Rieskratermuseum Nördlingen Die Museumskiste Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 1 Rieskratermuseum Nördlingen Die Museumskiste Zielgruppen: Vorschulkinder, Grundschüler, Familien Inhalt: Eine Gesamtliste, der in der Kiste enthaltenen Materialien, ist an der Unterseite des Deckels angebracht. Bei der Beschreibung der einzelnen Modelle / Versuche ist jeweils die dazugehörige Materialliste zu finden. Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 2 Modelle / Versuche: 1. Einschlagsmodell / Impaktmodell Ort der Durchführung: Raum B Material: Sperrholzkiste: Grundfläche 80 cm x 50 cm; Höhe 40 cm; seitliche Griffe; doppelter Deckel, oberer Deckel ist verschließbar, im unteren Deckel ist zentral ein kreisrundes Loch mit einem Durchmesser von 38 cm. 4 Hocker mit einer Sitzhöhe von 45 cm grüner Stoff: 3,5 m x 3 m blauer Stoff: 1,8 m x 1,5 m brauner Stoff: 1,5 m x 0,5 m Gymnastikball: Durchmesser 16 cm Tier- und Pflanzenmodelle: Anzahl 5 5 5 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Tier- bzw. Pflanzennamen Eichen Ahornbäume Tannen Flamingos Säbelzahnkatze Urpferde Alligator Landschildkröte, klein Schimpanse Rehbock Dryopithecus (affenähnlicher Vorfahre des Menschen) Wildschwein (Keiler) Löwe Feldhase Mastodon (ursprüngliches Rüsseltier) 2 weiße Säckchen (40 cm x 37 cm) zur Verwahrung Vorgehen: Nach dem Entleeren der Museumskiste wird der Lochdeckel eingesetzt. In unmittelbarer Nähe wird an den vier Seiten der Kiste je ein Hocker aufgestellt. Sowohl die Kiste als auch die Hocker werden mit dem großen grünen Tuch abgedeckt: Ein kleines „Gebirge“ ist entstanden (= Schwäbische Alb). Mit den oben aufgelisteten Pflanzen und Tieren lassen sich Fauna und Flora der damaligen Zeit (vor 15 Millionen Jahren) auf dem „Gebirge“ aufbauen und besprechen. An dieser Stelle sollte auch über das warm-feuchte Klima der damaligen Zeit informiert werden. Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 3 Vor dem Einschlag Nach dem Einschlag Mit einem kräftigen Stoß fällt nun der Asteroid als Ball in das Loch: Das Tuch wird in das Loch gezogen: Ein „Krater“ entsteht. Die Bäume und die Tiere fallen um. Die gewaltigen Auswirkungen auf das Leben im Umkreis werden offensichtlich. Ein braunes Tuch, das ringförmig um den „Krater“ gelegt wird, soll den „Kraterrand“ (= Auswurfmassen) darstellen. Der durch starke Regenfälle und fehlenden Abfluss entstehende „Riessee“ wird mittels eines blauen Tuches im „Krater“ dargestellt. Schließlich kehrt nach und nach das Leben in die Kratergegend zurück: Bäume und Tiere werden wieder aufgestellt. Randinformationen: Schwäbische Alb: Der Asteroid / Meteorit traf das Mittelgebirge der Schwäbischen Alb an der Grenze zur Fränkischen Alb. Damals war die Alb in trockene Hochebenen und feuchtere Täler gegliedert. Fauna: Im Bereich der Alb lebten damals eine Vielzahl von Schnecken (Landund Wasserschnecken), Krokodile, Schildkröten, diverse Nagetiere, Raubtiere und Großsäuger (z.B. Rüsseltiere). Flora: Pflanzliche Evolution brachte die ersten Bedecktsamer hervor. Klima: Vor etwa 15 Millionen Jahren war es in Süddeutschland deutlich wärmer und zeitweise feuchter als heute. Asteroid: Darunter versteht man einen Kleinplaneten, der einen Durchmesser von etwa 1 km bis knapp 1 000 km besitzt. Meteorit: Das ist ein außerirdischer, fester Körper, der die Atmosphäre (Luftgürtel) durchquert und den Erdboden erreicht hat. Zerstörung: Im Umkreis von 100 Kilometern um das Einschlagszentrum war sämtliches Leben zerstört. Riessee: Die starken Regenfälle entstanden durch die großen Staubmengen, die in die Atmosphäre gewirbelt wurden. Der Riessee war niemals ein tiefer See. Durch die Salze, die aus dem Gestein der Umgebung herausgelöst wurden, war sein Wasser salzig. Im Bereich der Zuflüsse war der See zum Teil mit Süßwasser vermischt (Brackwasserbereiche). Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 4 2. Kollisionsmodell Ort der Durchführung: Raum B Material: 2 Sperrholzplatten (76 cm x 40 cm) mit einem 6,5 cm hohen Rand, bespannt mit grünem Filz; zusammensteckbar, so dass eine Fläche von etwa 76 cm x 80 cm entsteht; 3 Billardkugeln (Durchmesser 61,5 mm) in einem roten Beutel; Holzstock zum Anstoßen der Billardkugeln in einer Tasche; Vorgehensweise: Eine Kugel (z.B. ein „Asteroid“) ruht in 20 cm Abstand vom Rand in der Ebene. Mit einem Billardstock wird eine andere Kugel (z.B. weiterer „Asteroid“) vom gegenüberliegenden Rand auf die ruhende Kugel gestoßen. Die Kollision der beiden „Himmelskörper“ führt dazu, dass die auftreffende Kugel ihre Richtung ändert und die getroffene Kugel wegrollt. Dadurch wird deutlich, dass das Aufeinandertreffen (die Kollision) von Himmelskörpern diese aus ihren gewohnten Bahnen ablenken kann. Somit ist denkbar, dass ein Asteroid plötzlich Kurs auf einen Planeten unseres Sonnensystems nimmt. Randinformation: Himmelskörper: Dazu zählen z.B. Fixsterne. Dies sind Himmelskörper im Zentrum eines Sonnensystems, um die sich die Planeten auf festen Bahnen bewegen. Asteroiden sind Kleinplaneten, die einen Durchmesser von etwa 1 km bis knapp 1 000 km besitzen. Ein großes Asteroidenvorkommen in unserem Sonnensystem liegt zwischen der Mars- und der Jupiterbahn. Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 5 3. Tiere und Erdzeitalter Ort der Durchführung: Raum C Material: Arten: (fett markiert = auf der Zeitschnecke im Museum abgebildet) Anzahl Artnamen 2 Trilobiten („Dreilapper“) 2 Ammoniten (Ammonshörner), klein 2 Ammoniten, groß 2 Belemniten (Donnerkeile, Teufelsfinger) 2 Ichthyosaurier (Fischsaurier) 2 Brachiosaurier (Armsaurier) 2 Archaeopteryxe (Urvögel) 2 Pteranodonten (Flugsaurier) 2 Triceratops (Dreihornsaurier) 2 Tyrannosaurier (Tyrannenechsen) 2 Mastodonten (ursprüngliche Rüsseltiere) 2 Wollnashörner 2 Höhlenbären 2 Homo erectus (Vorfahre des modernen Menschen) 4 weiße Säckchen (40 cm x 37 cm) zur Verwahrung der Modelle; aufgeteilt nach Markierung Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 6 Zusatzinformationen zum zeitlichen Auftreten der Arten: Trilobiten („Dreilapper“) waren in ihrem Körperbau gegliederte Tiere, die von vor 600 Millionen bis vor circa 250 Millionen Jahren in den Urmeeren existierten. Sie besaßen ein Außenskelett, starben bereits aus, bevor die Dinosaurier die Erde eroberten, und sind heute Leitfossilien für das Erdaltertum. Die Trilobiten gehörten zu den ersten Gliederfüßern (Arthropoden). Zu den Gliederfüßern gehören auch die Insekten, Tausendfüßer, Krebse, Spinnen, Skorpione und Milben. Die Ammoniten stellen eine artenreiche, ausgestorbene Gruppe ausschließlich im Meer lebender, fossiler Kopffüßer (Cephalopoda) dar. Sie traten vor etwa 400 Millionen Jahren erstmals auf und starben vor ca. 65 Millionen Jahren endgültig aus. Ihr Kalkgehäuse ist spiralig gewunden und in Kammern unterteilt. Ihre Verwandten sind u.a. die Belemniten, Perlboote (Nautilus), Kraken und Kalmare. Belemniten werden auch Donnerkeile oder Teufelsfinger genannt und sind eine ausgestorbene Gruppe von Kopffüßern. Sie ähnelten im Aussehen den heutigen Kalmaren, hatten 10 Fangarme und einen Tintenbeutel, besaßen jedoch keine Saugnäpfe an den Fangarmen, sondern Haken. Die ältesten Belemnitenfossilien stammen aus dem Karbon vor ca. 300 Millionen Jahren. Belemniten waren im Erdmittelalter so weit verbreitet, dass sie heute zum Teil als Leitfossilien verwendet werden können. Wie die Ammoniten starben sie am Ende der Kreidezeit vor rund 65 Millionen Jahren aus. Vor etwa 250 bis 90 Millionen Jahren existierten die Ichthyosaurier (Fischsaurier). Bekannt sind etwa 30 Arten, die durchschnittlich 2 bis 3 Meter lang wurden. Diese Riesen waren ihrem Körperbau nach auf Kalmare (Tintenfische) spezialisierte Räuber, ähnlich den heutigen Pott- und Schnabelwalen. Obwohl Fischsaurier Reptilien waren, legten sie keine Eier. Sie brachten lebende Jungtiere zur Welt. Der Brachiosaurus (Armsaurier) war eines der größten aller bisher aufgetretenen Landtiere, von dem ein vollständiges Skelett existiert. Er lebte im Jura vor etwa 195 bis 135 Millionen Jahren und war ein Pflanzenfresser. Der Brachiosaurus war im Durchschnitt 23 m lang und 15 m hoch. Die maximale Länge wird bei 25 bis 27 m vermutet. Der Brachiosaurus wog unvorstellbare 75 bis 85 Tonnen - das ist das 12fache eines afrikanischen Elefantenbullen. Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 7 Der etwa krähengroße Archaeopteryx (Urvogel), der vor rund 150 Millionen Jahre lebte, konnte vermutlich bereits Gleitflüge, beispielsweise von Bäumen oder Bergen aus, vollführen. Doch er war kein guter Flieger und für die gleichzeitig lebenden Flugsaurier keine Konkurrenz. Durch die knöchernen Kiefer mit Zähnen und schweren Schwanzwirbeln war der Vogel zu schwer, um vom Boden aus zu starten. Ein weiterer Grund für die eingeschränkte Flugfähigkeit war die fehlende Brustbeinausprägung heutiger Vögel. Dem Archaeopteryx fehlte es an Kraft, um vom Boden aus zu starten. Die ältesten Funde von Flugsauriern sind 215 Millionen Jahre alt. Flugsaurier waren auf der Erde präsent bis zum großen Massenaussterben an der Wende von der Kreidezeit zum Tertiär vor etwa 65 Millionen Jahren. Bei den Flugsauriern gab es Kurzschwanzflugsaurier wie den Pteranodon (vor 85 bis 80 Millionen Jahren) und Langschwanzflugsaurier wie zum Beispiel Ramphorhynchus. Der Triceratops (Dreihorndinosaurier) hatte eine Körperlänge von etwa 9 Metern und wog 10 Tonnen. Er lebte vor etwa 70 bis 65 Millionen Jahren in der Kreidezeit. Kennzeichen sind der Nackenschild und seine drei Hörner, die der Verteidigung dienten. Der Tyrannosaurier, Tyrannosaurus rex (König der Tyrannenechsen), oder „T-Rex“, so die mittlerweile weltweit verbreitete Abkürzung, lebte vor 68 bis 65 Millionen Jahren in der Kreidezeit. Als Fleischfresser hatte er ein mächtiges Gebiss mit vielen scharfen, bis 18 cm langen Zähnen. Er wog so viel wie ein Elefant und gilt als einer der Furcht erregendsten Fleischfresser aller Zeiten. Allerdings herrscht über seine Fressgewohnheiten noch Uneinigkeit. Manche Wissenschaftler sehen ihn auch als Aasfresser. Das Mastodon ist ein ursprüngliches Rüsseltier, das vor 30 Millionen Jahren auftrat und bis vor 10.000 Jahren lebte. Mastodonten waren im Körperbau Elefanten ähnlich, allerdings waren die meisten Arten länglicher und niedriger. Charakteristisch war die fliehende Stirn. Im Gegensatz zu den heutigen Elefanten waren bei einigen Mastodonten sowohl im Unter- als auch im Oberkiefer verlängerte Schneidezähne als Stoßzähne ausgebildet, wie z.B. beim Urelefant (Gomphotherium). Das Wollnashorn oder auch Fellnashorn war eine eiszeitliche Art der Nashörner, lebte vor 2 Millionen bis vor etwa 10.000 bis 8.000 Jahren und war ein steter Begleiter des Mammuts, jedoch viel seltener. Verbreitet war es in den Kältesteppen zwischen Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 8 Westeuropa und Ostasien. Das Wollnashorn lebte wohl als Einzelgänger und dürfte mit einer Länge von 3,50 m und zwei mächtigen Hörnern (das vordere bis 1 m lang) eine schwer zu erjagende Beute gewesen sein. Man vermutet, dass das Tier mit seinem vorderen Horn die Schneedecke weggeschoben hat, um an die darunter liegenden Pflanzen zu gelangen. Mit heutigen Nashörnern ist es allerdings nicht näher verwandt. Am Ende der letzten Eiszeit starb es aus. Der Höhlenbär ist eine ausgestorbene Bärenart der letzten Eiszeit und existierte von 400.000 bis vor etwa 10.000 Jahren. Er war in Europa, sowie im nördlichen Afrika anzutreffen. Seinen Namen erhielt er aufgrund der Tatsache, dass seine Reste fast ausschließlich in Höhlen gefunden wurden. Die Höhlen wurden von Tieren aller Altersstufen aufgesucht. In ihnen hielten sie Winterruhe und brachten ihre Jungen zur Welt. Kranke und alte Tiere starben dort. Seine Länge betrug bis 2 m, seine Schulterhöhe ca. 1,70 m. Ein Höhlenbär erreichte die Größe heutiger Grizzlybären. Die Weibchen waren, wie bei heutigen Bärenarten auch, etwas kleiner. Der Höhlenbär hatte kräftige Kiefer, ernährte sich als Allesfresser, vermutlich jedoch hauptsächlich von Pflanzen. Der Homo erectus (aufrechter Mensch) lebte vor etwa 1,85 Mio. Jahren bis vor ca. 40.000 Jahren und gilt als Vorfahre des modernen Menschen (Homo sapiens, weiser Mensch). Homo erectus war Jäger und Sammler und beherrschte das Feuer. Von ihm sind viele Steingeräte, besonders Faustkeile gefunden worden. Er war jedoch nicht der erste „aufrechte“ Mensch. Bereits seit ca. 3,5 Millionen Jahren vermochten die Hominiden aufrecht zu gehen. Im Vergleich zum Homo sapiens, dem Jetztmenschen, war sein Hirnschädel niedriger. Er hatte eine fliehende Stirn, ausgeprägte Überaugenwülste und größere Zähne als der moderne Mensch. Ein vorstehendes Kinn fehlte ihm. Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 9 Vorgehensweise: Zuerst werden die Kinder in zwei Gruppen eingeteilt. Folgender Schritt wird in beiden Gruppen parallel durchgeführt: Die Kunststoffmodelle der Tiere, die auch auf der Zeitschnecke abgebildet sind (in der Auflistung der Arten oben fett markiert), werden bunt durcheinander in einer Reihe aufgestellt. Mit Hilfe der Zeitschnecke an der Wand sollen die Kinder die Tiere dem Alter nach in einer Reihe ordnen. Es folgt die Besprechung der Ergebnisse. Beide Gruppen sollten am Ende der Besprechung die Tiere richtig eingeordnet haben. Jetzt kommen die restlichen Tiere hinzu, die auch auf der Zeitachse einzuordnen sind. Beide Gruppen arbeiten wiederum separat. Die neue Anordnung wird ebenfalls besprochen und ggf. richtig gestellt. Abschließend können die Kunststoffmodelle der Tiere mit Fossilien verglichen werden, die in Vitrinen im Raum C ausgestellt sind (z.B. Ammoniten, Belemniten). Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 10 Lösung: Artnamen Trilobit („Dreilapper“) Ammonit (Ammonshorn), klein Ammonit, groß Belemnit (Donnerkeil, Teufelsfinger) Ichthyosaurier (Fischsaurier) Brachiosaurier (Armsaurier) Archaeopteryx (Urvogel) Pteranodon (Flugsaurier) Triceratops (Dreihornsaurier) Tyrannosaurier (Tyrannenechse) Mastodon (ursprüngliches Rüsseltier) Wollnashorn Höhlenbär Homo erectus (Vorfahre des modernen Menschen) Das älteste Tier (Trilobit) steht oben (entgegen der paläontologischen und geologischen Darstellungsweisen, bei denen die älteren Schichten unten sind. Aber die Kinder verstehen die obige Auflistung meist besser.). Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 11 4. Tastversuch mit Steinen / Fossilien Ort der Durchführung: Raum C Material: 2 x 7 blaue Säckchen enthalten jeweils ein Gestein bzw. ein Fossil: Inhalt der blauen Säckchen: Säckchen- Gestein / Fossil nummer 1 Granit 2 Kalkstein 3 Fossile Schnecke 4 Suevit 5 Ammonit 6 Belemnit 7 Assilina exponens 2 weiße Säckchen (40 cm x 37 cm) zur Verwahrung der kleinen Säckchen Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 12 Vorgehensweise: Ein Satz nicht nummerierter Gesteine / Fossilien wird aus den nummerierten blauen Säckchen genommen und jeweils auf die entsprechenden nunmehr leeren nummerierten Säckchen gelegt, so dass die Nummern auf den Säckchen zu lesen sind. Der zweite Satz Gesteine / Fossilien trägt Nummern und liegt in nicht nummerierten blauen Säckchen. Diese nicht nummerierten blauen Säckchen werden mit Inhalt (nummerierte Gesteine/Fossilien) nun so vor einem Kind abgelegt, dass dieses die offen auf den nummerierten blauen Säckchen ausgelegten Gesteine/Fossilien nicht sehen kann. Das Kind soll nun im Säckchen tastend die Gesteine/Fossilien in dem Säckchen – ohne diese heraus zu nehmen – mit Worten beschreiben. Aufgrund dieser Beschreibung versuchen die restlichen Kinder jeweils das richtige Gestein/Fossil und damit die passende Nummer unter den offen ausgelegten Gesteinen/Fossilien herauszufinden. Nach der Entscheidung der Kinder werden die nicht nummerierten Säckchen (mit den Gesteinen/Fossilien) zu den nummerierten Säckchen gelegt, auf denen jeweils ein Gestein/Fossil liegt. Anschließend erfolgt die Besprechung. Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 13 Informationen zu den Gesteinen und Fossilien: Granit: Typisches Gestein des Grundgebirges, das durch den Aufprall des Meteoriten teilweise zerstört und ausgeworfen wurde; Granit besteht aus Feldspat, Quarz und Glimmer. Granite entstehen durch die Erstarrung von Gesteinsschmelzen (Magma) innerhalb der Erdkruste, meistens in einer Tiefe von mehr als 2 km unter der Erdoberfläche. Sie zählen deshalb zu den Tiefengesteinen. Kalkstein: Typisches Gestein der Schwäbischen und Fränkischen Alb; Kalkstein ist als Bestandteil des Deckgebirges dem Grundgebirge aufgelagert. Fossile Schnecke: Im Randbereich des Riessees wurden Schnirkelschnecken von Schlamm überspült und dann versteinert. Sie sind verwandt mit den heutigen gebänderten Hainschnirkelschnecken und der Weinbergschnecke. Suevit: Gestein, das beim Einschlag des Meteoriten aus geschmolzenen und festen Gesteinsbruchstücken des Grundgebirges entstanden ist; zu erkennen ist der Suevit an den dunklen Schmelzfetzen („Flädle“), die in eine hellere Grundsubstanz eingelagert sind. Ammoniten: Ausgestorbene Gruppe von Kopffüßern, die nur mehr fossil vorhanden ist; ihr Kalkgehäuse war spiralig gewunden und gekammert (Siehe auch die Informationen bei 3. Tiere und Erdzeitalter.) Belemniten: Ausgestorbene Gruppe von Kopffüßern (zu denen auch die Tintenfische gehören), die nur mehr fossil vorhanden ist; sie besaßen eine lang gestreckte (pfeilförmige) Körperform. (Siehe auch die Informationen bei 3. Tiere und Erdzeitalter.) Assilinen: Überreste (Fossilien) von Einzellern, die zu den Kammerlingen (Foraminiferen) zählen. Die Kalkskelette besitzen einen spiraligen Bau und sind gekammert. Diese Exemplare (Assilina exponens) sind etwa 45 Millionen Jahre alt und stammen aus den Adelholzener Schichten von Bad Adelholzen bei Siegsdorf. Fachliche Beratung: Dr. Michael Schieber, Dipl.-Geol. Gisela Pösges Rieskrater-Museum Nördlingen Eugene-Shoemaker-Platz 1 86720 Nördlingen Tel.: 0 90 81 / 27 38 22-0 Die Museumskiste © MPZ 2006 Joachim Stoller / Monika Jerg 14