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3 Evolution

3.1 Belege für die stammesgeschichtliche Entwicklung

3.1.1 Ordnung der Arten im natürlichen System

3.1.2 Homologien

3.1.3 fossile Formen: Pferdestammbaum, Archaeopteryx

3.2 Erklärungen für den Artenwandel

3.2.1 Darwinsche Evolutionstheorie

3.2.2 Zusammenspiel von Evolutionsfaktoren aus der Sicht der erweiterten Evolutionstheorie

3.3 Grundzüge der stammesgeschichtlichen Entwicklung des Menschen

3.3.1 Vergleich Mensch - Menschenaffe

3.3.2 humane Phase: Bedeutung des aufrechten Gangs

 

3.3 Grundzüge der stammesgeschichtlichen Entwicklung des Menschen(-W)

3.3.1 - Vergleich Mensch - Menschenaffe

Lehrplan  Ansprechen ausgewählter anatomischer, serologischer und chromosomaler Merkmale
Literatur

 Bartl: Abiturtraining Biologie 2 gk S.67

Natura 13 S.134-145

Medien

 

Geräte
Chemikalien, Material   

 

Der Mensch im System der Primaten:

Hominoidea Gibbonartige

Gibbon

Pliopithecus +

Pongiden 

Orang Utan

Dryopithecus +

Hominiden 

Gorilla

Schimpanse

Australopithecus +

Mensch

Die enge zoologische Verwandtschaft zwischen Mensch und Menschenaffen zeigt sich an vielen Gemeinsamkeiten.

Ähnlichkeiten im Körperbau (Anpassung des gemeinsamen Primaten-Bauplans an das Baumleben als ökologische Nische)

  • Augen nach vorne gerichtet (räumliches Sehen)

  • Kletterhand mit opponierbarem Daumen

  •  Gehirnvergrößerung und -differenzierung

Weitere Verwandtschaftshinweise

Karyogrammvergleich zwischen Mensch und Schimpanse:

Der Mensch hat 46 Chromosomen, alle Menschenaffen 48. Ein Vergleich der Karyogramme zeigt aber, dass die Chromosomen sowohl im Typus als auch in vielen Details gleich sind.

Serologische Befunde:

Mensch und Menschenaffe haben die Blutgruppen A, B, 0 gemeinsam. Die Aminosäure-Sequenzen der Proteine weisen bei allen Hominoideen weitgehende Übereinstimmung auf.

Parasitologische Befunde:

Läuse der Gattung Pediculus leben nur auf Schimpanse und Mensch; das Virus der Bläschenflechte befällt ausschließlich Menschen und Menschenaffen.

Ethologische Befunde:

Verhaltensweisen (z.B. Sozialkontakt-, Imponier-, Droh-, Gruß- und Brutpflegeverhalten) der bei Mensch und Schimpanse weisen zahlreiche Übereinstimmungen auf.

Unterschiedliche Körpermerkmale von Menschenaffen und rezenten Menschen 

Die körperlichen Unterschiede zwischen Menschen und Menschenaffen ergeben sich aus der Umgestaltung des Körpers in Wechselwirkung mit der vollständigen Aufrichtung und dem aufrechten Gang des Menschen:

 

Gorilla-Skelett

 

Schädel-Vergleich

 

Menschenaffen Menschen
Rumpfskelett
Wirbelsäule einfach gebogen doppelt S-förmig, federnd

=> aufrechter Gang, Abfederung von Kopf und Rumpf

Becken länglich breit, schüsselförmig
Brustkorb kielförmig verbreitert und abgeflacht

=> Verlagerung des Schwerpunkts in Richtung Körperachse; Schulterblätter aus seitlicher Lage nach hinten verlagert ermöglichen größere Beweglichkeit der Arme

Extremitäten Arme länger oder gleich lang wie Beine Beine länger als Arme
Beine Kletterlaufbeine, Knie nach außen Verstärkt, verlängert und durchgestreckt - Standsäulenbeine
Fuß Großzehe opponierbar, Fußwurzelknochen kurz

=> Kletterfuß, der nur an der Außenkante zum Laufen benutzt werden kann

Großzehe liegt den übrigen Zehen an, lange Fußwurzelknochen, kurze Zehen, "Fußgewölbe"
Arme Fortbewegungsorgane, Unterarmdrehung gering weite seitliche Auslenkung, Unterarmdrehung groß
Hand Daumen klein, übrige Finger lang und gekrümmt Daumen groß und opponierbar, Zeigefinger frei beweglich, 

=> Greiforgan, "Werkzeughand"

Schädel
Proportionen Dominanz des Gesichtsschädels Dominanz des Gehirnschädels
Gehirnvolumina 

Gorilla 350-685 cm3

Orang 295-575 cm3

Schimpanse 320-480 cm3

1350-1500 cm3

=> Zerebralisation, evolutiver Vorteil

Stirn niedrig und fliehend steil
Überaugenwulst kräftig enwickelt fehlend oder schwach entwickelt
Hinterhauptsloch nach hinten gerichtet, am Hinterende des Schädels nach unten gerichtet, Kopf wird nahe am Schwerpunkt unterstützt
Gebiss kräftige Eckzähne, Lücke im Oberkiefer

 

 

Stammbaum des Menschen 

Vergleich verschiedenen Affenarten (Anpassungen an springende und hangelnde Fortbewegung in den Bäumen)

subhumane Phase

 - zunehmend aufrechter Gang  - als Folge einer klimatischen Veränderung - zunehmende Versteppung, Rückgang der Wälder, isolierte Baumgruppen - Erschließung neuer Nahrungsquellen (Fleisch) - Mängelwesen - starker Selektionsdruck - keine angeborenen Verteidigungswaffen und wenig entwickelte Sinnesorgane (Gehör-, Geruchssinn) - Selektionsvorteil des aufrechten Ganges: rasche Flucht, Überblick, Freiwerden der Hand

Propliopithecus, gemeinsamer Vorfahre der Hominoidea, also der Gibbons, Menschenaffen und Menschen, lebte vor etwa 30 Mio. Jahren

 

Das Tier-Mensch-Übergangsfeld   

Im  Tier-Mensch-Übergangsfeld vollzog sich der  Übergang von der subhumanen in die humane Phase der Entwicklung zum rezenten (heutigen) Menschen.

Am Beginn standen die Werkzeugbenutzer, am Ende die bewusst planenden Gerätehersteller (Geräte sind Instrumente, die zu einem bestimmten Zweck hergestellt, wiederholt benutzt oder sogar für die Herstellung anderer Gegenstände eingesetzt werden). Die ältesten Geräte (Faustkeile) sind etwa 2,6 Mio. Jahre alt.

Die Australopithecinen (Urmenschen)  als typische Vertreter des Tier-Mensch-Übergangsfeldes lebten vor mehr als 2 Mio. Jahren in den Steppen Süd- und 0st-Afrikas

 

Merkmale:

  • 1,20 bis 1,50 m groß

  • Gehirnvolumen 500 ml (nicht viel größer als bei Schimpansen!)

  • aufrechter Gang

  • zwei Typen, die an unterschiedliche ökologische Nischen angepasst waren

Australopithecus africanus Australopithecus robustus
feingliedriger Körperbau

ausgeprägter Hirnschädel

Allesesser, Jäger in der Savanne

Werkzeuggebrauch 

am Ende seiner Entwicklung  zur planmäßigen Geräteherstellung fähig

robuster, schwerer Körperbau

echte Stirn fehlt

Scheitelkamm als zusätzliche Ansatzfläche für die Kaumuskulatur

Pflanzenfresser 

Werkzeugbenutzung

Zur gleichen Zeit wie die späten Australopithecinen lebten bereits fortschrittlichere Formen: Homo habilis bzw. Homo erectus, so dass die Australopithecinen als ein blind endender Seitenzweig im Stammbaum der Hominiden angesehen werden müssen.

 

humane Phase: Bedeutung des aufrechten Gangs für die Entwicklung von Hand und Gehirn

Lehrplan   Vorstellen und Einordnen eines Fossilfundes; Hinweis auf die kulturelle Evolution; Diskussion über die Veränderung von Evolutionsbedingungen durch den Menschen (vgl. B12.2 und B12.4) (- MT, U, P); Gespräch über die Grenzen wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung (- Y, Ev, Eth, GrLK12) (ca. 3 Std.)
Literatur  
Medien

 

Geräte
Chemikalien, Material   

 

 

Die humane Phase ist gekennzeichnet durch die weitere Vergrößerung und Ausdifferenzierung des Gehirns (Zerebralisation)

Menschenformen der humanen Phase

 

Archanthropinen (Frühmenschen)

Homo erectus (aufrechtgehender Mensch) - lebte vor knapp 2 Mio. Jahren bis vor 150 000 Jahren - Jäger, die Geräte herstellten - Feuerbenutzung - Gehirnvolumen 750 - 1250 ml (!)

Paläanthropinen (Altmenschen)

Homo sapiens neanderthalensis (Neanderthaler) - lebten in den Tundren der Würm-Eiszeit - Jäger und Werkzeugmacher - Totenkult - keine direkten Vorfahren des rezenten Menschen starben vor 70000 Jahren aus

 

Vergleich der Schädelkalotte des Neandertalers mit rezentem Menschen

 Neanthropinen (Jetztmenschen)

Homo sapiens sapiens - trat vor 70000 Jahren in Europa auf - Kulturentwicklung (Feuerstein, geschliffene Knochengeräte, Nadel und Harpune, Höhlenmalereien, Kultstätten)

Kulturelle Entwicklung

Voraussetzungen für die kulturelle Entwicklung (Sprache, Religion/Ethik, Kunst, Recht, Staat, Naturwissenschaften, Geisteswissenschaften)

  • Großhirn

  • Sprache (Kehlkopf)

  • Greifhand

Geschwindigkeitsunterschied zwischen biologischer und kultureller Evolution!

Informationsweitergabe von Generation zu Generation

Einfluss des Menschen auf die weitere Evolution