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🌱 Natürliche Selektion

Beobachte die Evolution in Echtzeit: Kreaturen mit vererbbarer Geschwindigkeit, Sensorreichweite und Tarnfarbe konkurrieren unter Fraßdruck um Nahrung. Merkmale verschieben sich über Generationen hinweg.

Genetik & Evolution3DEinfach60 FPS

Über diese Simulation

Dieses agentenbasierte Modell zeigt, wie natürliche Selektion auf eine Population von nahrungssuchenden Kreaturen wirkt, von denen jede drei vererbbare Merkmale trägt: Bewegungsgeschwindigkeit, Sensorreichweite und Körperfarbe. Kreaturen sammeln Nahrung, um Energie zu gewinnen, pflanzen sich fort, sobald sie einen Energieschwellenwert überschreiten, und geben leicht mutierte Merkmale an ihre Nachkommen weiter. Ein Fressfeind jagt die sichtbarsten (am wenigsten getarnten) Individuen. Über viele Generationen driften die durchschnittlichen Merkmale der Population hin zu der Kombination, die in der aktuellen Umgebung am besten überlebt — eine evolutionär stabile Strategie.

🔬 Was es zeigt

Jede Kreatur hat eine Geschwindigkeit (0,4 bis 2,8), eine Sensorreichweite (25 bis 130 px) zum Erkennen von Nahrung in der Nähe und eine Farbe (0 bis 360 Grad). Schnellere Bewegung kostet mehr Energie pro Tick, sodass Geschwindigkeit gegen Effizienz abgewogen wird. Die Tarnung wird danach bewertet, wie nahe die Farbe einer Kreatur an der Umgebungsfarbe liegt, und Fressfeinde erkennen gut getarnte Kreaturen erst aus geringerer Entfernung. Überlebende pflanzen sich mit Mutation fort, sodass sich die Merkmalsverteilungen Generation für Generation weiterentwickeln.

🎮 Bedienung

Nutze Pause/Zurücksetzen und den Simulationsgeschwindigkeit-Regler (1x bis 6x), um die Wiedergabe zu steuern. Die Regler stellen die Mutationsrate (1 bis 40 Prozent), die Nahrungsspawnrate (2 bis 30 pro Sekunde), die Anzahl der Fressfeinde (0 bis 4) und die Umgebungsfarbe (0 bis 360 Grad) ein, die die ideale Tarnung definiert. Fahre mit der Maus über eine Kreatur, um ihre Merkmale und Sensorreichweite zu sehen; beobachte, wie die Histogramme und Trendlinien im Seitenpanel die durchschnittliche Geschwindigkeit, Sensorreichweite und Tarnung verfolgen.

💡 Wusstest du schon?

Tarnung ist hier häufigkeitsunabhängig: Verschiebst du die Umgebungsfarbe, wird die einst gut versteckte Population plötzlich auffällig und stark gejagt, woraufhin die Selektion die Farben über mehrere Generationen wieder zum neuen Hintergrund hin drängt — ein schnelles, sichtbares Gegenstück zur Geschichte des Birkenspanners.

Häufig gestellte Fragen

Was ist natürliche Selektion in dieser Simulation?

Natürliche Selektion ist der Prozess, bei dem Kreaturen mit besser an ihre Umgebung angepassten Merkmalen häufiger überleben und sich fortpflanzen, wodurch sich die Zusammensetzung der Population allmählich verschiebt. Hier entsteht sie aus einfachen Regeln: Kreaturen verbrauchen Energie durch Bewegung und Nahrungssuche, nur diejenigen, die genug Energie sammeln, pflanzen sich fort, und Nachkommen erben leicht mutierte Kopien der Geschwindigkeit, Sensorreichweite und Farbe ihrer Eltern.

Wie funktionieren Fortpflanzung und Vererbung hier?

Eine Kreatur pflanzt sich fort, sobald ihre Energie einen Schwellenwert (etwa 85) erreicht; dabei entsteht ein Nachkomme in der Nähe, und die Energie wird auf einen Grundwert zurückgesetzt. Der Nachkomme erbt die Merkmale des Elternteils, aber jedes Merkmal kann mit der durch den Mutationsregler festgelegten Wahrscheinlichkeit mutieren. Geschwindigkeit und Sensorwerte verschieben sich um bis zu ein Viertel ihres Bereichs, während sich die Farbe um bis zu etwa 60 Grad ändern kann.

Was bewirken die Regler für Fressfeinde und Umgebungsfarbe?

Der Fressfeind-Regler fügt 0 bis 4 Jäger hinzu, die die auffälligsten Kreaturen jagen; eine Kreatur, deren Farbe stark von der Umgebungsfarbe abweicht, wird aus größerer Entfernung entdeckt und eher gefangen. Der Regler für die Umgebungsfarbe legt die Hintergrundfarbe fest, die bestimmt, was als gute Tarnung gilt. Verschiebst du ihn, änderst du, welche Farben sicher sind, und zwingst die Population zur Anpassung.

Ist dies ein biologisch akkurates Modell?

Es handelt sich um ein vereinfachtes Lehrmodell und nicht um ein wortgetreues Abbild. Es erfasst die Kernlogik von Selektion, vererbbarer Variation und Mutation sowie realistische Kompromisse (schnellere Kreaturen verbrauchen mehr Energie, auffälligere Kreaturen sind leichtere Beute). Es lässt sexuelle Fortpflanzung, Rekombination, diploide Genetik, Alterung und räumliche Lebensräume aus — behandle es also als Werkzeug zum intuitiven Verständnis, nicht als quantitative Vorhersage.

Warum pendeln sich die durchschnittlichen Merkmale ein, anstatt sich weiter zu verändern?

Sobald die Population Merkmale erreicht, die Erfolg bei der Nahrungssuche, Energiekosten und Fraßrisiko ausbalancieren, wird jede große Abweichung negativ selektiert, sodass sich die Durchschnittswerte um einen stabilen Punkt bewegen — eine evolutionär stabile Strategie. Sie beginnen erst wieder zu driften, wenn du die Bedingungen änderst, etwa die Nahrungsrate, die Anzahl der Fressfeinde oder die Umgebungsfarbe, wodurch sich das Optimum verschiebt.

⚙ Unter der Haube

Kreaturen mit vererbbarer Geschwindigkeit, Sensorreichweite und Tarnfarbe konkurrieren unter Fraßdruck um Nahrung; beobachte, wie die Merkmale zu einer ESS konvergieren.

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