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Evolution der Primaten Für Lehrkräfte Zoologisch gesehen gehört der Mensch zur Ordnung der Primaten. Die Entwicklung hin zum Menschen ist sehr spannend, da sie letztendlich uns selbst betrifft. Gerade in letzter Zeit haben viele neue Forschungsergebnisse dazu geführt, dass die Geschichte hin zum Menschen in einem neuen Licht gesehen wird. Auf all diese neuen Ergebnisse kann an dieser Stelle nicht ausführlich eingegangen werden. Ziel ist vielmehr, jüngeren Schülerinnen und Schülern im Zoo an ausgewählten Tierbeispielen zu zeigen, wie sich die Menschen aus einfachen Säugetieren über einen sehr langen Zeitraum entwickelt haben. Die im Zoo gezeigten Affenarten gehören natürlich nicht zu den Vorfahren des Menschen. Der Mensch gehört zur Ordnung der Primaten (Herrentiere), also steht am Anfang der Betrachtung ein kurzer Überblick über die Systematik. Da die Systematik der Primaten in der Literatur unterschiedlich dargestellt wird, folgt die vorliegende Systematik der Darstellung in Grzimeks Enzyklopädie Register-Band. Die mit * versehenen Familien werden im Folgenden näher erläutert. Ordnung Herrentiere oder Primaten (Primates) Unterordnung Halbaffen (Prosimiae) Teilordnung Lemurenverwandte (Lemuriformes) Familie Katzenmakis (Cheirogaleidae) Familie Eigentliche Lemuren (Lemuridae) * Familie Wieselmakis (Lepilemuridae) Familie Indriartige (Indriidae) Familie Fingertiere (Daubentoniidae) Teilordnung Loriverwandte (Lorisiformes) Familie Loris und Pottos (Lorisidae) Familie Galagos (Galagidae) Teilordnung Koboldmakiverwandte (Tarsiiformes) Familie Koboldmakis (Tarsiidae) Unterordnung Affen (Simiae) Teilordnung Neuwelt- oder Breitnasenaffen (Platyrrhini) Familie Kapuzinerartige (Cebidae) * Familie Springtamarine (Callimiconidae) Familie Krallenaffen (Callitrichidae) * Teilordnung Altwelt-oder Schmalnasenaffen (Catarrhini) Familie Meerkatzenverwandte (Cercopithecidae) * Familie Kleine Menschenaffen oder Gibbons (Hylobatidae) * Familie Große Menschenaffen (Pongidae) * Familie Menschen (Hominidae) Die Evolution der ganzen Ordnung der Primaten begann vor etwa 80 Millionen Jahren, also zu einer Zeit, als die Erde noch von den Dinosauriern bevölkert war. Da die meisten Saurier kaltblütig waren, lag ihre Aktivitätszeit hauptsächlich in den Tagesstunden. Die ersten urtümlichen Säugetiere waren gleichwarm und nachtaktiv, wodurch sie sich nicht in Konkurrenz mit den großen Sauriern befanden. Diese ersten Vorfahren der heutigen Primaten ähnelten wahrscheinlich den heutigen Spitzhörnchen oder Tupajas, die man früher sogar in die Ordnung der Primaten einreihte, die heute aber die eigene Ordnung der Scandentia bilden. Nachdem die Saurier vor 65 Millionen Jahren verschwanden, waren die ersten Vorläufer der Primaten in der Lage, viele der frei gewordenen ökologischen Nischen zu besetzen. So konnten sie tagsüber auf Nahrungssuche gehen und Früchte in den Bäumen suchen. Am Ende dieser Weiterentwicklung standen die ersten Halbaffen. Unterordnung Halbaffen (Prosimiae) Die heutigen Halbaffen bestehen aus Lemuren, Loris und Koboldmakis. Halbaffen waren ursprünglich über weite Teile der Alten und Neuen Welt verbreitet. Im Frühtertiär, also vor etwa 50 Millionen Jahren gab es eine große Formenvielfalt, die aber vor 40 Millionen Jahren verschwand, als die ersten echten Affen auftraten, die deutlich weiter entwickelt waren und somit die Halbaffen größtenteils verdrängten. Heutige Halbaffen außerhalb Madagaskars sind nachtaktiv. Nur auf Madagaskar fehlt der Druck durch höher entwickelte Affen, die an anderen Orten die Halbaffen wegen ihrer geringeren Entwicklungshöhe zur nächtlichen Lebensweise zwangen. Die Unterordnung der Halbaffen (Prosimiae), zu der auch die Lemuren auf Madagaskar gehören, ist gekennzeichnet durch affenähnliche Füße und Hände, wobei der erste Zeh und der erste Finger noch nicht vollständig opponierbar sind (Ganzhandkontrolle). Gut zu beobachten ist diese Ganzhandkontrolle bei der Futteraufnahme. Durch diese fehlende Beweglichkeit der Hände wird zum Beispiel die gegenseitige Fellpflege (Grooming) erschwert. Diesen Mangel gleichen sie dadurch aus, dass sie sich das Fell mit den Zähnen durchkämmen. Um diesen Zahnkamm zu säubern, haben sie eine gezackte Unterzunge, die zur Reinigung der Zähne dient. Die stark verlängerten oberen Eckzähne sind auch bei geschlossenem Mund zu sehen. Lemuren haben wie alle höher entwickelten Affen Nägel statt Krallen. Ausnahme ist die zweite Zehe, die als Putzkralle ausgebildet ist. Die typischen Affenhände und –füße haben bewegliche Finger und Zehen. Beim Übergang zum Baumleben sind solche Hände und Füße besser geeignet, um Äste zu umklammern und mit abgespreiztem Daumen und Großzeh Früchte zu pflücken. Der übrige Körper der Lemuren ist allerdings wenig affenähnlich. Auffallend sind der lange, buschige Schwanz, der als Balancierstange dient und die stark verlängerten Hinterbeine, die sie als gute Springer kennzeichnen. Bei horizontalen Sprüngen landen sie oft mit den Beinen zuerst am Ast, was bei höheren Affen kaum der Fall ist. Beim Springen müssen Entfernungen exakt bestimmt werden können, um Abstürze zu vermeiden. Dies gelingt nur durch räumliches Sehen, wozu die Augen nach vorn gerichtet sein müssen. Bereits hier existiert ein – wenn auch eingeschränktes – Farbsehen. Bei Lemuren sind das Erkennen von Farben und das räumliche Sehen noch nicht so stark ausgeprägt wie bei höher entwickelten Affen. Stattdessen dominiert bei den Sinnesleistungen noch das Riechvermögen. Zu sehen ist das an der wenig affenähnlichen Schnauze, die weit vorspringt und ein feuchtes Nasenfeld (Rhinarium) aufweist. Dass sich Halbaffen und somit auch Lemuren noch stark über den Geruchssinn austauschen, zeigt das auffällige Markierverhalten mit dem Sekret von Drüsen im Analbereich. Aber auch das Markieren mit Duftstoffen aus den Handflächen und aus dem Bereich der Handwurzeln kommt vor. Kattas reiben die Duftstoffe aus Drüsen am Oberarm auf Sporne am Oberarm und rammen dann diese Sporne in Äste, um dort ihre Duftmarken zu hinterlassen. Bekannt sind auch die „Stinkkämpfe“ der Kattamännchen, bei denen sich die Männchen das Sekret der Drüsen an Unter- und Oberarm in den Schwanz reiben und sich dann mit aufgerichtetem Schwanz einander gegenüber stellen. Gewonnen hat diesen Kampf das Männchen, das die besten Gerüche zu seinem Konkurrenten wedelt. Neben dem Geruchssinn ist auch das Gehör gut entwickelt, erkennbar an den oft großen Ohrmuscheln. Die Ohrmuscheln stehen oben am Kopf, nicht seitlich, und können unabhängig voneinander bewegt werden. Bei den Varis, die im dichten tropischen Regenwald leben, wird dies besonders deutlich. Statt auf Geruchsinformationen zu setzen, die durch die täglichen Regenfälle nicht lange anhalten, verständigen sie sich durch ein sehr lautes Gebrüll. Unterordnung Affen (Simiae) Die Unterordnung Affen (Simiae) besteht aus zwei Teilordnungen, den Neuwelt- oder Breitnasenaffen (Platyrrhini) und den Altwelt- oder Schmalnasenaffen (Catarrhini). Vor etwa 40 – 50 Millionen Jahren entwickelten sich vermutlich aus den Halbaffen die eigentlichen Affen. Bereits vor knapp 40 Millionen Jahren waren sie in Alt- und Neuweltaffen getrennt. Auffallend ist das deutlich größere Gehirnvolumen. Sie haben meist einen menschenähnlichen Gesichtsschnitt, die Augen sind nach vorn gerichtet und ermöglichen so ein perfektes stereoskopisches Sehen. Farben können gut unterschieden werden. Das Sehen steht bei den Sinneswahrnehmungen an erster Stelle. Die Ohren sind wie beim Menschen an der Seite des Kopfes, nicht mehr wie bei den Halbaffen oben auf dem Kopf und können auch nicht mehr unabhängig voneinander bewegt werden. Der Geruchssinn ist nicht mehr dominierend, die Schnauze ragt nicht mehr weit vor. Es existiert kein Rhinarium mehr. Die Arme und Beine sind meist gleich lang, alle Finger und Zehen tragen Nägel. Eine Ausnahme bilden die südamerikanischen Krallenaffen, bei denen die Tiere Krallen aus langen seitlich zusammengedrückten Nägeln haben. Der erste Finger und der erste Zeh sind vollständig opponierbar. Die Innenflächen von Händen und Füßen sind unbehaart, stattdessen findet sich dort ein Muster von Rillen und Leisten, das zeitlebens unverändert bleibt. Diese Muster deuten auf einen hoch entwickelten Tastsinn, der an den Fingerbeeren besonders stark ausgeprägt ist. Die meisten Affen leben in sozialen Verbänden, was eine gewisse Gehirngröße voraussetzt. Diese sozialen Verbände sind enorm wichtig, da sie eine sehr lange Tragzeit haben und die Jungtiere lange versorgt werden müssen. Die Neu- und Altweltaffen haben sich schon früh voneinander getrennt. Neuweltaffen besitzen noch drei Vorbackenzähne (Prämolare) wie die Halbaffen, während die Zahl bei Altweltaffen auf zwei reduziert ist. Sie sind Baumbewohner, die sich meist vierfüßig über die Äste bewegen. Sie haben einen langen Schwanz, der bei einigen Arten als Greifschwanz ausgebildet ist. Zu letzteren gehören die Klammeraffen, bei denen das letzte Schwanzdrittel ein Rillenmuster wie bei den Fingerbeeren besitzt und zum Tasten und Greifen eingesetzt wird. Der Daumen ist meist opponierbar, wenn auch nicht so weit wie bei Altweltaffen. Den Namen Breitnasenaffen haben sie daher, dass bei ihnen die Nasenscheidewand breit ist und die Nasenöffnungen weit getrennt voneinander seitlich liegen. Neuweltaffen sind bis auf die Nachtaffen tagaktiv. Altweltaffen aus der Familie der Meerkatzenverwandten unterscheiden sich in der Lebensweise stark voneinander. Es gibt Arten, die nur auf Bäumen leben, andere nur auf dem Boden und alle erdenklichen Zwischenstufen. Ihr Daumen ist gut opponierbar. Eine Ausnahme bilden die Stummelaffen, bei denen der Daumen als Anpassung an die hangelnde Fortbewegung stark verkürzt oder sogar überhaupt nicht mehr vorhanden ist. Bei ihnen sind die restlichen Finger aber gut unabhängig voneinander beweglich, so dass auch kleinste Gegenstände gut und präzise ergriffen werden können. Das Hirnvolumen hat deutlich zugenommen, dies betrifft vor allem das Großhirn. Viele Arten können sich auf die Hinterbeine aufrichten. Bei den meisten Arten, die in Gruppen leben, sind die Männchen größer und imposanter als die Weibchen und haben längere Eckzähne. Die nächste Stufe der Höherentwicklung stellen die Menschenaffen dar. Die Trennung von den Hundsaffen, also den Meerkatzenverwandten, erfolgte wahrscheinlich vor gut 25 Millionen Jahren. Man teilt die Menschenaffen ein in kleine Menschenaffen (Gibbons), große Menschenaffen (Orang-Utans, Gorillas, Schimpansen). Menschenaffen und Menschen fasst man oft in eine Überfamilie zusammen, die Überfamilie der Hominoidea (Menschenähnliche). Am urtümlichsten sind die Gibbons. Während Gibbons noch Gesäßschwielen wie die Altweltaffen haben, finden sie sich nicht mehr bei den großen Menschenaffen. Bei Menschenaffen zeigt sich eine deutliche Erweiterung des Rumpfes. Schultern und Brustkorb sind proportional viel breiter als bei niederen Affen. Die Schlüsselbeine sind verlängert und stehen fast waagerecht. Das Brustbein ist breit und die Knochenteile verschmelzen im Laufe des Lebens miteinander. Die Schulterblätter sind zum breiten Rücken gewandert und befinden sich nicht mehr an den Seiten des schmalen Brustkorbs. Der gesamte Beckengürtel ist in Richtung Brustkorb gewandert, da die Lendenregion verkürzt wurde. Die Wirbelsegmente des Schwanzes sind bis auf wenige Reste zurückgebildet, so dass kein Vertreter mehr einen äußerlich sichtbaren Schwanz hat. Die Darmbeine der Hüftknochen sind verbreitert. Bei der Fortbewegung kommen unterschiedliche Formen vor. Es gibt das normale vierfüßige Klettern, das Schwinghangeln, das bei den Gibbons zur Perfektion ausgebildet ist und die Fortbewegung auf dem Boden in Form des Knöchelganges, bei dem die langen Finger auf dem Boden aufsetzen. Alle Menschenaffen haben einen großen Hirnschädel und ein meist wenig behaartes Gesicht, in dem die Mimik gut zu erkennen ist. Bei ihnen sind die Arme deutlich länger als die Beine als Anpassung an das Hangeln an Ästen. Werden nun die Hände auf dem Boden aufgesetzt, berühren die ersten und zweiten Fingerglieder den Boden, wobei die Fingerspitzen zum Körper zeigen (Knöchelgang). Durch die deutlich längeren Arme ist der Körper halb aufgerichtet. Auch ein Gehen nur auf den Beinen kann häufig beobachtet werden, wenn die Tiere z.B. Futter in den Händen halten. Es handelt sich aber nicht um einen echten aufrechten Gang, da die Wirbelsäule nicht s-förmig gebogen ist. Der Kopf hängt an der Wirbelsäule, wodurch der Schwerpunkt vor dem Körper liegt und nicht in der Verlängerung der Körperachse wie beim Menschen. Die Füße ähneln den Händen und arbeiten auch so, zeigen also kein doppeltes Gewölbe wie beim Menschen. Bei Gorillas, bei denen die riesigen und sehr schweren Männchen meist auf dem Boden leben, hat sich ein Standfuß entwickelt, der nicht mehr so greiffähig ist wie bei Schimpansen. Der Daumen an der Hand ist relativ kurz und setzt weit unten an als Anpassung an das Hangeln. Trotzdem ist der Präzisionsgriff möglich, er wird aber so ausgeführt, dass der Daumen gegen den Zeigefinger gepresst wird. Vor 6-7 Millionen Jahren trennten sich wahrscheinlich die Vorfahren der heutigen großen Menschenaffen von den Vorfahren der heutigen Menschen. Das bedeutendste Merkmal der Hominiden, also der Gattungsgruppe, zu der der Mensch und seine Vorfahren gehören, ist der aufrechte Gang. Kann belegt werden, dass ein Vorfahre aufrecht ging, gehört er zu den Hominiden und nicht mehr zu den Menschenaffen. Der aufrechte Gang entwickelte sich wahrscheinlich mehrmals unabhängig voneinander. Während man bisher der Meinung war, dass sich der aufrechte Gang in der Savanne herausgebildet hat, geht man heute eher davon aus, dass seine Entstehung im Wald erfolgte. Zum aufrechten Gang waren zahlreiche Umformungen notwendig. Wenn ein Schimpanse aufrecht geht, hängt sein Kopf an der Wirbelsäule, der Schwerpunkt stimmt also nicht. Deshalb schwankt der Schimpanse auf O-Beinen hin und her. Veränderungen im Becken waren ebenso notwendig. Das Becken der Hominiden ist kürzer und vor allem breiter als bei Menschenaffen. Es musste sich drehen und flacher werden, damit der Rumpf senkrecht über die Füße kommt. Ein kleines Becken ist günstig beim Laufen, bringt aber Probleme bei der Schwangerschaft, da die Jungen mit einem relativ großen Gehirn zur Welt kommen. Deshalb kann es nur eine Kompromisslösung sein, da das Junge in einem frühen Entwicklungsstadium geboren werden muss, bevor der Kopf für die Beckenöffnung zu groß geworden ist. In der Folgezeit muss es daher länger betreut werden, was die Weibchen abhängiger von den Männchen macht. Das Hüftgelenk ist so geformt, dass die Beine senkrecht darunter stehen. Gesäß-, Bein- und Fußmuskeln müssen kräftiger sein, um den Körper aufrecht zu halten. Auch der Oberschenkelknochen ist vor allem im Bereich des Beckens dicker, Oberschenkelhals und Oberschenkelschaft bilden einen größeren Winkel als bei Schimpansen. Das hat zur Folge, dass die Oberschenkelknochen x-förmig angeordnet sind. Sie laufen in Richtung Kniegelenk nach innen, unterhalb des Kniegelenks wieder nach außen. Die Füße der Menschen sind eine Besonderheit, es gibt nichts Vergleichbares bei anderen Lebewesen. Die Fußgewölbe bilden sich heraus, sie wirken wie Stoßdämpfer, um den Druck abzufangen. Der erste Zeh ist nicht mehr opponierbar, es entsteht eine stark ausgeprägte Hacke. Die Mittelfußknochen liegen enger zusammen. Die Wirbelsäule bildet die charakteristische Doppel-s-Form, die ebenfalls abfedernd wirkt. Das Hinterhauptsloch liegt beim Menschen unten an der Schädelbasis, ist also tiefer als bei Menschenaffen, der Kopf hängt somit nicht mehr an der Wirbelsäule, sondern ruht auf ihr. Was waren die Gründe für diese zahlreichen Veränderungen? Die am weitesten verbreitete Theorie sieht die Ursache in drastischen Klimaveränderungen. Das Klima insgesamt wurde kälter, in Europa kam es zur Eiszeit. In Afrika wurde es ebenfalls kälter und trockener, was zur Folge hatte, das der tropische Regenwald an einigen Stellen zurückging und durch Streifen von Savanne unterbrochen wurde. Am stärksten von dieser Entwicklung war Ostafrika betroffen. Dort entstand durch Bewegungen der Kontinentalplatten der Ostafrikanische Graben. Deshalb wurde Ostafrika von den Regenwaldzonen abgetrennt. Es entstand dort nach und nach die Savanne. Daher waren die ersten Hominiden gezwungen, das Grasland zwischen den Baumgruppen zu durchqueren, was zum aufrechten Gang führte. Eine andere Theorie besagt, dass die frühen Hominiden in Flüssen und Seen nach Nahrung suchten, was bessere Fluchtmöglichkeiten vor Fressfeinden bot. Vielleicht entwickelte sich der aufrechte Gang auch mehrmals aus verschiedenen Gründen an verschiedenen Orten. Der aufrechte Gang bewirkt, dass die Hände immer seltener zum Laufen genutzt wurden und zunehmend geschickter wurden, um andere Tätigkeiten wie die Herstellung von Werkzeugen zu übernehmen. Die Hand stellt eine Besonderheit dar. Aus der ursprünglichen Klauenpfote wird die Hand mit Nägeln statt Krallen. Bereits bei den Echten Affen ist der Präzisionsgriff mehr oder weniger stark vorhanden, der opponierbare Daumen kann also einen Kreis mit den restlichen Fingern bilden. Bei einigen Formen gibt es jedoch Abwandlungen in Anpassung an die Fortbewegung. Gibbons haben einen stark reduzierten Daumen, bei ihnen sind Mittelhand und Finger stark verlängert, um beim Schwinghangeln einen festen Halt zu finden. Daher setzt der kurze Daumen sehr weit oben an. Bei Schimpansen und Gorillas sieht man die Anpassungen an den Knöchelgang, bei dem die gebogenen Finger mit der Außenseite auf den Boden aufgesetzt werden. Auch hier setzt der Daumen sehr hoch an, so dass ein Präzisionsgriff nur mit gebeugtem Zeigefinger möglich ist. Beim Menschen trifft man die ursprüngliche Funktion der Hand an, also das Zupacken und Greifen, aber auch den Präzisionsgriff. Beim Menschen kam es neben den Veränderungen im Skelett natürlich noch zu weiteren Umwandlungen. So erfolgte eine starke Vergrößerung der Großhirnrinde (Cerebralisation), bei der es neben quantitativen auch qualitative Unterschiede gab. Es entstand ein motorisches Sprachzentrum, das ein zusammenhängendes Sprechen ermöglicht. Die Stellung der Zähne, die Wölbung des Gaumens, die tiefe Lage des Kehlkopfes und die gut bewegliche Zunge sind Voraussetzungen für die Sprachbildung. Bei Menschenaffen stehen die Zähne in einem Rechteck, beim Menschen in einem Bogen. Beim Menschen gibt es auch keine stark vergrößerten Eckzähne, also gibt es auch keine Lücke in der Zahnreihe, in die die Eckzähne passen. Die notwendig gewordene lange Jugendzeit erlaubt ein langes Lernen, das auch noch im Erwachsenenalter möglich ist. Durch ein langes Leben nach Ende der Fortpflanzungszeit überlappen sich die Generationen. Dadurch kann es zur Weitergabe von Traditionen und Kulturelementen kommen. Wie auch schon bei allen Affen wird die Erhaltung der Art nicht durch eine Vielzahl von Nachkommen erzeugt, sondern durch die besondere und sorgfältige Fürsorge. Menschen leben in Gruppen, was zur Folge hat, dass die Gruppe als Quelle des Wissens und der Erfahrung die des Individuums übertrifft. Die lange Jugendzeit ermöglicht es, viel an Wissen und Erfahrung zu lernen. Mit der Umstellung auf Fleischnahrung bilden sich Familien, bei denen das Teilen der Fleischnahrung unter die anderen Mitglieder unabdingbar ist, was übrigens schon bei Schimpansen im Anfangsstadium zu beobachten ist. Auch auf die Sexualität hat das Leben in der Familie Auswirkungen. Bei der Polygamie, bei denen ein Männchen mit mehreren Weibchen zusammenlebt, sind die Männchen sehr stark damit beschäftigt, Rivalen fernzuhalten. In monogamen Gruppen sind die Männchen frei für andere Aufgaben. Dies ist vor allem in der Savanne wichtig, da es bei Lebewesen, die relativ klein und wenig wehrhaft sind, die Fleischbeschaffung nicht unproblematisch ist. Bei diesen ganzen Umwandlungen kam es immer wieder auch zu Rückkopplungen. Die Zunahme der Körpergröße und des Gehirns verlangte ein vermehrtes Jagen. Durch erfolgreiche Jagden konnte mehr Eiweiß aufgenommen werden, was zu einer Zunahme der Größe und des Gehirns bedingte. Der aufrechte Gang führte zu besserem Jagderfolg, aber auch dazu, dass die Hände frei wurden, um Werkzeuge zu halten. Werkzeuge ermöglichten eine Reduzierung der Backenzähne. Welche Umwandlungen wann eingesetzt haben, ist ungeklärt. Zeitleiste Bekannte gemeinsame Vorfahren von Menschenaffen und Menschen: Dryopithecus – 17 - 12 Mio Jahre Ramapithecus, Sivapithecus – eventueller Vorfahre heutiger Menschenaffen – 4 - 8 Mio Jahre Oreopithecus – 8 - 7 Mio Jahre Unsere Vorfahren: (nach Geo kompakt Nr. 4, Die Evolution des Menschen) Sahelanthropus tchadensis – vermutlich aufrecht gehender Vormensch – 7 Mio Jahre Orrorin tugenensis – aufrecht gehender Vormensch – vermutlich Allesfresser – 6 Mio Jahre Ardipithecus ramidus – faserreiche Kost – 5,8 - 5,2 Mio Jahre Australopithecus anamensis – guter Kletterer, beherrschte aber schon gut aufrechten Gang – 4,2 - 3,9 Mio Jahre Australopithecus afarensis – lebte in bewaldeten Graslandschaften, nachts auf Bäumen – 3,9 - 3 Mio Jahre Formen von Australopithecus, Paranthropus, Kenyanthropus – 3,3 - 2,3 Mio Jahre Homo rudolfensis – entwickelte sich aus Australopithecus oder Kenyanthropus – 2,5 - 1,8 Mio Jahre Homo habilis – stellte primitive Werkzeuge her – 2,1 - 1,6 Mio Jahre Homo ergaster/Homo erectus – entwickelte sich aus Homo habilis, breitete sich über Asien und Afrika aus, erfand den Faustkeil, nutzte das Feuer – 1,8 - 40 000 Jahre Homo antecessor – entwickelte sich aus Homo erectus, lebte vermutlich als erster Mensch in Europa – ca. 780 000 Jahre Homo heidelbergensis – entwickelte sich aus H. antecessor oder H. erectus, verbreitet über ganz Europa – 600 000-200 000 Jahre Homo neanderthalensis – entwickelte sich aus H. heidelbergensis, lebte in Europa und Vorderasien, 200 000 - 27 000 Jahre Homo sapiens – entwickelte sich aus afrikanischen Vertretern von H. erectus, verbreitete sich vor 100 000 Jahren in Nahen Osten, von dort aus über gesamte Erde, verdrängte frühere Menschenformen – 195 000-heute Literatur Geo kompakt Nr. 4, Die Evolution des Menschen, Gruner + Jahr, Hamburg 2005 Grzimeks Tierleben, Enzyklopädie des Tierreichs, dtv-Verlag München 1979 Grzimeks Enzyklopädie, Kindler Verlag München 1987 Mayr, Ernst: Das ist Evolution, C. Bertelsmann Verlag, München 2003 Ceska, V., Hoffmann, U., Winkelsträter, K.-H. (Hrsg.): Lemuren im Zoo, Parey-Verlag Berlin, 1992 Kull, U.: Evolution des Menschen, J.B. Metzlersche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 1979 Evolution der Primaten Für Schülerinnen und Schüler Vorinformation: Zur Ordnung (Gruppe) der Primaten gehören so unterschiedliche Tiere wie die Halbaffen (Lemuren aus Madagaskar wie Katta und Vari, aber auch Galagos), Echte Affen (Javaneraffen, Paviane, Drills), Menschenaffen (Gibbon, Schimpanse, Gorilla) und schließlich der Mensch. Alle bilden zusammen eine Gruppe, man spricht auch von einer Ordnung. Vor vielen Millionen Jahren hat sich diese ganze Gruppe (einschließlich Mensch) aus noch primitiveren Vorfahren entwickelt. Wie sich diese Entwicklung abgespielt hat, kann man anhand heute noch lebender Tierarten erahnen. Diese Tierarten gehören aber nicht zu unseren direkten Vorfahren. Damit du dir dennoch ein Bild von der Evolution, also der Höherentwicklung des Menschen machen kannst, schaue dir zuerst einige Vertreter der Ordnung der Primaten an. Katta 1. Beschreibe die Körperform! Vergleiche die Arm- und Beinlängen miteinander! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 2. Beobachte die Fortbewegung und beschreibe sie! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3. Kreuze die Hände und die Füße des Kattas an! ( ) ( ) ( ) ( ) Tipp: Falls du es nicht gleich erkennst, achte auf die Zehen! Schreibe deine Vermutung dazu auf! ........................................................................................................................................ 4. Beschreibe die Form der Hand und des Fußes! Achte dabei besonders auf Daumen und Großzeh! ........................................................................................................................................ 5. Beobachte, wenn ein Tier einen Futterbrocken greift! Berichte! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 6. Kreuze den Schädel eines Kattas an! ( ) ( ) ( ) ( ) 7. Beschreibe die Kopfform! Achte dabei auf die Schnauze und die Augen! ........................................................................................................................................ 8. Die Kopfform lässt auf ein besonders ausgeprägtes Sinnesorgan schließen. Notiere! ........................................................................................................................................ 9. Ein Detail der Zähne wird in der Zeichnung deutlich. Schreibe deine Vermutung dazu auf! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 10. Vergleiche die Stellung der Augen beim Katta mit der Stellung der Augen beim Menschen und beim Hund! Berichte! Katta: ........................................................................................................................ Mensch: .................................................................................................................... Hund: ........................................................................................................................ Javaneraffe 1. Beschreibe die Körperform! Vergleiche die Arm- und Beinlängen miteinander! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 2. Beobachte die Fortbewegung und beschreibe sie! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3. Kreuze die Hände und die Füße des Javaneraffen an! ( ) ( ) ( ) ( ) 4. Beschreibe die Form der Hand und des Fußes! Achte dabei besonders auf Daumen und Großzeh! ........................................................................................................................................ 5. Beobachte, wenn ein Tier einen Futterbrocken greift! Berichte! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 6. Beschreibe die Kopfform! Achte dabei auf die Schnauze und die Augen! ........................................................................................................................................ 7. Vergleiche die Stellung der Augen beim Javaneraffen mit der Stellung der Augen beim Menschen und beim Hund! Berichte! Javaneraffe:.............................................................................................................. Mensch: .................................................................................................................... Hund: ........................................................................................................................ Schimpanse 1. Beschreibe die Körperform! Vergleiche die Länge von Armen und Beinen miteinander! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 2. Beobachte die Fortbewegung und beschreibe sie! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3. Kreuze die Hände und Füße eines Schimpansen an! ( ) ( ) ( ) ( ) 4. Beschreibe die Hände und die Füße! Achte besonders auf den Daumen und die Großzehe! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 5. Achte bei der Fortbewegung besonders auf den Einsatz der Hände! Berichte! Berichte auch über den Lebensraum der Tiere in der Natur! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 6. Beobachte, wenn ein Tier einen Futterbrocken greift! Berichte! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 7. Vergleiche den Fuß des Schimpansen mit dem Fuß des Menschen! Berichte! Schimpanse: .............................................................................................................. Mensch: ..................................................................................................................... 8. Erkläre die Unterschiede! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 9. Kreuze den Schädel eines Schimpansen an! ( ) ( ) ( ) ( ) 10. Beschreibe die Kopfform! Achte vor allem auf die Zähne und die Stellung der Augen! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ Zusammenfassung der Ergebnisse Ihr habt folgende Tierarten beobachtet: Katta, Javaneraffe und Schimpanse. Fasse die Ergebnisse zusammen! 1. Schnauze/Nase und Riechvermögen: beim Katta: .................................................................................................................... beim Javaneraffen: ........................................................................................................ beim Schimpansen: ....................................................................................................... beim Menschen: ............................................................................................................ 2. Vergleich Armlänge zu Beinlänge: beim Katta: .................................................................................................................... beim Javaneraffen: ........................................................................................................ beim Schimpansen: ....................................................................................................... beim Menschen: ............................................................................................................ 3. Einsatz des Daumens (könnte das Wesen einen Bleistift halten): beim Katta: .................................................................................................................... beim Javaneraffen: ........................................................................................................ beim Schimpansen: ....................................................................................................... beim Menschen: ............................................................................................................ Bevor du zur Ausstellung „Adam kam aus Afrika“ im Afrikahaus gehst, lies die folgende Information sorgfältig durch. Die Entwicklung der Primaten begann vor etwa 75 Millionen Jahren zusammen mit der Entwicklung anderer Säugetierordnungen. Die ersten Primaten waren nur rattengroß und lebten auf dem Boden. Mit dem Übergang zum Baumleben mussten Veränderungen erfolgen. Auf Bäumen braucht man einen festen Halt und beim Springen von Ast zu Ast muss man Entfernungen sicher einschätzen können (sonst droht ein meist tödlicher Absturz!). Die Pfote mit Krallen wurde also zur Greifhand mit flachen Nägeln. Jetzt ist ein Umklammern von Ästen möglich. Dadurch waren diese Tiere anderen Tieren überlegen, die sich nur mit Krallen festhalten können. Das Riechvermögen (Nase) ging langsam zurück (Schnauze!), das Sehvermögen wurde immer besser. Gleichzeitig rückten die Augen von den Seiten des Kopfes zur Gesichtsmitte hin zusammen. Das hatte zur Folge, dass sich allmählich ein räumliches Sehen entwickelte (Hinweis: Zum räumlichen Sehen sind zwei Augen gleichzeitig nötig, die in eine Richtung parallel blicken.). Dadurch konnten Entfernungen beim Sprung von Ast zu Ast sicher abgeschätzt werden. Ausstellung „Adam kam aus Afrika“ im Afrikahaus 1. Setze dich auf die Treppe und schaue dir die Holzumrisse von rechts nach links an! Berichte! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 2. Achte auf die Länge der Arme und Beine! Notiere deine Beobachtungen! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3. Stelle dich direkt neben die Holzumrisse und nimm dieselbe Körperhaltung ein! Erkläre! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 4. Betrachte die Zeichnungen. Es handelt sich um die Schädel von Schimpanse, heutigem Menschen, Australopithecus, Katta oder Vari! Schreibe zu jedem Schädel die richtige Bezeichnung! ............................. ............................ ............................. .............................. 5. Bei nur zwei der Zeichnungen handelt es sich um Tierschädel. Schreibe auf, woran du sie erkannt hast! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 6. Zwischen den Schädeln von Schimpanse, Australopithecus und Mensch gibt es deutliche Unterschiede im Bereich der Stirn. Notiere! ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ Lösungen Katta 1. Hinterbeine länger als Vorderbeine 2. Fortbewegung durch Springen, Laufen, Klettern 3. Nr. 3 – erkennbar an Putzkralle, dient zum Reinigen des Fells 4. Fünf Finger und fünf Zehen, Typische Primatenhand und –fuß (eigentlich ein sehr urtümliches Merkmal, ursprüngliche pentadaktyle Extremität), Daumen und Großzehe abgespreizt, Greifhand und Greiffuß 5. Brocken werden mit der ganzen Hand gegriffen (Ganzhandkontrolle), kein Präzisionsgriff (Daumen in Opposition zu anderen Fingern) 6. Nr. 1 7. lange Schnauze, Augen stehen noch etwas seitlich, Augenachsen fast parallel (räumliches Sehen) 8. gutes Riechvermögen, Markieren mit Duftstoffen 9. untere Schneidezähne stehen nach vorn, eingesetzt als Putzkamm zur Fellpflege, zum Säubern des Putzkammes wird die Unterzunge wie eine Bürste genutzt. Grund: Motorik der Hände reicht hierzu noch nicht voll aus, vgl. Fellpflege (Grooming) bei höher entwickelten Affen) 10. Katta: etwas seitlich, schon räumliches Sehen Mensch: ganz nach vorn, perfektes räumliches Sehen Hund: seitlich, kaum räumliches Sehen Javaneraffe 1. 2. 3. 4. Arme und Beine fast gleichlang (Beine etwas länger) Springen, Laufen, Klettern Nr. 1 Fünf Finger und fünf Zehen, Daumen und Großzehe abgespreizt, Greifhand und Greiffuß 5. Präzisionsgriff vorhanden, der Daumen kann den anderen Fingern gegenüber gestellt werden. 6. Schnauze deutlich kleiner (Riechvermögen schlechter als bei Lemuren, aber besser als bei Menschen 7. Javaneraffe: ganz nach vorn, perfektes räumliches Sehen Mensch: ganz nach vorn, perfektes räumliches Sehen Hund: seitlich, kaum räumliches Sehen Schimpanse 1. relativ aufgerichteter Körper, Arme deutlich länger als Beine 2. Arme stärker zur Fortbewegung eingesetzt als Beine 3. Nr. 4 4. Daumen und Großzehe abgespreizt, Greifhand und Greiffuß, sehr lange Finger (fester Halt um Ast) 5. Charakteristischer Knöchelgang, bei dem die gebogenen Finger nach innen auf den Boden gesetzt werden, Daumen setzt tief an und ist klein (beim Hangeln von Ast zu Ast kommt es so nicht zu Verletzungen), 6. Präzisionsgriff, aber aufgrund der langen Finger nur seitlich möglich 7. Schimpanse: Greiffuß, so geschickt wie die Hand, beim Menschen Standfuß mit Doppelgewölbe 8. Schimpanse: lebt auf Bäumen, braucht greiffähigen Fuß zum Festhalten, Mensch bewegt sich auf Boden, braucht Standfuß 9. Nr. 4 10. Menschenähnliche Kopfform, Schnauze kaum noch vorhanden, Augen parallel wie beim Menschen (gutes räumliches Sehvermögen) Zusammenfassung der Ergebnisse 1. Schnauze/Nase und Riechvermögen: Schnauze reduziert sich von Katta über Javaneraffe und Schimpansen bis zum Menschen. Demzufolge geht auch das Riechvermögen zurück 2. Vergleich Armlänge zu Beinlänge: Beine im Vergleich zu Armen am längsten bei Kattas (bei Fortbewegung werden also hauptsächlich die Beine eingesetzt), bei Javaneraffen fast gleichlang (beide Extremitäten werden fast gleich eingesetzt), bei Schimpansen Arme länger, werden also verstärkt eingesetzt, beim Menschen deutlich längere Beine (Fortbewegung nur über Beine) 3. Einsatz des Daumens (könnte das Lebewesen einen Bleistift halten): Kattas kein Präzisionsgriff (könnten keinen Bleistift halten), ab Javaneraffen Präzisionsgriff möglich, bei Schimpansen wegen sehr langer Finger und kurzen, tief angesetzten Daumen allerdings nur von der Seite möglich, beim Menschen Präzisionsgriff voll entwickelt. Ausstellung „Adam kam aus Afrika“ im Afrikahaus: 1. Die Vorfahren werden von rechts nach links immer größer und richten sich immer mehr auf. 2. Arme werden immer kürzer, Beine immer länger 3. langsames Aufrichten der Körper zur Fortbewegung auf zwei Beinen auf dem Boden. 4. Nr.1: Katta, Nr.2: Mensch, Nr.3: Australopithecus, Nr.4: Schimpanse 5. Tierschädel Nr.1 und Nr.4, Grund: deutlich verlängerte Eckzähne, Lücken im Gebiss, in die verlängerte Eckzähne passen. Dieses Merkmal ist beim Menschen und seinen Vorfahren nicht mehr vorhanden. 6. Stirn wird immer höher gewölbt, starke Entwicklung der Gehirnteile, die für das Denken zuständig sind.
