Erworbene und vererbte Merkmale
Ein vererbtes Merkmal wird von Genen in den Keimzellen (Eizelle und Spermium) gesteuert und geht deshalb an die nächste Generation: Augenfarbe, Blutgruppe, die rote Farbe unserer Käfer.
Ein erworbenes Merkmal entsteht im Leben eines Lebewesens durch Umwelt oder Gewohnheiten: ein dünner Käfer nach Hunger, die Muskeln eines Ringers, eine Narbe, eine Sprache, die du lernst. Diese Veränderungen passieren in Körperzellen (nicht in Keimzellen) und verändern die DNA der Keimzellen nicht. Sie können nicht weitergegeben werden und führen nicht zu Evolution.
| Vererbt | Erworben |
|---|---|
| In der DNA der Keimzellen | Nur in Körperzellen |
| Wird an Nachkommen weitergegeben | Wird nicht weitergegeben |
| Kann Evolution auslösen | Kann keine Evolution auslösen |
Natürliche Selektion und genetische Drift
Variationen entstehen bei der Fortpflanzung. Wenn die Umwelt manche Variationen begünstigt (rote Käfer, die vor Krähen verborgen sind), überleben diese Tiere und bekommen mehr Nachkommen, und die Variation breitet sich aus. Das ist natürliche Selektion. In einer kleinen Population kann sich eine Variation auch rein zufällig ausbreiten oder verschwinden (zum Beispiel wenn ein Elefant viele Käfer zertrampelt). Das nennt man genetische Drift. Beides verändert die Mischung der Gene in einer Population mit der Zeit.
Artbildung: Wie neue Arten entstehen
Eine Art ist eine Gruppe, deren Mitglieder sich miteinander fortpflanzen und fruchtbare Junge bekommen können. Artbildung (Speziation) ist die Entstehung einer neuen Art.
Meistens beginnt sie, wenn eine Population getrennt wird, zum Beispiel durch einen Fluss, ein Gebirge oder ein Meer (geografische Isolation). Ohne Genfluss zwischen den Gruppen verändern natürliche Selektion und genetische Drift jede Gruppe anders. Über viele Generationen werden die Veränderungen in der DNA oder den Chromosomen so groß, dass sich die Gruppen auch bei einem neuen Treffen nicht mehr paaren können. Jetzt sind es getrennte Arten.
Verwandtschaft erkennen
Homologe Organe
Organe mit gleichem Grundbau und gleicher Herkunft, aber verschiedenen Aufgaben: Die Vordergliedmaßen von Menschen (greifen), Fledermäusen (fliegen), Walen (schwimmen) und Fröschen (hüpfen) haben alle einen Oberarmknochen, zwei Unterarmknochen, Handwurzelknochen und Finger. Sie weisen auf einen gemeinsamen Vorfahren hin.
Analoge Organe
Organe mit gleicher Aufgabe, aber verschiedenem Bau und verschiedener Herkunft: der Flügel eines Vogels (eine abgewandelte Vordergliedmaße mit Federn) und der Flügel eines Insekts (eine dünne Platte aus der Körperwand). Sie zeigen, dass sich verschiedene Gruppen an dieselbe Aufgabe anpassen können, nicht dass sie eng verwandt sind.
Fossilien
Fossilien sind erhaltene Reste oder Abdrücke von Lebewesen, die vor langer Zeit lebten, zum Beispiel ein Blattabdruck in hartem Schlamm oder eine versteinerte Muschel. Tiefere Gesteinsschichten sind älter, also sind Fossilien aus der Tiefe älter. Ihr Alter lässt sich auch mit der radioaktiven Datierung (Kohlenstoffdatierung) bestimmen. Fossilien wie Archaeopteryx mit Merkmalen von Reptilien (Zähne, knöcherner Schwanz) und von Vögeln (Federn) zeigen Verbindungen zwischen Gruppen.
Evolution in Stufen
Komplizierte Organe sind nicht auf einen Schlag entstanden. Sie haben sich Schritt für Schritt aufgebaut, und jeder Schritt musste nützlich sein.
- Auge: Es begann als lichtempfindlicher Fleck (wie bei Plattwürmern), dann kam eine Becherform, dann eine Linse. Jede Stufe half dem Tier.
- Federn: Sie hielten zuerst Dinosaurier warm und wurden erst später zum Fliegen genutzt. Ein Merkmal, das für eine Aufgabe entstand, kann später eine andere erfüllen.
- Künstliche Selektion: Bauern machten in einigen tausend Jahren aus Wildkohl Brokkoli, Blumenkohl, Weißkohl und Grünkohl.
- Molekulare Belege: Der Vergleich der DNA verschiedener Arten zeigt, wie eng sie verwandt sind.
Die Evolution des Menschen
Fossilien und DNA-Studien zeigen: Alle heute lebenden Menschen gehören zu einer Art, Homo sapiens. Unsere frühesten Vorfahren lebten in Afrika. Über Zehntausende Jahre zogen kleine Gruppen weg und verbreiteten sich über die ganze Welt. Unterschiede in Hautfarbe oder Körpergröße sind kleine Variationen und ergeben keine getrennten „Rassen“ im biologischen Sinn. Evolution ist keine Leiter mit dem Menschen ganz oben: Jede lebende Art ist die Spitze ihres eigenen Zweigs im Stammbaum des Lebens.
Hinweis: Dieses Thema ist im CBSE 2026-27 nur formativ, wird also in Aktivitäten im Unterricht und nicht in der Abschlussprüfung bewertet.
Wichtige Formeln und Definitionen
- Vererbtes Merkmal: in der DNA der Keimzellen → wird weitergegeben; erworbenes Merkmal: nur in Körperzellen → wird nicht weitergegeben
- Natürliche Selektion: günstige Variationen überleben und breiten sich aus
- Genetische Drift: zufällige Veränderung in kleinen Populationen
- Artbildung: Isolation → kein Genfluss → Veränderungen häufen sich an → keine Paarung mehr möglich
- Homologe Organe: gleiche Herkunft, andere Aufgabe (gemeinsamer Vorfahre)
- Analoge Organe: andere Herkunft, gleiche Aufgabe
- Alter eines Fossils: Tiefe in den Gesteinsschichten und radioaktive (Kohlenstoff-)Datierung
Gelöste Beispiele
1. Eine Person lernt sehr gut Tabla spielen. Kommt ihr Kind schon mit dieser Fähigkeit auf die Welt?
Nein. Die Fähigkeit ist ein erworbenes Merkmal. Sie verändert durch Üben das Gehirn, nicht die DNA von Eizelle oder Spermium, deshalb kann sie nicht vererbt werden.
2. Sind der Flügel einer Fledermaus und der Flügel eines Schmetterlings homolog oder analog?
Analog. Beide dienen zum Fliegen, aber ein Fledermausflügel ist eine Vordergliedmaße mit Knochen und Haut, ein Schmetterlingsflügel dagegen eine dünne Membran. Andere Herkunft, gleiche Aufgabe.
3. Sind das Vorderbein eines Pferdes und der Flügel eines Vogels homolog oder analog?
Homolog. Beide sind Vordergliedmaßen aus denselben Knochen (Oberarm, Unterarm, Handwurzel, Finger), auch wenn das eine zum Rennen und das andere zum Fliegen dient.
4. Eine Schneckenpopulation wird durch eine neue Straße durch den Wald geteilt. Erkläre, wie zwei Arten entstehen könnten.
Die beiden Gruppen treffen sich nicht mehr, also gibt es keinen Genfluss. Unterschiedlicher Selektionsdruck und zufällige Drift verändern jede Gruppe. Nach vielen Generationen sind die Veränderungen so groß, dass sie sich auch bei einem Zusammenbringen nicht mehr paaren könnten. So sind zwei Arten entstanden.
5. Woher wissen wir, dass ein Fossil tief im Boden älter ist als eins nahe der Oberfläche?
Gesteinsschichten bilden sich nacheinander übereinander, also wurden tiefere Schichten früher abgelagert. Das Alter lässt sich durch radioaktive Datierung des Fossils oder Gesteins überprüfen.
Häufige Fehler
- Zu sagen, erworbene Merkmale (wie ein abgeschnittener Schwanz oder starke Muskeln) werden an Kinder weitergegeben. Nur DNA-Veränderungen in Keimzellen werden vererbt.
- Homolog und analog verwechseln: homolog = gleicher Bau, andere Aufgabe; analog = gleiche Aufgabe, anderer Bau.
- Zu denken, Evolution bedeute „Fortschritt“ oder der Mensch stamme von heutigen Schimpansen ab. Wir haben einen gemeinsamen Vorfahren, beide sind Zweige.
- Zu glauben, eine Art verändert sich, weil sie es „braucht“. Zuerst entsteht Variation durch Zufall, die Selektion behält nur die nützlichen.