## 367 **D) Die Fähigkeit zur Photosynthese mithilfe von Chlorophyll.** Die Photosynthese mit Chlorophyll ist keine universelle Eigenschaft aller Lebewesen, sondern kommt nur bei Pflanzen, Algen und einigen Bakterien vor. Heterotrophe Organismen wie Tiere, Pilze und viele Bakterien können keine Photosynthese betreiben. Im Gegensatz dazu sind die anderen genannten Eigenschaften bei allen bekannten Lebewesen vorhanden: DNA als genetischer Informationsträger, ATP als Energiewährung, L-Aminosäuren für Proteine und die konservierte rRNA-Struktur. Diese universellen Merkmale deuten auf einen gemeinsamen evolutionären Ursprung aller Lebewesen hin, während die Photosynthese erst später in der Evolution bei bestimmten Organismengruppen entstanden ist. ## 368 **C) Die größten und stärksten Individuen haben immer die besten Überlebenschancen.** Diese Aussage ist ein häufiges Missverständnis der natürlichen Selektion. Der evolutionäre Erfolg hängt nicht automatisch von Größe oder Kraft ab, sondern von der Anpassung an die jeweiligen Umweltbedingungen. In manchen Situationen können kleinere oder schwächere Individuen sogar Vorteile haben - etwa wenn Nahrung knapp ist und sie weniger Energie benötigen, oder wenn sie sich besser verstecken können. Die anderen Aussagen sind korrekt: Genetische Vielfalt ermöglicht Anpassung, Mutationen schaffen neue Merkmale, Umweltbedingungen bestimmen den Selektionsdruck, und sexuelle Selektion erklärt die Evolution auffälliger Merkmale wie etwa das Pfauenrad. ## 369 **B) Im Experiment konnten alle für die RNA-Bildung notwendigen Bausteine wie Zucker, Purine und Pyrimidine nachgewiesen werden.** Das Miller-Urey-Experiment war bahnbrechend, weil es zeigte, dass unter simulierten Bedingungen der frühen Erde einfache organische Verbindungen wie Aminosäuren entstehen können. Allerdings konnten NICHT alle RNA-Bausteine nachgewiesen werden. Es entstanden zwar einige Aminosäuren und einfache organische Verbindungen, aber komplexere Moleküle wie Ribose (der Zucker in RNA) und alle notwendigen Nukleinbasen (Purine und Pyrimidine) wurden nicht gebildet. Die Entstehung dieser komplexeren Bausteine erfordert spezifischere Bedingungen und weitere chemische Reaktionen. Die anderen Aussagen sind korrekt: Das Experiment verwendete tatsächlich Gase wie Methan und Ammoniak (A), die Annahme einer stark reduzierenden Uratmosphäre wird heute kritischer gesehen (C), elektrische Entladungen simulierten Blitze (D), und neuere Experimente haben die Bildung komplexerer Moleküle unter bestimmten Bedingungen nachgewiesen (E). ## 370 **c. Aussagen 1, 2, 4 und 5 sind richtig.** Die Evolution des modernen Menschen (Homo sapiens) wurde durch mehrere entscheidende Entwicklungen geprägt: 1. Die Vergrößerung des Gehirns und Entwicklung komplexer kognitiver Fähigkeiten: Richtig. Das menschliche Gehirn hat sich im Laufe der Evolution stark vergrößert, was uns komplexes Denken, Sprache und Problemlösungsfähigkeiten ermöglichte. 2. Der aufrechte Gang: Richtig. Diese frühe Anpassung befreite unsere Hände für Werkzeuggebrauch und andere Tätigkeiten und war ein wichtiger Schritt in unserer Evolution. 3. Die vollständige genetische Isolation von anderen Menschenarten: Falsch. Forschungen zeigen, dass Homo sapiens sich mit anderen Menschenarten wie Neandertalern und Denisovanern vermischte. Wir tragen heute noch deren Gene in uns. 4. Werkzeuggebrauch und Kultur: Richtig. Die Fähigkeit, komplexe Werkzeuge herzustellen und kulturelles Wissen weiterzugeben, war entscheidend für unser Überleben und unsere Anpassungsfähigkeit. 5. Veränderung des Kiefers und der Zähne: Richtig. Durch den Übergang zu gekochter Nahrung und veränderte Ernährungsgewohnheiten entwickelten sich kleinere Kiefer und Zähne. ## 371 **E) Organe entwickeln sich durch häufigen Gebrauch weiter und bilden sich bei Nichtgebrauch zurück.** Diese Aussage beschreibt die Theorie von Lamarck (Vererbung erworbener Eigenschaften), nicht Darwins Evolutionstheorie. Nach Darwin erfolgt Evolution durch natürliche Selektion: Zufällig entstehende erbliche Variationen werden selektiert, wenn sie Überlebens- und Fortpflanzungsvorteile bieten. Die Nutzung oder Nichtnutzung von Organen hat keinen direkten Einfluss auf die Erbanlagen. Die anderen Optionen beschreiben dagegen korrekt Darwins Kernprinzipien: Variation in Populationen (A), Überschussproduktion von Nachkommen (B), Konkurrenzdruck (C) und das theoretische Minimum für Populationserhalt (D) sind zentrale Elemente der natürlichen Selektion. ## 372 **B) Mitochondrien und Chloroplasten enthalten ihre eigene DNA, die der bakteriellen DNA ähnelt.** Die Endosymbiontentheorie besagt, dass Mitochondrien und Chloroplasten ursprünglich freie Bakterien waren, die von eukaryotischen Vorläuferzellen aufgenommen wurden und in einer symbiotischen Beziehung weiterlebten. Der stärkste Beweis dafür ist, dass beide Organellen ihre eigene DNA besitzen, die strukturell der bakteriellen DNA ähnelt (ringförmig, ohne Histone). Auch ihre Ribosomen ähneln bakteriellen Ribosomen. Die doppelte Membran (Option A) unterstützt die Theorie ebenfalls, ist aber weniger beweiskräftig. Die Optionen C und E sind faktisch falsch, da Chloroplasten tatsächlich eine Doppelmembran besitzen. Option D widerspricht der Theorie, da sich diese Organellen durch Teilung vermehren können, unabhängig von der Zellteilung – ähnlich wie Bakterien. ## 373 **A) Inversion, Translokation und Deletion sind Beispiele für Chromosomenmutationen.** Chromosomenmutationen betreffen die Struktur oder Anzahl von Chromosomen und können verschiedene Formen annehmen. Die genannten Beispiele sind tatsächlich typische Chromosomenmutationen: Bei einer Inversion dreht sich ein Chromosomenabschnitt um 180°, bei einer Translokation wird ein Teil eines Chromosoms auf ein anderes übertragen und bei einer Deletion geht ein Chromosomenabschnitt verloren. Die anderen Optionen enthalten Fehler: Mutationsraten werden auch durch äußere Faktoren wie UV-Strahlung beeinflusst (B), Genmutationen können sehr wohl dominant oder rezessiv vererbt werden (C), Aneuploidie entsteht durch fehlerhafte Chromosomenverteilung während der Meiose (D), und Genmutationen betreffen nur einzelne Gene, nicht ganze Chromosomen (E). ## 374 **A) Der biologische Artbegriff basiert auf reproduktiver Isolation, während der phylogenetische Artbegriff Arten als kleinste monophyletische Gruppen anhand gemeinsamer ableitender Merkmale definiert. ** Der biologische Artbegriff nach Ernst Mayr definiert Arten als Fortpflanzungsgemeinschaften, deren Mitglieder sich untereinander fortpflanzen können, aber reproduktiv von anderen Arten isoliert sind. Der phylogenetische Artbegriff hingegen betrachtet evolutionäre Verwandtschaftsbeziehungen und definiert Arten als kleinste identifizierbare monophyletische Gruppen mit gemeinsamen abgeleiteten Merkmalen. Die anderen Optionen enthalten Fehler: Der biologische Artbegriff berücksichtigt nicht nur Morphologie (B), ist problematisch bei asexuellen Organismen (C), hat nichts mit geografischer Verbreitung zu tun (D), und Option E verdreht die Konzepte vollständig, indem sie die Definitionen vertauscht. ## 375 **A) Die Theorie, dass alle Arten von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen und sich durch natürliche Selektion in einem verzweigten "Baum des Lebens" diversifiziert haben.** Darwins revolutionäre Idee eines gemeinsamen Ursprungs aller Lebewesen und ihrer Diversifizierung durch natürliche Selektion bildet das Fundament der phylogenetischen Systematik. Diese Disziplin ordnet Organismen nach ihren evolutionären Verwandtschaftsbeziehungen in einem "Stammbaum des Lebens". Die anderen Optionen widersprechen grundlegenden Evolutionsprinzipien: Option B beschreibt fälschlicherweise unveränderliche Arten (widerspricht der Evolution), C leugnet den gemeinsamen Ursprung (Kerngedanke Darwins), D ignoriert die Muster und Regelmäßigkeiten der Evolution, und E vernachlässigt die zentrale Rolle der genetischen Vererbung, die Darwin bereits ohne moderne Genetik erkannte. ## 376 **C) Die körperlich stärksten Individuen einer Art sind evolutionär am erfolgreichsten.** Die Aussage ist falsch, da evolutionärer Erfolg nicht primär von körperlicher Stärke abhängt, sondern von der Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen Umweltbedingungen. Darwin's Konzept des "Survival of the Fittest" bezieht sich auf die am besten angepassten Individuen, nicht die stärksten. Entscheidend ist die Fähigkeit, sich erfolgreich fortzupflanzen und überlebensfähige Nachkommen zu erzeugen. Dies kann durch verschiedene Merkmale begünstigt werden: effiziente Nahrungssuche, Krankheitsresistenz, Tarnung oder soziales Verhalten. Die anderen Aussagen sind korrekt und beschreiben wichtige Aspekte der Evolutionstheorie wie geografische Isolation, Anpassung an Lebensräume und die Bedeutung der Nachkommenzahl. ## 377 **B) Die Mutationsrate bestimmt die Häufigkeit von Genmutationen.** Die Mutationsrate ist ein fundamentales Konzept der Genetik und gibt an, wie häufig Veränderungen im Erbgut spontan auftreten. Sie wird als Anzahl der Mutationen pro Generation oder Zeiteinheit gemessen und variiert je nach Organismus und Umweltbedingungen. Die anderen Optionen enthalten sachliche Fehler: Translokationen und Inversionen sind chromosomale Veränderungen, keine Genmanipulationen (A). Genmutationen können einzelne Gene betreffen und erfordern keine Veränderung aller Chromosomen (C). Eine Befruchtung durch zwei Spermien führt zu Triploidie, nicht Aneuploidie (D). Die Auswirkungsstärke einer Mutation hängt nicht von ihrer Dominanz ab (E). ## 378 **C) Chloroplasten können außerhalb der Wirtszelle eigenständig existieren.** Die Aussage ist falsch und damit ein Gegenbeispiel zur Endosymbiontentheorie. Chloroplasten können NICHT außerhalb der Wirtszelle eigenständig existieren, da sie im Laufe der Evolution ihre Selbstständigkeit verloren haben. Die anderen Optionen sind dagegen echte Belege für die Endosymbiontentheorie: Die bakterienähnlichen Ribosomen, eigene DNA und Vermehrung durch Teilung weisen auf den bakteriellen Ursprung der Organellen hin. Auch die Doppelmembran ist ein wichtiger Beweis - sie entstand, als die ursprünglichen Bakterien von frühen Zellen aufgenommen wurden, wobei die äußere Membran von der Wirtszelle und die innere vom Bakterium stammt. ## 379 **A) Der Gendrift ist eine zufällige Änderung der Allelfrequenz innerhalb eines Genpools.** Gendrift beschreibt einen zufälligen Prozess in der Evolution, bei dem sich die Häufigkeit bestimmter Gene in einer Population ohne Selektionsdruck verändert. Dies geschieht besonders in kleinen Populationen, wo der Zufall eine größere Rolle spielt als in großen Populationen (widerlegt D). Anders als bei der natürlichen Selektion (widerlegt C und E) ist dieser Prozess nicht von Umweltanpassungen abhängig. Gendrift verringert typischerweise die genetische Vielfalt einer Population, da zufällig bestimmte Allele verloren gehen können (widerlegt B). Ein klassisches Beispiel ist der Flaschenhalseffekt, wenn eine Population stark dezimiert wird und die verbliebenen Individuen zufällig nicht mehr alle ursprünglichen Genvarianten tragen. ## 380 **C) Polyploidisierung** Polyploidisierung ist der einzige Mechanismus, der eine sofortige reproduktive Isolation in einer Generation bewirken kann. Dabei verdoppelt oder vervielfacht sich der gesamte Chromosomensatz einer Pflanze, wodurch Nachkommen entstehen, die sich nicht mehr mit der Ursprungsart kreuzen können. Dies liegt daran, dass bei der Meiose keine funktionsfähigen Gameten mit der Elterngeneration gebildet werden können. Besonders bei Pflanzen ist dieser Mechanismus häufig, da sie Selbstbefruchtung durchführen können. Im Gegensatz dazu sind genetischer Drift und Allopatrie langsame Prozesse, die viele Generationen benötigen. Präzygotische Barrieren entwickeln sich ebenfalls allmählich, und einzelne Neumutationen führen nicht zu sofortiger reproduktiver Isolation. ## 381 **A) Die Wirkung der Gendrift ist umso stärker, je kleiner die Population ist.** Gendrift beschreibt zufällige Veränderungen der Allelfrequenzen in einer Population, die besonders in kleinen Populationen stark zum Tragen kommen. Dies liegt daran, dass in kleinen Populationen einzelne zufällige Ereignisse einen größeren relativen Einfluss haben. Die anderen Optionen enthalten Fehler: Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht ist ein theoretisches Modell, das ideale, nicht reale Bedingungen voraussetzt (B). Artbildung kann auch durch andere Mechanismen wie reproduktive Isolation erfolgen (C). Genetische Rekombination beeinflusst durchaus den Phänotyp (D), und Selektion verändert definitiv die Allelfrequenzen in einer Population (E). ## 382 **D) Stille Mutation** Bei einer stillen Mutation ändert sich zwar die DNA-Sequenz, aber die Aminosäure bleibt dieselbe. Im Beispiel wird TTC zu TTT, beide Codons codieren für Phenylalanin (Phe). Dies ist möglich, weil der genetische Code degeneriert ist – mehrere Codons können für dieselbe Aminosäure codieren. Im Gegensatz dazu würde eine Missense-Mutation zu einer anderen Aminosäure führen, eine Nonsense-Mutation ein Stoppcodon erzeugen und eine Frameshift-Mutation das Leseraster verschieben. Eine Spontanmutation beschreibt lediglich den Entstehungsmechanismus und nicht die Auswirkung auf die Proteinsequenz. ## 383 **C) Sie demonstrierten die mögliche abiotische Entstehung organischer Bausteine des Lebens.** Das Miller-Urey-Experiment von 1953 war bahnbrechend für das Verständnis der chemischen Evolution, da es erstmals zeigte, dass unter simulierten Bedingungen der frühen Erde (Wasserdampf, Methan, Ammoniak, Wasserstoff) durch elektrische Entladungen einfache organische Moleküle wie Aminosäuren entstehen können. Dies bewies, dass wichtige Bausteine des Lebens auch ohne bereits existierende Lebewesen (abiotisch) gebildet werden können. Die anderen Optionen sind falsch, da das Experiment weder Einzeller erzeugte (A), noch RNA-Bildung (B), Membranbildung (D) oder Photosynthese (E) untersuchte - es ging ausschließlich um die spontane Entstehung organischer Grundbausteine. ## 384 **A) Die hohe strukturelle und funktionelle Konservierung der Ribosomen in allen drei Domänen des Lebens. ** Die Konservierung der Ribosomenstruktur und -funktion über alle drei Domänen des Lebens (Bakterien, Archaeen und Eukaryoten) ist ein starker Beleg für einen gemeinsamen Ursprung aller Organismen. Ribosomen sind komplexe molekulare Maschinen, die für die Proteinsynthese unverzichtbar sind und den genetischen Code "übersetzen". Ihre grundlegende Struktur ist in allen Lebewesen ähnlich, was auf einen gemeinsamen evolutionären Ursprung hindeutet. Die anderen Optionen beschreiben entweder Unterschiede zwischen Organismengruppen (B und C), was gegen einen gemeinsamen Ursprung spricht, oder Mechanismen wie horizontalen Gentransfer (D), die evolutionäre Beziehungen eher verschleiern. Option E ist falsch, da der genetische Code tatsächlich einige wenige Ausnahmen aufweist. ## 385 **C) 1., 2., 4. und 5. sind richtig.** Die steinzeitliche Ernährung trug wesentlich zur Evolution des Homo sapiens bei. Aussage 1 ist korrekt, da Proteine und Fettsäuren aus Fleisch und Fisch die Gehirnentwicklung förderten. Aussage 2 stimmt ebenfalls, weil die vielfältigen Wildpflanzen eine gesunde Darmmikrobiota unterstützten. Aussage 4 ist richtig, da Nahrungsknappheit zu metabolischen Anpassungen führte, die eine effizientere Energienutzung ermöglichten. Auch Aussage 5 trifft zu, da unverarbeitete Nahrung mit hoher Nährstoffdichte die Anpassungsfähigkeit verbesserte. Nur Aussage 3 ist falsch, denn kultiviertes Getreide gab es in der Steinzeit noch nicht - der Ackerbau entwickelte sich erst später mit der neolithischen Revolution. ## 386 **C) Die abiotische Synthese von kleinen organischen Molekülen in der Uratmosphäre.** Das Miller-Urey-Experiment zeigte 1953, dass unter den vermuteten Bedingungen der frühen Erde (Uratmosphäre mit $CH_4$, $NH_3$, $H_2$ und $H_2O$) durch elektrische Entladungen einfache organische Moleküle wie Aminosäuren entstehen können - und zwar ohne Beteiligung von Lebewesen (abiotisch). Dies war ein wichtiger Beleg für die chemische Evolution. Die falschen Optionen verwechseln dies mit der Entstehung von Organismen (D) oder der Bildung von Molekülen durch Organismen (A, B), was dem Grundgedanken des Experiments widerspricht. Option E beschreibt lediglich die Ausgangsstoffe, nicht aber das eigentliche Ergebnis des Experiments. ## 387 **C) Panmixie** Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht beschreibt die konstante Verteilung von Allelen in einer idealen Population. Panmixie (zufällige Paarung) ist dabei eine der Voraussetzungen für dieses Gleichgewicht und stört es daher nicht - im Gegenteil, sie ist notwendig für dessen Aufrechterhaltung. Die anderen Faktoren hingegen stören das Gleichgewicht: Migration verändert den Genpool durch Zu- oder Abwanderung, kleine Populationen sind anfällig für zufällige Schwankungen (Gendrift), und Selektion bevorzugt bestimmte Genotypen, wodurch sich Allelfrequenzen systematisch verschieben. Gendrift führt besonders in kleinen Populationen zu zufälligen Veränderungen der Allelfrequenzen. ## 388 **A) Beispiele für Chromosomenmutationen sind die Trisomie 13 (Pätau-Syndrom), 18 (Edwards-Syndrom) und die Trisomie 21 (Down-Syndrom).** Die genannten Trisomien sind tatsächlich wichtige Beispiele für Chromosomenmutationen, bei denen jeweils ein zusätzliches Chromosom vorliegt. Die anderen Optionen enthalten grundlegende Fehler: Mutationen können sowohl in der Keimbahn als auch in Körperzellen (somatische Mutationen) auftreten (B falsch). Keimbahnmutationen betreffen Geschlechtszellen und werden vererbt, während somatische Mutationen Körperzellen betreffen und nicht vererbbar sind (C falsch). Die Verschmelzung einer diploiden mit einer haploiden Keimzelle ist keine Mutation, sondern eine Befruchtungsanomalie (D falsch). Punktmutationen sind eine Form von Genmutationen, bei der einzelne Basenpaare betroffen sind (E falsch). ## 389 **B) Er ist nicht anwendbar auf asexuell fortpflanzende Organismen.** Der biologische Artbegriff nach Ernst Mayr definiert Arten über ihre reproduktive Isolation, was ein grundlegendes Problem für asexuell fortpflanzende Organismen darstellt. Da diese Organismen sich ohne Partner vermehren und keinen genetischen Austausch durch Kreuzung benötigen, kann das Kriterium der "reproduktiven Isolation" nicht sinnvoll angewendet werden. Bei Bakterien, vielen Pilzen oder Pflanzen mit ungeschlechtlicher Vermehrung fehlt somit ein entscheidendes Merkmal zur Artabgrenzung. Die anderen Optionen sind falsch: Mayrs Konzept berücksichtigt durchaus genetische Daten (A), fokussiert nicht primär auf ökologische Nischen (C), schließt genetische Drift nicht aus (D) und ist gerade für sexuell fortpflanzende Organismen konzipiert (E). ## 390 **B) Replikation** Die Replikation ist kein Mutationstyp, sondern der normale Prozess der DNA-Verdopplung während der Zellteilung. Die anderen Optionen beschreiben dagegen echte Mutationsformen: Bei der Insertion wird zusätzliches genetisches Material eingefügt, bei der Deletion geht genetische Information verloren, bei der Inversion wird ein DNA-Abschnitt um 180° gedreht eingebaut und bei der Substitution wird eine Base durch eine andere ersetzt. Zwar können während der Replikation Fehler auftreten, die zu Mutationen führen, aber die Replikation selbst ist ein lebenswichtiger Prozess zur identischen Weitergabe der Erbinformation. ## 391 **B) Verursacht epigenetische Modifikationen.** Die genetische Rekombination ist ein fundamentaler Prozess der Neukombination von Genen während der Meiose, der aber nicht mit epigenetischen Modifikationen zu verwechseln ist. Während die Rekombination die DNA-Sequenz selbst durch Crossing-over und den Austausch von Allelen verändert, sind epigenetische Modifikationen reversible Veränderungen, die die DNA-Sequenz nicht betreffen, sondern die Genexpression durch chemische Markierungen regulieren. Die anderen Aussagen sind korrekt: Die Rekombination ist tatsächlich ein Schlüsselmechanismus der Evolution (A), findet während der Meiose statt (C), führt zu neuen Phänotypen (D) und erhöht die genetische Vielfalt in Populationen (E), was für die Anpassungsfähigkeit von Arten essentiell ist. ## 392 **B) Molekulare Uhr** Die Molekulare Uhr beschreibt das Phänomen, dass genetische Mutationen in bestimmten Genen mit einer relativ konstanten Rate über die Zeit akkumulieren. Dieses Konzept ermöglicht es Wissenschaftlern, den Zeitpunkt der evolutionären Divergenz zwischen verschiedenen Arten abzuschätzen, indem sie die Anzahl der genetischen Unterschiede messen. Im Gegensatz dazu ist Maximum Likelihood eine statistische Methode zur Datenanalyse, Genetischer Drift ein zufälliger Prozess der Genfrequenzänderung, und Natürliche Selektion beschreibt die bevorzugte Vermehrung vorteilhafter Merkmale. Heterozygotie bezeichnet lediglich den Zustand, wenn ein Individuum zwei unterschiedliche Allele eines Gens trägt. Nur die Molekulare Uhr bezieht sich direkt auf die zeitliche Komponente genetischer Veränderungen. ## 393 **A) Genetische Rekombinationen können im Gegensatz zu Mutationen keinen Einfluss auf den Phänotyp haben.** Diese Aussage ist falsch, denn genetische Rekombinationen haben durchaus einen bedeutenden Einfluss auf den Phänotyp. Bei der Rekombination während der Meiose werden durch Crossing-over neue Kombinationen von Allelen geschaffen, die zu veränderten Merkmalsausprägungen führen können. Dies ist sogar einer der wichtigsten Mechanismen für die Entstehung genetischer Vielfalt und damit für die Evolution. Die anderen Aussagen sind korrekt: Der Genpool umfasst alle Allele einer Population, Gendrift wirkt in kleinen Populationen stärker, das Hardy-Weinberg-Gesetz gilt nur unter idealen Bedingungen, und Genpool-Veränderungen können auch ohne Mutation oder Selektion (z.B. durch Gendrift oder Gen-Migration) auftreten. ## 394 **D) Stille Mutation** Eine stille Mutation verändert zwar die DNA-Sequenz, aber nicht die resultierende Aminosäuresequenz des Proteins. Dies liegt am degenerierten genetischen Code, bei dem mehrere verschiedene Codons (Basentripletts) für dieselbe Aminosäure codieren können. Wenn eine Mutation zu einem Codon führt, das für dieselbe Aminosäure codiert wie das ursprüngliche Codon, bleibt die Proteinstruktur unverändert. Im Gegensatz dazu führen die anderen Mutationstypen zu Veränderungen der Aminosäuresequenz: Missense-Mutationen ersetzen eine Aminosäure durch eine andere, Nonsense-Mutationen erzeugen vorzeitige Stoppcodons, Frameshift-Mutationen verschieben den Leserahmen und verändern alle nachfolgenden Aminosäuren, und Insertionen fügen zusätzliche Basen ein, was ebenfalls die Aminosäuresequenz verändert. ## 395 **C) Die abiotische Synthese von kleinen, organischen Molekülen wurde in Laborexperimenten mit der Miller'schen Apparatur simuliert.** Stanley Miller zeigte 1953 in seinem berühmten Experiment, dass unter den Bedingungen der frühen Erde (Wasserdampf, Methan, Ammoniak, Wasserstoff) und elektrischen Entladungen einfache organische Moleküle wie Aminosäuren entstehen können. Die anderen Optionen enthalten grundlegende Fehler: Mehrzellige Organismen entstanden bereits vor etwa 600 Millionen Jahren (A), die ersten organischen Moleküle entstanden ohne Beteiligung von Organismen (B), die Uratmosphäre war zunächst sauerstofffrei (D), und die Evolution der Biomoleküle verlief von RNA zu DNA, nicht umgekehrt (E). ## 396 **A) Mitochondrien entstehen nur durch Teilung aus Ihresgleichen.** Die Endosymbiontentheorie erklärt den Ursprung von Mitochondrien als einst freilebende Bakterien, die von größeren Zellen aufgenommen wurden. Eine zentrale Eigenschaft von Mitochondrien ist, dass sie sich ausschließlich durch Teilung vermehren - genau wie ihre bakteriellen Vorfahren. Die anderen Optionen enthalten verschiedene Fehler: Chloroplasten können nicht außerhalb der Zelle überleben (B), Mitochondrien benötigen das Kerngenom für viele Funktionen (C), sie besitzen ringförmige DNA, keine Chromosomen (D), und sowohl Mitochondrien als auch Chloroplasten haben charakteristischerweise eine Doppelmembran, nicht eine Einzelmembran (E). ## 397 **D) Die Fähigkeit zur Photosynthese** Die Photosynthese ist keine grundlegende Eigenschaft aller Lebewesen, sondern kommt nur bei Pflanzen, Algen und einigen Bakterien vor. Alle anderen genannten Eigenschaften sind tatsächlich universelle Merkmale des Lebens: Jedes Lebewesen betreibt Stoffwechsel (wandelt Energie um), reagiert auf Umweltreize (zeigt Reizbarkeit), kann sich fortpflanzen und Merkmale vererben und ist Teil des evolutionären Prozesses, der über Generationen zu Anpassungen führt. Tiere, Pilze und viele Mikroorganismen können keine Photosynthese durchführen, sondern müssen organische Verbindungen als Energiequelle aufnehmen. Die Photosynthese ist somit eine spezialisierte Fähigkeit bestimmter Organismengruppen, nicht ein allgemeines Lebensmerkmal. ## 398 **C) Biogenese beschreibt die Entstehung von Leben aus bereits vorhandenem Leben, während Abiogenese die erstmalige Entstehung von Leben aus unbelebter Materie bezeichnet.** Die Biogenese ist ein grundlegendes biologisches Prinzip, das besagt, dass Lebewesen nur aus bereits existierenden Lebewesen entstehen können ("omne vivum ex vivo" - alles Lebendige stammt vom Lebendigen ab). Dies beobachten wir täglich bei der Fortpflanzung von Organismen. Die Abiogenese hingegen beschreibt den hypothetischen Prozess, durch den die ersten Lebensformen auf der frühen Erde aus unbelebten chemischen Verbindungen entstanden sind. Louis Pasteur widerlegte im 19. Jahrhundert durch seine Experimente die Theorie der spontanen Entstehung (Urzeugung) und bewies die Biogenese. Option A vertauscht die Begriffe, B behauptet fälschlicherweise eine Gleichheit, D ignoriert, dass Abiogenese als wissenschaftliches Konzept für die Lebensentstehung anerkannt ist, und E übersieht, dass Abiogenese vermutlich nur unter den Bedingungen der frühen Erde möglich war. ## 399 **D) Wenn die getrennten Populationen wieder zusammentreffen, können sie sich in der Regel problemlos kreuzen.** Bei der allopatrischen Artbildung entwickeln sich durch geografische Isolation und unterschiedliche Selektionsdrücke genetische Unterschiede zwischen Populationen, die letztendlich zu Fortpflanzungsbarrieren führen. Die Aussage D ist falsch, weil sich die getrennten Populationen nach längerer Isolation typischerweise NICHT mehr problemlos kreuzen können - dies ist gerade das entscheidende Kriterium für die Entstehung neuer Arten. Durch genetische Veränderungen, unterschiedliche Paarungszeiten, veränderte Balzrituale oder inkompatible Geschlechtsorgane wird eine erfolgreiche Fortpflanzung verhindert. Die anderen Aussagen beschreiben den Prozess der allopatrischen Artbildung korrekt: geografische Isolation (A), genetische Veränderungen (B), unterschiedliche Selektionsdrücke (C) und die Darwinfinken als klassisches Beispiel (E).