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Isolation – verschiedene Isolationsformen

Isolation bedeutet, dass Populationen daran gehindert werden, sich fortzupflanzen. Diese Trennung kann dazu führen, dass neue Arten entstehen. Mechanismen wie präzygotische und postzygotische Isolation verhindern die Fortpflanzung. Erfahre, wie Geografie, Ökologie, Zeit oder Verhalten diese Prozesse beeinflussen. Interessiert? Das und mehr erfährst du im Text!

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Bio-Team
Isolation – verschiedene Isolationsformen
lernst du in der Oberstufe 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse

Isolation – verschiedene Isolationsformen Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Isolation – verschiedene Isolationsformen kannst du es wiederholen und üben.
  • Stelle die Grundlagen der Isolation dar.

    Tipps

    Eine Population kann durch bestimmte Faktoren in eine Teilpopulation getrennt werden. Es kommt zur Bildung neuer Arten.

    Lösung

    Sind zwei Populationen voneinander getrennt, können sie sich nicht miteinander fortpflanzen. Das bezeichnet man als Isolation. Es gibt verschiedene Isolationsformen: die geographische, die mechanische, die zeitliche, die ökologische und die Isolation durch Sterilität. Bei dem Beispiel der Erdhörnchen im Video handelt es sich um die geographische Isolation. Diese wird auch als Separation bezeichnet. Hierbei werden Populationen durch geographische Barrieren getrennt, hier durch eine Schlucht. Aus diesen durch die Separation hervorgegangenen beiden Teilpopulationen entwickeln sich durch die Selektion zwei verschiedene Arten.

  • Beschreibe die unterschiedlichen Formen der Isolation.

    Tipps

    Das Beispiel der Erdhörnchen zeigt eine Trennung durch eine Schlucht.

    Durch welche weiteren Faktoren kann eine Trennung erfolgen?

    Lösung

    Sind zwei Populationen voneinander getrennt, können sie sich nicht miteinander fortpflanzen, sie sind isoliert. Bei der Isolation kommen verschiedene Formen in Betracht. Die geographische Isolation entsteht durch die Trennung einer Population durch geographische Barrieren, wie beispielsweise ein Gebirge, einen Gletscher oder eine Inselbildung. Die ökologische Isolation bringt aus einer Population Teilpopulationen im selben Lebensraum hervor, aufgrund von Konkurrenz innerhalb einer Population. Bei der mechanischen Isolation führt die Inkompatibilität der Geschlechtsorgane zu dieser Isolation. Bei der zeitlichen Isolation findet die Fortpflanzung zeitlich versetzt statt, es kommt zu keiner Paarung von Populationen. Bringt eine Paarung unfruchtbare Nachkommen hervor, können sich diese nicht weiter fortpflanzen. Hier liegt eine Isolation durch Sterilität vor.

  • Erläutere die Besonderheiten der geographischen Isolation.

    Tipps

    Die geographische Isolation unterscheidet sich von den übrigen Isolationsformen.

    Bei der geographischen Isolation kommt es zu einer Bildung von Teilpopulationen z.B. durch einen Gletscher, eine Schlucht oder eine Inselbildung.

    Lösung

    Die geographische Isolation, oder auch Separation, unterscheidet sich von den anderen Formen der Isolation. Durch die Separation erfolgt eine Trennung einer Population in Teilpopulationen durch eine naturbedingte Barriere, die Teilpopulationen leben in unterschiedlichen Lebensräumen. Neue Arten entstehen. Auch bei der ökologischen Isolation kommt es zur Bildung von Teilpopulationen, allerdings im selben Lebensraum. Treffen nach einer geographischen Isolation die neu entstandenen Arten wieder zusammen, wenn beispielsweise nach der Eiszeit der Gletscher wieder schmilzt, können sie in Koexistenz leben. Die geographische Isolation kann z.B. mit der ökologischen Isolation einhergehen. Kommt es nach einer geographischen Isolation zu intraspezifischer Konkurrenz, sucht sich ein Teil der Population andere ökologische Nischen, z.B. eine andere Nahrungsquelle (Beispiel des Spechts).

  • Beurteile das Vorkommen der mechanischen Isolation bei Pflanzen.

    Tipps

    In der Blüte der Pflanze befinden sich die Geschlechtsorgane.

    Blüten können ganz unterschiedliche Formen annehmen.

    Lösung

    Auch im Pflanzenreich gibt es die mechanische Isolation. Sie ist abhängig von dem Bau der Blüte. Durch einen bestimmten Bau der Blüte können bestimmte Bestäuber angelockt werden und die Pflanze bestäuben. Das funktioniert also nach dem „Schlüssel-Schloss-Prinzip“. Beispielsweise können Kolibris mit ihren langen dünnen Schnäbeln entsprechend geformte, lange, schmale, trichterförmige Blüten bestäuben.

  • Nenne verschiedene Formen der Isolation.

    Tipps

    Überlege, durch welche Faktoren neue Arten entstehen können.

    Lösung

    Er gibt mehrere Arten der Isolation, unter anderem die geographische, die zeitliche, die ökologische, die mechanische sowie die Isolation durch Sterilität. Die technische Isolation und die Isolation durch das Geschlecht gibt es in der Form nicht. Bei der geographischen Isolation wird eine Population durch umweltbedingte Barrieren wie Gebirge oder Gletscher geteilt, es bilden sich Teilpopulationen, die sich zu neuen Arten entwickeln. Bei der ökologischen Isolation entstehen Teilpopulationen und neue Arten im selben Lebensraum durch intraspezifische Konkurrenz, z.B. um Nahrung. Die mechanische Isolation verhindert die Fortpflanzung aufgrund von nicht zueinander passenden Geschlechtsorganen verschiedener Arten. Bei der zeitlichen Isolation findet die Fortpflanzung zeitlich versetzt statt und verhindert dadurch eine Fortpflanzung. Bringen zwei Individuen sterile Nachkommen hervor, können diese sich nicht weiter fortpflanzen. Es liegt eine Isolation durch Sterilität vor.

  • Entscheide, welche Isolationsformen für die Artentstehung diesem Beispiel zugrunde liegen.

    Tipps

    Auf den anderen Inseln herrschen andere Bedingungen, die Finken passen sich auch an unterschiedliche Nahrungsbedingungen an.

    Die Inseln liegen geographisch voneinander entfernt, es herrschen unterschiedliche Lebensbedingungen.

    Lösung

    Bei dem Beispiel der Darwinfinken kam es nicht nur zu einer Isolationsform. Aufgrund der Überbevölkerung und dem dadurch entstandenen Selektionsdruck kam es durch die geographische Isolation zu einer Teilung der Ausgangspopulation: Ein Teil der Finken besiedelte andere Inseln, also andere Lebensräume und passte sich den dort herrschenden Bedingungen an. Dort besiedelten sie dann unterschiedliche ökologische Nischen. Demnach spielte hier die ökologische Isolation ebenfalls eine Rolle. Als ein Teil der Finken nun auf die ursprüngliche Insel zurückkehrte, konnten sie dort mit der Ausgangsart in Koexistenz leben, da sich durch die Isolationsformen unterschiedliche Arten entwickelt hatten.