Vielfalt des Lebens und wie sie entstanden ist
Dieser Bereich verbindet zwei grosse Fragen: Welche Gruppen von Lebewesen gibt es und wodurch unterscheiden sie sich? Und wie ist diese Vielfalt im Lauf von rund 3,8 Milliarden Jahren entstanden? Grundlage sind die Lernziele der Schweizerischen MaturitĂ€tsprĂŒfung.
đ Ăbersicht ĂŒber die fĂŒnf Reiche
1 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die fĂŒnf Reiche Prokaryoten, Protisten, Pilze, Pflanzen und Tiere beschreiben und gegeneinander abgrenzen
- die grossen Linien der Evolution, welche die fĂŒnf Reiche verbinden, skizzieren
đ Ordnung in der Vielfalt
Auf der Erde leben Millionen verschiedener Arten. Um diese Vielfalt zu ordnen, teilt das FĂŒnf-Reiche-System (nach Robert Whittaker, 1969) alle Lebewesen in fĂŒnf grosse Gruppen ein: Prokaryoten (frĂŒher «Monera»), Protisten, Pilze, Pflanzen und Tiere. Dieses System wird in der SMP verlangt.
FĂŒr die Abgrenzung der Reiche genĂŒgen wenige, gut prĂŒfbare Merkmale: Hat die Zelle einen Zellkern (Eukaryot) oder nicht (Prokaryot)? Ist der Organismus einzellig oder vielzellig? ErnĂ€hrt er sich autotroph (baut organische Stoffe selbst auf, z. B. durch Photosynthese) oder heterotroph (nimmt organische Stoffe als Nahrung auf)? Und: Besitzt die Zelle eine Zellwand â und woraus besteht sie?
Mit diesen Merkmalen lassen sich die Reiche sauber trennen: Nur die Prokaryoten haben keinen Zellkern. Pilze sind heterotroph wie Tiere, besitzen aber eine Zellwand aus Chitin und nehmen ihre Nahrung durch die ZelloberflĂ€che auf (Absorption). Pflanzen sind vielzellig, autotroph und haben ZellwĂ€nde aus Cellulose. Tiere sind vielzellig, heterotroph und haben keine Zellwand. Die Protisten sind eine «Sammelgruppe» aller Eukaryoten, die in keines der drei anderen eukaryotischen Reiche passen â meist Einzeller.
đ Die fĂŒnf Reiche im Vergleich
| Reich | Zelltyp | Zellwand | ErnÀhrung | Organisation | Beispiele |
|---|---|---|---|---|---|
| Prokaryoten | prokaryotisch (kein Zellkern) | meist vorhanden, bei Bakterien aus Murein | autotroph oder heterotroph | einzellig, teils Kolonien | Darmbakterium E. coli, Cyanobakterien, MilchsÀurebakterien |
| Protisten | eukaryotisch | uneinheitlich: keine, Cellulose oder Kieselschale | autotroph, heterotroph oder beides | meist einzellig | Pantoffeltierchen, Amöbe, Chlamydomonas, Kieselalgen |
| Pilze | eukaryotisch | Chitin | heterotroph (Absorption) | einzellig (Hefe) oder vielzellig (Hyphen) | Hefe, Steinpilz, Schimmelpilze |
| Pflanzen | eukaryotisch | Cellulose | autotroph (Photosynthese) | vielzellig | Moose, Farne, Fichte, Enzian |
| Tiere | eukaryotisch | keine | heterotroph (Aufnahme und Verdauung) | vielzellig | Regenwurm, Biene, Forelle, GĂ€mse |
Merkhilfe: Zellkern? â Prokaryot oder Eukaryot. Zellwand und ihr Material? â Tier (keine), Pflanze (Cellulose), Pilz (Chitin).
đ§Ź Die grossen Linien der Evolution
Die fĂŒnf Reiche sind nicht unabhĂ€ngig voneinander entstanden, sondern ĂŒber gemeinsame Vorfahren verbunden. Alle heutigen Lebewesen nutzen denselben genetischen Code, DNA als Erbsubstanz und ATP als EnergietrĂ€ger â ein starkes Argument fĂŒr einen gemeinsamen Ursprung allen Lebens.
- Prokaryoten zuerst: Die Ă€ltesten Lebensspuren (vor ca. 3,8â3,5 Mrd. Jahren) stammen von prokaryotischen Einzellern. WĂ€hrend rund zwei Milliarden Jahren waren sie die einzigen Lebewesen.
- Eukaryoten durch Endosymbiose: Vor etwa 2 Mrd. Jahren nahm eine grössere Zelle aerobe Bakterien auf, ohne sie zu verdauen. Daraus wurden die Mitochondrien. SpĂ€ter wurden in einer Linie Cyanobakterien aufgenommen â daraus wurden die Chloroplasten (Endosymbiontentheorie).
- Protisten als Ausgangspunkt: Die ersten Eukaryoten waren Einzeller, also Protisten. Aus verschiedenen Protistenlinien entstanden unabhÀngig voneinander vielzellige Organismen.
- Pflanzen, Pilze, Tiere: Die Pflanzen stammen von GrĂŒnalgen ab. Pilze und Tiere gehen auf einen gemeinsamen einzelligen Vorfahren zurĂŒck â Pilze sind mit Tieren also nĂ€her verwandt als mit Pflanzen.

đ Wichtige Begriffe
- Prokaryot
- Einzeller ohne membranumhĂŒllten Zellkern; DNA liegt frei im Cytoplasma (Nucleoid).
- Eukaryot
- Lebewesen, dessen Zellen einen Zellkern und membranumhĂŒllte Organellen besitzen.
- autotroph
- baut organische Stoffe aus anorganischen Stoffen selbst auf (z. B. durch Photosynthese).
- heterotroph
- ist auf organische Stoffe aus der Nahrung angewiesen.
- Chitin
- stickstoffhaltiges Polysaccharid; Material der Pilzzellwand und des Insektenpanzers.
- Cellulose
- Polysaccharid aus Glucose; Material der Pflanzenzellwand.
- Endosymbiontentheorie
- Theorie, nach der Mitochondrien und Chloroplasten von aufgenommenen Bakterien abstammen.
đ Zusammenfassung
- FĂŒnf Reiche: Prokaryoten, Protisten, Pilze, Pflanzen, Tiere.
- Nur Prokaryoten haben keinen Zellkern.
- Zellwand: Bakterien Murein, Pilze Chitin, Pflanzen Cellulose, Tiere keine.
- Pflanzen sind autotroph; Pilze und Tiere heterotroph; Protisten beides.
- Alle Lebewesen haben einen gemeinsamen Ursprung (gleicher genetischer Code).
- Eukaryoten entstanden durch Endosymbiose; Pflanzen stammen von GrĂŒnalgen ab, Pilze und Tiere von einem gemeinsamen einzelligen Vorfahren.
â PrĂŒfungsfragen
- Nennen Sie drei Merkmale, mit denen sich die fĂŒnf Reiche voneinander abgrenzen lassen.
â Lösung anzeigen
Zelltyp (mit oder ohne Zellkern), Organisation (ein- oder vielzellig), ErnÀhrungsweise (autotroph oder heterotroph) und Vorhandensein bzw. Material der Zellwand (Murein, Chitin, Cellulose, keine).
- Warum gehören Pilze nicht zu den Pflanzen, obwohl sie wie Pflanzen ortsfest sind und eine Zellwand besitzen?
â Lösung anzeigen
Pilze betreiben keine Photosynthese und sind heterotroph; ihre Zellwand besteht aus Chitin statt Cellulose. Molekular sind sie nÀher mit den Tieren verwandt als mit den Pflanzen.
- Nennen Sie drei Befunde, welche die Endosymbiontentheorie stĂŒtzen.
â Lösung anzeigen
Mitochondrien und Chloroplasten besitzen eine Doppelmembran, eigene ringförmige DNA und Ribosomen vom Bakterientyp; sie haben Bakteriengrösse und vermehren sich durch Teilung.
- Warum spricht der universelle genetische Code fĂŒr einen gemeinsamen Ursprung aller Lebewesen?
â Lösung anzeigen
Es wÀre Àusserst unwahrscheinlich, dass sich in unabhÀngigen Linien zufÀllig genau dieselbe Zuordnung von Codons zu AminosÀuren entwickelt. Der gemeinsame Code wurde von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt.
- Warum sind die Protisten keine natĂŒrliche Verwandtschaftsgruppe?
â Lösung anzeigen
Die Protisten sind ĂŒber das Ausschlussprinzip definiert: alle Eukaryoten, die weder Pflanzen, Pilze noch Tiere sind. Manche Protisten sind nĂ€her mit Pflanzen verwandt (GrĂŒnalgen), andere nĂ€her mit Tieren und Pilzen.
Transfer: Unbekannter Organismus
Ein Organismus besteht aus vielen Zellen mit Zellkern. Die ZellwĂ€nde enthalten Chitin, Chloroplasten fehlen. Er wĂ€chst auf totem Holz. Ordnen Sie ihn einem Reich zu und begrĂŒnden Sie. Welche Rolle spielt er im Ăkosystem?
â Lösung anzeigen
Es handelt sich um einen Pilz: eukaryotisch, vielzellig, Chitin-Zellwand und keine Chloroplasten, also heterotroph. Da er totes Holz abbaut, ist er ein Destruent und fĂŒhrt Mineralstoffe in den Stoffkreislauf zurĂŒck.
đŠ Bakterien
2 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die Bedeutung der Bakterien als Symbionten, Parasiten und Destruenten erklÀren
đ Bau und Vermehrung
Bakterien sind einzellige Prokaryoten und typischerweise nur 1â5 ”m gross. Ihre DNA liegt als ringförmiges Bakterienchromosom frei im Cytoplasma (Nucleoid); zusĂ€tzlich besitzen viele Bakterien kleine DNA-Ringe, die Plasmide. Die Zelle wird von der Zellmembran und einer Zellwand aus Murein begrenzt; manche haben zusĂ€tzlich eine Schleimkapsel und Geisseln zur Fortbewegung. Ribosomen sind vorhanden, membranumhĂŒllte Organellen fehlen (vgl. Bereich 1, Zellbau).
Nach ihrer Form unterscheidet man kugelige Kokken, stĂ€bchenförmige StĂ€bchen (Bazillen) und schraubenförmige Spirillen. Bakterien vermehren sich ungeschlechtlich durch Zweiteilung: Das Chromosom wird verdoppelt, die Zelle schnĂŒrt sich in der Mitte ein. Unter optimalen Bedingungen teilt sich zum Beispiel E. coli etwa alle 20 Minuten â aus einer Zelle können so in wenigen Stunden Millionen werden.
Trotz ihrer Einfachheit sind Bakterien die stoffwechselvielseitigsten Lebewesen: Es gibt photosynthetische (Cyanobakterien), chemosynthetische und heterotrophe Bakterien, solche, die Sauerstoff brauchen (aerob), und solche, die ohne Sauerstoff leben (anaerob). FĂŒr die SMP entscheidend ist ihre ökologische Bedeutung in drei Rollen: als Symbionten, Parasiten und Destruenten.

đ€ Bakterien als Symbionten
In einer Symbiose profitieren beide Partner. Das wichtigste Beispiel fĂŒr die PrĂŒfung sind die Knöllchenbakterien (Rhizobien): Sie leben in Wurzelknöllchen von HĂŒlsenfrĂŒchtlern wie Klee, Erbse, Bohne oder Luzerne und binden Stickstoff aus der Luft (N2) zu Ammonium. Die Pflanze erhĂ€lt so Stickstoff fĂŒr ihre Proteine, die Bakterien bekommen Zucker aus der Photosynthese (vgl. Stickstoffkreislauf in Bereich 3).
Auch der Mensch lebt in Symbiose mit Bakterien: Die Darmflora (rund 1013 bis 1014 Bakterien) hilft beim Abbau von Nahrungsbestandteilen, bildet Vitamin K und schĂŒtzt vor Krankheitserregern, weil sie ihnen Platz und NĂ€hrstoffe streitig macht. WiederkĂ€uer wie KĂŒhe könnten ohne die Bakterien in ihrem Pansen das Gras gar nicht nutzen â nur diese Bakterien können Cellulose abbauen.

â ïž Bakterien als Parasiten
Parasitische Bakterien leben auf Kosten ihres Wirts und können Krankheiten auslösen. Beispiele: Salmonellen (Lebensmittelvergiftung, etwa durch rohe Eier), Mycobacterium tuberculosis (Tuberkulose), Streptokokken (Angina) oder Borrelien, die in der Schweiz durch Zecken ĂŒbertragen werden und Borreliose verursachen. Viele Bakterien schaden durch Toxine (Giftstoffe), die sie abgeben.
Gegen Bakterien wirken Antibiotika. Sie greifen gezielt Strukturen an, die nur Bakterien besitzen â Penicillin zum Beispiel hemmt den Aufbau der Mureinwand, andere Antibiotika hemmen die bakteriellen Ribosomen. Deshalb schaden sie menschlichen Zellen kaum und wirken nicht gegen Viren. Werden Antibiotika hĂ€ufig oder falsch eingesetzt, ĂŒberleben zufĂ€llig resistente Bakterien und vermehren sich: Es entstehen Antibiotikaresistenzen (Selektion, siehe Evolutionsfaktoren). Resistenzgene liegen oft auf Plasmiden und können zwischen Bakterien weitergegeben werden.
â»ïž Bakterien als Destruenten
Zusammen mit Pilzen bauen Bakterien tote organische Substanz â Laub, Kadaver, Kot â zu anorganischen Stoffen wie CO2, Wasser, Ammonium und Phosphat ab. Damit schliessen sie die StoffkreislĂ€ufe: Ohne Destruenten wĂŒrden tote Biomasse und die darin gebundenen NĂ€hrstoffe liegen bleiben, und Pflanzen fehlten bald die Mineralstoffe. Der Mensch nutzt diese FĂ€higkeit im Kompost und in der KlĂ€ranlage, wo Bakterien im Belebtschlamm das Abwasser reinigen.
đ Die drei Rollen im Ăberblick
| Rolle | Beziehung | Beispiele | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| Symbiont | beide Partner profitieren | Knöllchenbakterien, Darmflora, Pansenbakterien | Stickstoffversorgung von Pflanzen, Verdauung, Vitamin K |
| Parasit | Bakterium profitiert, Wirt wird geschÀdigt | Salmonellen, Tuberkulose-Erreger, Borrelien | Infektionskrankheiten; Behandlung mit Antibiotika |
| Destruent | Abbau toter organischer Substanz | Bodenbakterien, Bakterien in Kompost und KlÀranlage | schliessen die StoffkreislÀufe, Abwasserreinigung |
đ Wichtige Begriffe
- Nucleoid
- Bereich im Cytoplasma, in dem das ringförmige Bakterienchromosom liegt.
- Plasmid
- kleines, ringförmiges Zusatz-DNA-MolekĂŒl; trĂ€gt oft Resistenzgene.
- Murein
- Material der Bakterienzellwand; Angriffspunkt von Penicillin.
- Zweiteilung
- ungeschlechtliche Vermehrung: Verdopplung der DNA, dann Teilung in zwei gleiche Zellen.
- Symbiose
- enges Zusammenleben zweier Arten zum gegenseitigen Nutzen.
- Parasit
- Organismus, der auf Kosten eines Wirts lebt und ihn schÀdigt.
- Destruent
- Zersetzer, der tote organische Substanz zu anorganischen Stoffen abbaut.
- Antibiotikaresistenz
- vererbbare Unempfindlichkeit von Bakterien gegen ein Antibiotikum.
đ Zusammenfassung
- Bakterien sind Prokaryoten: kein Zellkern, ringförmige DNA, oft Plasmide, Mureinwand.
- Sie vermehren sich durch Zweiteilung, unter guten Bedingungen sehr schnell.
- Symbionten: Knöllchenbakterien binden Luftstickstoff, die Darmflora hilft bei der Verdauung.
- Parasiten: Erreger von Krankheiten wie Salmonellose, Tuberkulose oder Borreliose.
- Destruenten: bauen tote Biomasse ab und schliessen die StoffkreislÀufe.
- Antibiotika wirken nur gegen Bakterien; Fehlgebrauch fördert Resistenzen.
â PrĂŒfungsfragen
- ErklÀren Sie, warum die Beziehung zwischen Knöllchenbakterien und Klee eine Symbiose ist.
â Lösung anzeigen
Die Bakterien binden Luftstickstoff und liefern der Pflanze Ammonium fĂŒr den Aufbau von AminosĂ€uren. Die Pflanze versorgt die Bakterien mit Zucker aus der Photosynthese und einem geschĂŒtzten Lebensraum. Beide Partner profitieren.
- Was wĂŒrde in einem Wald geschehen, wenn alle Destruenten fehlen wĂŒrden?
â Lösung anzeigen
Laub, tote Tiere und Holz wĂŒrden sich anhĂ€ufen. Die darin gebundenen Mineralstoffe (z. B. Stickstoff, Phosphor) wĂŒrden nicht mehr freigesetzt; den Pflanzen fehlten NĂ€hrstoffe, und der Stoffkreislauf wĂ€re unterbrochen.
- Warum schadet Penicillin den Bakterien, aber kaum den menschlichen Zellen?
â Lösung anzeigen
Penicillin hemmt den Aufbau der Mureinzellwand. Menschliche Zellen besitzen keine Zellwand und kein Murein, deshalb wirkt es gezielt auf Bakterien.
- Eine Patientin mit Grippe verlangt ein Antibiotikum. Beurteilen Sie.
â Lösung anzeigen
Grippe wird durch Viren verursacht. Viren haben weder Zellwand noch Ribosomen, Antibiotika sind deshalb wirkungslos. Die unnötige Einnahme schadet aber, weil sie resistente Bakterien selektiert.
- Nennen Sie je ein Beispiel fĂŒr Bakterien als Symbionten, Parasiten und Destruenten.
â Lösung anzeigen
Symbiont: Knöllchenbakterien oder Darmbakterien. Parasit: Salmonellen, Tuberkulose-Erreger oder Borrelien. Destruent: Bodenbakterien im Kompost oder in der KlÀranlage.
Transfer: Wachstumsrechnung
Ein Bakterium teilt sich unter optimalen Bedingungen alle 20 Minuten. Wie viele Bakterien sind nach 3 Stunden entstanden? Warum wird diese Zahl in der Natur nie erreicht?
â Lösung anzeigen
3 Stunden = 9 Teilungen, also 29 = 512 Bakterien. In der Natur werden NĂ€hrstoffe knapp, Abfallstoffe reichern sich an, Platz ist begrenzt und Fressfeinde sowie das Immunsystem töten Bakterien â das Wachstum wird gebremst.
đ§« Viren
3 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- den Aufbau und die Vermehrung von Viren beschreiben
đ Aufbau eines Virus
Viren sind winzig â meist 20 bis 300 nm, also deutlich kleiner als Bakterien â und nur im Elektronenmikroskop sichtbar. Ein Viruspartikel (Virion) besteht im Kern aus nur zwei Bestandteilen: der Erbinformation (entweder DNA oder RNA, nie beides) und einer schĂŒtzenden ProteinhĂŒlle, dem Kapsid, das aus vielen gleichen Untereinheiten (Kapsomeren) aufgebaut ist.
Manche Viren, zum Beispiel Grippe- oder HI-Viren, sind zusĂ€tzlich von einer LipidhĂŒlle umgeben. Diese HĂŒlle stammt aus der Membran der Wirtszelle; in ihr stecken virale OberflĂ€chenproteine, mit denen das Virus an passende Rezeptoren seiner Wirtszelle andockt. Weil jedes Virus nur an bestimmte Rezeptoren passt, befĂ€llt es nur bestimmte Wirte und Gewebe â das HI-Virus zum Beispiel T-Helferzellen.
Sind Viren Lebewesen? Meist sagt man nein: Viren haben keinen eigenen Stoffwechsel, keine Ribosomen, wachsen nicht und können sich nur in einer Wirtszelle vermehren. Sie besitzen aber Erbinformation, verĂ€ndern sich durch Mutation und unterliegen der Selektion â sie evolvieren. Viren stehen daher an der Grenze des Lebendigen und gehören zu keinem der fĂŒnf Reiche.
đ Vermehrung am Beispiel der Bakteriophagen
Viren, die Bakterien befallen, heissen Bakteriophagen (kurz Phagen). An ihnen lÀsst sich die Virusvermehrung besonders gut zeigen. Man unterscheidet zwei Wege: den lytischen und den lysogenen Zyklus.
Lytischer Zyklus
- Adsorption: Der Phage heftet sich mit seinen Schwanzfasern an spezifische Rezeptoren der BakterienoberflÀche.
- Injektion: Er durchbohrt die Zellwand und spritzt seine DNA in die Zelle; das leere Kapsid bleibt draussen.
- Synthese: Die Phagen-DNA ĂŒbernimmt die Steuerung der Zelle. Mit den Enzymen, Ribosomen und Bausteinen des Bakteriums werden viele Kopien der Phagen-DNA und der Phagenproteine hergestellt.
- Zusammenbau: Aus DNA und Proteinen setzen sich neue Phagen zusammen.
- Lyse: Ein phageneigenes Enzym löst die Zellwand auf, das Bakterium platzt und setzt rund 100â200 neue Phagen frei, die weitere Bakterien befallen.
Lysogener Zyklus
Manche Phagen (z. B. der Phage Lambda) töten ihren Wirt nicht sofort. Ihre DNA wird in das Bakterienchromosom eingebaut und heisst dann Prophage. Bei jeder Zweiteilung wird sie mitkopiert und an beide Tochterzellen weitergegeben â das Virus vermehrt sich also «still» mit seinem Wirt. Erst wenn die Zelle unter Stress gerĂ€t (z. B. durch UV-Strahlung), löst sich der Prophage heraus und startet den lytischen Zyklus.
Lytischer Zyklus
- Phagen-DNA bleibt frei in der Zelle
- sofortige Vermehrung des Virus
- Wirtszelle platzt (Lyse) und stirbt
- schnelle Ausbreitung
Lysogener Zyklus
- Phagen-DNA wird ins Bakterienchromosom eingebaut (Prophage)
- Vermehrung zusammen mit dem Wirt bei jeder Teilung
- Wirtszelle ĂŒberlebt vorerst
- Wechsel in den lytischen Zyklus durch Stress möglich
đ§ââïž Viren bei Menschen und Tieren
Viren von Tieren und Menschen vermehren sich nach demselben Grundprinzip, mit kleinen Unterschieden: Sie gelangen meist als Ganzes in die Zelle (durch EinstĂŒlpung der Membran oder Verschmelzung ihrer HĂŒlle mit der Zellmembran). BehĂŒllte Viren verlassen die Zelle oft durch Knospung â sie nehmen dabei ein StĂŒck Zellmembran als neue HĂŒlle mit, ohne dass die Zelle sofort platzt.
Ein wichtiger Sonderfall sind Retroviren wie HIV: Ihre Erbinformation ist RNA. Mit dem Enzym Reverse Transkriptase schreiben sie die RNA in DNA um, die dann â Ă€hnlich wie beim lysogenen Zyklus â in das Erbgut der Wirtszelle eingebaut wird (vgl. HIV/AIDS in der Humanbiologie). Gegen Viren helfen Impfungen und teilweise antivirale Medikamente, aber keine Antibiotika.
đ Virus und Bakterium im Vergleich
| Merkmal | Virus | Bakterium |
|---|---|---|
| Grösse | ca. 20â300 nm | ca. 1â5 ”m |
| Bau | keine Zelle: NukleinsĂ€ure + Kapsid (evtl. HĂŒlle) | Zelle mit Membran, Cytoplasma, Ribosomen, Zellwand |
| Erbinformation | DNA oder RNA | DNA (Chromosom und Plasmide) |
| Stoffwechsel | keiner | eigener Stoffwechsel |
| Vermehrung | nur in einer Wirtszelle | selbststÀndig durch Zweiteilung |
| Antibiotika | wirkungslos | wirksam (ausser bei Resistenz) |
| Schutz | Impfung, antivirale Mittel | Hygiene, Antibiotika, teils Impfung |
đ Wichtige Begriffe
- Virion
- vollstÀndiges, infektiöses Viruspartikel ausserhalb der Zelle.
- Kapsid
- ProteinhĂŒlle, welche die virale NukleinsĂ€ure umschliesst.
- Bakteriophage
- Virus, das Bakterien befÀllt.
- lytischer Zyklus
- Vermehrung, die mit dem Platzen (Lyse) der Wirtszelle endet.
- lysogener Zyklus
- Phagen-DNA wird als Prophage ins Wirtschromosom eingebaut und mit vermehrt.
- Prophage
- in das Bakterienchromosom eingebaute Phagen-DNA.
- Retrovirus
- RNA-Virus, das seine RNA mit Reverser Transkriptase in DNA umschreibt (z. B. HIV).
đ Zusammenfassung
- Viren bestehen aus NukleinsĂ€ure (DNA oder RNA) und Kapsid, manche zusĂ€tzlich aus einer LipidhĂŒlle.
- Sie haben keinen Stoffwechsel und vermehren sich nur in Wirtszellen.
- Lytischer Zyklus: Adsorption â Injektion â Synthese â Zusammenbau â Lyse.
- Lysogener Zyklus: Einbau als Prophage, Vermehrung mit dem Wirt, spÀterer Wechsel zur Lyse möglich.
- Retroviren wie HIV schreiben RNA mit Reverser Transkriptase in DNA um.
- Antibiotika wirken nicht gegen Viren; Schutz bieten Impfungen.
â PrĂŒfungsfragen
- Beschreiben Sie den Aufbau eines Virus und nennen Sie den Unterschied zwischen behĂŒllten und unbehĂŒllten Viren.
â Lösung anzeigen
Ein Virus besteht aus NukleinsĂ€ure (DNA oder RNA) und einem Kapsid aus Proteinen. BehĂŒllte Viren besitzen zusĂ€tzlich eine LipidhĂŒlle aus der Membran der Wirtszelle mit viralen OberflĂ€chenproteinen; unbehĂŒllte Viren bestehen nur aus NukleinsĂ€ure und Kapsid.
- Nennen Sie zwei GrĂŒnde, warum Viren meist nicht als Lebewesen gelten.
â Lösung anzeigen
Sie haben keinen eigenen Stoffwechsel und keine Ribosomen, und sie können sich nicht selbststÀndig vermehren, sondern nur mit Hilfe einer Wirtszelle.
- Beschreiben Sie die Schritte des lytischen Zyklus eines Bakteriophagen.
â Lösung anzeigen
Adsorption an Rezeptoren der BakterienoberflÀche, Injektion der Phagen-DNA, Synthese von Phagen-DNA und -Proteinen mit dem Apparat der Wirtszelle, Zusammenbau neuer Phagen, Lyse der Zelle und Freisetzung der neuen Phagen.
- Worin unterscheidet sich der lysogene vom lytischen Zyklus?
â Lösung anzeigen
Im lysogenen Zyklus wird die Phagen-DNA als Prophage ins Bakterienchromosom eingebaut und bei jeder Zellteilung mit vermehrt; die Wirtszelle ĂŒberlebt vorerst. Im lytischen Zyklus vermehrt sich der Phage sofort und die Zelle platzt.
- Warum befÀllt das HI-Virus vor allem T-Helferzellen und nicht zum Beispiel Hautzellen?
â Lösung anzeigen
Die OberflÀchenproteine des Virus passen nur zu bestimmten Rezeptoren, die auf T-Helferzellen vorkommen. Zellen ohne diese Rezeptoren kann das Virus nicht befallen.
Transfer: Bakterienkultur mit Phagen
Zu einer dichten Bakterienkultur werden Phagen gegeben. Nach einer Stunde wird die trĂŒbe Kultur klar. In einer zweiten Kultur bleibt sie trĂŒb, obwohl die Bakterien nachweislich Phagen-DNA enthalten. ErklĂ€ren Sie beide Beobachtungen.
â Lösung anzeigen
In der ersten Kultur verlaufen lytische Zyklen: Die Bakterien platzen, die Kultur wird klar. In der zweiten Kultur verlĂ€uft ein lysogener Zyklus: Die Phagen-DNA ist als Prophage eingebaut, die Bakterien leben und teilen sich weiter, die Kultur bleibt trĂŒb. Unter Stress (z. B. UV-Licht) könnten auch diese Bakterien spĂ€ter lysieren.
đŹ Protisten
4 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- Bau und Lebensweise je eines heterotrophen und eines autotrophen Protisten beschreiben
đ Was sind Protisten?
Protisten sind Eukaryoten, die weder zu den Pflanzen noch zu den Pilzen oder Tieren gehören â meist Einzeller. In dieser einen Zelle mĂŒssen alle Lebensaufgaben erledigt werden: Bewegung, Nahrungsaufnahme, Verdauung, Ausscheidung, Wasserhaushalt und Fortpflanzung. DafĂŒr besitzen Protisten spezialisierte Zellbestandteile, die wie «Organe» einer einzigen Zelle wirken.
Die Gruppe ist sehr vielfĂ€ltig: Heterotrophe Protisten wie Pantoffeltierchen oder Amöben fressen Bakterien und andere Kleinstlebewesen; autotrophe Protisten wie einzellige GrĂŒnalgen oder Kieselalgen betreiben Photosynthese. Einige Protisten sind Parasiten â etwa der Malaria-Erreger Plasmodium. In Seen und Meeren bilden autotrophe Protisten einen grossen Teil des Phytoplanktons und damit die Basis der Nahrungsnetze.
FĂŒr die SMP lernst du je ein typisches Beispiel genauer kennen: das Pantoffeltierchen als heterotrophen und Chlamydomonas als autotrophen Protisten. Beide leben im SĂŒsswasser â zum Beispiel in einem TĂŒmpel oder Gartenteich.
đ„ż Heterotroph: das Pantoffeltierchen (Paramecium)
Das Pantoffeltierchen ist etwa 0,1â0,3 mm lang und damit gerade noch von Auge als PĂŒnktchen erkennbar. Seine Zelle wird durch eine feste, elastische Aussenschicht (Pellicula) in Form gehalten â daher die typische Pantoffelform. Die ganze OberflĂ€che ist mit tausenden kurzen Wimpern (Cilien) besetzt, die rhythmisch schlagen: Das Tier schwimmt schraubenförmig und kann rĂŒckwĂ€rts ausweichen.
- Nahrungsaufnahme: Wimpern in der Mundbucht strudeln Bakterien zum Zellmund.
- Verdauung: Dort wird die Nahrung in eine Nahrungsvakuole eingeschlossen, die durch die Zelle wandert; Enzyme verdauen den Inhalt, die NĂ€hrstoffe gelangen ins Cytoplasma.
- Ausscheidung: Unverdauliche Reste werden am Zellafter ausgeschieden.
- Wasserhaushalt: Weil das Zellinnere mehr gelöste Teilchen enthĂ€lt als das SĂŒsswasser, strömt stĂ€ndig Wasser durch Osmose ein. Zwei pulsierende Vakuolen sammeln dieses Wasser und pumpen es unter Energieaufwand wieder hinaus â sonst wĂŒrde die Zelle platzen.
- Steuerung und Fortpflanzung: Der Grosskern (Makronukleus) steuert den Stoffwechsel, der Kleinkern (Mikronukleus) dient der Fortpflanzung. Pantoffeltierchen vermehren sich durch Querteilung; bei der Konjugation tauschen zwei Tiere Erbmaterial aus.

đą Autotroph: die GrĂŒnalge Chlamydomonas
Chlamydomonas ist eine einzellige GrĂŒnalge von nur etwa 10 ”m LĂ€nge. Sie ist von einer Zellwand umgeben und schwimmt mit zwei Geisseln am Vorderende. Den grössten Teil der Zelle fĂŒllt ein einziger, becherförmiger Chloroplast, in dem die Photosynthese stattfindet. Darin liegt das Pyrenoid, ein Bereich, in dem StĂ€rke als Reservestoff gebildet wird.
Am Rand des Chloroplasten sitzt ein roter Augenfleck (Stigma). Er nimmt die Richtung des Lichts wahr, sodass die Alge gezielt zum Licht schwimmen kann (Phototaxis) â dort, wo sie am meisten Photosynthese betreiben kann. Wie beim Pantoffeltierchen pumpen pulsierende Vakuolen ĂŒberschĂŒssiges Wasser hinaus. Der Zellkern liegt in der Mitte. Chlamydomonas vermehrt sich meist ungeschlechtlich durch Teilung; bei ungĂŒnstigen Bedingungen auch geschlechtlich.
GrĂŒnalgen wie Chlamydomonas sind evolutionĂ€r besonders interessant: Sie besitzen dieselben Chlorophylle, StĂ€rke und Cellulose wie die Landpflanzen â die Pflanzen stammen von GrĂŒnalgen ab.

đ Pantoffeltierchen und Chlamydomonas im Vergleich
| Merkmal | Pantoffeltierchen (heterotroph) | Chlamydomonas (autotroph) |
|---|---|---|
| Grösse | ca. 0,1â0,3 mm | ca. 10 ”m |
| Fortbewegung | tausende Wimpern (Cilien) | zwei Geisseln |
| ErnÀhrung | frisst Bakterien; Zellmund und Nahrungsvakuolen | Photosynthese im becherförmigen Chloroplasten |
| HĂŒlle | Pellicula, keine Zellwand | Zellwand |
| Reizaufnahme | reagiert auf BerĂŒhrung und Chemikalien | Augenfleck fĂŒr Licht (Phototaxis) |
| Wasserhaushalt | pulsierende Vakuolen | pulsierende Vakuolen |
| Kerne | Gross- und Kleinkern | ein Zellkern |
| Reservestoff | â | StĂ€rke (Pyrenoid) |
đ Wichtige Begriffe
- Protist
- meist einzelliger Eukaryot, der weder Pflanze, Pilz noch Tier ist.
- Cilien (Wimpern)
- kurze, zahlreiche bewegliche ZellfortsĂ€tze fĂŒr Fortbewegung und Nahrungsstrudel.
- Geissel
- langer, peitschenartiger Zellfortsatz zur Fortbewegung.
- Nahrungsvakuole
- membranumhĂŒlltes BlĂ€schen, in dem aufgenommene Nahrung verdaut wird.
- pulsierende Vakuole
- pumpt osmotisch eingeströmtes Wasser aus der Zelle (Osmoregulation).
- Augenfleck
- lichtempfindliche Struktur, mit der eine Alge die Lichtrichtung erkennt.
- Phototaxis
- gerichtete Bewegung zum Licht hin (oder davon weg).
- mixotroph
- kann sich sowohl autotroph als auch heterotroph ernÀhren.
đ Zusammenfassung
- Protisten sind meist einzellige Eukaryoten; eine Zelle erfĂŒllt alle Lebensfunktionen.
- Pantoffeltierchen: heterotroph, Wimpern, Zellmund, Nahrungsvakuolen, Zellafter, Gross- und Kleinkern.
- Chlamydomonas: autotroph, zwei Geisseln, becherförmiger Chloroplast, Pyrenoid, Augenfleck.
- Pulsierende Vakuolen schĂŒtzen SĂŒsswasser-Einzeller vor dem Platzen durch Osmose.
- Autotrophe Protisten sind wichtige Produzenten im Phytoplankton; Pflanzen stammen von GrĂŒnalgen ab.
â PrĂŒfungsfragen
- Beschreiben Sie den Weg der Nahrung beim Pantoffeltierchen.
â Lösung anzeigen
Wimpern strudeln Bakterien in die Mundbucht zum Zellmund. Dort entsteht eine Nahrungsvakuole, die durch die Zelle wandert; Enzyme verdauen die Nahrung, NĂ€hrstoffe gelangen ins Cytoplasma. Unverdauliche Reste werden am Zellafter ausgeschieden.
- ErklÀren Sie die Funktion der pulsierenden Vakuole.
â Lösung anzeigen
Im SĂŒsswasser ist die Umgebung hypotonisch; durch Osmose strömt stĂ€ndig Wasser in die Zelle. Die pulsierende Vakuole sammelt das Wasser und pumpt es unter ATP-Verbrauch hinaus, sodass die Zelle nicht platzt.
- Welche Aufgabe hat der Augenfleck bei Chlamydomonas?
â Lösung anzeigen
Er erkennt die Richtung des Lichts. So kann die Alge mit ihren Geisseln zum Licht schwimmen (Phototaxis) und dort optimal Photosynthese betreiben.
- Nennen Sie je zwei Merkmale, an denen man erkennt, dass das Pantoffeltierchen heterotroph und Chlamydomonas autotroph ist.
â Lösung anzeigen
Pantoffeltierchen: Zellmund und Nahrungsvakuolen, keine Chloroplasten. Chlamydomonas: Chloroplast mit Chlorophyll und Pyrenoid zur StÀrkebildung, Augenfleck zur Lichtorientierung.
- Was unterscheidet die Aufgaben von Gross- und Kleinkern beim Pantoffeltierchen?
â Lösung anzeigen
Der Grosskern steuert den Stoffwechsel und die laufenden Zellfunktionen; der Kleinkern ist fĂŒr die Fortpflanzung und den Austausch von Erbmaterial bei der Konjugation zustĂ€ndig.
Transfer: Pantoffeltierchen im Salzwasser
Pantoffeltierchen werden aus Teichwasser in eine leicht salzhaltige Lösung gebracht. Die pulsierenden Vakuolen ziehen sich danach deutlich seltener zusammen. ErklÀren Sie die Beobachtung.
â Lösung anzeigen
Im Salzwasser ist der Konzentrationsunterschied zwischen Zellinnerem und Umgebung kleiner. Es strömt deshalb weniger Wasser durch Osmose in die Zelle, und die pulsierenden Vakuolen mĂŒssen weniger Wasser hinauspumpen â sie pulsieren seltener.
đ Pilze
5 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- Bau und Lebenszyklus eines StÀnderpilzes beschreiben
- die Bedeutung der Pilze als Symbionten (Mykorrhiza), Parasiten und Destruenten erklÀren
đ Bau eines StĂ€nderpilzes
Was wir im Wald als «Pilz» sammeln, ist nur ein kleiner Teil des Lebewesens: der Fruchtkörper. Der eigentliche Pilz lebt unsichtbar im Boden oder im Holz. Er besteht aus feinen, verzweigten ZellfÀden, den Hyphen. Die Gesamtheit aller Hyphen bildet ein dichtes Geflecht, das Myzel. Ein Myzel kann viele Quadratmeter gross und jahrzehntealt werden.
Der Fruchtkörper eines StĂ€nderpilzes (z. B. Steinpilz, Champignon, Fliegenpilz) besteht aus Stiel und Hut. Auf der Hutunterseite liegen Lamellen (BlĂ€tter) oder Röhren. Sie tragen die sporenbildende Schicht mit den StĂ€ndern (Basidien) â keulenförmigen Zellen, an denen je vier Sporen entstehen. Davon hat die Gruppe ihren Namen. Lamellen und Röhren vergrössern die OberflĂ€che, auf der Sporen gebildet werden: Ein einziger Fruchtkörper kann Milliarden Sporen freisetzen.
Pilze sind heterotroph. Sie scheiden Verdauungsenzyme in ihre Umgebung aus, bauen organische Stoffe ausserhalb ihrer Zellen ab und nehmen die gelösten Bausteine durch die Hyphenwand auf (Absorption). Ihre Zellwand besteht aus Chitin, als Reservestoff speichern sie Glykogen â wie Tiere und nicht StĂ€rke wie Pflanzen.


đ Lebenszyklus eines StĂ€nderpilzes
- Spore keimt: Eine haploide Basidiospore (n) landet auf geeignetem Boden und keimt zu einem primÀren Myzel mit haploiden Zellkernen aus.
- Verschmelzung der Hyphen: Treffen zwei Myzelien verschiedener Kreuzungstypen aufeinander, verschmelzen ihre Hyphen (Plasmogamie). Die Kerne verschmelzen dabei nicht: Es entsteht ein sekundÀres Myzel mit zwei verschiedenen haploiden Kernen pro Zelle (Paarkernphase, n + n).
- Wachstum und Fruchtkörper: Das Paarkern-Myzel wĂ€chst oft jahrelang im Boden. Bei gĂŒnstiger Witterung (Feuchtigkeit, Temperatur) bildet es aus dicht gepackten Hyphen den Fruchtkörper.
- Kernverschmelzung in der Basidie: In den Basidien an den Lamellen verschmelzen die beiden Kerne endlich (Karyogamie). Es entsteht ein diploider Kern (2n) â das einzige diploide Stadium im ganzen Zyklus.
- Meiose und Sporenbildung: Sofort danach folgt die Meiose: Es entstehen vier haploide Kerne, die in vier Basidiosporen wandern. Die reifen Sporen fallen ab und werden vom Wind verbreitet â der Zyklus beginnt von vorn.
đČ Bedeutung der Pilze
Symbionten â die Mykorrhiza: Rund 80â90 % aller Landpflanzen leben in einer Symbiose mit Pilzen. Bei der Mykorrhiza («Pilzwurzel») umspinnen oder durchdringen Pilzhyphen die feinen Wurzeln. Das riesige Hyphennetz vergrössert die AufnahmeflĂ€che der Wurzeln enorm: Der Pilz liefert der Pflanze Wasser und Mineralstoffe (vor allem Phosphat und Stickstoff), die Pflanze gibt dem Pilz Zucker aus der Photosynthese. Viele Speisepilze wie Steinpilz oder Eierschwamm wachsen deshalb nur bei bestimmten BĂ€umen (z. B. Fichte, Buche) und lassen sich kaum zĂŒchten. Eine weitere Symbiose sind die Flechten: Pilz und Alge bzw. Cyanobakterium bilden zusammen einen Organismus.
Parasiten: Manche Pilze befallen lebende Organismen. Der Hallimasch dringt in Baumwurzeln ein und kann ganze BÀume zum Absterben bringen. Mehltau- und Rostpilze schÀdigen Kulturpflanzen. Beim Menschen verursachen Pilze zum Beispiel Fusspilz. In der Schweiz bedroht das Eschentriebsterben, ausgelöst durch einen eingeschleppten Pilz, die EschenbestÀnde.
Destruenten: Pilze sind die wichtigsten Zersetzer im Wald. Nur sie können Lignin, den Holzstoff, wirksam abbauen. Ohne Pilze wĂŒrden tote BĂ€ume und Laub kaum verrotten, und die darin gebundenen NĂ€hrstoffe kĂ€men nicht in den Kreislauf zurĂŒck.

đ Die drei Rollen der Pilze
| Rolle | Beispiel | Was geschieht? |
|---|---|---|
| Symbiont | Mykorrhiza (SteinpilzâFichte), Flechten | Pilz liefert Wasser und Mineralstoffe, Partner liefert Zucker |
| Parasit | Hallimasch, Mehltau, Fusspilz, Eschentriebsterben | Pilz entzieht einem lebenden Wirt NÀhrstoffe und schÀdigt ihn |
| Destruent | Holz- und Laubzersetzer, Schimmelpilze | Abbau toter Biomasse, auch Lignin; NĂ€hrstoffe werden frei |
đ Wichtige Begriffe
- Hyphe
- fadenförmige Zellreihe eines Pilzes.
- Myzel
- Geflecht aus allen Hyphen; der eigentliche Pilzkörper.
- Fruchtkörper
- oberirdischer Teil aus dicht gepackten Hyphen, dient der Sporenbildung.
- Basidie (StÀnder)
- keulenförmige Zelle an den Lamellen, an der nach Kernverschmelzung und Meiose vier Sporen entstehen.
- Paarkernphase
- Stadium mit zwei getrennten haploiden Kernen pro Zelle (n + n).
- Mykorrhiza
- Symbiose zwischen Pilzhyphen und Pflanzenwurzeln.
- Absorption
- Aufnahme gelöster NÀhrstoffe durch die ZelloberflÀche nach Verdauung ausserhalb der Zelle.
đ Zusammenfassung
- Der Pilz besteht aus Hyphen, die das Myzel bilden; der Fruchtkörper dient nur der Fortpflanzung.
- Pilze sind heterotroph, verdauen ausserhalb der Zelle und haben ChitinzellwÀnde.
- Lebenszyklus: Spore â primĂ€res Myzel â Paarkern-Myzel â Fruchtkörper â Kernverschmelzung in der Basidie â Meiose â 4 Sporen.
- Mykorrhiza: Pilz gibt Wasser und Mineralstoffe, Pflanze gibt Zucker.
- Pilze sind auch Parasiten (Hallimasch, Fusspilz) und die wichtigsten Holzzersetzer.
â PrĂŒfungsfragen
- Warum ist der Fruchtkörper nicht «der Pilz»?
â Lösung anzeigen
Der eigentliche Pilz ist das Myzel aus Hyphen im Boden oder Holz, das NÀhrstoffe aufnimmt und lange lebt. Der Fruchtkörper ist nur ein kurzlebiges Organ zur Bildung und Verbreitung der Sporen.
- Wo und wann wird beim StÀnderpilz das diploide Stadium erreicht, und was folgt darauf?
â Lösung anzeigen
In den Basidien an den Lamellen verschmelzen die beiden haploiden Kerne zu einem diploiden Kern. Unmittelbar danach folgt die Meiose, aus der vier haploide Basidiosporen hervorgehen.
- ErklÀren Sie, warum beide Partner von der Mykorrhiza profitieren.
â Lösung anzeigen
Das Hyphennetz vergrössert die AufnahmeflÀche: Der Pilz versorgt die Pflanze mit Wasser und Mineralstoffen wie Phosphat und Stickstoff. Die Pflanze liefert dem heterotrophen Pilz Zucker aus der Photosynthese.
- Warum lassen sich Steinpilze kaum auf Strohballen zĂŒchten, Champignons aber schon?
â Lösung anzeigen
Der Steinpilz ist ein Mykorrhizapilz und braucht lebende Baumwurzeln als Partner. Der Champignon ist ein Destruent, der totes organisches Material abbaut, und kann deshalb auf Substrat wie Stroh oder Mist wachsen.
- Nennen Sie zwei Merkmale, die Pilze mit Tieren gemeinsam haben, und eines, das sie unterscheidet.
â Lösung anzeigen
Gemeinsam: heterotrophe ErnÀhrung, Glykogen als Reservestoff (auch Chitin kommt bei Insekten vor). Unterschied: Pilze besitzen eine Zellwand und nehmen Nahrung durch Absorption auf, Tiere haben keine Zellwand und nehmen Nahrung auf und verdauen sie innen.
Transfer: Fichtenforst nach Fungizid
In einem Fichtenforst wird versehentlich ein Mittel gegen Pilze in den Boden gebracht. Die BÀume wachsen danach deutlich schlechter, obwohl sie selbst nicht geschÀdigt wurden. ErklÀren Sie.
â Lösung anzeigen
Das Fungizid tötet die Mykorrhizapilze. Ohne das Hyphennetz ist die AufnahmeflÀche der Wurzeln viel kleiner; die Fichten erhalten weniger Wasser, Phosphat und Stickstoff und wachsen schlechter. Zudem fehlen Destruenten, sodass weniger NÀhrstoffe aus dem Nadelstreu freigesetzt werden.
đż Pflanzen
6 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die Gruppen Algen, Moose, Farnpflanzen, Nackt- und Bedecktsamer (einkeimblÀttrige und zweikeimblÀttrige) unterscheiden
- Bau und Lebensweise der Samenpflanzen beschreiben (Leitgewebe, BlĂŒten, Samen, FrĂŒchte)
đ Vom Wasser aufs Land: die Pflanzengruppen
Die Pflanzengruppen lassen sich wie eine Geschichte der Eroberung des Landes lesen. Algen leben im Wasser; ihr Körper (Thallus) hat keine echten Wurzeln, StĂ€ngel oder BlĂ€tter und kein Leitgewebe â das Wasser trĂ€gt und versorgt sie. Moose waren unter den ersten Landpflanzen. Sie haben noch kein Leitgewebe und keine echten Wurzeln (nur HaftfĂ€den, Rhizoide) und bleiben deshalb klein und an feuchte Orte gebunden.
Farnpflanzen (Farne, Schachtelhalme, BĂ€rlappe) besitzen als erste Leitgewebe und echte Wurzeln; sie können deshalb gross werden â in der Karbonzeit bildeten baumgrosse Farne ganze WĂ€lder. Moose und Farne vermehren sich aber noch mit Sporen, und fĂŒr die Befruchtung mĂŒssen die Spermien in einem Wasserfilm zur Eizelle schwimmen.
Erst die Samenpflanzen sind vollstĂ€ndig vom Wasser unabhĂ€ngig: Der Pollen bringt die mĂ€nnlichen Keimzellen durch die Luft zur Eizelle, und der Samen schĂŒtzt den Embryo und versorgt ihn mit NĂ€hrstoffen. Bei den Nacktsamern (z. B. Fichte, Föhre, Arve, LĂ€rche) liegen die Samenanlagen offen auf den Schuppen der Zapfen. Bei den Bedecktsamern (BlĂŒtenpflanzen) sind sie in einem Fruchtknoten eingeschlossen, aus dem spĂ€ter die Frucht wird.
đ Die Pflanzengruppen im Vergleich
| Gruppe | Leitgewebe / Wurzeln | Verbreitung durch | Befruchtung | Dominante Generation | Beispiele |
|---|---|---|---|---|---|
| Algen | nein / nein | Sporen, Zellteilung | im Wasser | je nach Art | Meersalat, Braunalgen, Armleuchteralgen |
| Moose | nein / nur Rhizoide | Sporen | braucht Wasser (Spermien schwimmen) | Gametophyt (grĂŒne Moospflanze) | Torfmoos, Frauenhaarmoos |
| Farnpflanzen | ja / ja | Sporen | braucht Wasser (Spermien schwimmen) | Sporophyt (Farnwedel) | Wurmfarn, Adlerfarn, Schachtelhalm |
| Nacktsamer | ja / ja | Samen (offen auf Zapfenschuppen) | unabhÀngig von Wasser (Pollen, meist Wind) | Sporophyt | Fichte, Föhre, Arve, LÀrche |
| Bedecktsamer | ja / ja | Samen in FrĂŒchten | unabhĂ€ngig von Wasser (Pollen, Wind oder Tiere) | Sporophyt | Buche, Enzian, Weizen, Apfelbaum |
đ Generationswechsel bei Moos und Farn
Bei allen Landpflanzen wechseln sich zwei Generationen ab: der haploide Gametophyt (bildet Keimzellen) und der diploide Sporophyt (bildet durch Meiose Sporen). Bei Moos und Farn ist unterschiedlich, welche Generation die «eigentliche» Pflanze ist:
Moos
- Die grĂŒne Moospflanze ist der Gametophyt (haploid).
- Spermien schwimmen bei Regen zur Eizelle.
- Aus der Zygote wÀchst der Sporophyt: ein Stiel mit Sporenkapsel, der auf der Moospflanze sitzt und von ihr ernÀhrt wird.
- In der Kapsel entstehen durch Meiose Sporen, die zu neuen Moospflanzen keimen.
Farn
- Die grosse Farnpflanze mit Wedeln ist der Sporophyt (diploid).
- An der Blattunterseite bilden SporenbehÀlter durch Meiose Sporen.
- Eine Spore keimt zum winzigen, herzförmigen Vorkeim (Prothallium) = Gametophyt.
- Auf dem Vorkeim schwimmen Spermien zur Eizelle; aus der Zygote wÀchst ein neuer Farn.

đ± Bau der Samenpflanzen: Leitgewebe
Samenpflanzen gliedern sich in Wurzel, Spross und BlĂ€tter. Damit alle Teile versorgt werden, durchziehen zwei Leitgewebe die ganze Pflanze, gebĂŒndelt in LeitbĂŒndeln:
- Xylem (Holzteil): leitet Wasser und Mineralstoffe von den Wurzeln nach oben. Es besteht aus toten, verholzten Röhren (GefÀsse). Angetrieben wird der Strom vor allem durch den Transpirationssog: An den BlÀttern verdunstet Wasser durch die Spaltöffnungen und zieht die WassersÀule nach.
- Phloem (Siebteil): leitet die in der Photosynthese gebildeten Zucker (vor allem Saccharose) von den BlĂ€ttern in alle Teile, die sie verbrauchen oder speichern â Wurzeln, FrĂŒchte, Knospen. Es besteht aus lebenden Siebröhren.
đž BlĂŒte, BestĂ€ubung und Befruchtung
Die BlĂŒte der Bedecktsamer ist ein Kurzspross mit umgewandelten BlĂ€ttern. Von aussen nach innen: KelchblĂ€tter (schĂŒtzen die Knospe), KronblĂ€tter (locken oft Insekten an), StaubblĂ€tter (mĂ€nnlich; im Staubbeutel entsteht der Pollen) und in der Mitte das Fruchtblatt bzw. der Stempel (weiblich) mit Narbe, Griffel und Fruchtknoten, in dem die Samenanlagen mit den Eizellen liegen.
- BestĂ€ubung: Pollen gelangt auf die Narbe â durch Wind (GrĂ€ser, Hasel) oder durch Tiere wie Bienen, die Nektar suchen.
- Pollenschlauch: Das Pollenkorn keimt und treibt einen Pollenschlauch durch den Griffel bis zur Samenanlage.
- Befruchtung: Eine Spermazelle verschmilzt mit der Eizelle â Zygote (Embryo). Eine zweite verschmilzt mit einer weiteren Zelle â NĂ€hrgewebe (doppelte Befruchtung).
- Samen und Frucht: Aus der Samenanlage wird der Samen (Embryo, NĂ€hrgewebe, Samenschale), aus dem Fruchtknoten die Frucht, welche die Samen umschliesst.
- Verbreitung: FrĂŒchte und Samen werden durch Wind (Löwenzahn, Ahorn), Tiere (Kirsche wird gefressen, Klette haftet im Fell) oder die Pflanze selbst (Springkraut) verbreitet.
đ EinkeimblĂ€ttrige und ZweikeimblĂ€ttrige
| Merkmal | EinkeimblÀttrige | ZweikeimblÀttrige |
|---|---|---|
| KeimblÀtter | eines | zwei |
| Blattadern | parallel | netzartig verzweigt |
| LeitbĂŒndel im StĂ€ngel | zerstreut | ringförmig angeordnet |
| BlĂŒtenteile | meist 3 oder Vielfache | meist 4 oder 5 oder Vielfache |
| Wurzel | BĂŒschelwurzeln | meist Pfahlwurzel |
| Dickenwachstum (Holz) | fehlt meist | bei BÀumen und StrÀuchern vorhanden |
| Beispiele | GrÀser, Weizen, Mais, Tulpe, Orchideen | Bohne, Rose, Buche, Löwenzahn, Enzian |
đ Wichtige Begriffe
- Leitgewebe
- Gewebe fĂŒr den Stofftransport: Xylem (Wasser) und Phloem (Zucker).
- Gametophyt
- haploide Generation, die Keimzellen bildet.
- Sporophyt
- diploide Generation, die durch Meiose Sporen bildet.
- Prothallium
- kleiner Vorkeim des Farns; dessen Gametophyt.
- BestÀubung
- Ăbertragung von Pollen auf die Narbe.
- Befruchtung
- Verschmelzung von mÀnnlicher und weiblicher Keimzelle.
- Samen
- entsteht aus der Samenanlage: Embryo, NĂ€hrgewebe, Samenschale.
- Frucht
- entsteht aus dem Fruchtknoten und umschliesst die Samen.
đ Zusammenfassung
- Algen und Moose haben kein Leitgewebe; Farne, Nackt- und Bedecktsamer schon.
- Moose und Farne verbreiten sich durch Sporen und brauchen Wasser fĂŒr die Befruchtung.
- Bei Moosen dominiert der Gametophyt, bei Farnen und Samenpflanzen der Sporophyt.
- Samenpflanzen sind dank Pollen und Samen unabhÀngig vom Wasser; Bedecktsamer schliessen die Samenanlagen im Fruchtknoten ein.
- Xylem leitet Wasser nach oben, Phloem verteilt Zucker.
- BlĂŒte â BestĂ€ubung â Befruchtung â Samen und Frucht â Verbreitung.
â PrĂŒfungsfragen
- Warum werden Moose nie so gross wie BĂ€ume?
â Lösung anzeigen
Moose haben kein Leitgewebe und keine echten Wurzeln. Wasser und Mineralstoffe verteilen sich nur ĂŒber kurze Strecken von Zelle zu Zelle; zudem fehlt verholztes StĂŒtzgewebe.
- Welche zwei «Erfindungen» machten die Samenpflanzen bei der Fortpflanzung unabhÀngig vom Wasser?
â Lösung anzeigen
Der Pollen, der die mĂ€nnlichen Keimzellen durch die Luft transportiert, und der Samen, der den Embryo vor Austrocknung schĂŒtzt und mit NĂ€hrstoffen versorgt.
- Unterscheiden Sie Nacktsamer und Bedecktsamer.
â Lösung anzeigen
Bei Nacktsamern liegen die Samenanlagen frei auf den Zapfenschuppen; es entstehen keine FrĂŒchte. Bei Bedecktsamern sind die Samenanlagen im Fruchtknoten eingeschlossen; daraus entsteht eine Frucht.
- Eine Pflanze hat BlĂ€tter mit parallelen Adern und BlĂŒten mit sechs BlĂŒtenblĂ€ttern. Ordnen Sie sie zu.
â Lösung anzeigen
EinkeimblĂ€ttrige Pflanze: Parallelnervatur und BlĂŒtenteile in Dreizahl bzw. Vielfachen davon (z. B. Tulpe oder Lilie).
- Beschreiben Sie die Aufgaben von Xylem und Phloem.
â Lösung anzeigen
Das Xylem leitet Wasser und gelöste Mineralstoffe von den Wurzeln nach oben, angetrieben vor allem durch die Transpiration. Das Phloem transportiert Zucker aus der Photosynthese von den BlÀttern zu Orten des Verbrauchs oder der Speicherung.
- Warum ist die grĂŒne Moospflanze haploid, die grĂŒne Farnpflanze aber diploid?
â Lösung anzeigen
Beim Moos ist der Gametophyt die dominante, grĂŒne Generation; beim Farn ist es der Sporophyt. Der Gametophyt ist haploid, der Sporophyt diploid.
Transfer: Apfel und Apfelkern
Welche Teile eines Apfels sind Frucht, welche Samen? Aus welchen Teilen der BlĂŒte sind sie entstanden? Warum trĂ€gt ein Apfelbaum ohne Bienen kaum FrĂŒchte?
â Lösung anzeigen
Die Kerne sind die Samen; sie entstehen aus den Samenanlagen. Das KerngehĂ€use geht auf den Fruchtknoten zurĂŒck, das Fruchtfleisch zum grossen Teil auf den BlĂŒtenboden, der den Fruchtknoten umwĂ€chst (Scheinfrucht). Ohne Bienen findet kaum BestĂ€ubung statt; ohne BestĂ€ubung keine Befruchtung und damit keine Samen- und Fruchtbildung.
đŸ Tiere
7 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die Hauptmerkmale der Gruppen Nesseltiere, RingelwĂŒrmer, Arthropoden und Chordatiere beschreiben
- die Hauptmerkmale der fĂŒnf Wirbeltierklassen beschreiben
đ Vier BauplĂ€ne
Nesseltiere (SĂŒsswasserpolyp Hydra, Quallen, Korallen) gehören zu den einfachsten vielzelligen Tieren. Ihr Körper ist radiĂ€rsymmetrisch und besteht aus nur zwei Zellschichten (aussen Ektoderm, innen Entoderm). Sie besitzen einen sackförmigen Darm (Gastralraum) mit nur einer Ăffnung, die zugleich Mund und After ist. Die Fangarme tragen Nesselzellen, die beim BerĂŒhren Gift und FĂ€den in die Beute schiessen. Ein einfaches Nervennetz durchzieht den Körper; ein Gehirn fehlt.
RingelwĂŒrmer wie der Regenwurm sind bilateralsymmetrisch und deutlich höher organisiert. Ihr Körper ist in viele gleichartige Segmente gegliedert â aussen als Ringe sichtbar, innen wiederholen sich Organe. Ein Hautmuskelschlauch aus Ring- und LĂ€ngsmuskeln ermöglicht die Fortbewegung, ein durchgehender Darm mit Mund und After die Verdauung. Der Regenwurm hat ein Strickleiternervensystem, einen geschlossenen Blutkreislauf und atmet durch die feuchte Haut. Er ist Zwitter.
Arthropoden (GliederfĂŒsser) sind mit ĂŒber einer Million beschriebenen Arten die grösste Tiergruppe: Insekten, Spinnentiere, Krebstiere und TausendfĂŒsser. Typisch sind gegliederte Beine und ein Aussenskelett aus Chitin, das schĂŒtzt und stĂŒtzt, aber nicht mitwĂ€chst â deshalb mĂŒssen sich Arthropoden hĂ€uten. Ihr Körper ist segmentiert und in Abschnitte gegliedert (Insekten: Kopf, Brust, Hinterleib, sechs Beine; Spinnen: zwei Abschnitte, acht Beine). Sie haben ein Strickleiternervensystem, einen offenen Blutkreislauf und atmen â bei Insekten â mit Tracheen.
Chordatiere sind durch vier Merkmale definiert, die zumindest im Embryo auftreten: eine Chorda dorsalis (elastischer StĂŒtzstab im RĂŒcken), ein Neuralrohr auf der RĂŒckenseite (daraus wird das Zentralnervensystem), Kiemenspalten im Schlund und ein Schwanz hinter dem After. Zu den Chordatieren gehören das Lanzettfischchen und die Wirbeltiere, bei denen die Chorda im Lauf der Entwicklung durch die WirbelsĂ€ule ersetzt wird.


đ Die vier Tiergruppen im Vergleich
| Gruppe | Symmetrie | Körperbau | StĂŒtze | Nervensystem | Beispiele |
|---|---|---|---|---|---|
| Nesseltiere | radiĂ€r | 2 Zellschichten, Darm mit 1 Ăffnung, Nesselzellen | Wasserdruck im Gastralraum | Nervennetz | Hydra, Quallen, Korallen |
| RingelwĂŒrmer | bilateral | viele gleiche Segmente, Darm mit Mund und After | Hautmuskelschlauch (Hydroskelett) | Strickleiter | Regenwurm, Blutegel |
| Arthropoden | bilateral | Segmente zu Abschnitten verschmolzen, gegliederte Beine | Aussenskelett aus Chitin (HĂ€utung) | Strickleiter | Biene, Spinne, Flusskrebs |
| Chordatiere | bilateral | Chorda, Kiemenspalten, Schwanz | Chorda, bei Wirbeltieren Innenskelett | Neuralrohr auf der RĂŒckenseite | Lanzettfischchen, alle Wirbeltiere |
đđžđŠđŠ đŠ Die fĂŒnf Wirbeltierklassen
Die Wirbeltiere zeigen eine klare Abfolge der Anpassung an das Landleben: Fische leben ganz im Wasser, Amphibien sind fĂŒr die Fortpflanzung noch ans Wasser gebunden, und erst Reptilien, Vögel und SĂ€ugetiere sind dank des Amnioneis (Ei mit schĂŒtzender Fruchtblase) bzw. der Entwicklung im Mutterleib vollstĂ€ndig vom Wasser unabhĂ€ngig. Vögel und SĂ€ugetiere können zudem ihre Körpertemperatur konstant halten (gleichwarm).
| Klasse | Haut | Atmung | Herz | Körpertemperatur | Fortpflanzung | Beispiele (Schweiz) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fische | Schuppen, Schleim | Kiemen | 1 Vorhof, 1 Kammer | wechselwarm | meist Àussere Befruchtung, Eier (Laich) im Wasser | Bachforelle, Felchen, Hecht |
| Amphibien | nackt, drĂŒsenreich, feucht | Larve: Kiemen; erwachsen: Lunge und Haut | 2 Vorhöfe, 1 Kammer | wechselwarm | meist Ă€ussere Befruchtung, Laich im Wasser, Metamorphose | Grasfrosch, Erdkröte, Feuersalamander |
| Reptilien | trockene Hornschuppen | Lunge | 2 Vorhöfe, Kammer unvollstÀndig geteilt | wechselwarm | innere Befruchtung, beschalte Eier an Land (Amnion) | Zauneidechse, Kreuzotter, Ringelnatter |
| Vögel | Federn | Lunge mit LuftsÀcken | 2 Vorhöfe, 2 Kammern | gleichwarm | innere Befruchtung, Eier mit Kalkschale, Brutpflege | Steinadler, Amsel, Alpendohle |
| SĂ€ugetiere | Haare, DrĂŒsen | Lunge | 2 Vorhöfe, 2 Kammern | gleichwarm | innere Befruchtung, meist lebend geboren (Plazenta), Milch | Steinbock, Murmeltier, Rothirsch |

đ Wichtige Begriffe
- radiÀrsymmetrisch
- mehrere Symmetrieebenen durch eine Mittelachse (wie bei einem Rad).
- bilateralsymmetrisch
- eine Symmetrieebene; linke und rechte KörperhÀlfte spiegelbildlich.
- Segmentierung
- Gliederung des Körpers in hintereinander liegende, gleichartige Abschnitte.
- Aussenskelett
- feste KörperhĂŒlle (bei Arthropoden aus Chitin), erfordert HĂ€utungen.
- Chorda dorsalis
- elastischer StĂŒtzstab auf der RĂŒckenseite aller Chordatiere (zumindest im Embryo).
- Amnion
- flĂŒssigkeitsgefĂŒllte Fruchtblase um den Embryo; ermöglicht Entwicklung an Land (Reptilien, Vögel, SĂ€uger).
- gleichwarm / wechselwarm
- konstante, selbst regulierte Körpertemperatur / Körpertemperatur folgt der Umgebung.
đ Zusammenfassung
- Nesseltiere: radiĂ€r, zwei Zellschichten, Darm mit einer Ăffnung, Nesselzellen, Nervennetz.
- RingelwĂŒrmer: bilateral, gleichartige Segmente, Hautmuskelschlauch, Strickleiternervensystem.
- Arthropoden: gegliederte Beine, Chitin-Aussenskelett mit HÀutung, grösste Tiergruppe.
- Chordatiere: Chorda, dorsales Neuralrohr, Kiemenspalten, Schwanz; bei Wirbeltieren WirbelsÀule.
- Fische â Amphibien â Reptilien â Vögel/SĂ€uger: zunehmende UnabhĂ€ngigkeit vom Wasser (Lunge, Hornhaut, Amnionei).
- Nur Vögel und SÀugetiere sind gleichwarm und haben ein vollstÀndig vierkammeriges Herz.
â PrĂŒfungsfragen
- Nennen Sie die vier Grundmerkmale der Chordatiere.
â Lösung anzeigen
Chorda dorsalis, Neuralrohr auf der RĂŒckenseite, Kiemenspalten im Schlund und ein Schwanz hinter dem After â zumindest im Embryonalstadium.
- Warum mĂŒssen sich Insekten hĂ€uten, RegenwĂŒrmer aber nicht?
â Lösung anzeigen
Insekten haben ein starres Aussenskelett aus Chitin, das nicht mitwÀchst; zum Wachsen muss es abgestreift und neu gebildet werden. Der Regenwurm hat kein Aussenskelett, sondern einen dehnbaren Hautmuskelschlauch.
- Vergleichen Sie Nesseltiere und RingelwĂŒrmer in Symmetrie und Verdauungssystem.
â Lösung anzeigen
Nesseltiere sind radiĂ€rsymmetrisch und haben einen sackförmigen Darm mit nur einer Ăffnung. RingelwĂŒrmer sind bilateralsymmetrisch und haben einen durchgehenden Darm mit Mund und After.
- Warum sind Amphibien noch ans Wasser gebunden, Reptilien aber nicht?
â Lösung anzeigen
Amphibien haben eine nackte, feuchte Haut, die leicht austrocknet, und legen schalenlose Eier ins Wasser, aus denen Larven mit Kiemen schlĂŒpfen. Reptilien haben eine trockene Hornhaut, innere Befruchtung und beschalte Eier mit Amnion, die sich an Land entwickeln.
- Woran erkennen Sie, dass eine Spinne kein Insekt ist?
â Lösung anzeigen
Spinnen haben acht Beine und zwei Körperabschnitte, Insekten sechs Beine und drei Körperabschnitte (Kopf, Brust, Hinterleib). Beide sind aber Arthropoden.
Transfer: Der Wal â Fisch oder SĂ€ugetier?
Ein Wal lebt im Meer, hat eine Stromlinienform und Flossen. Er atmet an der OberflĂ€che, bringt lebende Junge zur Welt und sĂ€ugt sie. Ordnen Sie ihn zu und begrĂŒnden Sie mit mindestens drei Merkmalen aus der Tabelle.
â Lösung anzeigen
Der Wal ist ein SÀugetier: Er atmet mit Lungen (nicht Kiemen), ist gleichwarm, bringt lebende Junge zur Welt (Plazenta) und sÀugt sie mit Milch; Reste von Haaren finden sich bei einigen Arten. Stromlinienform und Flossen sind Anpassungen an das Leben im Wasser (Analogie zu den Fischen).
đ Evolutionstheorien: Lamarck, Darwin, synthetische Theorie
8 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die zentralen Aussagen von Lamarck, Darwin und der synthetischen Evolutionstheorie diskutieren
đ Vor den Evolutionstheorien
Bis ins 18. Jahrhundert ging man meist von der Konstanz der Arten aus: Jede Art sei unverĂ€ndert so erschaffen worden, wie man sie heute sieht. Carl von LinnĂ© ordnete die Arten in seinem System, ohne an ihre VerĂ€nderung zu denken. Fossilien ausgestorbener Tiere erklĂ€rte Georges Cuvier mit wiederholten Katastrophen. Doch immer mehr Funde â Fossilreihen, Ă€hnliche BauplĂ€ne, Haustierzucht â legten nahe, dass sich Arten im Lauf der Zeit verĂ€ndern.
đŠ Jean-Baptiste de Lamarck (1809)
Der französische Naturforscher Lamarck legte in seiner «Philosophie zoologique» (1809) die erste umfassende Evolutionstheorie vor. Seine Kernaussagen:
- Lebewesen haben einen inneren Drang zur Vervollkommnung und passen sich aktiv an verÀnderte Umweltbedingungen an.
- Gebrauch und Nichtgebrauch: Organe, die viel gebraucht werden, werden stĂ€rker; ungebrauchte verkĂŒmmern.
- Vererbung erworbener Eigenschaften: Die im Leben erworbenen VerÀnderungen werden an die Nachkommen weitergegeben.
Lamarcks Verdienst: Er sprach als einer der Ersten klar aus, dass Arten sich verĂ€ndern. Seine ErklĂ€rung fĂŒr den Mechanismus ist aber widerlegt: Was ein Lebewesen im Lauf seines Lebens erwirbt â trainierte Muskeln, ein gestreckter Hals, eine Narbe â, verĂ€ndert die DNA der Keimzellen nicht und wird daher nicht vererbt. August Weismann zeigte dies Ende des 19. Jahrhunderts eindrĂŒcklich: MĂ€use, denen ĂŒber viele Generationen die SchwĂ€nze abgeschnitten wurden, bekamen weiterhin Junge mit normalen SchwĂ€nzen.
đą Charles Darwin (1859)
Charles Darwin sammelte auf seiner fĂŒnfjĂ€hrigen Weltreise mit der «Beagle» (1831â1836) zahlreiche Beobachtungen, unter anderem auf den GalĂĄpagos-Inseln. 1859 veröffentlichte er «On the Origin of Species». Alfred Russel Wallace war unabhĂ€ngig zu Ă€hnlichen SchlĂŒssen gekommen. Darwins Theorie beruht auf wenigen Beobachtungen und Schlussfolgerungen:
- Ăberproduktion: Lebewesen erzeugen viel mehr Nachkommen, als ĂŒberleben können.
- VariabilitÀt: Die Individuen einer Art unterscheiden sich; ein Teil dieser Unterschiede ist erblich.
- Kampf ums Dasein: Weil Nahrung, Raum und andere Ressourcen begrenzt sind, konkurrieren die Individuen; viele sterben vor der Fortpflanzung.
- NatĂŒrliche Selektion: Individuen mit vorteilhaften Merkmalen ĂŒberleben eher und haben mehr Nachkommen («survival of the fittest» â fit heisst: gut angepasst und fortpflanzungserfolgreich, nicht «am stĂ€rksten»).
- Vererbung und Wandel: Die vorteilhaften Merkmale werden hĂ€ufiger weitergegeben; ĂŒber viele Generationen verĂ€ndern sich Populationen, es entstehen neue Arten. Alle Arten gehen auf gemeinsame Vorfahren zurĂŒck.
Darwins LĂŒcke: Er wusste nicht, woher die VariabilitĂ€t kommt und wie Merkmale vererbt werden. Die Arbeiten von Gregor Mendel (1866) blieben zu seinen Lebzeiten unbeachtet.


âïž Das Giraffenbeispiel
ErklÀrung nach Lamarck
- Giraffen strecken ihren Hals, um an hohe BlÀtter zu kommen.
- Durch den Gebrauch wird der Hals jedes Tieres im Lauf seines Lebens etwas lÀnger.
- Der erworbene lÀngere Hals wird an die Jungen vererbt.
- Ăber Generationen summiert sich die VerlĂ€ngerung.
ErklÀrung nach Darwin
- In jeder Giraffenpopulation variiert die HalslĂ€nge â erblich und zufĂ€llig.
- Wenn Nahrung knapp ist, erreichen Tiere mit lÀngerem Hals mehr BlÀtter.
- Sie ĂŒberleben eher und haben mehr Nachkommen.
- Der Anteil langhalsiger Tiere steigt von Generation zu Generation.
đ§Ź Die synthetische Evolutionstheorie
In den 1930er- und 1940er-Jahren verbanden Forscher wie Theodosius Dobzhansky, Ernst Mayr und Julian Huxley Darwins Selektionstheorie mit der Genetik (Mendels Regeln, Mutation, Rekombination) und der Populationsgenetik. Daraus entstand die synthetische Theorie, die bis heute die Grundlage der Evolutionsbiologie bildet.
Ihre Kernaussage: Evolution ist die VerĂ€nderung der AllelhĂ€ufigkeiten im Genpool einer Population ĂŒber Generationen. Die VariabilitĂ€t entsteht durch Mutation und Rekombination; die HĂ€ufigkeiten verĂ€ndern sich durch Selektion, Gendrift und Migration; Isolation trennt Genpools und fĂŒhrt zur Bildung neuer Arten (siehe Thema 9). Die Einheit der Evolution ist also nicht das Individuum, sondern die Population.
đ Die drei Theorien im Vergleich
| Frage | Lamarck | Darwin | Synthetische Theorie |
|---|---|---|---|
| VerÀndern sich Arten? | ja | ja | ja |
| Woher kommen die Unterschiede? | gezielte Anpassung durch Gebrauch | zufÀllige erbliche VariabilitÀt (Ursache unbekannt) | Mutation und Rekombination |
| Was bewirkt den Wandel? | Vererbung erworbener Eigenschaften | natĂŒrliche Selektion | Selektion, Gendrift, Migration, Isolation |
| Was verÀndert sich? | das einzelne Lebewesen | die Population | die AllelhÀufigkeiten im Genpool |
| Stand heute | Mechanismus widerlegt | bestÀtigt, aber ohne Genetik | Grundlage der modernen Biologie |
đ Wichtige Begriffe
- Konstanz der Arten
- Vorstellung, dass Arten unverÀnderlich sind.
- Vererbung erworbener Eigenschaften
- Lamarcks widerlegte Annahme, im Leben erworbene Merkmale wĂŒrden vererbt.
- natĂŒrliche Selektion
- unterschiedlicher Fortpflanzungserfolg verschiedener Varianten in einer Umwelt.
- Fitness
- Fortpflanzungserfolg eines Individuums im Vergleich zu anderen.
- Population
- alle Individuen einer Art in einem Gebiet, die sich miteinander fortpflanzen können.
- Genpool
- Gesamtheit aller Allele einer Population.
đ Zusammenfassung
- Lamarck: Gebrauch/Nichtgebrauch und Vererbung erworbener Eigenschaften â widerlegt.
- Darwin: Ăberproduktion, VariabilitĂ€t, Kampf ums Dasein, natĂŒrliche Selektion, gemeinsame Abstammung.
- Darwin kannte die Ursache der VariabilitÀt und die Vererbungsregeln noch nicht.
- Synthetische Theorie: Darwin + Genetik + Populationsgenetik.
- Evolution = VerÀnderung der AllelhÀufigkeiten im Genpool einer Population.
â PrĂŒfungsfragen
- Nennen Sie die drei Kernaussagen Lamarcks.
â Lösung anzeigen
Innerer Drang zur Vervollkommnung bzw. aktive Anpassung; Gebrauch stĂ€rkt Organe, Nichtgebrauch lĂ€sst sie verkĂŒmmern; erworbene Eigenschaften werden vererbt.
- Warum ist die Vererbung erworbener Eigenschaften nach heutigem Wissen nicht möglich?
â Lösung anzeigen
Vererbt wird die DNA der Keimzellen. VerÀnderungen an Körperzellen, etwa trainierte Muskeln, verÀndern diese DNA nicht und können daher nicht an die Nachkommen weitergegeben werden.
- Was bedeutet «survival of the fittest» bei Darwin?
â Lösung anzeigen
Es ĂŒberleben und vermehren sich vor allem die am besten an ihre Umwelt angepassten Individuen. «Fit» bedeutet Fortpflanzungserfolg, nicht körperliche StĂ€rke.
- Welche LĂŒcke in Darwins Theorie schloss die synthetische Theorie?
â Lösung anzeigen
Darwin konnte nicht erklĂ€ren, woher die erbliche VariabilitĂ€t stammt und wie Merkmale vererbt werden. Die synthetische Theorie erklĂ€rt dies mit Mutation, Rekombination und den Mendelschen Regeln und beschreibt Evolution als Ănderung von AllelhĂ€ufigkeiten.
- Warum ist nach der synthetischen Theorie die Population und nicht das Individuum die Einheit der Evolution?
â Lösung anzeigen
Ein Individuum verĂ€ndert seine Gene im Lauf des Lebens nicht. Was sich ĂŒber Generationen Ă€ndert, ist die HĂ€ufigkeit von Allelen im Genpool einer Population.
Transfer: Höhlenfische ohne Augen
In dunklen Höhlen leben Fische, deren Augen stark zurĂŒckgebildet sind. ErklĂ€ren Sie diese Beobachtung einmal im Sinne Lamarcks und einmal im Sinne der synthetischen Theorie.
â Lösung anzeigen
Lamarck: Weil die Fische im Dunkeln ihre Augen nicht benutzen, verkĂŒmmern diese im Lauf des Lebens; die VerkĂŒmmerung wird vererbt. Synthetische Theorie: ZufĂ€llige Mutationen fĂŒhren zu Fischen mit schwĂ€cher ausgebildeten Augen. Im Dunkeln haben diese keinen Nachteil, sparen aber Energie fĂŒr den Aufbau der Augen; zudem sind Augen verletzungsanfĂ€llig. Solche Varianten werden ĂŒber Selektion â und in kleinen Populationen auch durch Gendrift â hĂ€ufiger.
đČ Evolutionsfaktoren
9 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- VariabilitĂ€t, Selektion, Gendrift und Isolation erklĂ€ren und ihre Bedeutung fĂŒr die Evolution erlĂ€utern
đ Was treibt die Evolution an?
Nach der synthetischen Theorie ist Evolution die VerĂ€nderung der AllelhĂ€ufigkeiten in einer Population. Damit das geschieht, braucht es zwei Dinge: Erstens mĂŒssen Unterschiede vorhanden sein (VariabilitĂ€t), zweitens muss etwas bewirken, dass manche Varianten hĂ€ufiger werden als andere (Selektion, Gendrift). Damit aus einer Art zwei werden, mĂŒssen die Populationen zudem dauerhaft getrennt sein (Isolation). Diese Prozesse heissen Evolutionsfaktoren.
đČ VariabilitĂ€t: Mutation und Rekombination
Mutationen sind die einzige Quelle wirklich neuer Allele. Sie entstehen zufĂ€llig und ungerichtet â eine Mutation entsteht nicht, «weil» sie nĂŒtzlich wĂ€re (vgl. Gen-, Chromosomen- und Genommutationen in Bereich 1). Die meisten Mutationen sind neutral oder nachteilig, wenige vorteilhaft. FĂŒr die Evolution zĂ€hlen nur Mutationen in den Keimzellen, denn nur sie werden vererbt.
Die Rekombination mischt vorhandene Allele bei der sexuellen Fortpflanzung immer wieder neu: durch Crossing-over und die zufĂ€llige Verteilung der homologen Chromosomen in der Meiose sowie durch die zufĂ€llige Kombination von Ei- und Spermazelle bei der Befruchtung. So ist â ausser bei eineiigen Zwillingen â jedes Individuum genetisch einzigartig. Rekombination schafft keine neuen Allele, aber unzĂ€hlige neue Kombinationen.
đŠ Selektion
Selektion bedeutet, dass Individuen mit bestimmten erblichen Merkmalen in einer Umwelt mehr Nachkommen haben als andere. Die Umweltfaktoren, die dabei wirken, heissen Selektionsfaktoren: abiotische wie Klima oder Trockenheit, biotische wie Fressfeinde, Parasiten, Konkurrenz oder die Partnerwahl (sexuelle Selektion, z. B. das Rad des Pfaus). Selektion ist nicht zufĂ€llig â sie begĂŒnstigt Varianten, die in der jeweiligen Umwelt besser angepasst sind.
Das klassische Beispiel ist der Birkenspanner in England. Die meisten Falter waren hell gesprenkelt und auf flechtenbewachsenen BaumstĂ€mmen gut getarnt; dunkle Falter (Mutante carbonaria) waren selten. WĂ€hrend der Industrialisierung fĂ€rbte Russ die StĂ€mme dunkel und tötete die Flechten. Nun fielen die hellen Falter Vögeln eher zum Opfer, und um Manchester stieg der Anteil der dunklen Form gegen Ende des 19. Jahrhunderts auf ĂŒber 90 %. Nach der Luftreinhaltung im 20. Jahrhundert wurden die hellen Falter wieder hĂ€ufiger. Man nennt dieses PhĂ€nomen Industriemelanismus.


Ein heutiges Beispiel ist die Antibiotikaresistenz: Unter vielen Bakterien gibt es zufĂ€llig einige mit einer Resistenzmutation. Das Antibiotikum tötet die empfindlichen, die resistenten ĂŒberleben und vermehren sich â die Population wird resistent.
đŸ Gendrift
Gendrift ist die zufĂ€llige VerĂ€nderung der AllelhĂ€ufigkeiten â unabhĂ€ngig davon, ob ein Allel nĂŒtzlich ist. Sie wirkt besonders stark in kleinen Populationen, so wie beim MĂŒnzwurf: Bei 10 WĂŒrfen kommt leicht 7-mal Kopf, bei 10 000 WĂŒrfen kaum. In kleinen Populationen können Allele so zufĂ€llig verloren gehen oder sich durchsetzen; die genetische Vielfalt nimmt ab.
- Flaschenhalseffekt: Eine Population schrumpft stark (Seuche, Bejagung, Katastrophe). Die wenigen Ăberlebenden tragen zufĂ€llig nur einen Teil der ursprĂŒnglichen Allele. Auch wenn die Population spĂ€ter wieder wĂ€chst, bleibt die genetische Vielfalt gering.
- GrĂŒndereffekt: Wenige Individuen besiedeln ein neues Gebiet, zum Beispiel eine Insel. Ihr Genpool ist zufĂ€llig zusammengesetzt und unterscheidet sich von der Ausgangspopulation.
đïž Isolation und Artbildung
Eine Art umfasst (nach dem biologischen Artbegriff) alle Individuen, die sich miteinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen haben können. Neue Arten entstehen, wenn der Genfluss zwischen Teilpopulationen unterbrochen wird â durch Isolation:
- Geografische Isolation: Ein Gebirge, ein Meeresarm oder ein Gletscher trennt eine Population in Teilpopulationen. Zwischen ihnen findet kein Genfluss mehr statt.
- Getrennte Entwicklung: In jeder Teilpopulation entstehen andere Mutationen, wirken andere Selektionsfaktoren und andere ZufÀlle (Gendrift). Die Genpools entwickeln sich auseinander.
- Reproduktive Isolation: Nach langer Zeit sind die Unterschiede so gross, dass sich die Tiere auch bei einem Wiedertreffen nicht mehr erfolgreich paaren: andere Balz oder Paarungszeit, nicht passende Geschlechtsorgane, unfruchtbare Mischlinge (z. B. das Maultier aus Pferd und Esel).
- Neue Art: Aus einer Art sind zwei geworden.
Das berĂŒhmteste Beispiel sind die Darwinfinken der GalĂĄpagos-Inseln: Von einem Vorfahren, der vom sĂŒdamerikanischen Festland kam, entstanden auf den verschiedenen Inseln ĂŒber ein Dutzend Arten. Ihre SchnĂ€bel sind an unterschiedliche Nahrung angepasst â dicke SchnĂ€bel zum Knacken harter Samen, spitze zum Insektenfang. Diese Aufspaltung einer Stammform in viele angepasste Arten heisst adaptive Radiation.

đ Die Evolutionsfaktoren im Ăberblick
| Faktor | Was geschieht? | zufÀllig oder gerichtet? | Beispiel |
|---|---|---|---|
| Mutation | neue Allele entstehen | zufÀllig | Resistenzmutation bei Bakterien |
| Rekombination | neue Allelkombinationen | zufÀllig | Crossing-over in der Meiose |
| Selektion | angepasste Varianten haben mehr Nachkommen | gerichtet (durch die Umwelt) | Birkenspanner, Antibiotikaresistenz |
| Gendrift | zufĂ€llige Ănderung der AllelhĂ€ufigkeiten | zufĂ€llig, stark in kleinen Populationen | Alpensteinbock (Flaschenhals) |
| Isolation | Genfluss zwischen Populationen unterbrochen | â | Darwinfinken auf verschiedenen Inseln |
đ Wichtige Begriffe
- VariabilitÀt
- Unterschiede zwischen Individuen einer Population; erbliche VariabilitÀt entsteht durch Mutation und Rekombination.
- Selektionsfaktor
- Umweltfaktor, der den Fortpflanzungserfolg verschiedener Varianten unterschiedlich beeinflusst.
- Gendrift
- zufÀllige VerÀnderung der AllelhÀufigkeiten, besonders in kleinen Populationen.
- Flaschenhalseffekt
- starker RĂŒckgang einer Population mit Verlust genetischer Vielfalt.
- GrĂŒndereffekt
- Neubesiedlung durch wenige Individuen mit zufÀllig zusammengesetztem Genpool.
- Isolation
- Unterbrechung des Genflusses zwischen Populationen (geografisch oder reproduktiv).
- Art (biologischer Artbegriff)
- Individuen, die sich miteinander fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen haben können.
- adaptive Radiation
- Aufspaltung einer Stammart in viele, an verschiedene Nischen angepasste Arten.
đ Zusammenfassung
- Mutation schafft neue Allele, Rekombination neue Kombinationen â beides zufĂ€llig.
- Selektion ist gerichtet: Besser angepasste Varianten haben mehr Nachkommen (Birkenspanner).
- Gendrift verĂ€ndert AllelhĂ€ufigkeiten zufĂ€llig, vor allem in kleinen Populationen (Flaschenhals, GrĂŒndereffekt).
- Isolation unterbricht den Genfluss; Teilpopulationen entwickeln sich auseinander.
- Reproduktive Isolation macht aus Teilpopulationen eigene Arten (Darwinfinken).
â PrĂŒfungsfragen
- Warum ist die Mutation die einzige Quelle neuer Allele, die Rekombination aber nicht?
â Lösung anzeigen
Eine Mutation verÀndert die Basensequenz und kann dadurch ein bisher nicht vorhandenes Allel erzeugen. Die Rekombination kombiniert nur bereits vorhandene Allele neu.
- ErklÀren Sie den Industriemelanismus beim Birkenspanner mit den Begriffen VariabilitÀt und Selektion.
â Lösung anzeigen
In der Population gab es erblich helle und dunkle Falter (VariabilitĂ€t). Auf russgeschwĂ€rzten StĂ€mmen wurden die hellen Falter von Vögeln eher entdeckt und gefressen (Selektionsfaktor Fressfeind). Dunkle Falter ĂŒberlebten hĂ€ufiger, hatten mehr Nachkommen, und ihr Anteil stieg.
- Worin unterscheiden sich Selektion und Gendrift grundsÀtzlich?
â Lösung anzeigen
Selektion ist gerichtet: Sie begĂŒnstigt Varianten, die in einer Umwelt besser angepasst sind. Gendrift ist zufĂ€llig und unabhĂ€ngig vom Nutzen eines Allels; sie wirkt vor allem in kleinen Populationen.
- Warum ist die geringe genetische Vielfalt der Steinböcke ein Risiko?
â Lösung anzeigen
Mit wenigen Allelen kann die Population schlechter auf neue Krankheiten oder UmweltverÀnderungen reagieren, weil seltener passende Varianten vorhanden sind. Zudem steigt das Risiko von Inzucht und Erbkrankheiten.
- Pferd und Esel können sich paaren und haben Nachkommen. Warum gelten sie trotzdem als zwei Arten?
â Lösung anzeigen
Ihre Nachkommen, Maultier und Maulesel, sind in der Regel unfruchtbar. Nach dem biologischen Artbegriff gehören nur Individuen mit fruchtbaren Nachkommen zur selben Art; zwischen Pferd und Esel besteht also reproduktive Isolation.
Transfer: Schnecken auf zwei Seiten eines Flusses
Ein Fluss verlagert sein Bett und trennt eine Schneckenpopulation in zwei Teile. Nach vielen Tausend Generationen werden Tiere beider Seiten im Labor zusammengebracht, paaren sich aber nicht mehr. ErklÀren Sie den Ablauf mit den Evolutionsfaktoren.
â Lösung anzeigen
Der Fluss bewirkt geografische Isolation: Der Genfluss ist unterbrochen. In beiden Teilpopulationen entstehen unterschiedliche Mutationen und Rekombinationen, es wirken verschiedene Selektionsfaktoren (z. B. anderer Boden, andere Fressfeinde) und unterschiedliche Gendrift. Die Genpools entwickeln sich auseinander, bis reproduktive Isolation erreicht ist â es sind zwei Arten entstanden.
đ Belege fĂŒr die Evolution
10 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- Informationen aus PalÀontologie, Geologie, vergleichender Anatomie und Embryologie, Molekularbiologie und der Verbreitung der Lebewesen interpretieren
𩮠PalĂ€ontologie: Fossilien
Fossilien sind Ăberreste oder Spuren von Lebewesen aus vergangenen Erdzeitaltern: versteinerte Knochen und Schalen, AbdrĂŒcke, Fussspuren oder EinschlĂŒsse in Bernstein. Sie zeigen, dass frĂŒher andere Lebewesen lebten als heute und dass sich Formen im Lauf der Zeit verĂ€ndert haben. Besonders aussagekrĂ€ftig sind Fossilreihen (z. B. die Entwicklung des Pferdes) und Ăbergangsformen («BrĂŒckentiere»), die Merkmale zweier Gruppen vereinen.
Das bekannteste BrĂŒckentier ist Archaeopteryx (Urvogel, ca. 150 Mio. Jahre, Solnhofen in Bayern). Er hatte Vogelmerkmale â Federn, FlĂŒgel, Gabelbein â und zugleich Reptilienmerkmale: ZĂ€hne im Kiefer, Krallen an den FlĂŒgelfingern und einen langen Schwanz aus Wirbeln. Er belegt, dass Vögel von Reptilien (genauer: von Dinosauriern) abstammen. Ein weiteres BrĂŒckentier ist Tiktaalik (siehe Thema 11), ein Ăbergang zwischen Fischen und Landwirbeltieren.
đȘš Geologie: Wie alt sind Fossilien?
Gesteine lagern sich in Schichten ab; ungestört liegen die jĂŒngeren Schichten oben, die Ă€lteren unten (Stratigrafie). Daraus ergibt sich eine relative Altersfolge. Leitfossilien â Arten, die nur kurze Zeit, aber weit verbreitet lebten (z. B. Ammoniten) â erlauben es, Schichten an verschiedenen Orten zu vergleichen. Das absolute Alter liefert die radiometrische Datierung: Radioaktive Isotope zerfallen mit bekannter, konstanter Halbwertszeit. Aus dem VerhĂ€ltnis von Ausgangs- und Zerfallsprodukt in einem Gestein lĂ€sst sich berechnen, wie alt es ist (z. B. Uran-Blei-Methode). Die C-14-Methode eignet sich nur fĂŒr organisches Material bis etwa 50 000 Jahre.


đŠ Vergleichende Anatomie
Homologe Organe haben denselben Grundbauplan, weil sie auf einen gemeinsamen Vorfahren zurĂŒckgehen â auch wenn sie heute ganz verschiedene Aufgaben haben. Das Paradebeispiel sind die VorderextremitĂ€ten der SĂ€ugetiere: Arm des Menschen, Vorderbein der Katze, Flosse des Wals und FlĂŒgel der Fledermaus bestehen alle aus Oberarmknochen, Elle und Speiche, Handwurzel-, Mittelhand- und Fingerknochen. Homologie ist ein Beleg fĂŒr gemeinsame Abstammung.
Analoge Organe erfĂŒllen dieselbe Funktion, haben aber einen verschiedenen Bauplan und sind unabhĂ€ngig voneinander entstanden â als Anpassung an Ă€hnliche Umweltbedingungen (Konvergenz). Beispiele: die FlĂŒgel von Insekt und Vogel, die Grabbeine von Maulwurf und Maulwurfsgrille oder die Stromlinienform von Hai und Delfin. Analogien zeigen keine Verwandtschaft, aber die Wirkung der Selektion.
RudimentĂ€re Organe sind zurĂŒckgebildete Organe ohne oder mit geringer Funktion, die bei Vorfahren voll ausgebildet waren: das Steissbein (Schwanzrest) und die Ohrmuskeln des Menschen, Beckenknochen bei Walen, FlĂŒgelreste bei flugunfĂ€higen Vögeln. Sie sind nur durch Abstammung erklĂ€rbar.
Homologe Organe
- gleicher Grundbauplan
- Funktion kann verschieden sein
- gemeinsame Abstammung
- Beispiel: Arm, Flosse, FlĂŒgel bei SĂ€ugetieren
Analoge Organe
- verschiedener Bauplan
- gleiche Funktion
- unabhÀngige Entstehung (Konvergenz)
- Beispiel: FlĂŒgel von Insekt und Vogel
đ§« Embryologie
Die frĂŒhen Embryonen der Wirbeltiere â Fisch, Huhn, Maus, Mensch â sehen sich verblĂŒffend Ă€hnlich. Alle bilden in einem frĂŒhen Stadium Schlundtaschen bzw. Kiemenbögen, eine Chorda und einen Schwanz. Beim Fisch entstehen daraus Kiemen; beim Menschen werden die Kiemenbögen zu Teilen von Kiefer, Ohr und Kehlkopf umgebaut, der Schwanz bildet sich zum Steissbein zurĂŒck. Diese gemeinsamen Entwicklungsstadien zeigen die Verwandtschaft der Wirbeltiere.
đ§Ź Molekularbiologie
Alle Lebewesen verwenden DNA, denselben genetischen Code und dieselben 20 AminosÀuren. Vergleicht man die Sequenz eines Gens oder Proteins zwischen Arten, gilt: Je weniger Unterschiede, desto nÀher verwandt. Ein klassisches Beispiel ist das Atmungsprotein Cytochrom c (104 AminosÀuren beim Menschen).
| Vergleich mit dem Menschen | Unterschiede in der AminosÀuresequenz von Cytochrom c |
|---|---|
| Schimpanse | 0 |
| Rhesusaffe | 1 |
| Pferd | 12 |
| BĂ€ckerhefe | ca. 45 |
Werte nach den klassischen Sequenzvergleichen (Dickerson). Auch das Erbgut von Mensch und Schimpanse stimmt zu rund 98â99 % ĂŒberein.
đ Verbreitung der Lebewesen (Biogeografie)
Die heutige Verbreitung der Arten lĂ€sst sich nur mit Evolution und der Geschichte der Kontinente erklĂ€ren. Australien trennte sich frĂŒh von den anderen Kontinenten; dort entwickelten sich vor allem Beuteltiere (KĂ€nguru, Koala) und besetzten Nischen, die anderswo Plazentatiere einnehmen. Auf abgelegenen Inseln wie GalĂĄpagos oder Hawaii leben viele endemische Arten, die nur dort vorkommen, aber mit Arten des nĂ€chstgelegenen Festlands verwandt sind â wie die Darwinfinken.
đ Belege im Ăberblick
| Fachgebiet | Beleg | Aussage |
|---|---|---|
| PalĂ€ontologie | Fossilreihen, BrĂŒckentiere (Archaeopteryx, Tiktaalik) | Lebewesen haben sich verĂ€ndert; ĂbergĂ€nge zwischen Gruppen |
| Geologie | Gesteinsschichten, Leitfossilien, radiometrische Datierung | zeitliche Abfolge und Alter der Lebewesen |
| Vergleichende Anatomie | homologe und rudimentÀre Organe | gemeinsame Abstammung |
| Embryologie | Ă€hnliche frĂŒhe Embryonen (Kiemenbögen, Schwanz) | Verwandtschaft der Wirbeltiere |
| Molekularbiologie | universeller genetischer Code, Sequenzvergleiche | Grad der Verwandtschaft messbar |
| Biogeografie | Beuteltiere in Australien, Inselarten | Arten entstehen dort, wo ihre Vorfahren lebten |
đ Wichtige Begriffe
- Fossil
- erhaltener Ăberrest oder Spur eines Lebewesens aus frĂŒheren Erdzeitaltern.
- BrĂŒckentier
- Ăbergangsform mit Merkmalen zweier Tiergruppen (z. B. Archaeopteryx).
- Leitfossil
- kurzlebige, weit verbreitete Art, mit der Gesteinsschichten datiert werden.
- radiometrische Datierung
- Altersbestimmung ĂŒber den Zerfall radioaktiver Isotope mit bekannter Halbwertszeit.
- homolog
- auf gemeinsamen Bauplan und gemeinsame Abstammung zurĂŒckgehend.
- analog
- gleiche Funktion, aber unabhÀngig entstanden (Konvergenz).
- rudimentÀres Organ
- zurĂŒckgebildetes Organ, das bei Vorfahren funktionsfĂ€hig war.
- endemisch
- nur in einem bestimmten, begrenzten Gebiet vorkommend.
đ Zusammenfassung
- Fossilien und BrĂŒckentiere wie Archaeopteryx zeigen VerĂ€nderung und ĂbergĂ€nge.
- Gesteinsschichten und radiometrische Datierung liefern relative und absolute Alter.
- Homologe Organe belegen Verwandtschaft, analoge Organe Anpassung an Àhnliche Umwelten.
- RudimentÀre Organe und Àhnliche Embryonen sind nur durch Abstammung erklÀrbar.
- Weniger Unterschiede in DNA oder Proteinen bedeuten nÀhere Verwandtschaft.
- Die Verbreitung der Arten (Australien, Inseln) spiegelt ihre Entstehungsgeschichte.
â PrĂŒfungsfragen
- Nennen Sie je zwei Vogel- und zwei Reptilienmerkmale von Archaeopteryx.
â Lösung anzeigen
Vogel: Federn, FlĂŒgel, Gabelbein. Reptil: ZĂ€hne im Kiefer, Krallen an den FlĂŒgelfingern, langer Schwanz aus Wirbeln.
- Sind die FlĂŒgel einer Fledermaus und eines Schmetterlings homolog oder analog? BegrĂŒnden Sie.
â Lösung anzeigen
Analog: Beide dienen dem Fliegen, haben aber einen völlig verschiedenen Bau (Knochen und Flughaut bei der Fledermaus, ChitinausstĂŒlpungen beim Schmetterling) und sind unabhĂ€ngig entstanden.
- Warum gilt die Flosse des Wals als homolog zum menschlichen Arm?
â Lösung anzeigen
Sie besteht aus denselben Knochen in gleicher Anordnung (Oberarm, Elle, Speiche, Handwurzel, Mittelhand, Finger). Der gemeinsame Bauplan geht auf einen gemeinsamen Vorfahren zurĂŒck.
- Wie lÀsst sich das absolute Alter eines vulkanischen Gesteins bestimmen?
â Lösung anzeigen
Mit radiometrischer Datierung: Man misst das VerhÀltnis eines radioaktiven Isotops zu seinem Zerfallsprodukt und berechnet mit der bekannten Halbwertszeit, wie lange der Zerfall schon lÀuft.
- Was sagt die Cytochrom-c-Tabelle ĂŒber die Verwandtschaft des Menschen aus?
â Lösung anzeigen
Der Mensch ist mit dem Schimpansen am nÀchsten verwandt (keine Unterschiede), dann mit dem Rhesusaffen, entfernter mit dem Pferd und am entferntesten mit der Hefe. Die Zahl der Unterschiede spiegelt die Zeit seit dem letzten gemeinsamen Vorfahren.
Transfer: Gesteinsschichten deuten
In einer ungestörten Felswand findet man unten Fossilien von Fischen, darĂŒber von Amphibien, ganz oben von SĂ€ugetieren. Welche Aussagen lassen sich daraus ableiten, und welche Methode braucht es zusĂ€tzlich fĂŒr eine Altersangabe in Jahren?
â Lösung anzeigen
Die unteren Schichten sind Ă€lter: Fische traten vor Amphibien und diese vor SĂ€ugetieren auf â die Reihenfolge entspricht der Evolution der Wirbeltiere. Das ergibt nur ein relatives Alter. FĂŒr Jahreszahlen braucht es eine radiometrische Datierung geeigneter Gesteine (z. B. vulkanischer Ascheschichten) zwischen den Fossilschichten.
âł Geschichte der Lebewesen und Landgang
11 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die wichtigsten Schritte des Evolutionsprozesses aufzeichnen und zeitlich einordnen: Erscheinen von Leben, Auftreten von GĂ€rung, Photosynthese, Zellatmung, erste Eukaryoten, erste Mehrzeller
- die Aspekte erlÀutern, die Pflanzen, Arthropoden und Wirbeltieren den Schritt vom Leben im Wasser zum Leben auf dem Festland ermöglicht haben
đ 4,6 Milliarden Jahre in KĂŒrze
Die Erde entstand vor rund 4,6 Milliarden Jahren. Die junge Erde war heiss, ihre UratmosphĂ€re enthielt Wasserdampf, Kohlendioxid, Stickstoff und andere Gase â aber praktisch keinen Sauerstoff. Aus einfachen MolekĂŒlen entstanden in einer «chemischen Evolution» organische Verbindungen; Stanley Miller zeigte 1953 im Labor, dass sich unter solchen Bedingungen AminosĂ€uren bilden können. Vor etwa 3,8â3,5 Milliarden Jahren gab es die ersten einfachen Zellen; die Ă€ltesten gut belegten Fossilien sind Stromatolithen â Kalkablagerungen von Bakterienmatten.

Die Reihenfolge der Stoffwechselwege folgt einer klaren Logik (vgl. Zellstoffwechsel in Bereich 1):
- GĂ€rung zuerst: Ohne Sauerstoff konnten die ersten Zellen organische Stoffe nur anaerob abbauen. Die Glykolyse â Grundlage der GĂ€rung â kommt in praktisch allen Lebewesen vor und gilt als Ă€ltester Stoffwechselweg. Sie liefert aber nur 2 ATP pro Glucose.
- Photosynthese: Cyanobakterien entwickelten die Photosynthese, die Wasser spaltet und Sauerstoff freisetzt. Der Sauerstoff reagierte zunÀchst mit gelöstem Eisen in den Meeren (BÀndererze). Ab etwa 2,4 Milliarden Jahren reicherte er sich in der AtmosphÀre an.
- Zellatmung: Erst mit Sauerstoff wurde die aerobe Zellatmung möglich, die rund 30â32 ATP pro Glucose liefert â ein enormer Energiegewinn. FĂŒr viele Lebewesen war Sauerstoff zugleich ein Gift; sie wichen in sauerstofffreie Nischen aus.
- Erste Eukaryoten (ca. 2â1,8 Mrd. Jahre): durch Endosymbiose von atmenden Bakterien (â Mitochondrien) und spĂ€ter Cyanobakterien (â Chloroplasten).
- Erste Mehrzeller (ab ca. 1 Mrd. Jahre, einfache Algen); vielzellige Tiere erscheinen gegen Ende des PrÀkambriums (Ediacara-Fauna, ca. 575 Mio. Jahre). In der kambrischen Explosion (ca. 540 Mio. Jahre) entstehen fast alle heutigen TierstÀmme.
- Ozonschicht und Landgang: Aus dem Sauerstoff bildete sich in der hohen AtmosphÀre die Ozonschicht, die schÀdliche UV-Strahlung abschirmt. Erst danach konnte das Festland besiedelt werden.
đ Zeittafel
| Ereignis | vor etwa ⊠| Bedeutung |
|---|---|---|
| Entstehung der Erde | 4,6 Mrd. Jahren | UratmosphÀre ohne Sauerstoff |
| Erste Lebewesen (Prokaryoten) | 3,8â3,5 Mrd. Jahren | einfache Zellen mit GĂ€rung |
| Photosynthese der Cyanobakterien | ab ca. 3 Mrd. Jahren (Spanne 3,5â2,7) | Sauerstoff wird freigesetzt |
| Sauerstoff in der AtmosphÀre | ab 2,4 Mrd. Jahren | Zellatmung wird möglich, spÀter Ozonschicht |
| Erste Eukaryoten | 2â1,8 Mrd. Jahren | Endosymbiose: Mitochondrien, Chloroplasten |
| Erste Mehrzeller | ab ca. 1 Mrd. Jahren | Arbeitsteilung zwischen Zellen |
| Kambrische Explosion | 540 Mio. Jahren | fast alle TierstÀmme |
| Landgang der Pflanzen | ca. 470 Mio. Jahren | moosÀhnliche Pflanzen |
| Landgang der Arthropoden | ca. 420 Mio. Jahren | TausendfĂŒsser, Spinnentiere, spĂ€ter Insekten |
| Landgang der Wirbeltiere | ca. 375â360 Mio. Jahren | Tiktaalik, erste Vierbeiner (Tetrapoden) |
| Aussterben der Dinosaurier | 66 Mio. Jahren | Aufstieg der SĂ€ugetiere |
| Homo sapiens | ca. 300 000 Jahren | siehe Thema 12 |

đżđ·ïžđŠ Der Landgang
Das Leben an Land bietet Vorteile â viel Licht, Sauerstoff und anfangs kaum Konkurrenz â, stellt aber vor grosse Probleme: Lebewesen drohen auszutrocknen, das Wasser trĂ€gt den Körper nicht mehr, der Gasaustausch muss an der Luft funktionieren, und die Fortpflanzung kann nicht mehr auf Wasser setzen. Pflanzen, Arthropoden und Wirbeltiere haben diese Probleme unabhĂ€ngig voneinander, aber mit vergleichbaren Prinzipien gelöst.
| Problem an Land | Pflanzen | Arthropoden | Wirbeltiere |
|---|---|---|---|
| Austrocknung | wachsartige Kutikula; Spaltöffnungen regulierbar | Chitinpanzer mit Wachsschicht | verhornte Haut (ab Reptilien), wassersparende Nieren |
| StĂŒtzung (kein Auftrieb) | Festigungsgewebe, Lignin (Holz) | Aussenskelett aus Chitin | WirbelsĂ€ule, krĂ€ftige Gliedmassen und Becken |
| Gasaustausch an der Luft | Spaltöffnungen, Interzellularen | Tracheen (Insekten), Buchlungen (Spinnen) | Lungen statt Kiemen |
| Wasser- und Stofftransport | Wurzeln und Leitgewebe (Xylem, Phloem) | offener Blutkreislauf | Kreislauf mit getrenntem Lungenkreislauf |
| Fortpflanzung ohne Wasser | Pollen und Samen | innere Befruchtung, Eier mit SchutzhĂŒlle | innere Befruchtung, Amnionei (Reptilien), spĂ€ter Plazenta |
| Fortbewegung | â (ortsfest) | gegliederte Beine | vier Gliedmassen mit Gelenken (Tetrapoden) |
Die Wirbeltiere vollzogen den Landgang schrittweise: Fleischflosser wie Tiktaalik besassen bereits Lungen und Flossen mit Knochen, die denen der Vierbeiner-Gliedmassen entsprechen. Die Amphibien blieben zur Fortpflanzung ans Wasser gebunden; erst die Reptilien mit dem Amnionei und der verhornten Haut waren ganz vom Wasser unabhÀngig.
đ Wichtige Begriffe
- UratmosphÀre
- frĂŒhe ErdatmosphĂ€re ohne freien Sauerstoff.
- chemische Evolution
- Entstehung organischer MolekĂŒle aus anorganischen Stoffen vor dem ersten Leben.
- Stromatolith
- geschichtete Kalkablagerung von Bakterienmatten; Àlteste Lebensspuren.
- Cyanobakterien
- photosynthetische Bakterien; erzeugten den Sauerstoff der AtmosphÀre.
- Ozonschicht
- Schicht in der hohen AtmosphĂ€re, die UV-Strahlung abschirmt; Voraussetzung fĂŒr Leben an Land.
- kambrische Explosion
- rasches Auftreten fast aller TierstÀmme vor ca. 540 Mio. Jahren.
- Kutikula
- wachsartige Schutzschicht auf PflanzenoberflÀchen gegen Austrocknung.
- Tetrapoden
- Landwirbeltiere mit vier Gliedmassen (Amphibien, Reptilien, Vögel, SÀugetiere).
đ Zusammenfassung
- Erde vor 4,6 Mrd. Jahren, erstes Leben vor ca. 3,8â3,5 Mrd. Jahren.
- Reihenfolge: GĂ€rung â Photosynthese (Sauerstoff) â Zellatmung.
- Erste Eukaryoten vor ca. 2 Mrd., erste Mehrzeller ab ca. 1 Mrd. Jahren, kambrische Explosion vor 540 Mio. Jahren.
- Die Ozonschicht ermöglichte das Leben an Land.
- Landgang: Pflanzen (ca. 470 Mio.), Arthropoden (ca. 420 Mio.), Wirbeltiere (ca. 375 Mio.).
- Lösungen gegen Austrocknung, fĂŒr StĂŒtzung, Gasaustausch und Fortpflanzung ohne Wasser.
â PrĂŒfungsfragen
- BegrĂŒnden Sie, warum die GĂ€rung vor der Zellatmung entstanden sein muss.
â Lösung anzeigen
Die UratmosphÀre enthielt keinen Sauerstoff. Die Zellatmung benötigt Sauerstoff als Elektronenakzeptor; sie konnte erst entstehen, nachdem die Photosynthese Sauerstoff freigesetzt hatte. Die GÀrung funktioniert ohne Sauerstoff.
- Welche Bedeutung hatten die Cyanobakterien fĂŒr die Geschichte des Lebens?
â Lösung anzeigen
Mit ihrer Photosynthese setzten sie Sauerstoff frei. Dadurch wurden die Zellatmung und die Bildung der Ozonschicht möglich; zudem wurden sie durch Endosymbiose zu den Chloroplasten der Algen und Pflanzen.
- Warum konnte das Festland erst spÀt besiedelt werden?
â Lösung anzeigen
Erst nachdem sich genug Sauerstoff angereichert und eine Ozonschicht gebildet hatte, war die UV-Strahlung an Land schwach genug. Zudem mussten Anpassungen gegen Austrocknung, fĂŒr StĂŒtzung und Gasaustausch entstehen.
- Nennen Sie fĂŒr Pflanzen und Insekten je eine Anpassung gegen Austrocknung und eine fĂŒr den Gasaustausch.
â Lösung anzeigen
Pflanzen: Kutikula gegen Austrocknung, Spaltöffnungen fĂŒr den Gasaustausch. Insekten: Chitinpanzer mit Wachsschicht gegen Austrocknung, Tracheen fĂŒr den Gasaustausch.
- Warum gelten erst die Reptilien als vollstÀndig vom Wasser unabhÀngig?
â Lösung anzeigen
Amphibien legen schalenlose Eier ins Wasser, ihre Larven atmen mit Kiemen und ihre Haut trocknet leicht aus. Reptilien haben eine verhornte Haut, innere Befruchtung und das Amnionei, das sich an Land entwickelt.
Transfer: Die Erdgeschichte als 24-Stunden-Tag
Stellen Sie sich die 4,6 Mrd. Jahre Erdgeschichte als einen Tag von 24 Stunden vor. Um etwa wie viel Uhr erscheint das erste Leben (vor ca. 3,8 Mrd. Jahren), um wie viel Uhr der Homo sapiens (vor 300 000 Jahren)? Was zeigt dieser Vergleich?
â Lösung anzeigen
1 Stunde entspricht rund 192 Mio. Jahren. Erstes Leben: (4,6 â 3,8) / 4,6 Ă 24 h â 4,2 h, also etwa 4 Uhr morgens. Homo sapiens: 300 000 / 4,6 Mrd. Ă 86 400 s â 5,6 s vor Mitternacht. Der Vergleich zeigt, dass es fast die ganze Erdgeschichte Leben gab, der Mensch aber nur einen winzigen Bruchteil davon existiert.
đ§ Humanevolution
12 Lernziele und ErklÀrung
đŻ Lernziele
- die Entwicklung der Hominiden wĂ€hrend der letzten 4,5 Mio. Jahre in wichtigen Etappen â aufrechter Gang, Gehirnentwicklung, Werkzeugherstellung, Entwicklung des anatomisch modernen Menschen â schildern und zeitlich einordnen
đ Mensch und Menschenaffen
Der Mensch stammt nicht vom Schimpansen ab. Mensch und Schimpanse haben aber einen gemeinsamen Vorfahren, der vor etwa 6â7 Millionen Jahren in Afrika lebte. Seither haben sich beide Linien getrennt entwickelt. Die Gruppe des Menschen und seiner ausgestorbenen Vorfahren nach dieser Trennung nennt man Hominiden (genauer: Homininen). Fast die ganze Geschichte dieser Gruppe spielte sich in Afrika ab.
Die Entwicklung verlief nicht als gerade Linie («Marsch des Fortschritts»), sondern wie ein verzweigter Busch: Oft lebten mehrere Hominiden-Arten gleichzeitig, und die meisten Zweige starben aus. FĂŒr die SMP wichtig sind vier Etappen, die zeitlich nacheinander einsetzten: zuerst der aufrechte Gang, dann Werkzeugherstellung und Gehirnwachstum und schliesslich der anatomisch moderne Mensch.
đ¶ Etappe 1: Der aufrechte Gang
Der aufrechte, zweibeinige Gang (Bipedie) war die erste grosse Neuerung â lange vor dem grossen Gehirn. Schon Ardipithecus (ca. 4,4 Mio. Jahre) konnte aufrecht gehen, kletterte aber noch gut. Bei Australopithecus afarensis ist er eindeutig belegt: durch das berĂŒhmte Skelett «Lucy» (ca. 3,2 Mio. Jahre, Ăthiopien, gefunden 1974) und durch versteinerte Fussspuren von Laetoli in Tansania (ca. 3,7 Mio. Jahre). Das Gehirn der Australopithecinen war mit rund 400â500 cmÂł aber kaum grösser als das eines Schimpansen.
Am Skelett erkennt man den aufrechten Gang an mehreren Merkmalen:
- Hinterhauptsloch (Foramen magnum) liegt mittig unter dem SchĂ€del â der Kopf balanciert auf der WirbelsĂ€ule.
- S-förmige WirbelsÀule federt Stösse ab.
- Kurzes, breites, schĂŒsselförmiges Becken trĂ€gt die Eingeweide.
- Oberschenkel schrĂ€g nach innen zum Knie, sodass die FĂŒsse unter dem Körperschwerpunkt stehen.
- Fuss mit Gewölbe und nicht abspreizbarer grosser Zehe (Standfuss statt Greiffuss).
Als Vorteile gelten: die HĂ€nde werden frei zum Tragen und fĂŒr Werkzeuge, energiesparendes Gehen ĂŒber weite Strecken in offener Landschaft, besserer Ăberblick und weniger Sonneneinstrahlung auf den Körper.
đȘš Etappe 2 und 3: Werkzeuge und Gehirn
Mit der Gattung Homo wuchs das Gehirn deutlich. Homo habilis («der geschickte Mensch», ca. 2,4â1,4 Mio. Jahre) hatte rund 550â700 cmÂł und wird mit den ersten systematisch hergestellten Steinwerkzeugen (einfache GeröllgerĂ€te, Oldowan-Kultur, ab ca. 2,6 Mio. Jahren) in Verbindung gebracht. Homo erectus (ab ca. 1,9 Mio. Jahren) erreichte rund 800â1100 cmÂł, stellte sorgfĂ€ltig behauene Faustkeile her, nutzte das Feuer und verliess als erster Hominide Afrika â Funde gibt es bis nach Georgien, China und Indonesien.
Werkzeuge, Fleischnahrung und spĂ€ter das Kochen mit Feuer lieferten mehr Energie und förderten so das energiehungrige Gehirn; ein grösseres Gehirn wiederum ermöglichte bessere Werkzeuge und Zusammenarbeit â eine gegenseitige VerstĂ€rkung.
đ§ Etappe 4: Der anatomisch moderne Mensch
Der Homo sapiens entstand in Afrika; die Ă€ltesten Funde (Jebel Irhoud, Marokko) sind rund 300 000 Jahre alt. Er hat ein Gehirn von rund 1350 cmÂł, einen hohen, runden SchĂ€del, eine steile Stirn, ein Kinn und ein flaches Gesicht. Vor etwa 70 000â50 000 Jahren breitete er sich aus Afrika ĂŒber die ganze Welt aus («Out of Africa») und erreichte Europa vor rund 45 000 Jahren.
In Europa und Westasien lebte damals der Neandertaler (Homo neanderthalensis, ca. 400 000â40 000 Jahre). Er war an das eiszeitliche Klima angepasst, hatte ein ebenso grosses oder grösseres Gehirn (ca. 1200â1750 cmÂł), stellte feine Steinwerkzeuge her und bestattete seine Toten. Neandertaler und Homo sapiens hatten gemeinsame Nachkommen: Menschen mit nichtafrikanischen Vorfahren tragen heute etwa 1â2 % Neandertaler-DNA.
đ Wichtige Hominiden im Ăberblick
| Art | Zeit (vor ⊠Jahren) | Gehirnvolumen | Gang | Werkzeuge / Kultur |
|---|---|---|---|---|
| Ardipithecus ramidus | ca. 4,4 Mio. | ca. 300â350 cmÂł | teils aufrecht, kletterte gut | keine bekannt |
| Australopithecus afarensis («Lucy») | ca. 3,9â2,9 Mio. | ca. 400â500 cmÂł | aufrecht (Laetoli-Spuren) | keine sicher zugeordnet |
| Homo habilis | ca. 2,4â1,4 Mio. | ca. 550â700 cmÂł | aufrecht | einfache GeröllgerĂ€te (Oldowan) |
| Homo erectus | ca. 1,9 Mio.â110 000 | ca. 800â1100 cmÂł | vollstĂ€ndig aufrecht, moderne Proportionen | Faustkeile, Feuer; verlĂ€sst Afrika |
| Homo neanderthalensis | ca. 400 000â40 000 | ca. 1200â1750 cmÂł | aufrecht, gedrungener Körperbau | feine Steinwerkzeuge, Bestattungen |
| Homo sapiens | ab ca. 300 000 | ca. 1350 cm³ | aufrecht | vielfÀltige Werkzeuge, Kunst, Sprache; weltweite Ausbreitung |
Zeitangaben und Gehirnvolumen nach aktuellem Lehrbuchstand; neue Funde können die Werte verschieben. Zum Vergleich: Schimpanse ca. 400 cm³.


đ Wichtige Begriffe
- Hominiden (Homininen)
- der Mensch und seine ausgestorbenen Vorfahren und Verwandten seit der Trennung von der Schimpansenlinie.
- Bipedie
- aufrechter Gang auf zwei Beinen.
- Foramen magnum
- Hinterhauptsloch, durch das das RĂŒckenmark in den SchĂ€del tritt; liegt bei Zweibeinern mittig unten.
- Australopithecinen
- frĂŒhe aufrecht gehende Hominiden mit kleinem Gehirn (z. B. «Lucy»).
- Faustkeil
- beidseitig bearbeitetes Steinwerkzeug, typisch fĂŒr Homo erectus.
- Out of Africa
- Modell, nach dem der Homo sapiens in Afrika entstand und sich von dort weltweit ausbreitete.
- anatomisch moderner Mensch
- Homo sapiens mit rundem SchÀdel, steiler Stirn, Kinn und ca. 1350 cm³ Gehirn.
đ Zusammenfassung
- Mensch und Schimpanse haben einen gemeinsamen Vorfahren (vor ca. 6â7 Mio. Jahren); der Mensch stammt nicht vom Schimpansen ab.
- Zuerst entstand der aufrechte Gang (Ardipithecus, Australopithecus â «Lucy», Laetoli).
- Mit Homo habilis beginnen Steinwerkzeuge, mit Homo erectus Faustkeile, Feuer und die Ausbreitung aus Afrika.
- Das Gehirn wuchs von ca. 400â500 cmÂł auf ca. 1350 cmÂł.
- Homo sapiens entstand vor ca. 300 000 Jahren in Afrika und breitete sich vor 70 000â50 000 Jahren weltweit aus.
- Neandertaler und Homo sapiens lebten gleichzeitig und hatten gemeinsame Nachkommen.
â PrĂŒfungsfragen
- Welche Aussage ist korrekt: «Der Mensch stammt vom Affen ab» oder «Mensch und Schimpanse haben einen gemeinsamen Vorfahren»? BegrĂŒnden Sie.
â Lösung anzeigen
Die zweite: Der heutige Schimpanse hat sich ebenso lange weiterentwickelt wie der Mensch. Beide gehen auf eine gemeinsame, ausgestorbene Vorfahrenart zurĂŒck, die vor etwa 6â7 Mio. Jahren lebte.
- Nennen Sie drei Skelettmerkmale, an denen man den aufrechten Gang erkennt.
â Lösung anzeigen
Mittig unter dem SchĂ€del liegendes Hinterhauptsloch, S-förmige WirbelsĂ€ule, kurzes breites schĂŒsselförmiges Becken, schrĂ€g nach innen gestellte Oberschenkel, Fussgewölbe mit nicht abspreizbarer grosser Zehe (drei davon).
- Was kam zuerst: der aufrechte Gang oder das grosse Gehirn? Belegen Sie Ihre Antwort.
â Lösung anzeigen
Der aufrechte Gang. Australopithecus afarensis («Lucy», Laetoli-Fussspuren) ging vor ĂŒber 3 Mio. Jahren aufrecht, hatte aber nur ein Gehirn von rund 400â500 cmÂł, kaum grösser als das eines Schimpansen.
- Welche Neuerungen verbindet man mit Homo erectus?
â Lösung anzeigen
Deutlich grösseres Gehirn (ca. 800â1100 cmÂł), moderne Körperproportionen, Faustkeile, Nutzung des Feuers und als erster Hominide die Ausbreitung aus Afrika nach Asien und Europa.
- Was bedeutet es, dass heutige EuropĂ€er etwa 1â2 % Neandertaler-DNA tragen?
â Lösung anzeigen
Homo sapiens und Neandertaler sind sich bei der Ausbreitung des Homo sapiens begegnet und hatten gemeinsame, fruchtbare Nachkommen. Ein kleiner Teil des Neandertaler-Erbguts wurde so in den Genpool des Homo sapiens ĂŒbernommen.
Transfer: Einen Fund einordnen
Bei einer Ausgrabung in Ostafrika findet man einen 1,8 Mio. Jahre alten SchĂ€del mit einem Gehirnvolumen von etwa 850 cmÂł, daneben sorgfĂ€ltig zweiseitig behauene Steinwerkzeuge. Das Hinterhauptsloch liegt mittig unter dem SchĂ€del. Welcher Art könnte der Fund angehören? BegrĂŒnden Sie mit drei Angaben.
â Lösung anzeigen
Wahrscheinlich Homo erectus: Das Alter (1,8 Mio. Jahre) passt in seinen Zeitraum, das Gehirnvolumen liegt im typischen Bereich von ca. 800â1100 cmÂł (deutlich ĂŒber Homo habilis), zweiseitig behauene Werkzeuge entsprechen Faustkeilen. Das mittige Hinterhauptsloch belegt den aufrechten Gang.