Aufrechter Gang und Stammesentwicklung des Menschen
Im Neandertal bei Mettmann, nur wenige Kilometer von Düsseldorf entfernt, fanden Arbeiter 1856 in einer Kalksteinhöhle merkwürdige Knochen. Sie gehörten einem Menschen, der anders aussah als wir. Wer war er? War er unser Vorfahre? Und wie kam es überhaupt dazu, dass wir auf zwei Beinen gehen? Mit diesen Fragen beschäftigst du dich in diesem Abschnitt.
Bipedie: Was ist der aufrechte Gang?
Bipedie bedeutet „Zweibeinigkeit“: Der Körper wird beim Gehen und Stehen aufrecht getragen, die Fortbewegung erfolgt nur auf den Hinterbeinen. Schimpansen können zwar kurz aufrecht laufen, bewegen sich aber meist auf allen vieren fort. Der Mensch geht dauerhaft aufrecht.
Weil Weichteile meist nicht erhalten bleiben, schließen Forscher am Skelett auf die Bipedie. Entscheidend sind diese Merkmale:
| Körperteil | Vierfüßer (z. B. Schimpanse) | aufrecht gehender Mensch |
|---|---|---|
| Wirbelsäule | bogenförmig | doppelt-S-förmig, federt Stöße ab |
| Becken | lang und schmal | kurz und schalenförmig, trägt die Eingeweide |
| Hinterhauptsloch | nach hinten unten gerichtet | nach unten (vorn) verlagert, der Kopf balanciert auf der Wirbelsäule |
| Beine | kürzer als die Arme | lang, Kniegelenke unter dem Körperschwerpunkt |
| Fuß | abspreizbarer Großzeh (Greiffuß) | Fußgewölbe, Großzeh parallel (Standfuß) |
Erkläre, was man unter Bipedie versteht, und nenne zwei körperliche Merkmale, an denen man den aufrechten Gang bei einem Skelett erkennen kann.
Erkläre, was man unter Bipedie versteht, und nenne zwei körperliche Merkmale, an denen man den aufrechten Gang bei einem Skelett erkennen kann.
Hominiden und gemeinsame Vorfahren
In der Schule meint man mit Hominiden meist nur die Vormenschen und Menschen, also alle Lebewesen, die sich nach der Trennung von der Linie der Schimpansen entwickelt haben. In der heutigen Fachsystematik heißt diese Gruppe genauer Hominini; zu den Hominiden (Menschenaffen) zählen dort auch Schimpanse, Gorilla und Orang-Utan. Wichtige Vertreter in der Reihenfolge ihres ersten Auftretens:
| Gattung / Art | vor etwa | Besonderheit |
|---|---|---|
| Australopithecus afarensis („Lucy“) | 3,5 bis 3 Mio. Jahren | aufrechter Gang, kleines Gehirn (ca. 400 cm³) |
| Homo habilis | 2,4 Mio. Jahren | einfache Steinwerkzeuge |
| Homo erectus | 1,9 Mio. Jahren | größeres Gehirn, Feuernutzung, verbreitete sich aus Afrika |
| Homo neanderthalensis | ab 400 000 Jahren | kräftiger Körper, lebte in Europa |
| Homo sapiens | ab ca. 300 000 Jahren | heutiger Mensch |
Oft hört man: „Der Mensch stammt vom Affen ab.“ Das ist missverständlich. Menschen und Schimpansen sind nicht Nachkommen voneinander. Beide haben vor etwa 6 bis 7 Mio. Jahren einen gemeinsamen Vorfahren, aus dem sich zwei Linien entwickelten. Wie bei Cousins: Ihr habt gemeinsame Großeltern, aber ihr stammt nicht voneinander ab.
Nenne drei Vertreter der Hominiden aus der Entwicklungslinie des Menschen (z. B. Gattungen oder Arten) und ordne sie grob der Reihenfolge ihres ersten Auftretens zu.
Nenne drei Vertreter der Hominiden aus der Entwicklungslinie des Menschen (z. B. Gattungen oder Arten) und ordne sie grob der Reihenfolge ihres ersten Auftretens zu.
Erkläre, warum man sagt, der Mensch stamme „nicht vom Schimpansen ab“, sondern beide hätten gemeinsame Vorfahren.
Erkläre, warum man sagt, der Mensch stamme „nicht vom Schimpansen ab“, sondern beide hätten gemeinsame Vorfahren.
Wie entstand der aufrechte Gang?
Der aufrechte Gang entstand lange vor dem großen Gehirn. Das zeigt „Lucy“: Becken und Hinterhauptsloch sprechen für Bipedie, das Gehirn war aber nur etwa so groß wie beim Schimpansen.
Warum setzte sich Bipedie durch? Dazu gibt es mehrere Hypothesen. Jede nennt einen möglichen Selektionsvorteil:
-
Übersicht in der Savanne: Wer aufrecht steht, sieht Feinde und Nahrung über das hohe Gras hinweg.
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Energiesparen: Zweibeiniges Gehen verbraucht auf langen Strecken weniger Energie.
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Hitzeschutz: Aufrecht ist weniger Körperoberfläche der Mittagssonne ausgesetzt, mehr Wind kühlt.
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Freie Hände: Hände können Nahrung oder Junge tragen und später Werkzeuge nutzen.
Nach dem Prinzip der Evolution: Individuen mit Mutationen, die zu aufrechterer Haltung führten, überlebten unter den damaligen Bedingungen häufiger und hatten mehr Nachkommen (höhere Fitness).
Für die Entstehung des aufrechten Gangs gibt es mehrere Hypothesen, z. B.: Hypothese A: Im Grasland der Savanne konnten aufrecht gehende Tiere weiter über das hohe Gras…
Für die Entstehung des aufrechten Gangs gibt es mehrere Hypothesen, z. B.:
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Hypothese A: Im Grasland der Savanne konnten aufrecht gehende Tiere weiter über das hohe Gras sehen.
-
Hypothese B: Aufrechter Gang spart beim Fortbewegen Energie.
-
Hypothese C: Aufrecht stehend wird weniger Körperoberfläche der Sonne ausgesetzt.
- a) Erläutere für zwei der Hypothesen, welchen Selektionsvorteil der aufrechte Gang bringen könnte.
- b) Erkläre, warum man eine solche Hypothese nicht endgültig beweisen kann.
Das Skelett „Lucy“ (Australopithecus afarensis*, ca. 3,2 Millionen Jahre alt) hat ein kurzes, breites Becken, ein nach vorn verlagertes Hinterhauptsloch und ein…
Das Skelett „Lucy“ (Australopithecus afarensis, ca. 3,2 Millionen Jahre alt) hat ein kurzes, breites Becken, ein nach vorn verlagertes Hinterhauptsloch und ein Gehirnvolumen von etwa 400 cm³. Das Gehirnvolumen des heutigen Menschen beträgt etwa 1.350 cm³.
- a) Berechne, wie viel Prozent des heutigen Gehirnvolumens Lucys Gehirn ausmachte.
- b) Begründe anhand der Merkmale, dass Australopithecus afarensis aufrecht ging.
- c) Erläutere, was der Befund über die zeitliche Abfolge von aufrechtem Gang und Gehirnvergrößerung aussagt.
Stammbusch statt Marsch des Fortschritts
Bekannt ist das Bild einer Reihe vom gebückten Affen bis zum aufrechten Menschen. Es ist falsch, weil es eine gerade Linie mit einem Ziel („Mensch“) vortäuscht. Tatsächlich lebten oft mehrere Hominidenarten gleichzeitig, z. B. Homo habilis und Homo erectus in Afrika oder später Neandertaler und Homo sapiens in Europa. Um die Verwandtschaft zu erschließen, vergleicht man die Skelettmerkmale der Funde, z. B. Becken, Hinterhauptsloch, Zähne und Gehirnvolumen: Je mehr gleich gebaute (homologe) Merkmale zwei Formen gemeinsam haben, desto näher sind sie vermutlich verwandt. Viele Äste starben aus, nur einer führt zu uns.
Besser ist ein Stammbusch: Aus gemeinsamen Vorfahren zweigen viele Linien ab, einige enden (ausgestorben), eine setzt sich bis heute fort.
Neue Funde verändern den Busch: Äste kommen hinzu, Verbindungen werden anders gedeutet.
Ein Schulbuch zeigt die Entwicklung des Menschen als gerade Linie vom Affen zum modernen Menschen („Marsch des Fortschritts“). a) Erkläre, warum diese Darstellung die…
Ein Schulbuch zeigt die Entwicklung des Menschen als gerade Linie vom Affen zum modernen Menschen („Marsch des Fortschritts“).
- a) Erkläre, warum diese Darstellung die Stammesentwicklung falsch wiedergibt.
- b) Beschreibe, wie ein Stammbaum (Stammbusch) die Verwandtschaft der Hominiden besser darstellt.
Der Neandertaler und die Vorläufigkeit der Wissenschaft
Der Neandertaler (Homo neanderthalensis) lebte vor etwa 400 000 bis 40 000 Jahren in Europa und Westasien. Er war kräftig gebaut, hatte eine flache Stirn mit Überaugenwülsten und ein Gehirnvolumen, das dem unseren entsprach oder es übertraf. Wie wir benutzte er Feuer, fertigte Werkzeuge, bestattete vermutlich Tote und lebte in Gruppen. Die ersten Funde im Neandertal bei Mettmann (NRW) gaben ihm den Namen. Das Neanderthal Museum zeigt heute die Funde.
Lange hielt man ihn für einen plumpen Vorfahren. Dann zeigte der Vergleich von Skelettmerkmalen: Er ist eine eigene Menschenform. Seit der Entschlüsselung von DNA aus Neandertaler-Knochen weiß man mehr: Heutige Menschen außerhalb Afrikas tragen im Mittel etwa 1 bis 2 % Neandertaler-DNA. Beide Formen haben sich also vermischt und Nachkommen gehabt.
Das ist typisch für die Naturwissenschaften: Aussagen sind vorläufig und werden durch neue Funde und Methoden geprüft und angepasst.
Zum Begriff „Theorie“: Im Alltag heißt „nur eine Theorie“ so viel wie „bloße Vermutung“. In der Wissenschaft ist eine Theorie ein gut belegtes Erklärungsgebäude, das viele Beobachtungen verbindet und überprüfbar ist. Die Evolutionstheorie ist sehr gut belegt (Fossilien, Anatomie, DNA). Einzelne Details, etwa der Stammbusch, werden jedoch weiter verbessert. Das ist keine Schwäche, sondern ein Merkmal von Wissenschaft.
Fossilfunde sind oft nur Bruchstücke: Knochen verwittern, werden von Tieren zerstört oder liegen in Gesteinen, die nie entdeckt werden. Deshalb ist die Deutung schwierig, z. B. wenn man nicht weiß, ob zwei Knochen zur selben Art gehören. Bei widersprüchlichen Deutungen sollten Forscher weitere Funde und Methoden (z. B. DNA, Altersbestimmung) heranziehen, die Ergebnisse veröffentlichen und prüfen lassen.
Das Neandertal bei Mettmann in Nordrhein-Westfalen ist der Fundort, nach dem der Neandertaler benannt wurde. a) Beschreibe zwei Merkmale, in denen sich der Neandertaler…
Das Neandertal bei Mettmann in Nordrhein-Westfalen ist der Fundort, nach dem der Neandertaler benannt wurde.
- a) Beschreibe zwei Merkmale, in denen sich der Neandertaler vom heutigen Menschen (Homo sapiens) unterscheidet.
- b) Nenne zwei Merkmale, die beide gemeinsam haben.
- c) Erkläre, warum der Neandertaler als eigene Menschenform und nicht als direkter Vorfahre des heutigen Menschen angesehen wird.
Aus Knochenfunden des Neandertalers konnte DNA gewonnen werden. Der Vergleich ergab, dass heutige Menschen außerhalb Afrikas im Durchschnitt etwa 1 bis 2 %…
Aus Knochenfunden des Neandertalers konnte DNA gewonnen werden. Der Vergleich ergab, dass heutige Menschen außerhalb Afrikas im Durchschnitt etwa 1 bis 2 % Neandertaler-DNA im Erbgut tragen.
- a) Erkläre, was dieser Befund über die Beziehung zwischen Homo sapiens und Neandertaler aussagt.
- b) Erläutere, warum frühere Hypothesen zur Stellung des Neandertalers dadurch überarbeitet werden mussten.
- c) Beurteile, was dieses Beispiel über die Vorläufigkeit wissenschaftlicher Aussagen zeigt.
Neue Fossilfunde führen manchmal dazu, dass Stammbäume der Hominiden verändert werden. a) Erkläre, warum Fossilfunde der Hominiden oft nur Bruchstücke von Skeletten sind…
Neue Fossilfunde führen manchmal dazu, dass Stammbäume der Hominiden verändert werden.
- a) Erkläre, warum Fossilfunde der Hominiden oft nur Bruchstücke von Skeletten sind und welche Schwierigkeiten sich daraus ergeben.
- b) Erläutere, wie sich Wissenschaftler bei widersprüchlichen Deutungen eines Fundes verhalten sollten.
- c) Nimm Stellung zu der Aussage: „Die Evolution des Menschen ist nur eine Theorie und deshalb unsicher.“ Berücksichtige den naturwissenschaftlichen Begriff „Theorie“.
Zurück zum Anfang: Der Neandertaler aus dem Neandertal war kein Vorfahre, sondern ein naher Verwandter, mit dem sich unsere Vorfahren sogar vermischten.
Auf einen Blick
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Bipedie = aufrechter Gang; am Skelett erkennbar an doppelt-S-förmiger Wirbelsäule, kurzem Becken, vorn liegendem Hinterhauptsloch und Fußgewölbe.
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Der Mensch stammt nicht vom Schimpansen ab: Beide haben einen gemeinsamen Vorfahren (vor etwa 6 bis 7 Mio. Jahren).
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Der aufrechte Gang entstand vor dem großen Gehirn (z. B. „Lucy“). Für die Entstehung gibt es Hypothesen (Übersicht, Energiesparen, Hitzeschutz, freie Hände).
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Die Stammesentwicklung ist ein Stammbusch mit vielen Ästen, keine gerade Linie.
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Der Neandertaler war eine eigene Menschenform; DNA-Funde zeigen eine Vermischung mit Homo sapiens. Wissenschaftliche Aussagen sind vorläufig, eine Theorie ist ein gut belegtes Erklärungsmodell.