Aufgabe 2 - Teilaufgabe 4: Evolutionsfaktoren und… · Abitur NRW Biologie LK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg 2022

Zusammenfassung der Ergebnisse aus Material D

Lösung: Zusammenfassung der drei Aspekte aus Material D: - Der prozentuale Anteil der Pflanzen mit dunkelroten Blüten ist von 1997 bis 2016 gesunken (von ca. 95 % auf unter 60 %). Der Anteil an Pflanzen mit hellroten Blüten ist in diesem Zeitraum gestiegen (auf über 30 %). Pflanzen mit weißen Blüten waren 1997 kaum zu finden; ihr Anteil stieg bis 2016 geringfügig an (auf ca. 10 %). - Pflanzen mit hellroten Blüten bilden durchschnittlich mehr Samen als solche mit dunkelroten und weißen Blüten. Pflanzen mit weißen Blüten bilden die wenigsten Samen. - Die Blüten des Gewöhnlichen Kohlröschens werden insgesamt häufiger von Fliegen angeflogen als von Bienen. Fliegen besuchen bevorzugt die weißen Blüten, während Bienen am häufigsten die dunkelroten Blüten anfliegen. Bei hellroten Blüten liegen die Besuche von Fliegen und Bienen jeweils im mittleren Wertebereich.

Analyse im Hinblick auf die Bedeutung der Bestäuber

Lösung: - Im Vergleich zu den dunkelroten Blüten werden die hellroten Blüten viel häufiger von Fliegen angeflogen. Die Anzahl der Besuche durch die als Bestäuber effizienteren Bienen ist bei den hellroten Blüten nur geringfügig niedriger als bei den dunkelroten Blüten. - Dies führt dazu, dass die hellroten Blüten in der Summe häufiger bestäubt werden, was erklärt, warum diese Pflanzen mehr Samen bilden als Pflanzen mit dunkelroten oder weißen Blüten. - Weiße Blüten werden zwar sehr häufig von Fliegen besucht, aber nur wenig von Bienen. Da Fliegen weniger effiziente Bestäuber sind (an Bienen wurden dreimal häufiger Blütenpollen nachgewiesen als an Fliegen), bilden Pflanzen mit weißen Blüten durchschnittlich weniger Samen als Pflanzen mit hellroten oder dunkelroten Blüten. - Die Präferenz der Bestäuber bezüglich der Blütenfarbe wirkt als Selektionsfaktor auf die Population des Gewöhnlichen Kohlröschens.

Hypothese zur Erklärung der Anteile der Farbvarianten von 1997 bis 2016

Lösung: - Zu Beginn gab es nur wenige, heterozygote Träger der durch zufällige Mutationen veränderten *MYB1*-Allele. - Diese Pflanzen mit hellroten Blüten bildeten zu gleichen Teilen Keimzellen mit Allel 1 und Keimzellen mit Allel 2 bzw. Allel 3. - Die erhöhte Bestäuber-Präferenz bzw. der höhere Fortpflanzungserfolg (mehr Samen) aufgrund der veränderten Blütenfarbe bewirkte, dass neben Allel 1 auch Allel 2 bzw. Allel 3 verstärkt in den Genpool der nächsten Generationen eingegangen ist. - Somit stieg einerseits die Anzahl von Pflanzen mit hellroten Blüten, aber folglich auch die Anzahl von Pflanzen mit weißen Blüten. - Die Wahrscheinlichkeit für Allelkombinationen, die zu einem hellroten Blütenphänotyp führen (Heterozygote Allel 1/Allel 2 oder Allel 1/Allel 3), ist höher als für Allelkombinationen, die zu einem weißen Blütenphänotyp führen (Homozygote oder Heterozygote aus Allel 2 und Allel 3), da Allel 1 im Genpool anfangs deutlich häufiger vorkam. - Daher stieg der Anteil von Pflanzen mit hellroten Blüten im Untersuchungszeitraum wesentlich stärker an als der von weißblühenden Pflanzen.

Hypothese zur zukünftigen Entwicklung der Population

Lösung: - Mit steigender Häufigkeit der Allele 2 und 3 innerhalb der Population am Puflatsch steigt auch die Wahrscheinlichkeit, dass entsprechende Pollen durch Bestäuber verbreitet und vererbt werden. Die relative Häufigkeit von Allel 1 nimmt im Laufe der Zeit ab. - Die Anzahl an Gewöhnlichen Kohlröschen mit hellroten und weißen Blüten wird also voraussichtlich weiter zunehmen. - Pflanzen mit hellroten Blüten werden vermutlich in der Anzahl dominieren, da die Entstehung eines heterozygoten Genotyps statistisch wahrscheinlicher ist als die eines homozygoten Genotyps. Dunkelrote und weiße Blüten werden demnach vermutlich künftig einen geringeren Anteil innerhalb der Population ausmachen.