Die Täglichen Fünf zum LebenAntworten und Erklärungen

Wie viele Herzen hat ein Oktopus? Was waren Mitochondrien am Anfang? Diese Seite sammelt die täglichen Fragen des Spiels zum Leben, mit Antworten und kurzen Erklärungen.

Jeden Tag stellt das Spiel eine kleine Wissenschaftsfrage. Diese Seite sammelt die Fragen zum Leben, insgesamt siebzehn: von der Entstehung des Lebens über die Herkunft der Mitochondrien bis zur Zahl der Herzen eines Oktopus und der Frage, ob Bärtierchen im All überleben können. Jede Frage bekommt zuerst ihre Antwort, dann ein bis zwei Sätze Erklärung. Die Formulierung der Fragen ist genau dieselbe wie im Spiel.

Ursprung und Evolution des Lebens

Wann entstand das Leben auf der Erde zum ersten Mal?

Antwort: Vor etwa 3,8 Milliarden Jahren oder früher. Die ältesten sicheren Belege sind etwa 3,5 Milliarden Jahre alt. Manche frühere Spuren reichen bis 3,8 Milliarden Jahre zurück oder noch weiter, sind aber noch umstritten.

Was waren die Mitochondrien in unseren Zellen ursprünglich?

Antwort: Bakterien, die von einer Zelle verschluckt wurden. Lynn Margulis’ Endosymbiontentheorie: Mitochondrien haben eigene DNA und teilen sich wie Bakterien.

Wie ähnlich sind sich die DNA-Sequenzen von Mensch und Schimpanse ungefähr?

Antwort: Etwa 99 %. Vergleicht man Base für Base, unterscheiden sich etwa 1,2 %. Zählt man auch eingefügte und fehlende Abschnitte mit, beträgt der Unterschied etwa 4 %.

Haben Dinosaurier heute noch lebende Nachkommen?

Antwort: Ja: die Vögel. Vögel sind ein Zweig der theropoden Dinosaurier. Krokodile sind nahe Verwandte der Dinosaurier, keine Nachkommen.

Woher kam der meiste Sauerstoff der „Großen Sauerstoffkatastrophe“ vor etwa 2,4 Milliarden Jahren?

Antwort: Aus der Photosynthese der Cyanobakterien. Cyanobakterien erfanden die Photosynthese mit Sauerstoffproduktion. Der Sauerstoff ließ zuerst das Eisen in den Ozeanen rosten und bildete gebänderte Eisenformationen, und erst danach reicherte er sich in der Atmosphäre an.

Wann fand die Kambrische Explosion statt?

Antwort: Vor etwa 540 Millionen Jahren. In rund zwanzig Millionen Jahren tauchten die meisten der heute bekannten Tierstämme in den Fossilien auf.

Welches war das schlimmste Massenaussterben der Erdgeschichte?

Antwort: Das am Ende des Perm. Vor etwa 252 Millionen Jahren verschwanden etwa 96 % der Meeresarten, und auch die Trilobiten starben bei diesem Ereignis endgültig aus.

Woraus bestehen die Augen der Trilobiten?

Antwort: Aus Calcitkristallen. Die Facettenaugen der Trilobiten bestanden aus Calcitkristallen. Sie gehören zu den frühesten bekannten komplexen Augen und sind in Fossilien gut erhalten.

Wie viele Herzen hat ein Oktopus?

Antwort: 3. Zwei versorgen die Kiemen mit Blut und eines den ganzen Körper. Sein Blut ist blau, weil der Sauerstoffträger Hämocyanin ist, das Kupfer enthält.

In welcher der folgenden Umgebungen kann ein Bärtierchen überleben?

Antwort: Im Vakuum des Weltraums. 2007 wurden ausgetrocknete Bärtierchen zehn Tage lang dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt. Zurück auf der Erde erwachten einige wieder und bekamen Nachkommen.

Wie viele Arten von Basen nutzt die DNA, um Erbinformation zu kodieren?

Antwort: 4. A, T, G und C. Je drei Basen kodieren eine Aminosäure, und Proteine werden aus 20 Aminosäuren aufgebaut.

Welches Tier kann „rückwärts altern“ und in einen jugendlichen Zustand zurückkehren?

Antwort: Die unsterbliche Qualle (Turritopsis dohrnii). Bei Verletzung oder Alter kann sie sich in einen Polypen zurückverwandeln. Sie wird oft „unsterbliche Qualle“ genannt, kann aber trotzdem gefressen werden oder an Krankheit sterben.

Welches der folgenden Beispiele zeigt „konvergente Evolution“?

Antwort: Vögel, Fledermäuse und Flugsaurier, die jeweils Flügel entwickelten. Nicht verwandte Arten entwickelten angesichts ähnlicher Umwelten unabhängig voneinander ähnliche Strukturen.

Tiere und das Gehirn

Welche Lebewesen sind nach Biomasse auf der Erde am häufigsten?

Antwort: Pflanzen. Eine Schätzung von 2018: Pflanzen machen etwa 82 % der globalen Biomasse aus, Bakterien etwa 13 % und Tiere nur etwa 0,4 %.

Was können Rabenvögel (Krähenartige) von den folgenden Dingen?

Antwort: Neukaledonienkrähen können aus Zweigen Hakenwerkzeuge bauen. Neukaledonienkrähen stutzen Zweige zu Haken, um Insekten herauszuziehen. Kolkraben bereiten in Experimenten Werkzeuge für den späteren Gebrauch vor.

Wie viele Neuronen hat das menschliche Gehirn ungefähr?

Antwort: Etwa 86 Milliarden. Etwa 86 Milliarden, und jedes Neuron ist im Durchschnitt mit mehreren Tausend anderen verbunden.

Was besagt die „Hypothese der Roten Königin“?

Antwort: Arten müssen sich ständig weiterentwickeln, nur um ihren Platz zu halten. Der Name stammt aus den Worten der Roten Königin in Alice hinter den Spiegeln: Man muss so schnell rennen, wie man kann, um auf derselben Stelle zu bleiben.

Forschung hinter diesen Fragen

  • Mitochondrien und Chloroplasten waren einst eigenständige Bakterien, die verschluckt und Teil der Zelle wurden. Diese Theorie wurde damals von mehr als zehn Fachzeitschriften abgelehnt (Margulis, unter dem Namen Sagan, Journal of Theoretical Biology, 1967).
  • Der Baum des Lebens wurde in drei Domänen neu gezeichnet: Bakterien, Archaeen und Eukaryoten (Woese, Kandler und Wheelis, PNAS, 1990).
  • DNA ist eine Doppelhelix, und die Basenpaarung deutet an, wie Erbinformation kopiert wird (Watson und Crick, Nature, 1953).
  • Darwin und Wallace stellten gemeinsam die Theorie der natürlichen Selektion vor, und im folgenden Jahr erschien Über die Entstehung der Arten (Journal of the Proceedings of the Linnean Society, 1858).
  • Das Massenaussterben am Ende des Perm dauerte womöglich nur etwa 60.000 Jahre, passend zur vulkanischen Aktivität in Sibirien (Burgess, Bowring und Shen, PNAS, 2014).

Reale Grundlage

  • Wann erschien das Leben auf der Erde? Antwort: vor etwa 3,8 Milliarden Jahren oder früher. Der früheste sichere Beleg ist etwa 3,5 Milliarden Jahre alt. Einige frühere Anzeichen reichen bis 3,8 Milliarden Jahre oder noch weiter zurück, sind aber umstritten.

  • Was waren die Mitochondrien in unseren Zellen ursprünglich? Antwort: Bakterien, die von einer Zelle verschlungen wurden. Margulis' Endosymbiontentheorie: Mitochondrien haben eine eigene DNA und teilen sich ähnlich wie Bakterien.

  • Wie ähnlich sind sich die DNA-Sequenzen von Mensch und Schimpanse? Antwort: etwa 99 %. Vergleicht man Base für Base, unterscheiden sich etwa 1,2 %; zählt man eingefügte und fehlende Abschnitte mit, liegt der Unterschied bei etwa 4 %.

  • Haben Dinosaurier heute noch lebende Nachkommen? Antwort: ja: die Vögel. Vögel sind ein Zweig der Theropoden-Dinosaurier. Krokodile sind enge Verwandte der Dinosaurier, keine Nachkommen.

  • Woher stammte der größte Teil des Sauerstoffs bei der Großen Sauerstoffkatastrophe vor etwa 2,4 Milliarden Jahren? Antwort: aus der Photosynthese der Cyanobakterien. Cyanobakterien erfanden die Photosynthese, die Sauerstoff erzeugt. Der Sauerstoff ließ zuerst das Eisen im Meer rosten und bildete gebänderte Eisenformationen, erst danach begann er sich in der Atmosphäre anzusammeln.

  • Wann fand die Kambrische Explosion des Lebens statt? Antwort: vor etwa 540 Millionen Jahren. Innerhalb von etwa 20 Millionen Jahren erschienen die meisten heute bekannten Tierstämme in den Fossilfunden.

  • Welches war das schlimmste Massenaussterben der Erdgeschichte? Antwort: das Aussterben am Ende des Perms. Vor etwa 252 Millionen Jahren verschwanden etwa 96 % der Meeresarten, und auch die Trilobiten starben bei diesem Ereignis endgültig aus.

  • Woraus bestanden die Augen der Trilobiten? Antwort: aus Kalzitkristallen. Die Facettenaugen der Trilobiten bestanden aus Kalzitkristallen. Sie gehören zu den ältesten bekannten komplexen Augen und sind in Fossilien gut erhalten.

  • Wie viele Herzen hat ein Oktopus? Antwort: 3. Zwei versorgen die Kiemen mit Blut und eines den übrigen Körper. Sein Blut ist blau, weil der Sauerstoff vom kupferhaltigen Hämocyanin transportiert wird.

  • Welche dieser Umgebungen können Bärtierchen überleben? Antwort: das Vakuum des Weltraums. 2007 wurden ausgetrocknete Bärtierchen zehn Tage lang dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt, und nach der Rückkehr zur Erde erwachten einige wieder und legten Eier.

  • Wie viele Arten von Basen nutzt die DNA, um Erbinformation zu kodieren? Antwort: 4. A, T, G und C. Je drei Basen kodieren eine Aminosäure, und Proteine bestehen aus 20 Aminosäuren.

  • Welches Tier kann seinen Körper „rückwärts wachsen“ lassen, bis er wieder jugendlich ist? Antwort: die Qualle Turritopsis dohrnii. Bei Verletzung oder im Alter kann sich Turritopsis dohrnii in einen Polypen zurückverwandeln. Sie wird oft die „unsterbliche Qualle“ genannt, kann aber trotzdem gefressen werden oder an Krankheit sterben.

  • Welches dieser Beispiele ist „konvergente Evolution“? Antwort: dass Vögel, Fledermäuse und Flugsaurier jeweils Flügel entwickelten. Nicht verwandte Arten, die ähnlichen Umgebungen ausgesetzt sind, entwickeln unabhängig voneinander ähnliche Strukturen.

  • Welche Organismengruppe ist nach Biomasse die häufigste auf der Erde? Antwort: Pflanzen. Eine Schätzung von 2018: Pflanzen machen etwa 82 % der globalen Biomasse aus, Bakterien etwa 13 % und Tiere nur etwa 0,4 %.

  • Was können Rabenvögel (Vögel der Krähenfamilie) davon? Antwort: Neukaledonienkrähen können aus Zweigen Hakenwerkzeuge bauen. Neukaledonienkrähen stutzen Zweige zu Haken, um Insekten herauszuholen; in Experimenten bereiten Kolkraben Werkzeuge für die spätere Verwendung vor.

  • Wie viele Neuronen hat das menschliche Gehirn ungefähr? Antwort: etwa 86 Milliarden. Etwa 86 Milliarden, und jedes Neuron ist im Schnitt mit einigen Tausend anderen Neuronen verbunden.

  • Was besagt die „Rote-Königin-Hypothese“? Antwort: Arten müssen sich ständig weiterentwickeln, nur um ihren Platz zu halten. Der Name stammt von dem, was die Rote Königin in „Alice hinter den Spiegeln“ sagt: Man muss so schnell rennen, wie man kann, um am selben Fleck zu bleiben.

Verwandte Forschung

Diese Studien hängen mit dem Thema zusammen, belegen diese Seite aber nicht direkt.

  • Das Drei-Domänen-System: Der Baum des Lebens wurde in drei Domänen neu eingeteilt: Bakterien, Archaeen und Eukaryoten.

    Quelle: Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990, "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"

  • Endosymbiontentheorie: Margulis schlug vor, dass Mitochondrien und Chloroplasten einst eigenständige Bakterien waren, die verschluckt wurden und Teil der Zelle wurden. Über ein Dutzend Fachzeitschriften lehnten das ab.

    Quelle: Sagan (Margulis), Journal of Theoretical Biology 1967, "On the origin of mitosing cells"

  • Die Doppelhelix: Eine einseitige Arbeit schlug vor, dass DNA eine Doppelhelix ist, und die Basenpaarung deutete an, wie Erbinformation kopiert wird.

    Quelle: Watson & Crick, Nature 1953, "Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid"

  • Natürliche Selektion: Darwin und Wallace veröffentlichten gemeinsam die Theorie der natürlichen Selektion. Im Jahr darauf erschien „Über die Entstehung der Arten“.

    Quelle: Darwin & Wallace, Journal of the Proceedings of the Linnean Society 1858, "On the tendency of species to form varieties; and on the perpetuation of varieties and species by natural means of selection"

  • Das schlimmste Massenaussterben: Genaue Datierungen zeigen, dass das Aussterben am Ende des Perms nur etwa 60.000 Jahre gedauert haben könnte, passend zur vulkanischen Aktivität in Sibirien.

    Quelle: Burgess, Bowring & Shen, PNAS 2014, "High-precision timeline for Earth's most severe extinction"