Aufgabe 1 - Stammbäume · Abitur NRW Biologie GK · Haupttermin · Weiterbildungskolleg 2023

Material A: Die Gattung Ariamnes auf der Hawaii-Inselgruppe

Die Gattung Ariamnes gehört zur Familie der Haubennetzspinnen und kommt mit zahlreichen Arten auf der Hawaii-Inselgruppe vor. Die größte Art A. kahili wird maximal 11,3 mm groß. Ariamnes -Spinnen halten sich tagsüber in unterschiedlichen Ruhehabitaten versteckt (Tabelle 1). Es handelt sich um nachtaktive Räuber, die keine standortgebundenen Netze bauen, sondern auf der Suche nach Beute frei umherlaufen und ihre Beute mit einem zwischen den Hinterbeinen gewebten Netz fangen. Bei einigen Arten konnte zusätzlich ein kleptoparasitäres Verhalten beobachtet werden, bei dem diese Spinnen auf die Netze anderer Spinnenarten klettern und deren Beute oder die Spinnen selbst fressen. Fressfeinde der Ariamnes -Spinnen sind neben anderen Spinnen insbesondere Vögel.

Tabelle 1 Vorkommen und ausgewählte Merkmale der bekannten Ariamnes -Arten auf der Hawaii-Inselgruppe Art · Habitat · Ruhehabitat während des Tages · Form des Hinterleibs · Färbung · kleptoparasitäres Verhalten

A. huinakolu · Feuchtwald · Moos · kurz · dunkel · vorhanden

A. kahili · Feuchtwald · unter Blättern · langgestreckt · gold · vorhanden

A. uwepa · mäßig feucht · unter Blättern · langgestreckt · gold · nicht vorhanden

A. makue · mäßig feucht · abgestorbene Farne · langgestreckt · dunkel · vorhanden

A. poele · Feuchtwald · abgestorbene Farne · langgestreckt · dunkel · nicht vorhanden

A. melekalikimaka · Feuchtwald · unter Blättern · mittellang · gold · vorhanden

A. alepeleke · Feuchtwald · unter Blättern · mittellang · gold · nicht vorhanden

A. laau · Feuchtwald · abgestorbene Farne · langgestreckt · dunkel · vorhanden

A. corniger · trockener Wald · weiße Flechten · langgestreckt · matt weiß · nicht vorhanden

A. waikula · Feuchtwald · unter Blättern · langgestreckt · gold · nicht vorhanden

A. hiwa · Feuchtwald · Felsspalten · langgestreckt · dunkel · nicht vorhanden

Material B: Verwandtschaftsbeziehungen der Ariamnes -Spinnen

Die Hawaii-Inselgruppe liegt etwa 3800 km vom nordamerikanischen Kontinent entfernt im Pazifischen Ozean und ist vulkanischen Ursprungs. Sie umfasst neben der größten und jüngsten Insel Hawaii weitere Inseln, von denen Kauai die älteste ist (Abbildung 1). Die Inseln bieten vielfältige Lebensräume für eine große Zahl von Tier- und Pflanzenarten.

Mithilfe von mitochondrialen und nukleären DNA-Sequenzen wurden die Verwandtschaftsbeziehungen der Ariamnes -Spinnen der Hawaii-Inselgruppe analysiert und ein phylogenetischer Stammbaum erstellt (Abbildung 2). Dieser wurde um die Angaben zur heutigen Verbreitung der beschriebenen Ariamnes -Arten ergänzt. Die Spinnenart Argyrodes trigonum kommt in den USA vor, ist gelbbraun gefärbt und zeigt kleptoparasitäres Verhalten.

Aufgabe 1: Evolution der Ariamnes-Spinnen

2. Nennen Sie die einzelnen methodischen Schritte, die zur Erstellung des in Abbildung 2 dargestellten phylogenetischen Stammbaums nötig sind (Material B). Analysieren Sie die phylogenetischen Verwandtschaftsverhältnisse und beziehen Sie dabei die Besiedlung der einzelnen Inseln der Hawaii-Inselgruppe ein (Material B). Erläutern Sie zwei Möglichkeiten, wie die jeweils neu entstandenen Inseln von Ariamnes -Spinnen besiedelt worden sein können (Materialien A und B). [22 Punkte]

a)

b)

c)