Geschichte der Erde – von der GEOLOGIE zur Entstehung des Lebens Unser Universum ist ca. 20 Milliarden Jahre alt. (Urknall!) Vor ca. 12 Milliarden Jahren entstand unser Planetensystem. Unsere Erde ist ca. 4,6-5 Milliarden Jahre alt. Diese Erdurzeit bezeichnet man als Präkambrium. Von der unbelebten zur belebten Natur - Definitionen: - Mineral: Ein Mineral ist ein durch und durch gleicher (homogener) Naturkörper. Dabei gibt es folgende Ausbildungsformen: - Element (S, Au, Ag, Cu, Hg) Reinform - Verbindung (Quarz, Pyrit, Eisenerz) - amorph (nicht auskristallisiert) - Kristall (Bergkristall, Salz, Zucker) - Kristall: Ein von ebenen Flächen begrenzter Naturkörper, dessen Flächen sich in Kanten schneiden. - Gestein: Ein Gestein ist eine Vermischung, Verschmelzung, Anhäufung von Mineralien, das aufgrund eines beschreibbaren geologischen Vorganges entstanden ist. Wie kann man die 4 Gesteinstypen charakterisieren? Vulkanische Plutonische Sedimentations- Metamorphe Gesteine Gesteine gesteine Gesteine Vulkane: Vesuv, Pluton: Das Absatzgestein Umwandlungs- Stromboli, Etna Granitgebirge des verwitterter gesteine Mühlviertels ist ein Gesteinsformen. Durch Druck (p) und Zeichnung! Gase! CO2, SO2, Dampf Pluton! Zeichnung! Temperatur (T) Verwitterungstypen: Auch im Mühlviertel. Chemisch (saurer Granit Gneis, Glimmerschiefer Lava: Tuffe, Basalt, Plutonite: Granit, Regen) Bimsstein, Porphyr, Gabbro, Diorit Physikalisch (Frost) Obsidian(Glas). Granit: Feldspat, Erdbeben sind meist Quarz und Glimmer Konglomerat: runde Magnesium- Vorboten von (Biotit) Schotter einlagerung Vulkaneruptionen Kalk Marmor Breccie: eckige Vulkanite haben Magmamassen Schotter wenig Zeit zum bleiben in der Sandsteine: Sand Auskristallisieren, Erdkruste stecken St. Margareten deshalb sind und kühlen langsam einzelne Kristalle ab. Deshalb haben und Gesteine sie viel Zeit zum schlecht erkennbar. auskristallisieren. Tone - Tonschiefer 1 Die gekürzte geologische Zeittafel Erdurzeit (Präkambrium) Erdaltertum ( Paläozoikum) Erdmittelalter (Mesozoikum) Erdneuzeit (Känozoikum & Neozoikum) Dazu merken wir auch die jeweiligen Jahreszahlen: 4,5 Mrd – 600 Mio Jahre, 600 – 220 Mio Jahre, 220 – 70 Mio Jahre, 70 - jetzt 3 Gebirgsbildungszyklen: alpidische- (Tertiär-jung!!!), variszische- (Karbon), kaledonische Gebirgsbildung (Silur) 4 Eiszeiten im Quartär: Günz, Mindl, Riß, Würm (Flüsse in Bayern) (früher hat es sicher auch Eiszeiten gegeben, doch leider sind nur von den letzten 4 die Spuren hinterlassen.) Leitfossilien sind: Überreste einer Art, die für ein bestimmtes erdgeschichtliches Zeitalter charakteristisch sind Im Miozän zum Beispiel gab es im Meer Muscheln (Tellina ottnangiensis), die zufällig in den Meeresschichten in einer Schliergrube in Ottnang am Hausruck (Österreich) zu finden sind und nach ihnen wurde eine ganze Zeitperiode genannt, nämlich das Ottnangium. Dinosaurier – die Vorfahren vieler Wirbeltiere Man teilt Dinosaurier folgendermaßen ein: Landbewohner Wasserbewohner Fleischfresser Dinosaurier Luftbewohner Pflanzenfresser DINOSAURIER: Der Himmel, das Meer und das Land waren im Mesozoikum dicht bevölkert. Die Dinosaurier, wilde Fleischfresser und gigantische Pflanzenfresser herrschten über alle anderen Arten. Heute sind mehr als 800 Dinosaurierarten bekannt. Vor etwa 230 Millionen Jahren, im Erdmittelalter (Trias & Jura & Kreide), traten die ersten Dinosaurier auf und bevölkerten unseren Planeten etwa 180 Millionen Jahre lang, bis sie vor ca. 66 Mil. Jahren ausstarben. Das große Sterben der Dinosaurier vor 66 Mil.Jahren(+/-1Tag) Theorien: 1) Asteroidenimpakttheorie: Ein Asteroideneinschlag auf der mexikanischen Halbinsel Jucatan in Mexiko erzeugte eine Iridiumhaltige Staubwolke, die das Sonnenlicht abblockte, wodurch es kalt wurde. Pflanzen konnten keine Photosynthese mehr machen, was zur Folge das Verhungern der Dinosaurier hatte. 2 2) Vulkanausbrüche verdunkelten die Erde, wodurch die Sauriereier nicht mehr ausgebrütet wurden, bzw. sie erstickten an den giftigen Gasen. 3) Eine Klimaerwärmung (wärmer und feuchter) ließ die massigen Körper in Mooren und Sümpfen versinken. 4) Aufgrund der Größe und Masse kam es zu Knochenkrankheiten. Belege für die Evolution der Organismen Evolutionsbelege Verwandtschaftliche Beziehungen ausgestorbener und heute noch lebender Organismen lassen sich auf vielfältige Art und Weise herstellen. Damit lassen sich unter anderem die Grundtendenzen der Entwicklung belegen. Zu den Belegen der Evolution von Organismen gehören Fossilien, Homologien und Zwischenformen. Auch die rudimentären Organe dienen als Evolutionsbeleg. Rudimentäre Organe sind Organe, die keine Funktion mehr besitzen (Ausbildung der Gliedmaßen bei Zauneidechse, Erzschleiche, Scheltopusik und Blindschleiche). Zur Klärung verwandtschaftlicher Beziehungen können auch biochemische Untersuchungen und serologische Verfahren herangezogen werden. Fossilien Fossilien sind Spuren oder Reste von pflanzlichen und tierischen Lebensformen, die aus früheren Erdzeitaltern erhalten geblieben sind. Ihre Bedeutung liegt darin, dass sie diese Organismen abbilden, den Evolutionsprozess im Wandel der Formen, in der Reihenfolge und Geschwindigkeit kennzeichnen sowie zwischen den Organismen bestehende verwandtschaftliche Beziehungen beweisen. Tierische und pflanzliche Reste sind häufig als Einlagerungen in Sedimentgesteinen (z.B. in Kalk- oder Sandstein) zu finden. Sedimentgesteine (Bild 1) bestehen aus verwittertem abgelagertem und wieder verfestigtem Gesteinsmaterial. Fossilien entstehen nach dem Tod der Organismen aus den Überresten, wobei die organischen Substanzen zumeist abgebaut werden. Bild 1 Bild 2 Fossilienformen Je nach Fossilienform werden verschiedene Entstehungsarten unterschieden. Bei den Hartteilen sind die anorganische Strukturen des Organismus erhalten geblieben (Weichtierschalen, Reste von Wirbeltierknochen – Bild 2). Unter Versteinerungen werden mineralisierte Teile von Organismen (Muschelschalen und Holz als echte Versteinerungen – Bild 3) zusammengefasst. Abdrücke entstehen durch das Einbetten von Organismen oder Fährten in verschiedene Sedimente, z.B. in Ton oder Schlamm (Saurierfährten – Bild 4, Abdruck des Urvogels). Bei den Inkohlungen werden Organismen oder deren Teile in Braun- oder Steinkohle eingebettet (Farne in Steinkohle – Bild 5). Fossilienformen sind auch die Einschlüsse in Eis oder Harz (Insekteneinschluss in Bernstein) sowie die Mumifizierung, bei der Organismen beispielsweise in Mooren konserviert werden (Moorleichen aus der Steinzeit). 3 Bild 3 Bild 5 Bild 5 Zwischenformen (Brückentiere) (Archäopteryx = Urvogel, Schnabeltier, Qastenflosser) Übergangsformen – Bestätigung der Evolution“ (Solenhofener Plattenkalke!) Zwischen- oder Übergangsformen sind Organismen, die fossil sind oder gegenwärtig noch leben. In diesen Organismen werden die Kennzeichen verschiedener systematischer Formengruppen vereint; sie werden deshalb auch Brückentiere genannt. Die Bedeutung der Übergangsformen liegt darin, dass sie einerseits die Höherentwicklung und andererseits die Verwandtschaft bestimmter pflanzlicher und tierischer Gruppen zeigen. So weist der Urvogel (Archaeopteryx – Bild 6) sowohl Vogel- als auch Reptilienmerkmale auf. Der Quastenflosser (Latimeria) ist ein Knochenfisch, der ebenfalls die Kennzeichen von landbewohnenden urtümlichen Lurchen besitzt. Bild 6 Homologien Homologien (Abstammungsähnlichkeiten) von Merkmalen oder Organen beruhen auf Ähnlichkeit und gleicher genetischer Information. Auch wenn Abwandlungen erfolgt sind oder andere Funktionen übernommen wurden, liegen Homologien vor. Durch Homologien kann man auf eine stammesgeschichtliche (phylogenetische) Verwandtschaft schließen. Auf phylogenetische Verwandtschaft der Wirbeltiere lassen beispielsweise folgende Homologien schließen: Bild 7 - die Entwicklung der Embryonen in verschiedenen Stadien bei den Wirbeltieren (Fisch (1), Vogel (2) und Mensch (3); Bild 8 – homologe Organe beim Extremitätenvergleich bei Mensch (1), Rind (2), Pferd (3), Vogel (4) und Wal (5). Bild 7 Bild 8 4