Evolution og biodiversitet i biologi i 7.–9. klasse

Hvad handler livet udvikler sig om?

Området livet udvikler sig skal ifølge fagplanudkastet give eleverne indsigt i evolution som forklaring på livets udvikling over lang tid og på, at livet fortsat udvikler sig. Eleverne skal undersøge og modellere evolutionære mekanismer og arbejde med organismers tilpasning, systematik og biodiversitet. Se indholdet på side 8 og fortsættelsen og målene på side 9.

Undervisningen skal tage fat i organismer fra lokalområdets natur og skolens biologiske samling. Det konkrete materiale skal give noget at undersøge og sammenligne, når eleverne arbejder med forklaringer på livets mangfoldighed.

Hvilke mekanismer nævner udkastet?

Indholdet omfatter overlevelse og reproduktion, konkurrence, fødselsoverskud i populationer og genetisk variation, herunder mutation. Naturlig og seksuel selektion nævnes direkte. Eleverne skal illustrere biologisk systematik og modellere eksempler på evolutionære grundmekanismer. Se indholdet på side 8 og fortsættelsen og målene på side 9.

Det er flere sammenhængende begreber, som ikke kan erstattes af sætningen “den stærkeste overlever”. En forklaring må blandt andet vise, hvilken variation der indgår, hvilke forhold der har betydning, og hvordan næste generation kommer med i modellen.

Mutation skaber variation, ikke en plan

En mutation er en ændring i arvematerialet, for eksempel i DNA. Den kan være skadelig, uden mærkbar virkning eller fordelagtig i en bestemt sammenhæng. Den opstår ikke, fordi organismen har brug for netop den ændring. UC Berkeleys museum forklarer også, at en ændring skal kunne gå videre til afkom for at bidrage til arvelige ændringer gennem generationer. Læs museets forklaring af mutation.

En ny variant og dens senere udbredelse er altså to forskellige spørgsmål. Mutation kan give en variant, som ikke fandtes før. Selektion handler om forskelle i, hvilke arvelige varianter der bliver repræsenteret i næste generation. UC Berkeley beskriver sammenhængen mellem variation, arv og reproduktion.

Hvorfor får alle ikke lige meget afkom?

Et miljø kan ikke understøtte ubegrænset vækst i en population. Fødselsoverskud betyder her, at der kommer flere afkom, end der kan overleve og selv formere sig under de givne forhold. Konkurrence kan for eksempel handle om begrænset føde eller plads. Det afgørende for selektion er forskelle i bidraget til næste generation, ikke alene hvem der lever længst. Se UC Berkeleys forklaring af naturlig selektion.

Tænk på vores kortmodel nedenfor: Hvis begge varianter får lige meget afkom, men færre B-kort når frem til at formere sig, ændres fordelingen. Hvis A-kortene derimod kun levede længere uden at efterlade afkom, ville den regel ikke i sig selv give flere A-kort i næste generation. Det er en forklaring af vores model, ikke målinger på dyr.

Seksuel selektion handler om at få en mage

Seksuel selektion er udvælgelse gennem forskelle i adgang til parring og reproduktion. UC Berkeley bruger blandt andet søelefanters kampe om territorier som eksempel. En egenskab kan give en fordel i konkurrencen om en mage, selv om den ikke gør dyret bedre til at undgå rovdyr. Museet nævner farvestrålende halefjer som et træk, der både kan tiltrække mager og rovdyr. Læs om seksuel selektion.

Kønnet formering og seksuel selektion er ikke to ord for det samme. Det første handler om formeringsmåden; det andet om forskelle i reproduktiv succes knyttet til parring. Det er heller ikke et dyr, der beslutter, hvordan kommende generationer skal udvikle sig.

Et enkelt model-eksempel

Her er vores redaktionelle eksempel, ikke en officiel opgave. Klassen bruger kort til at repræsentere en tænkt population med to arvelige varianter. Læreren fastlægger en forenklet regel for, hvor mange af hver variant der overlever og får afkom under en bestemt miljøbetingelse. Eleverne registrerer fordelingen før og efter hver runde.

Tallene er opdigtede til modellen. Start med 20 kort af variant A og 20 af variant B. I denne ene runde lader reglen 15 A og 5 B overleve. Hver overlevende erstattes derefter af to afkomskort af samme variant. Forældrekortene tælles ikke med i den nye generation.

Trin i modellen	Variant A	Variant B
Før udvælgelsen	20	20
Overlever og får afkom	15	5
Næste generation: to afkom pr. overlevende	30	10

Før runden udgør A 20 af 40 kort, altså 50 %. I næste generation er det 30 af 40, altså 75 %. I modellen skyldes ændringen den fastlagte forskel i overlevelse. Antallet af afkom pr. overlevende er ens for de to varianter. Ingen B-kort er blevet til A-kort.

Prøv også en runde, hvor 10 af hver variant overlever og hver får to afkom. Så bliver fordelingen igen 20 og 20. Sammenligningen gør det muligt at pege på netop den regel, der ændrede fordelingen i den første runde.

Modellen antager, at afkommet har samme variant som sin ene forælder. Den beskriver hverken kønnet formering eller mutation og har ingen tilfældige udsving. Tallene gælder kun denne regnerunde; de er ikke overlevelsesrater målt i naturen. Modellen kan vise følgerne af en valgt regel, men ikke bevise, hvilken miljøpåvirkning der virker på en virkelig population.

At undersøge tilpasning og systematik

Udkastet lægger op til, at eleverne undersøger tilpasninger i lokal natur og bruger skolens biologiske samling. Systematik indgår både som indhold og som noget, eleverne skal kunne illustrere. Se indholdet på side 8 og fortsættelsen og målene på side 9.

En klasse kan sammenligne udvalgte organismer og beskrive synlige træk, før den undersøger deres faglige klassifikation. Eleverne kan forklare, hvilke træk de brugte til deres første gruppering, og hvor den adskiller sig fra den systematik, de møder i lærerens materiale.

En praktisk sortering efter farve eller størrelse er ikke automatisk en forklaring på slægtskab. Det giver et konkret spørgsmål at arbejde videre med: Hvilke oplysninger kræver en biologisk klassifikation, som vores første sortering ikke indeholdt?

To flyveøgler med forskellige kæber

Natural History Museum beskriver Pteranodon og Anhanguera som flyveøgler. Pteranodon havde ingen tænder; fossilt maveindhold viser fiskerester. Anhanguera havde store tænder i lange kæber, som museet tolker som velegnede til at gribe glatte fisk. Her er både et bevaret spor efter føde og en forklaring ud fra form og funktion. De er forskellige slags belæg. Se museets eksempler og fossilbilleder.

Sammenligning	Hvad fortæller den?
Pteranodon og Anhanguera	Begge er flyveøgler, selv om deres kæber er forskellige.
Flyveøgler og fugle	Begge grupper har flyvende former, men flyveøgler er hverken fugle eller deres forfædre. Fugle hører til dinosaurernes udviklingslinje.

Tabellen følger museets klassifikation. En sortering i “dyr med vinger” ville ikke vise disse slægtskabsforhold. Vinger alene er heller ikke nok til at placere et ukendt fossil. Museet beskriver flyveøgler og dinosaurer som beslægtede grene med en fælles forfader længere tilbage.

Anhangueras kæber illustrerer en mulig tilpasning til en føde. Det betyder ikke, at et dyr forlængede sine kæber, fordi det ønskede fisk. At forklare den evolutionære ændring kræver en forklaring på arvelig variation og reproduktion gennem generationer; fossilernes udseende giver ikke alene hele forløbet.

Menneskers påvirkning af evolution og biodiversitet

Udkastet omfatter menneskers påvirkning, blandt andet forædling af planter og dyr. Det nævner også biodiversitetens betydning og muligheder for at bevare og fremme den. Eleverne skal udforske påvirkninger i lokalområdet og diskutere både lokale og globale dilemmaer. Se indholdet på side 8 og fortsættelsen og målene på side 9.

I et tænkt forløb om et grønt område kan eleverne undersøge, hvad man ved om områdets organismer, og hvad et forslag til ændret brug forventes at gøre. De bør skelne mellem dokumenterede forhold, forventede konsekvenser og brugernes ønsker. Et øjebliksbillede af få organismer er ikke tilstrækkeligt til at dokumentere en ændring i biodiversiteten over tid.

Avl: mennesker vælger, hvem der får afkom

Ved kunstig selektion vælger mennesker planter eller dyr med ønskede egenskaber til formering. UC Berkeley beskriver hundeavl som eksempel: Granddanois og chihuahua er forskellige racer, udviklet ved udvælgelse blandt hunde. Museet omtaler også avl efter egenskaber knyttet til bestemte arbejdsopgaver. Læs om kunstig selektion og hundeavl.

Det adskiller sig fra, at én hund bliver bedre til en opgave ved træning. Ved avl er spørgsmålet, hvilke arvelige egenskaber forældrene kan give videre, og hvordan udvælgelsen påvirker senere generationer. Menneskers mål med udvælgelsen er ikke det samme som, at dyrene selv udvikler de egenskaber, de har brug for. Eksemplet viser kunstig selektion; det siger ikke, at en ønsket egenskab altid er god for dyrets sundhed eller for biodiversiteten.

Læs videre om dilemmaet mellem oprydning og levesteder på et grønt område. Kortmodellen og hundeeksemplet kan ikke afgøre, hvad en bestemt naturindsats vil betyde lokalt. Det kræver viden om stedet og de organismer, man vil bevare.

Fra Fælles Mål til fagplanen

Fælles Mål efter 9. klasse beskriver allerede undersøgelse af systematisk tilhørsforhold og organismers tilpasning. Det omfatter modeller af arters udvikling, evolutionære mekanismer og vurdering af modellernes begrænsninger. Miljøpåvirkningers betydning for biodiversitet findes også i tabellen. Se side 5.

Fagplanudkastet samler indholdet i livet udvikler sig og nævner de udvalgte mekanismer og menneskers forædling direkte. Evolution er samtidig fagets grundfortælling og inddrages i andre områder, hvor det er meningsfuldt. Se side 7. Sammenligningen viser en anden organisering og udvalgte formuleringer, ikke at evolution eller biodiversitet er nye i biologi.

Fælles Mål-tabellens færdigheds- og vidensmål er vejledende og skal ikke sidestilles med de bindende kompetencemål. Læs statusforbeholdet på side 1. Fagplanen er et udkast.

Et spørgsmål til samtalen hjemme

Bed barnet forklare, hvad en model viste, og hvad den ikke kunne vise. Hvis klassen har arbejdet med kort eller figurer, kan barnet pege på, hvad de repræsenterede, og hvilken regel der ændrede fordelingen. Det er en god anledning til at høre forklaringen frem for kun at spørge efter navnene på begreberne.