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Evolution Protokoll

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Protokoll zur kritischen Bewertung des Modellspiels zur Evolution. Eine empirische Untersuchung von Joseph Choi.
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28. Oktober 2012 Biologie GK - OHG

Protokoll zur kritischen Bewertung des Modellspiels zur Evolution

Joseph Choi

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28. Oktober 2012 Biologie GK - OHG

InhaltsverzeichnisA. Einleitung:............................................................................................ 3 B. Regeln und Materialien........................................................................ 31. 1.Durchgang: ....................................................................................................................................................................... 3 2. 2.Durchgang: ....................................................................................................................................................................... 3 3. Materialien/Personen .................................................................................................................................................... 3

C. Ergebnisse ......................................................................................... 41. Tabellarisch ......................................................................................................................................................................... 4 2. Statistisch ............................................................................................................................................................................. 5

D. Bewertung ........................................................................................ 81. Gemeinsamkeiten Natur ................................................................................................................................................ 8 2. Unterschiede Natur ....................................................................................................................................................... 10 3. Gewonnene Erkenntnisse .......................................................................................................................................... 13 4. Verbesserungsvorschlge .......................................................................................................................................... 14 5. Fazit ..................................................................................................................................................................................... 14

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28. Oktober 2012 Biologie GK - OHG

A. Einleitung:Verschiedene Methoden werden im Unterricht angewandt um den frontalen Unterricht zu vermeiden. Stattdessen werden durch kreative und anschauliche Modelle komplizierte Sachverhalte in verstndlicher Art und Weise dargestellt. Jedoch sollte man gleichzeitig die Effizienz und den Erfolg dieser Modelle, in diesem Fall ein Spiel, evaluieren und kritisch examinieren, da die Gefahr der zu hohen Primitivitt und der daraus resultierende Mangel der Wissenschaftlichkeit und Lernerfolg zu bercksichtigen ist. Welche Vor- und Nachteile unser Spiel fr die Vertiefung des Stoffs mit sich bringt wird im folgenden nher errtert.

B. Regeln und Materialien1. 1.Durchgang:Die Umwelttapete, entweder eine Urwald- oder Monokulturtapete wird auf einen von allen Seiten gut zugnglichen Tisch ausgebreitet. Mit einer Anfangspopulation von jeweils 10 Individuen werden die Chips als Beute auf das Umwelttapete verteilt. Danach umkreisen die Ruber , die vorher nicht zugeschaut haben, den Tisch, ohne stehenzubleiben und eine Stelle lngere Zeit zu fixieren. Pro Ruber werden 15 Plttchen eingesammelt (75%) also berleben 25 Beutetiere. Diese kriegen jeweils 3 Nachkommen (Gesamt: 100). Dieser Vorgangwird 2 mal wiederholt, sodass eine Endpopulation festgesellt werden kann, in der eine Art ausgerottet wird, berlebt oder stark anwchst. Schriftlich aufgezeichnet werden die Zahlen durch einen Protokollfhrer.

2. 2.Durchgang:Die Gesamtanzahl der Individuen die bei dem Durchgang mit der Monokulturtapete berlebt haben wird durch die Konstante 4 geteilt und jedes dieser Eltern bekommt jeweils 3 Nachkommen. Diese sind jedoch mutiert zb. durch einen Fehler in der Transkription oder Translation, somit Vernderung von Basen und somit auch in dem Genbestand und der Erbinformation, die eine physische Vernderung bei allen Nachkommen hervorruft, die willkrlich gewhlt werden, die Nachkommen knnen also untereinander auch unterschiedlich sein. Somit unterscheiden sich die Nachkommen von ihren Eltern in Form und Farbe. Danach erfolgen wieder 2 Selektionsvorgnge wie in 1.Durchgang, bei denen auch die Eltern mit einbezogen sind, . sodass am Ende manche Mutationen nicht berleben, andere jedoch sich etablieren. Die Monokulturtapete dient hierbei als Umwelt.

3. Materialien/Personen2 Umwelttapeten mit jeweils verschiedenen Muster kleine runde/viereckige Plttchen (1cm Durchmesser): dunkelgrn, gelb, hellblau, beige, hellgrn, dunkelblau, rot, braun, asterixbunt, urwaldfarben/monokulturfarben

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28. Oktober 2012 Biologie GK - OHG runde/viereckige Plttchen (mutierte Nachkommen): grau, lila, orange, hellblau, grn, Flhe: lila, dunkelgrn, hellgrn, hellrot, dunkelrot, hellorange, hellblau, orange, hellgelb Protokollfhrer Ruber und Beute

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C. ErgebnisseDie Ergebnisse werden durch zwei verschiedenen Methoden dargestellt. Einmal unter tabellarisch und dann statistisch um auf dem ersten Blick die Unterschiede und wichtigsten Merkmale zu erkennen.

1. Tabellarisch1.1. 1.Durchgang Farbe/Form 1. Dunkelgrn (rund) 2. Gelb (rund) 3. Hellblau (rund) 4. Beige (rund) 5. Hellgrn (rund) 6. Dunkelblau (viereckig) 7. Rot (rund) 8. Braun (rund) 9. Asterixbunt (rund) 10. Urwald/Monokultur (rund) 1.2. 2.Durchgang Farbe/Form Dunkelgrn (Eltern) Beige (Eltern) Hellgrn (Eltern) Monokultur (Eltern) Grau (viereckig) Lila (viereckig) Orange (rund) Hellblau (viereckig) Grn (glnzend) Lila (Floh) Dunkelgrn (Floh) Anfangspopulation Monokultur (Endpopulation) Anfangspopulation Urwald (Endpopulation) Monokultur (Endpopulation)

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28. Oktober 2012 Biologie GK - OHG Hellgrn (Floh) Hellrot (Floh) Dunkelrot (Floh) Hellorange (Floh) Hellblau (Floh) Gelb (Floh)

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1.3. Erluterung: Whrend der Bestandsaufnahmen traten immer wieder Fehler auf, sodass nachtrglich Zahlen verndert und gerundet worden sind um das Ergebnis natrlicher und korrekter zu gestalten. Des weiteren wurden nicht die Zwischenergebnisse sondern nur die Endpopulation erfasst Bei der Urwaldtapete sind von insgesamt 10 Arten sind 4 ausgestorben (gelb, hellblau, beige, dunkelblau), 2 haben sich stark vermehrt (rot, urwaldfarben), 1 Art mit ungefhr gleichbleibender Population (hellgrn), 2 haben gerade so berlebt (asterixbunt, braun) und 1 Art hat ihre Population verdoppelt (dunkelgrn). Bei der Monokultur sind mehr Arten ausgestorben. Insgesamt 6 (gelb, hellblau, dunkelblau, rot, braun, asterixbunt) Arten sind in der multikulturellen Landschaft ausgestorben. Ungefhr gleichbleibend war 1 Art (beige), leicht vermehrt haben sich 2 (hellgrn, monokulturfarben), und stark gewachsen ist nur eine Art (dunkelgrn). Dieser Versuch stellt dar welche Form und Farbe die beste Chance hat sich in der Umwelt des Urwalds sich vor dem Ruber am besten zu tarnen, somit ein Fortpflanzungsvorteil gegenber anderen Arten haben. Diese haben im Urwald oder in der Monokultur ihre kologische Nische gefunden. Andere Arten werden jedoch in krzester Zeit ausgerottet, da sie eine einfache Beutequelle sind. Welche Arten berleben oder ausgerottet werden ist immer unterschiedlich, was die Spezialisierung der Arten aufzeigt. Die kologische Potenz variiert also von stenken bis hin zu euryken Arten. Desweitern werden die Umwelten charakterisiert, als besonders artenvielfltig oder arm. Bei dem zweiten Durchgang berleben 3 Arten der Elterngeneration (dunkelgrn, hellgrn, monokulturfarben), dabei wachsen 2 Arten stark an (dunkelgrn, monokulturfarben) und eine bleibt gleich (hellgrn). Bei den Nachkommen sind 2 Arten (grau, grn) ebenfalls stark gewachsen und 1 leicht stagniert (hellblau). Die restlichen 11 Arten sind ausgestorben. Dieser Versuch zeigt einerseits die Konkurrenz der Parentalgeneration gegenber der Tochtergeneration auf, andererseits die Ueberlebensfhigkeit der Mutationen und deren Vorteilhaftigkeit oder eben Nachteilhaftigheit in dem Terrain.

2. Statistisch

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1.1 UrwaldUrwaldfarben 35% Dunkelgrn (rund) 17%

Hellgrn (rund) 10% Asterixbunt (rund) 3% Rot (rund) 31%

Braun (rund) 4% Monokulturfarbe n 19%

1.1 Monokultur

Dunkelgrn (rund) 52% Hellgrn (rund) 19%

Beige (rund) 10%

1.2 MutationGrn (glnzend) 20% Dunkelgrn (Eltern) 32%

Hellblau (viereckig) 4%

Grau (viereckig) 20%

Hellgrn (Eltern) 4% Monokultur (Eltern) 20%

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Parental-/Filialgeneration (vorher)Eltern 25%

Parental-/Filialgeneration (nachher)Mutanten 44%

Eltern 56% Mutanten 75%

Oekoloische Potenz50 45 40 Anzahl der Individuen 35 30 25 20 15 10 5 0 Urwald Monokultur Monokultur (Mutation) Dunkelgrn (rund) Beige (rund) Hellgrn (rund) Rot (rund) Braun (rund) Asterixbunt (rund) Urwald/Monokultur (rund) Grau (viereckig) Hellblau (viereckig) Grn (glnzend)

2.2 Erluterung: Die Statistiken 1.1 Urwald, 1.1 Monokultur, 1.2 Mutation illustrieren den Prozentsatz von den berlebenden Arten gemessen an der Gesamtpopulation aller Arten. Zur Veranschaulichung ist die Farbe an den jeweilig artspezifisch Merkmal angepasst, um ein Gesamtbild von dem Farbspektrum aufzuweisen, das auf der Tapete besonders gut getarnt ist. Auffallend ist, dass die Farben der Tapete auch in eben diesem Farbspektrum vorzufinden ist. Die Tarnung ist also besonders dann erfolgreich, wenn

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28. Oktober 2012 Biologie GK - OHG die Beute eine Assimilation vornimmt und somit den

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