Begegnungen mit der Natur, Maturatraining

L Lösungsvorschlag siehe Seite 78 Lamarck, Darwin und die Epigenetik Lerninhalte: Evolutionstheorien, Epigenetik Während Wissenschafter wie Carl von Linné (1707–1778) und Georges Baron de Cuvier (1769–1832) an der Theorie der Konstanz der Arten festhielten, entwickelte Georges de Buffon (1707–1788) die Theorie einer evolutionären Entstehung der Arten. Er war damit ein wichtiger Wegbereiter für die Abstammungslehre, deren bekannteste Vertreter Jean-Baptiste de Lamarck (1744–1829) und Charles Robert Darwin (1809–1882) sind. 1. a) Erkläre Lamarcks und Darwins Evolutionstheorien am Beispiel der Entwicklung der Langhalsgiraffen mithilfe der ent- sprechenden Abbildung (M1, M2). b) Begründe, warum sich Darwins Theorie letztendlich durchsetzte, während die von Lamarck für falsch erachtet wurde. 2. Die Epigenetik rückte Lamarcks Theorie in ein neues Licht. Lies den Text (M3). a) Nenne die Forschungsinhalte und -fragen der Epigenetik und erkläre die dazugehörigen Vorgänge. b) Definiere die Begriffe „epigenetischer Marker“ bzw. „epigenetischer Faktor“ und „Epigenom“. c) Erkläre die epigenetische Genregulation am Beispiel der Entwicklung der Honigbiene. d) Fasse das Experiment, das Waterland und Jirtle mit Agouti-Mäusen durchführten, kurz zusammen und diskutiere das Er- gebnis. 3. Kann man nach den Erkenntnissen der Epigenetik nun behaupten, dass Lamarck mit den Giraffenhälsen doch recht hatte? Begründe deine Antwort. Materialien 1 Umwelteinflüsse auf das Epigenom. URL: https://www.lungeninformationsdienst.de/ forschung/epigenetik/umwelteinfluesse/index.html [Stand 7.4.2019]. 57 Themenbereich: MECHANISMEN DER EVOLUTION M1 M3 Umwelteinflüsse auf das Epigenom Das Epigenom eines Menschen ist nicht starr, sondern wird durch Lebensstil- und Umweltfaktoren beeinflusst. So führen bei- spielsweise bestimmte Nährstoffe dazu, dass Methylgruppen an die Base Cytosin in den CpG-Inseln der DNA (Bereiche der DNA mit einer hohen Dichte der Basenabfolge Cytosin-Guanin) angehängt werden. Eine der am häufigsten zitierten Studien zu die- sem Thema veröffentlichten die US-Amerikaner Robert Waterland und Randy Jirtle 2003 in der Fachzeitschrift „Molecular and Cellular Biology“: Die Forscher gaben krankheitsanfälligen, gelben Mäusen, bei denen das sogenannte Agouti-Gen aktiv ist, während ihrer Träch- tigkeit Folsäure, Vitamin B12, Cholin und Betain. Die Nährstoffe sorgten dafür, dass in den CpG-Inseln vor dem Agouti-Gen Methylgruppen an das Cytosin angehängt wurden. Die Folge: Bei den Nachkommen wurde das Gen abgeschaltet, und sie waren braun, schlank und hatten kein erhöhtes Krankheitsrisiko. Nachfolgende Studien belegen, dass Nährstoffe wie Folsäure und Vita- min B12 nicht nur die DNA-Methylierung und damit die Eigenschaften der direkten Nachkommen, sondern auch die der darauf- folgenden Generationen beeinflussen. 1 M2 Nur zu Prüfzwecke – Eigentum des Verlags öbv