Evolution - Entwicklung des lBENS/MESHEN 2

Fasse zusammen, welche Rolle die Genregulation für die Evolution spielt

Antwort: Die Genregulation beeinflusst die Entwicklung von Organismen während der Embryonalentwicklung. Sie ist ein wesentlicher Treiber für die Vielfalt der Lebewesen, da sich durch unterschiedliche Genaktivierung neue Strukturen und Organe entwickeln können.

Beschreibe die Funktion von Master-Kontrollgenen wie Hox-Genen

Antwort: Master-Kontrollgene wie Hox-Gene steuern die Entwicklung ganzer Körperabschnitte, z. B. die Gliederung des Körpers in Kopf, Brust und Hinterleib. Ihre unterschiedliche Aktivierung oder Vervielfachung führt zu neuen Körperstrukturen.

Begründe, warum sich trotz gleicher Hox-Gene bei verschiedenen Tieren unterschiedliche Körper ausbilden können

Antwort: Die Unterschiede entstehen durch unterschiedliche Expressionsmuster der Hox-Gene. Sie werden je nach Art in anderer Anzahl, zu unterschiedlichen Zeiten oder in verschiedenen Kombinationen aktiviert.

Nenne ein Beispiel dafür, wie Hox-Gene im Verlauf der Evolution ihre Funktion verändert haben

Antwort: Bei Säugetieren wie dem Menschen gibt es Hox-Gene in mehrfacher Kopie. Während sie bei einfacheren Tieren wie der Taufliege nur einmal vorkommen, können sie bei Säugetieren neue Funktionen übernommen haben.

Erkläre den Begriff „Ontogenese“

Antwort: Ontogenese bezeichnet die Entwicklung eines Organismus von der befruchteten Eizelle bis zum erwachsenen Lebewesen.

Vergleiche die synthetische Evolutionstheorie mit der evolutionären Entwicklungsbiologie hinsichtlich ihrer Kernaussagen

Antwort: Beide Theorien betonen Mutation, Variabilität, Selektion und Isolation als Grundlagen der Artbildung. Die evolutionäre Entwicklungsbiologie ergänzt dies um die Erkenntnis, dass neue Genfunktionen durch Veränderungen der Genregulation entstehen und Entwicklungsprozesse beeinflussen können.

Begründe, wie es trotz vorhandener Pax-Gene zur Blindheit beim Grottenolm kommen kann

Antwort: Obwohl die Pax-Gene beim Grottenolm vorhanden sind, könnten Mutationen oder veränderte Genregulation deren Funktion beeinträchtigen. Dadurch könnte die Entwicklung funktionierender Augen verhindert worden sein.

Nenne die genetische Übereinstimmung zwischen Mensch und Schimpanse und leite daraus die verwandtschaftliche Beziehung ab

Antwort: Die genetische Übereinstimmung zwischen Mensch und Schimpanse beträgt ca. 98,77 %. Dies zeigt, dass Schimpansen die nächsten lebenden Verwandten des Menschen sind.

Erläutere, welche Belege für die enge Verwandtschaft von Mensch und Schimpanse durch die Chromosomenstruktur geliefert werden

Antwort: Die Chromosomen von Schimpansen und Menschen zeigen ähnliche Bandenmuster, was auf eine hohe strukturelle Homologie hinweist – ein weiteres Indiz für ihre nahe Verwandtschaft.

Beschreibe die Unterschiede in der Genaktivität zwischen Mensch und Schimpanse und nenne mögliche Ursachen dafür

Antwort: Obwohl sich die Basensequenzen kaum unterscheiden, zeigt die Genaktivität deutliche Unterschiede, die auf unterschiedliche Regulation durch Umweltfaktoren, Entwicklungsgene oder epigenetische Prozesse zurückzuführen sein können.

Erkläre, wie sich die Menschenartigen (Hominoidea) im Verlauf der Evolution entwickelt haben

Antwort: Aus schwanzlosen Vorfahren mit großem Gehirn entwickelten sich innerhalb von rund 20 Mio. Jahren verschiedene Menschenartige, darunter auch der Mensch, wobei sich insbesondere die Großen Menschenaffen durch lange Tragzeit, starkes Sozialverhalten und große Körpergröße auszeichnen.

Nenne die Großgruppen der Primaten, aus denen sich der Mensch entwickelt hat

Antwort: Der Mensch gehört zu den höheren Primaten, speziell zur Familie der Hominidae (Große Menschenaffen), die sich von anderen Primatengruppen wie Halbaffen oder kleinen Menschenaffen (z. B. Gibbons) unterscheiden.

Fasse zusammen, warum die Evolution des Menschen als ein Prozess mit Schlüsselerlebnissen beschrieben wird

Antwort: Die Entwicklung des Menschen ist durch zentrale Veränderungen wie aufrechter Gang, Verlust des Fells und Sprachfähigkeit gekennzeichnet, die vermutlich durch natürliche Selektion schrittweise entstanden und große Überlebensvorteile boten.

Vergleichen Sie die anatomischen Unterschiede zwischen Mensch und Schimpanse!

Antwort: Menschen haben ein Skelett, das für den aufrechten Gang angepasst ist – mit S-förmiger Wirbelsäule, kurzem Becken, langen Beinen, nach vorne gerichteter Wirbelsäulenachse. Schimpansen hingegen besitzen einen gekrümmten Rücken, längere Arme und ein flaches Becken, da sie sich vierbeinig fortbewegen.

Erklären Sie, warum sich beim Menschen ein aufrechter Gang entwickelt haben könnte!

Antwort: Der aufrechte Gang bot Vorteile wie geringere Angriffsfläche gegenüber Sonnenstrahlen, bessere Kühlung durch Wind, Überblick im hohen Gras, effizienteres Zurücklegen langer Distanzen sowie freie Hände zum Werkzeuggebrauch.

Fassen Sie die Vorteile des aufrechten Gangs zusammen!

Antwort: Er ermöglicht bessere Temperaturregulation, Überblick, effizientere Fortbewegung, freien Einsatz der Arme und begünstigte durch den Klimawandel in Afrika das Erreichen von Nahrung in weiter entfernten Bauminseln.

Erklären Sie, welche Rolle Werkzeuge bei der menschlichen Evolution spielen!

Antwort: Die Nutzung und Herstellung von Werkzeugen führten zu einem stärkeren Selektionsdruck für geistige Fähigkeiten und trugen zur Vergrößerung des Gehirns und zur besseren Anpassung an wechselnde Umweltbedingungen bei.

Erklären Sie die Aussage: „Das Volumen eines Gehirns sagt nicht alles über die Intelligenz eines Lebewesens aus!“

Antwort: Entscheidend ist nicht nur die absolute Größe, sondern auch der Aufbau des Gehirns und die Leistungsfähigkeit einzelner Strukturen, wie sie etwa bei Menschen mit hoher Werkzeugverwendung ausgeprägt sind.

Beschreiben Sie die Entwicklung des Werkzeugsgebrauchs von Australopithecus bis Homo sapiens!

Antwort: Australopithecus nutzte Naturgegenstände, Homo habilis stellte einfache Werkzeuge her, Homo erectus entwickelte gezieltere Werkzeuge, Homo neanderthalensis verwendete komplexere Geräte, und Homo sapiens fertigte fein bearbeitete Werkzeuge aus Stein, Knochen und Geweih an.

Beschreibe die anatomischen Unterschiede zwischen Mensch und Schimpanse anhand von Abbildung 22

Antwort: Unterschiede bestehen z. B. in der Körperhaltung, im Schädelbau (z. B. Lage des Hinterhauptslochs), in der Affenlücke beim Gebiss, in der Stellung der Beine sowie der Handknochen. Der Mensch ist vollständig aufrechten Ganges, hat ein größeres Gehirnvolumen und kein affentypisches Gebiss.

Begründe, warum sich beim Menschen anatomische Veränderungen wie auf Abbildung 22 gezeigt, im Vergleich zum Schimpansen entwickelten

Antwort: Die Anpassungen ermöglichen einen aufrechten Gang, der Vorteile in der Savanne bot – etwa bessere Sicht, effektivere Wärmeregulation und freie Hände für Werkzeuggebrauch oder Nahrungstransport.

Nenne die Vorteile des aufrechten Ganges

Antwort: Bessere Kühlung des Körpers durch geringere Sonnenexposition, bessere Übersicht in Graslandschaften, freie Hände für Tragen von Nahrung oder Werkzeugen, effizienteres Zurücklegen langer Strecken.

Erkläre, wie sich das größere Gehirnvolumen beim Menschen entwickeln konnte

Antwort: Durch eiweißreiche Ernährung (Fleisch, Fisch), Kooperation in Gruppen, Werkzeuggebrauch und soziale Interaktion wurde das Gehirnwachstum über viele Generationen gefördert.

Nenne zwei anatomische Voraussetzungen für das Sprechen beim Menschen

Antwort: Ausgeprägte Sprachzentren im Gehirn sowie anatomische Veränderungen im Rachenraum, Kehlkopf und Stimmbändern.

Nenne die beiden Sprachzentren des Gehirns, die für das Sprechen und Sprachverstehen zuständig sind

Antwort: Broca-Zentrum (Sprechmotorik) und Wernicke-Zentrum (Sprachverständnis).

Erkläre, warum der Schimpanse trotz anatomischer Ähnlichkeit keine Sprache entwickelt hat

Antwort: Seine Anatomie – z. B. höhere Lage des Kehlkopfs, dünnere Zunge, kleiner Rachenraum – verhindert komplexe Lautbildung. Zudem fehlen ihm ausgereifte Sprachzentren im Gehirn.

Erkläre den Begriff kulturelle Evolution

Antwort: Kulturelle Evolution beschreibt den Erwerb und die Weitergabe von Wissen, Traditionen und Verhaltensweisen über Generationen hinweg durch Lernen – unabhängig von genetischer Vererbung.

Erkläre, inwiefern Sprache und Schrift die kulturelle Evolution fördern

Antwort: Sprache und Schrift ermöglichen eine präzise und dauerhafte Weitergabe von Wissen und Erfahrungen, was die kollektive Intelligenz und Anpassungsfähigkeit steigert.

Beschreibe die Merkmale der ersten Vormenschen (Australopithecinen)

Antwort: Sie lebten vor ca. 4–1,3 Mio. Jahren, hatten kleine Gehirne, keine Werkzeuge, aber bereits aufrechten Gang. Sie gelten als älteste Vertreter der Hominini.

Beschreibe die Entwicklung der ersten Frühmenschen (z. B. Homo rudolfensis, Homo habilis, Homo ergaster)

Antwort: Diese Arten lebten vor 2,5–1,8 Mio. Jahren, nutzten bereits Werkzeuge, hatten größere Gehirne als Vormenschen und ernährten sich zunehmend auch von Fleisch.

Erläutere, warum der Fund von Homo erectus als bedeutend gilt

Antwort: Homo erectus lebte vor rund 1,8 Mio. Jahren, beherrschte Feuer, fertigte gezielt Werkzeuge an und war möglicherweise der erste Seefahrer unter den Homininen.

Erkläre, wie sich bei Homo sapiens sapiens Werkzeuge im Vergleich zu früheren Vertretern entwickelten

Antwort: Werkzeuge wurden komplexer, feiner bearbeitet und bestanden nicht nur aus Stein, sondern auch aus Knochen oder Holz. Herstellung erforderte mehr Schläge, Planung und Geschick.