Unterlage könnte bewirken, dass die einzelnen Farben (in Vergleich zu V 1 gleich) der Plättchen vom Auge anders wahrgenommen werden. Auf den Versuchsdarstellungen ist z.B. zu erkennen, dass die schwarzen Plättchen auf der lilanen, helleren Unterlage viel besser gesehen werden können als auf blauen, dunkleren Unterlage. Schließlich sieht man auch am Ergebnis, dass sich die schwarzen Plättchen auf der dunkleren Unterlage durchgesetzt haben, jedoch auf der helleren Unterlage schon nach dem 2. Durchgang Eliminiert wurden. Das heißt also, dass ein Zusammenhang zwischen der Ähnlichkeit der Farbe der Plättchen mit der Untergrundfarbe besteht. Je ähnlicher die Farbe der Plättchen dem Untergrund ist, desto später werden sie aussortiert bzw. sie setzen sich durch.
V 2 und V 3 sind voneinander völlig unabhängig. Es bietet sich bei den 3 Versuchen folglich ein Vergleich in Abhängigkeit von V 1 an.
Versuch 1 am Beispiel einer Population von Feldhasen
Da die Farbanzahl mit zunehmender Durchgangszahl abnimmt, ist daraus zu schließen, dass eine Selektion der Farben vorherrscht.
Die Unterlage in diesem Versuch könnte ein Feld (Farbe z.B. braun) - und die Tupfen verschiedene Blumenarten darstellen. Die verschiedenen Farben von Plättchen könnte man vergleichen mit der Ausprägung von verschiedenen Fellfarben bei Feldhasen (z.B. braune, schwarze, weiße, gescheckte ...). Diese Hasen bilden eine Population, und die Unterlage ist als eine ökologische Nische zu sehen, in der sich die Feldhasen eingenischt haben. Der Räuber ( Versuchsteilnehmer, der ausliest) müsste ein Greifvogel sein, da im Versuch eine Sicht von oben gegeben war.
Wie schon bei der Beobachtung beschrieben, ist zu sehen, dass nach dem 1. Durchgang nur noch 80 % der verschiedenen Farbausprägungen vorhanden sind. Bezogen auf die Hasenpopulation würde dies bedeuten, dass 2 Fellfarben aus dieser ökologischen Nische verdrängt wurden. Der Genpool wurde in puncto Fellfarbe verkleinert um 20 %.
Nach dem 2. Selektieren ist wiederum eine Verkleinerung des Genpools zu sehen ( nur noch 30 % des Genpools). Nach der 3. Selektion ist schließlich nur noch eine Farbausprägung vorhanden . Die Farbe im Versuch ist der Unterlage sehr ähnlich. Deshalb könnte man vermuten, dass sich in der Hasenpopulation eine bräunliche Fellfarbe durchgesetzt hat, da das bräunliche Fell am wenigsten auf der braunen Unterlage auffällt. Da der Räuber aus der Luftperspektive bei großem Hunger wahrscheinlich die 1., beste Nahrung tötet (im Versuch gelbe und orange Plättchen), fallen ihm auch die Tiere zuerst zum Opfer, die ihm zuerst ins Auge fallen. Diese Hasen sind die am schlechtesten Angepassten (z.B. weiße Hasen). Es findet folglich eine Selektion der am besten angepassten Hasen statt, wobei die Hasen mit auffälligeren Farben (bezogen auf die Unterlage) zuerst eliminiert werden.
Da nach dem 3. Durchgang nur noch eine Farbe von Plättchen vorhanden ist, dürfte sich auch noch nach weiteren 100 Durchgängen keine andere Farbe auf der Unterlage befinden (nur die Farbe, die sich durchgesetzt hatte). Bei den Feldhasen jedoch könnten durch Mutation oder genetische Neukombination neue Fellfarben entstehen, die eventuell noch mehr der Unterlage gleichen könnten, und somit noch besser angepasst wären. Es würde dann wieder vom Räuber selektiert werden.
Versuch 2
Beim Vergleich von V1 zu V 2 ist zu erkennen, dass in V 2 zuerst die großen Vierecke und die kleinen Vierecke mit grellen Farben ausgelesen werden. Bei der Hasenpopulation wären es wiederum die Hasen mit auffallenden Farben und - im Unterschied zu V 1 - Hasen, welche durch ihre Größe dem Räuber noch besser ins Auge fallen (hellblaue Vierecke). Da noch dem 1. Durchgang das Verhältnis von Kreisen : Vierecken = 2 : 1 ist, kann man vermuten, dass hier stärker nach der Form der Plättchen selektiert wurde. Das heißt also die größeren Hasen fallen dem Räuber eher zum Opfer als die kleineren, mit grellen Farben. Nach dem 2. Durchgang ist das Verhältnis schon bei 1 : 1 angelangt, wobei hier die Anzahl der roten Vierecke 75 % der Gesamtpopulation ausmachen. Das heißt , dass im 2.
Durchgang verstärkt auf die Fellfarbe geachtet wurde - im Gegensatz zum 1. Durchgang. Die auffälligeren , wenn auch kleineren Hasen wurden folglich früher entdeckt als die unauffälligen, größeren Hasen. Im 4. Durchgang setzte sich letztendlich eine Farbe durch, was in der Hasenpopulation die Hasen mit der unauffälligsten Farbe sein müssten. Da es im Vergleich zu V 1 eine andere Farbe ist die sich durchgesetzt hat, könnte man behaupten, dass die durchgesetzte Farbe von V 2 noch besser angepasst ist als die von V 1, da die V 1 - Farbe in V 2 ebenfalls ausgelesen wurde, wie auffällige Farben. Bezogen auf V 1 müsste dies ein Braun sein, welches noch stärker dem Untergrund ähnelt.
Versuch 3
Im V 3 wurde die Unterlage gewechselt. Dies bedeutet, die Hasenpopulation ist jetzt in einer anderen ökologischen Nische (z. B. in kälteren Gebieten, wo Schnee liegt Schneehasen). Ebenfalls wurden hier zuerst die grellen, auffälligen Farben ausgelesen, jedoch sind nach dem 1. Durchgang nur noch 40 % der Ausgangsfarben vorhanden. Bei der Hasenpopulation wurden also noch mehr Fellfarben vom Räuber herausgelesen als beim braunen Untergrund. Dies könnte deshalb der Fall sein, weil der neue Untergrund (Schnee) die verschiedenen Farben noch besser sichtbar macht. Die unauffälligsten Feldhasen (am besten angepasst) - im Versuch schwarze Plättchen - müssten folglich eine sehr helle bzw. eine weiße Farbe besitzen (z.B. Schneehasen). Diese würden dem Räuber erst ziemlich spät auf fallen- oder auch gar nicht - so dass er sich die dunkleren Fellfarben zuerst ,, heraussucht". (im Versuch : hellere Plättchen, da es eine dunklere Unterlage ist ).
Abschließend könnte man sagen, dass sich der Genpool bei allen Versuchen im Vergleichspunkt ,,Farbe" verkleinert hat. Dies ist ein Beweis dafür, dass die Selektion auf den Genpool Einfluss hat. Bei allen 3 Versuchen werden zuerst die auffälligsten Farben heraus gesucht vom Räuber, da sie ihm zuerst ins Auge fallen. Die Plättchen, die aber der Unterlage am ähnlichsten sind setzen sich in allen Versuchen spätestens nach dem 3. Bzw. 4. Durchgang durch, wo sie von dort an immer zu 100 % vorhanden sind.
FEHLERBETRACHTUNG
- Im Versuch ist immer ein gleicher Blickwinkel von oben . Der Räuber fliegt aber wahrscheinlich über der ökologischen Nische, wobei er dann immer einen anderen Blickwinkel erhält.
- Die Umweltbedingungen verändern sich im Versuch nicht. In der Realität ändern sich bestimmte Umweltbedingungen täglich (z.B. Wetter, Wind).
Diese könnten die Population so beeinflussen, dass sich auch andere Farbausprägungen durchsetzen könnten. Diese Nische ist also isoliert von anderen Umwelteinflüssen als dem Räuber.
- Es ist hier nur 1 Räuber vorhanden. Normalerweise sind in einer Nische mehrere Fressfeinde vorhanden. Auch für die Räuber gibt es im Versuch keine ersichtlichen Feinde.
- Im Versuch herrscht eine systematische Auslese, bis nur noch 75 Plättchen vorhanden sind. Ein Räuber in der Natur hört normalerweise nicht auf zu fressen, wenn er eine bestimmte Anzahl von Beutetieren getötet hat. Er tötet nach seinem individuellen Hungergefühl. Dabei können auch einmal mehr oder weniger als 75 Tiere zum Opfer fallen.
- Andere Umweltbedingungen können auch den Räuber verdrängen bzw. eliminieren.
Überschwemmungen z.B. können den Räuber abtöten, so dass in der Hasenpopulation auch andere Fellfarben überleben könnten.
- Es herrschen im Versuch immer die gleichen Lichtverhältnisse. In der Realität würden in der Nische unterschiedliche Lichtverhältnisse vorherrschen (z.B. durch Licht- und Schatteneffekte). Auch durch die Lichtveränderungen von Tag und Nacht würde der anders reagieren, da im Dunkeln die Grellen Farben nicht so sehr auffallen als im Hellen. Er würde sich folglich auch die bestangepassten herauslesen.
- In den Versuchen bezieht sich die Fellfarbe allgemein auf alle Anpassungen. Normalerweise wird bei der Selektion nicht nur nach einem einzigen Kriterium ausgelesen. Es handelt sich meistens um mehrere Kriterien des Tieres (z.B. noch die Ausprägung einer bestimmten Duftmarke).
- Mutationen können nicht nachvollzogen werden.
Im Versuch gibt es keine Mutationen. Deshalb kann auch nicht kontrolliert werden, ob eine durch Mutation entstandene - noch besser angepasste Fellfarbe- eventuell die sich durchgesetzte Farbe Verdrängt hätte z. B.
- Alle Tiere sind reinerbig.
Da hier nie Bastarde auftreten können, kann man darauf schließen, dass alle Tiere Reinerbig sind. In einer realen Hasenpopulation könnten allerdings auch Mischlinge entstehen (z. B. aus einem braunen und einem schwarzen Hasen). Im Versuch müsste ein eine Panthogenese vorherrschen, welche in einer Hasenpopulation nicht vorhanden ist. Es würde keine genetischen Neukombinationen geben und somit würde es auch nicht zu neuen Artbildungsprozessen kommen.
- Die ausgewählten Plättchen könnten auch ,,ungenießbar" für den Räuber sein.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Dokument "Versuchsdurchführung zur Evolution"?
Dieses Dokument beschreibt eine Reihe von Experimenten, die darauf abzielen, die Prinzipien der Evolution und Selektion zu veranschaulichen. Es werden verschiedene Szenarien simuliert, in denen unterschiedliche Faktoren wie Farbe, Form und Umgebung eine Rolle bei der Überlebensfähigkeit bestimmter Merkmale spielen.
Was sind die Arbeitsmittel für Versuch 1?
Für Versuch 1 werden folgende Materialien benötigt: Eine Unterlage mit lila Grundfarbe und hellblauen, dunkelgrünen und weißen Tupfen, 10 Plättchen in 10 verschiedenen Farben (Gelb, helles Pink, Lila, Beige, Schwarz, Dunkelblau, Hellblau, Dunkelgrün, Hellgrün, Orange) gleicher Größe, und ein Versuchsteilnehmer, der als "Räuber" fungiert.
Wie läuft Versuch 1 ab?
In Versuch 1 werden nacheinander Plättchen von der Unterlage entfernt. Es wird beobachtet, wie sich die Anzahl und Art der Farben im Laufe der Durchgänge verändern.
Welche Beobachtungen wurden in Versuch 1 gemacht?
Es wurde beobachtet, dass die Anzahl der Farben mit zunehmender Durchgangszahl abnimmt. Zuerst werden die hellen, grellen Farben eliminiert, während die Farbe Lila, die der Unterlage ähnelt, sich schließlich durchsetzt.
Was sind die Arbeitsmittel für Versuch 2?
Für Versuch 2 werden folgende Materialien benötigt: Eine Unterlage mit lila Grundfarbe und hellblauen, dunkelblauen und weißen Tupfen, 10 Plättchen in 10 verschiedenen Farben und unterschiedlichen Formen (Kreise und Vierecke) unterschiedlicher Größe, und ein Versuchsteilnehmer als "Räuber".
Wie läuft Versuch 2 ab?
Der Ablauf ist ähnlich wie in Versuch 1: Plättchen werden nacheinander von der Unterlage entfernt, und es wird beobachtet, welche Farben und Formen sich durchsetzen.
Welche Beobachtungen wurden in Versuch 2 gemacht?
Es wurde beobachtet, dass zuerst die hellen, grellen Farben und die größeren Formen eliminiert werden. Schließlich setzt sich eine spezielle Farbe/Form (rotes Viereck) durch, die der Unterlage ähnelt. Am Anfang dominierten die kleineren Kreise, im Laufe der Zeit jedoch die Vierecke.
Was sind die Arbeitsmittel für Versuch 3?
Für Versuch 3 werden folgende Materialien benötigt: Eine Unterlage mit dunkelblauer Grundfarbe und roten, dunkelgrünen und weißen Tupfen, 10 Plättchen in 10 verschiedenen Farben gleicher Form, und ein Versuchsteilnehmer als "Räuber".
Wie läuft Versuch 3 ab?
Wie in den anderen Versuchen werden Plättchen nacheinander entfernt, und es wird beobachtet, wie sich die Farben verändern.
Welche Beobachtungen wurden in Versuch 3 gemacht?
Es wurde beobachtet, dass auch hier die hellen, grellen Farben zuerst eliminiert werden, während sich eine dunkle Farbe (Schwarz), die der Unterlage ähnelt, durchsetzt.
Was ist das Ziel der Auswertung der Versuche?
Die Auswertung zielt darauf ab, die Auswirkungen unterschiedlicher Versuchsbedingungen (Unterlage, Farben, Formen) auf die Selektion zu untersuchen. Es soll ein Zusammenhang zwischen der Ähnlichkeit der Plättchenfarbe mit der Untergrundfarbe hergestellt werden. Je ähnlicher die Farbe dem Untergrund, desto später werden sie aussortiert, bzw. desto besser setzen sie sich durch.
Wie kann Versuch 1 am Beispiel einer Population von Feldhasen interpretiert werden?
Die Unterlage kann als Feld und die Tupfen als Blumenarten interpretiert werden. Die Plättchenfarben repräsentieren verschiedene Fellfarben bei Feldhasen. Der Räuber ist ein Greifvogel. Die Selektion der Farben entspricht der Selektion der Fellfarben, wobei die am besten angepassten Hasen (mit Fellfarben, die der Umgebung ähneln) überleben.
Was sind die wesentlichen Erkenntnisse aus allen Versuchen?
Die Versuche zeigen, dass die Selektion einen Einfluss auf den Genpool hat. Diejenigen Merkmale (Farben, Formen), die der Umgebung am ähnlichsten sind, setzen sich durch, während auffällige Merkmale eher eliminiert werden.
Welche Fehlerquellen gibt es bei den Versuchen?
Mögliche Fehlerquellen sind ein gleichbleibender Blickwinkel des Räubers, konstante Umweltbedingungen, das Vorhandensein nur eines Räubers, eine systematische Auslese bis zu einer bestimmten Anzahl, gleichbleibende Lichtverhältnisse, die Fokussierung auf nur ein Kriterium (Fellfarbe) bei der Selektion, das Fehlen von Mutationen und die Annahme, dass alle Tiere reinerbig sind.
- Arbeit zitieren
- Kerstin Jäckel (Autor:in), 1999, Versuchsdurchführung zur Evolution, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/100545
