Evolution II

• Nach de Prokaryoten war der nächste grosse Schritt die Eukaryoten. Sie traten etwa vor 2.1 Milliarden Jahren auf
• Die ersten vielzelligen Organismen findet man vor 580 Millionen Jahren in der sog. Edicara-Fauna. Diese Lebensgemeinschaft besteht aus sonderbaren Organismen, die man nur zum Teil heutigen Lebewesengruppen zuordnen kann. Am nächste kommen sie den Hohltieren

• Begann vor 540 Mio Jahren
• es traten plötzlich Fossilien auf, die allen heute noch lebenden Tiergruppen angehören. Man spricht deshalb von der kambrischen Explosion. Erstmals fand man harte Körperteile.
• Nun erfolgte eine schnelle adaptive Radiation im zu jener Zeit noch wenig besiedelten Meer

• Der letzte grosse Schritt der Evolution war die Besiedelung des Landes
• Vermutlich waren es mehrzellige Grünalgen, die vor 430 Mio Jahren als Erste mit den Bedingungen des Festlands zurechtkamen, gefolgt von Gliederfüssern und schliesslich den Vorläufern der Amphibien
• Für die Pflanzen und Tiere war eine ganze Reihe von Anpassungen notwendig

• Kompartimentierung
• Stoffwechsel
• Katalyse
• Regulation: Stoffwechsel, inneres Gleichgewicht etc.
• Wachstum
• Genetisches Programm
• Reproduktion
• Darwinistische Anpassung: Populationen passen sich dank Mutation und Selektion veränderten Umweltbedingungen an

• Aufrechter Gang
• Schädelmerkmale
• Gehirngrösse und die Folgen

• Knie wird flexibler
• Verkürzung und Verbreiterung des Hüftknochens
• Greiffuss wird zum Standfuss
• Stellung der Beine in Richtung der Schwerkraft

Ursachen:

• die Entstehung des aufrechten Gangs ist umstritten
• Fast alle Hypothesen sehen einen Zusammenhang mit dem Nahrungserwerb
  • Der aufrechte Gang erlaubt das Sammeln und Transportieren von Nahrung, da die hände von Fortlaufbewegungsaufgaben befreit waren

• ist wichtig für die Klassifizierung der fossilen Vorfahren
• Menschen haben im Gegensatz zu den nächsten Verwandten unter den Primaten einen reduzierten Gesichtsschädel, eine steile Stirn und einen hochgewölbten Hirnschädel. Die Überaugenwülste fehlen

• Das Gehirnvolumen des Menschen übertrifft dasjenige der Schimpansen um mehr als das 3fache
• Die Schimpansen und andere Primaten besitzen dabei im Vergleich mit den Säugetieren ein grosses Gehirn udn sidn zu entsprechenden Intelligentleistungen fähig
• Ein grösseres Gehirn ermöglichte eine bessere Kommunikation mit den Gruppenmitgliedernm Herstellung von Werkzeugen dank verbesserter Feinmotorik, Tradierung von Fähigkeiten, Planung und Durchführung von gemeinsamen Jagdunternehmungen udn letztlich die Entwicklung der Sprache
• Die Menschenaffen können ausanatomischen Gründen nicht sprechen. Sie haben den Kehlkopf weiter oben positioniert als die Menschen
• Die Gehirnvergörsserugn ist gekoppelt mit einer Intesivierung der Sozialkontakte in grösser werdenden Gruppen

• Wie alle Chordatiere besitzen auch wir Menschen embryonal eine Chorda dorsalis, die im Verlauf der Entwicklung durch die knöcherne Wirbelsäulre ersetzt wird.
  • Wir gehören zu den Wirbeltiere
• Die Chorda hat eine wichtige Funktion:
  • Das Chordamaterial ist für die Entwicklung des Neuralrohrs verantwortlich und damit für die Entsehung unseres Nervensystems
  • Die dorsale Lage des NS unterscheidet die Chordatiere von allen anderen Tierstämmen , die ein zentrales NS besitzen

• Haare, wenn auch in reduzierter Form
• Milchdrüsen
• Sekundäres Kiefergelenk
• Gebiss mit unterschiedlich ausgestateten Zahntypen
• gut entwickeltes Gehirn
• Gehörknöchelchen
• Rote Blutkörperchen ohne Kern

• Grosse Menschenaffen (Gorillas, Orangs, Schimpansen)
• Menschen

• Primatenextremitäten haben die gleiche Anzahl Knochen wie bei ursprünglichen Wirbeltieren
• Opponierbare grosse Zehen oder Daumen
• Primaten besitzen Nägel anstelle von Krallen
• Binokulares Sehen
• Die Verkürzung der Schnauzenlänge hat eine Reduktion der Zahnzahl zur folge
• Bei der Primaten-Fortbewegung liegt der Körperscherpunkt nahe bei den Hinterbeinen. Dies führt dazu, dass sie sich kurzfristig auf die Hinterbeine stellen können und dadurch die Vorderextremitäten für andere Tätigkeiten freibekommen
• Die Tendenz zu einer Vergrösserung des Gehirnvolumens und damit verbunden eine gesteigerte Intelligenz sind weitere Merkmale

• Lebende Fossilien
• Brücketiere
• Embryologische Beweise
• Bweise aus der Paläontologie
• Beweise aus der Biochemie

letzter grosse Schritt der Evolution, wurde durch die Fotosynthese ermöglicht (Ozonschicht bildete sich) -> schützt vor UV-Strahlen

• Wasser und Närhstoffversorgung: Dies war das Hauptproblem an Land. Im wasser konnten die gelösten Nährstoffe über die Pflanzenoberfläche aufgenommen werden, an Land muss der Nährstoff aus dem Boden gelöst werden und in die Pflanze transportiert werden. Waser ist nur bei Regen zur Verfügung
• Geschlechtliche Fortpflanzung: Im Wasser konnte man die Spermien ins Wasser lassen, nun braucht man eine neue Strategie
• Verdunstungsschutz: Ist für die Sporen und die ganze Pflanze wichtig

• Die ersten Schritte zur Anpassung wurden von moosähnlichen Pflanzen gemacht (nicht nachgewiesen). Nachweisbare Pflanzen fand man im Silur (vor ca. 450mio. Jahren) und wiesen wichtige Anpassungen ans Festland auf:
  • Kutikula (Verdickung des Abschlussgewebes) -> Verdunstungsschutz
  • Spaltöffnung (Regulation des Gasaustausches -> Verdunstungsschutz)
  • Sporen mit verdickten Wänden (Verdunstungsschutz)
• Cooksonia: älteste nachgewiesene Landpflanze
• Bärlappgewächse und Schatelhalme folgten bald. So begann die Evolution in Richtung Vergrösserung der fotosynthetischen aktiven Flächen.
• Erste Wälder: Bestanden aus Riesenbärlappen, Farnen und Schatelhalmen. Aus einfachen Verankerungen wurden Wurzelsysteme gebildet. Wasseraufnahme wurde durch symbiotisch lebende Pilze ermöglicht
• Farne zeigen die Herkunft aus dem Wasser durch ihre Fortpflanzung
• Samenpflanzen: durch Pollen wurde die Wasserabhängigkeit eliminiert
• Embryophyten: Nach der Befruchtung entwickeln sich Embryonen auf der Mutterpflanze und die Entwicklung wird durch Zufuhr von Nährstoffen und Schutz vor Austrocknung unterstützt. Samen der Samenpflanzen -> mit Nährstoff versorgte und durch Samenschale geschützte Embryonen

• waren Spinnen und Insekten (alles Angehörige der Arthoropoden (Gliedfüssler)). Diese waren für die Eroberung des Landes prädestiniert, sie besassen Extremitäten mit denen sie sich am Grund des Gewässers fortbewegen konnten und nun an Land krabbeln konnten da die Pflanzen die Nahrungsgrundlage bildeten. Sie waren durch einen Chitinpanzer vor Verdunstung und Fressfeinden geschützt

• da Arthropoden Kiemen besitzen mussten sie ihre Kiemen ins Körperinnere verfrachten -> Buch- oder Fächerlungen. Oder sie haben Einstülpungen unter der Kutikula die mit Luft gefüllt sind -> Röhrentracheen

• sie entwickelten sich vor 350 Mio. Jahren aus den Fischen der Gruppe der Fleischflosser
• vermutlich lebten die ersten Tetrapoden in seichtem Wasser, was die Lungenentwicklung neben der Kiemenatmung förderte. Sie entstanden aus Ausstülpungen des Darms. Die Luft wurde verschluckt (bei heutigen Amphibien beobachtbar). Heutige Amphibien unterstützen die Atmung mit dem Gaumendach und Atmung über die Haut

es fand ein Umbau der Flossen statt

• vor ca. 4.5 Milliarden Jahren
• zuerst entstanden die Prokaryoten (ca. 3.5mia Jahre)
• danach einzellige Eukaryoten (2mia. Jahren) entstanden aus den Prokaryoten (Endosymbiosetheorie)
• oberstes Präkambrium hatte eine Fauna von mehrzelligen Tiere -> Ediacarafauna.

• ca. 540-600 Mio. Jahren
• Kambrische Explosion fand statt. Es traten in kurzer Zeit die heutig bekannten Tierstämme auf.
• Die Tiere hatten erstmals Skelette (gute Erhaltung der Fossile)
• Dominierende Tiere waren die Trilobiten (gehören zu den Gliederfüssern, haben gegliederte Extremitäten, hetige Krebse)
• sie dienen als Leitfossilien
• Brachiopoden sind Armfüsser und besitzen wie die Muscheln zwei Schalen. Sie verstekcne sich bei Gefahr im Sand und diene auch als Leitfossilien
• Arachaeocyathen sind nebst den Cyanobakterien die ersten Riffbauer. Die Organisation ähnlet den heutigen Schwämmen. Sie starben im Kambrium wieder aus

Sind Organismen, die Merkmale verschiedener Taxa besitzen

• Archaeopterix: Trägt Merkmale von Vogel und Reptil. Es belegt den Übergang vom Reptil zum Vogel. Es ist jedoch falsch zu denken der Archaeopterix wäre ein direkter Vorfahre der Vögel (er ist erst ein Seitenzweig)
• Tiktaalik: Es finden sich Übergangsfromen von den Fischen zu Amphibien. Diese entstanden aus  den Fleischflossern. Der Tiktaalik ist die erste Übergangsphase. Tiktaalik bedeutet Quappe
• Übergangsformen zu den Walen: erst in jüngerer Zeit wurden Übergansformen von landlebenden Hufttiere zu den Walen gefunden

• Alle Vorfahren des Menschen, die nicht auch Vorfahren der Schimpansen sind, werden Hominini genannt.
• Vor etwa 6 bis 8 Mio. Jahre  haben sich die Entwicklungslinien von Mensch und Schimpanse getrennt. -> interpretation durch Fossilfunde aus Afrika und für jüngere Formen aus Europa und Asien
• Auch genetische Untersuchungen vershciedener Bevölkerungsgruppen lassen Rückschlüsse über die Herkunft und Ausbreitung des modernen Menschen zu
• es lebten in Wirklichkeit drei bis vier Menschenarten nebeneinander

der Ardipithecus ramidus wurde auf ein Alter von 4.4 Mio Jahren bestimmt und lebte in bewaldetem Gebiet. Er gehörte eindeutig einer aufrechtgehenden Spezies an. Wegen diesem Kennzeichen, gilt er als erster homininer Vertreter.

• sind eine hominine Gruppe, die vor 4 bis 1.4 Mio. Jahren in Ostafrika lebte
• zu ihnen gehören zwei Gattungen:
  • Australopitheus ist ein zierlicher Typ
  • Paranthropus weist einen robusteren Schädelbau und ein kräftiges Gebiss auf
• Australopithecinen bewohnten lockeres Waldgebiet und konnten sowohl klettern als sich aufrecht auf zwei Beinen fortbewegen. Das Gehirnvolumen bewegt sich etwas über dem Niveau der heutigen Schimpansen
• der ausgeprägte Geschlechtsdimorphismus mit kräftigeren und grösseren Männchen beim Australopitheus afarensis deutet auf eine Sozialstruktur mit Auseinandersetzungen um die Weibchen hin.
• Der Gebrauch von Werkzeugen konnte nicht mit Sicherheit nachgewiesen werden

• Erste Vertreter tragen vor etwa 2.5 Mio. Jahre in Ostafrika auf. Die ältesten Arten sind der Homo rudolfensis und Homo habilis.
• mit dem Homo ergaster trat vor rund 1.9Mio Jahren eine neue Menschenart auf. es wird angenommen, dass er sich aus dem Homo rudolfensis entwickelt hat. ohne drastische Veränderungen, wurde aus dieser Art der Homo erectus. der Homo Erectus wanderte als erste Menschenart nach Asien und Europa aus
• Frühere Formen des H. erectus hatten ein Gehirnvolumen von etwa 700cm³, 1000 bis 1300cm³ die jüngeren, welches schon dem eines modernen Menschen ähnelt.
• es wird vermutet, das der H. erectus über eine Form der Sprache verfügte.
• Da er während seiner Ausbreitung grössere Gewässer überwunden hat, musste er in der Lage gewesen sein, Flosse zu bauen. Diese Leistung beruhte auf einer gegenseitigen Verständigung und setzte planendes Verhalten voraus
• Berühmte Funde sind die aus dem Kaukasus, aus Peking, Java und Europa (Homo heidelbergensis)
• es kann mit Sicherheit nachgewisen werden, dass der H. erectus bereits Steinwerkzeuge entwickelte und das Feuer beherrschte

• Der Ursprung aller modernen Menschen aus einer kleine afrikanischen Population lässt sich heute durch genetische Daten aufzeigen. Dafür spricht die genetische Vielfalt der afrikanischen Population. Zudem wurden die ältesten Fossilien des modernen Menschen in Afrika gefunden (160'000 Jahre alt)
• Lange befand sich der Homo Sapiens auf eine ähnlichen kulturellen Niveau wie der Neandertaler. Vor 40'000 bis 60'000 erfolge ein starker kultureller Entwicklungssprung
• die ersten modernen Menschen trafen in Europa vor etwa 40'000 Jahren ein. von französischen Anthropologen werden sie als Cro-Magnon-Menschen bezeichnet, anch ihrem Fundort in Südwestfrankreich benannt.
• in dieser Zeit begann wohl auch die Entwicklung geistig höheren Fähigkeiten wie das symbolisch-abstrakte Denken, welches zu komplexen Kulturleistungen wei erster künstlicherischer Darstellungen und Sprache führte