Arbeitsblatt1 Bio24 - Max

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ARBEITSBLATT
Fossile Zähne erklären Evolution
A u f g abe n
I
Erklären Sie, wie der virtuelle Blick in alte Knochen funktioniert (A1)?
2
Fassen Sie die wichtigsten Ergebnisse der Analysen zusammen und bewerten Sie diese.
Begründen Sie Ihre Meinung (A3).
3
Nehmen Sie kritisch Stellung zur Aussage: „Der Mensch stammt vom Affen ab!“
4
Fassen Sie die wichtigsten Ergebnisse ihrer Arbeit zu einem Kurzreferat sowie auf einer Folie
zusammen.
A1: Virtueller Blick in alte Knochen
Das Mädchen von Dikika ist der älteste und vollständigste Skelettfund, der jemals von einem kindlichen menschlichen Vorfahren gemacht worden ist. Denn im Gegensatz zu „Lucy“ hat das Kind auch Finger, einen Fuß und einen vollständigen Rumpf. Und vor allem: Es hat ein Gesicht. Man kann beispielsweise die Milchzähne sehen und
die bleibenden Zähne, die noch im Kiefer stecken. Das Skelett wurde mittlerweile mittels Computertomografie
näher untersucht. Eine rotierende Röntgenquelle durchleuchtet dabei das Objekt schichtweise aus verschiedenen Richtungen, wobei der Röntgenstrahl – in Abhängigkeit von der Dichte der Strukturen – unterschiedlich
stark abgeschwächt wird. Die gegenüberliegenden Detektoren empfangen dieses abgeschwächte Signal, bereiten es elektronisch auf und leiten es an einen Computer zur Auswertung weiter. Von der jeweils selben Schicht
entstehen auf diese Weise verschiedene Ansichten, die der Computer zu einem Graustufenbild umrechnet. Das
computertomografische Bild des 13 Zentimeter großen Schädels machte auch die im Kiefer bereits angelegten,
noch unfertigen bleibenden Zähne des Dikika-Kindes sichtbar.
A 2 : Zähne speichern Entwicklungsgeschwindigkeit
Ein Großteil dieser Sequenzabschnitte sind genetische Eindringlinge: Gene,
beziehungsweise Genfragmente, die von Viren stammen und sich im Laufe der
Evolution in unser Genom „eingeschlichen“ haben. Darüber hinaus haben die
Forscher in den vergangenen Jahren festgestellt, dass manche DNA-Abschnitte auch für kleine RNA-Moleküle kodieren, die regulatorische Aufgaben in der
Zelle übernehmen. Damit hatte keiner gerechnet: Mehr als vierJahrzehnte lang
galten Protein-kodierende Gene als die eigentlichen Bewahrer der genetischen
Information. Nicht umsonst wurde das Genom als „Buch des Lebens“ bezeichnet, geschrieben mit einem Alphabet aus vier Buchstaben – den vier Basen
Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Gene waren Schicksal: Sie sollten Aussehen, Persönlichkeit und Krankheitsrisiken bestimmen.
A 3: Herunter von den Bäumen
Aus dem Stadium der Zahnentwicklung beim Dikika-Kind schließen die Forscher, dass es ungefähr drei Jahre
alt gewesen sein dürfte. Die Kronen der bleibenden Zähne liegen noch im Knochen, sind aber teilweise schon
voll ausgebildet. Die Forscher haben sie vermessen und schließen aus dem Vergleich mit Zähnen anderer Australopithecus afarensis-Fossilien, dass es sich bei dem Dikika-Kind wohl um ein kleines Mädchen gehandelt hat.
Der mit Sandstein ausgefüllte Schädel liefert auch einen Abdruck des Gehirns. Mit einem Volumen von etwa 330
Kubikzentimeter unterscheidet es sich nicht sehr von dem eines gleichaltrigen Schimpansen. Wenn man das
Gehirnvolumen des dreijährigen Kindes aber mit dem eines erwachsenen Vertreters seiner Art vergleicht, dann
stellt man fest, dass seine Gehirngröße nur zwischen 63 bis 88 Prozent von der eines erwachsenen Australopithecus afarensis erreicht. Ein gleichaltriger Schimpanse hingegen verfügt bereits über mehr als 90 Prozent des
Gehirnvolumens eines erwachsenen Schimpansen. Das könnte nach Ansicht der Wissenschaftler ein Hinweis
auf ein langsameres Gehirnwachstum sein. Um beurteilen zu können, ob der Befund für Australopithecus afarensis tatsächlich repräsentativ ist, wären mehrere solcher Skelette – vor allem von Kindern verschiedenen
Alters – notwendig, aber Fossilien von kleinen Kindern sind extrem selten, alleine schon wegen ihrer zarten,
unausgereiften Knochen..
(Grafik: „Vergrößerte Gips-Version eines fossilen Zahns“ / Volker Steger)
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