Humanbio 10. Vorlesung Zusammenfassung PDF

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Summary

Hierbei handelt es sich um eine Zusammenfassung und Mitschrift zur 5. Vorlesung in der oben genannten Veranstaltung im Wintersemester 2018/2019. Die Zusammenfassungen und Mitschriften basieren auf die persönliche Teilnahme an der Sitzung und der ausführlichen Nacharbeitung mit Kommilitonen. Links f...

Description

10. Vorlesung: Evolution des Menschen Folie

Inhalt •

grundsätzlich gibt es zwei versch. Ansätze zur Entstehung des Menschen • naturwissenschaftlich: geht davon aus, dass der Mensch, wie alle Lebewesen, ein Produkt der Evolution ist • Kreationismus: Menschen sind durch die Schöpfung entstanden • einige Aspekte wiederholen • Wie entstehen Arten und wie verläuft die Evolution? wichtiger Begriff: Stammlinie • relative Zeitachse dargestellt • Punkte: einzelne Populationen jener Zeit, d.h. eine Population folgt jeweils auf die nächste, die jeweiligen Populationen pflanzen sich fort (Bsp.: Eltern eine Population, deren Kinder eine andere Population) Was passiert mit den genetischen Infos in der Zeit? • gen. Informationen sind nicht konstant, es finden ständig Mutationen statt • wenn es Mutationen sind, die die jeweilige Fitness reduzieren, dann verschwindet diese Mutation jeweils, weil die Träger dieser Mutation eine geringe Anzahl an Nachkommen haben • dann gibt es eine weite von Mutation, die keine Auswirkungen auf die Fitness haben, da sie in den nicht-codierenden Bereichen der DNA stattfinden → werden sich weiter fortpflanzen und in einer Population ausbreiten • Mutationen, die eine Erhöhung der Fitness bewirken, werden sich sehr schnell in einer Population ausbreiten • genetische Veränderungen in der Zeit sind die kleinen Buchstaben •

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die Population am Anfang mit der Population am Ende nicht mehr genetisch identisch sind • es können evolutive Neuheiten (Autapomorphien) beschrieben werden Frage: Zwischen den anfänglichen und neuen Populationen sind Unterschiede, ist dann schon eine neue Art entstanden? Wann spricht man davon? – solange es eine einzelne Linie von Vorfahren-NachkommenPopulationen sind gehören alle jemals gelebten Individuen zur selben Art •

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Wie entstehen heute neue Arten? – mit

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Wo sich die Stammlinie teilt, ist der letzte gemeinsame Vorfahre bzw. die Stammart eine Gruppe von Individuen, welche reproduktiv sind, wurde vom Rest der Population isoliert Was passiert in der Vorzeit erworbenen Eigenschaften? - finden sich in Tochterart A und in B wieder, aber in der Folge wird die Stammlinie, die zu B führt, neue Eigenschaften erhalten, die unterschiedlich sind zu den Eigenschaften c bei Tochterart A Phylogenetiker würden nur dann von neuen Arten sprechen, wenn sie genau das erkennen, dass solche neuen Eigenschaften in solche Teilpopulationen vorliegen Wann hören Arten auf zu existieren? – wenn sie aussterben oder wenn sie durch einen Artspaltungsprozess in Tochterarten aufgehen, d.h. man sagt die Stammart trennt sich in Tochterarten bei fossilen Formen, die man findet, wo man nicht genau weiß, ob es direkte Vorfahren sind, da ist es schwierig dies zu entscheiden, haben sich sich entschieden Phylogenetiker dies als Seitenzweige einzutragen nun Evolution des Menschen Mensch ist ein wissenschaftlicher Name: Homo sapiens (weiser Mensch) Mensch hat Ähnlichkeit mit den Tieren bei den Affen muss man nochmal zwischen apes (Menschenaffen) und monkeys (übrige Affen) kryptische Arten: Arten, die sich nur aufgrund von molekularen Eigenschaften von ihren Hybriden unterscheiden lassen

dieser Formulierung auf Folie

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die Primaten sind in das System der Säugetiere einzuordnen, sind zwei artenarme Gruppen, die als nähest Verwandte in Frage kommen zum einen sind es die Dermoptera, die Riesengleiter, welche auf Bäume klettern können und dort leben und sich von diesen Bäumen im Gleitflug fallen lassen können

zweite Gruppe sind die sog. Spitzhörnchen sind handgroß und auch baumbewohnt

• haben letztlich drei Gruppen, die wir miteinander in Verwandtschaftsbeziehung geben können • eine Auffassung wäre, dass man die Scandentia als Schwesterngruppe der beiden übrigen ansieht, nämlich der Primaten und der Dermoptera

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allerdings muss man dazu sagen, dass dieses Verwandtschaftsdiagramm nicht unumstritten ist; letztlich ist nur unumstritten, dass alle drei zusammen einen nur ihnen gemeinsamen Vorfahren haben, bei diesen 3 Taxa gibt es auch 3 Möglichkeiten erste Alternative ist vor allem aus Sequenzanalysegründen molekular bedingt (siehe Bild oben) heute wird vermehrt die erste Alternative (s. Bild) bevorzugt 3

Wo kommen Primaten überhaupt vor? • schwarzer Bereich: Südamerika, Afrika, Asien (rezente Verbreitung der Primaten mit Ausnahme der Menschen) • gepunktet: dort hat man auch fossil Primaten nachgewiesen • würde man den Mensch mit einzeichnen, hätte man die komplette Karte schwarz • vor allem in den Tropen und Subtropen kommen die Primaten somit vor Welche Eigenschaften haben nun Primaten? • Grundmustermerkmale, teilen sie auch mit anderen Wirbeltieren • Primaten haben in der Vorder- und Hinterextremität 5 Zehen/Finger, eigentlich nichts Besonderes • bei der Hinterextremität kann der Daumen/große Zeh über die anderen vier Zehen gestellt werden, Mensch kann das nicht, alle anderen Primaten können es aber → opponierbarer Hallux • beim Daumen also der Hand ist er abspreizbar und nicht bei allen Primaten gegenüberstellbar • Primaten haben keine Krallen, sondern (Platt-)Nägel (Menschen auch), Grund: durch die Freilegung der unteren Teile der Finger kann besser und sicherer gegriffen werden und dünne Gegenstände können besser gehalten werden, es gibt auch Krallenaffen, diese Krallen sind aber sekundär entstanden • Warum in den Kronen? Wo die Äste so dünn sind? – ökologische Nische, wo sich die Primaten entwickelt haben, sind dann sekundär wieder zu anderen Lebensweisen übergegangen • gute Augenentwicklung hängt wahrscheinlich mit dem Lebensraum im Baum zusammen

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es fehlen der dritte Schneidezahn und der erste Prämolar vom ursprünglichen Gebiss aller Säugetiere gute Kehlkopfentwicklung hängt mit der Kommunikation in der Gruppe im Baum zusammen, also mit der Lebensweise Zahl der Jungtiere hängt mit der Zahl der Zitzen zusammen, normalerweise befinden sie sich bei den Säugetieren bei den Hinterbeinen, bei den Primaten sind sie nun ganz vorne Verhalten der Primaten ist sehr plastisch und hohe Anzahl erlernter Komponenten ist, bei vielen Primaten ist die Jungphase sehr lang, Verhalten wird zum Großteil angelernt Was sind nun Neuheiten??? Hallux ist opponierbar... (s. Folie) Primaten können auch morphologisch und anhand ihrer Verhaltenseigenschaften gut als monophyletische Gruppe fassen und sich bestätigt sich auch, wenn man das mit Sequenzvergleichen untersucht

Primaten bewegen sich (im Kronenraum) Wie bewegen sie sich? – es gibt unterschiedliche Typen es gibt Primaten, die sich auf allen Vieren bewegen in der Vegetation (Quadrupeder arboricoler), auf den Boden auf allen Vieren (terrestrisch) arbicoler vertikale Kletterer Schwinghandler: Brachiatoren Laufende mit dem Knöchelgang Biped: auf zwei Beinen laufen

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hier die zugehörigen Skelette Schwinghangler: Vorderextremitäten deutlich länger als die Hinteren Knöchelgang: Beim vertikalen Lauf nicht auf Handfläche abstützen, sondern auf dem Rücken der Finger

Wie leben Primaten zusammen? • verschiedene Gruppenbildungen (s. Folie) • zu 1: Schimpansen • zu 2: nicht geschlechtsreifen Männchen können noch in der Gruppe verbleiben, werden dann aber bei geschlechtsreife vertrieben, Gorilla (kein Primat?), ausgeprägter Geschlechtsdimorphismus (Männchen größer, Männchen untereinander im Konkurrenzkampf um Rangfolge und Weibchen, Weibchen wählen die stärksten und größten aus) • zu 3: übrig gebliebenen Männer aus 2 z.B. • zu 4: es soll auch einzeln lebende Primaten geben, z.B. Urang-Utan • zu 5: gelegentlich vorhanden, z.B. Krallenäffchen • zu 6: selten zu finden, gemeint sind immer die geschlechtsreifen Tiere, z.B. Gibbons, bleiben zeitlebens zusammen • hier sehen wir nun die miteinander verwandten Primaten, oft sind Abbildungen zu finden, wo deutliche Mängel drin sind, es gibt neue Hypothesen! • unten ein Spitzhörnchen als gemeinsamer Vorfahre aller Primate, das geht nicht, weil wie bei uns unsere Schwester/Bruder nicht unser Vorfahre sein kann

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als anderes Beispiel ein alter erster Stammbaum, der nach molekularen Merkmalen veröffentlich wurde Catarrhini: Schmalnasenaffen

nun in eine übliche Darstellung man hat einmal die Haplorhini (Trockennasenaffen) und die Strepsirhini (Feuchtnasenaffen) die kann man dann in die menschenähnlichen Anthropoidea und die Tarsiiformes verwandten unterteilen und dann in die Breit- und Schmalnasen und dann die nochmal in die Unterteilung Hundsaffen und menschenähnlichen Affen und stehen nun in solchen Verwandtschaftsverhältnissen der letzte gemeinsame Vorfahre aller Primaten hat nach molekularen Daten vor 70 Mio. Jahren gelebt und vor 60 Mio. Jahren hat es dann eine Aufspaltung in die Tarsia und die Anthropoidea gegeben und dann vor 50 Mio. Jahren... Stammbaumlängen entsprechen nicht den tatsächlichen Verwandtschaftsbeziehungen nun Vorstellung einiger Organismen aus allen Gruppen Beginn mit den Strepsirhini (Feuchtnasen) sind die sog. Lemuren

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nun Tarsiiformes, eigenartige Tiere vertikale Kletterer in Vegetation aufrecht klettern können deutliche große Augen → Nachtaktivität zweite Besonderheit: Putzkralle, Putzzehen verbreiterten Finger- und Zehenbeeren zum besseren Greifen in der Vegetation kleine, artenarme Gruppe

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nun Platyrrhini (Breitnasenaffen) Südafrikaner mit den Brüllafen oder den Kapuzineraffen

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nun die Schmalnasen oder Hundsaffen nach vorne gerichtete Nasenöffnungen

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diese Nasenöffnungen nun nochmal anschauen Strepissirhini: mit dem Nasenspiegel, lange gespaltene Nase, unbehaart und ständig feucht, guter Geruchssinn bei den Haplorhini, wo die Platyrhinii und Catarrhini gehören, ist der Nasenspiegel behaart, seitlich, keine offene Scheidewand nun Stammbaum nochmal mit den Bildern anschauen Hominoidea: menschenähnlichen Affen, die sind nun für uns interessant, weil zu den Gruppen auch der Mensch gehört

Wo kommen die rezent vor? Strepsirhinii (Feuchtnasenaffen): Afrika, Asien, allerdings nur mit wenigen Gruppen (Galagis, Loris), die meisten sind auf Madagaskar beschränkt, ist sehr früh aus dem Gottwana-Land ausgeschieden, eigene Flora und Fauna existiert, eigen Tierwelt kann da existieren Haplorhinii (Breitnasenaffen): Südamerika, Mittelamerika Catarrhinii (Schmalnasenaffen): Afrika und Asien, heutiges Verbreitungsgebiet überlappt sich nicht mehr nun Menschenaffen genau betrachten beim Pan werden zwei Arten unterschieden dem Zwergschimpanse und den eigentlichen Schimpansen Zwergschimpanse scheint dem Menschen aber ähnlicher, muss aber eine Konvergenz sein, da sich die Arten erst später voneinander getrennt haben als Pan von Homo → ähnliche Lebensumstände

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Pan (Schimpanse) ist das Schwestertaxon des Menschen

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selektiven Vorteil durch das Laufen auf zwei Beinen, es gibt unterschiedliche Ansichten Wirbelsäule in Doppel-S-Form, bessere mechanische Abfederung, damit steht im Zusammenhang eine andere Stellung des Beckens und ein besonderer Winkel im Oberschenkelhals, der auf den aufrechten Gang hindeutet, Nachteil: Neugeborene sind sehr groß, der Geburtskanal wird dadurch enger Fuß verliert seinen abspreizbaren Zeh und zeigt Längsgewölbe auf, sodass es keinen Plattfuß gibt trotz des hohen Geburtsgewichts sind die Menschenkinder die am geringsten entwickelten Primaten, die geboren werden, also wesentlich unreifer bei der Geburt trotz des hohen Gewichts, Gründe dafür sind umstritten

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Hand und Fuß noch einmal gegenüberstellen Hand ermöglicht Vielzahl an unterschiedlichen Griffen, besondere Bedeutung, das können wir besser im Gehirn behalten → „begreifen“; „handeln“ für Tätig werden so viel zu den Eigenschaften des Menschen

Zusammenfassend kann festgehalten werden... Geschichte der Humanevolution beginnt 1856: Fossilfund des Neandertalers, ist ein Mensch, aber unterscheidet sich deutlich vom heutigen

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Wie sieht Feldarbeit von Paläontologen oder Anthropologen aus? dort findet man viele Frühmenschen in Äthiopien, Halbwüstenregion

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früheste fossile Form, die man in die Menschenstammlinie setzt → der im ersten Spiegelstrich wo gehört er denn hin, in welche Stammlinie? Letzter gemeinsamer Vorfahre von Pan und Menschen ist 5 Mio. Jahre her entweder molekulare Uhr nicht korrekt geeicht oder er gehört in die gemeinsame Stammlinie

man kann nicht genau sagen, wo die Schädelfragmente alle genau hingehören, darüber lässt sich nur spekulieren, man kann nur senkrechte Zeithorizonte angeben häufiges Unterscheidungsmerkmal ist das Verhältnis von Gehirn zu Gesichtsschädel und das Volumen des Gehirnschädels Fossilformen zeigen große Problematik, da man sie schlecht einordnen kann

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Lumper: sind die Wissenschaftler, alle Fragmente gehören zu einer Art Splitter: alles verschiedene Arten auch in Taxonomie der fossilen Formen evolutionärer Artbegriff: wird immer von der Kreuzbarkeit gesprochen, phylogenetischer Artbegriff ist dies ein unsinniges Kriterium, da es auch einfach nicht nachprüfbar ist, spielt heute keine Rolle mehr nun keine weitere Behandlung mehr der verschiedenen Arten von Menschen

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nun Vorstellung der versch. Phasen der Menschwerdung

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durch bipeden Gang sind sie eindeutig Menschen

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mehrere Arten

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man hat Fußspuren und ein Skelett gefunden

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es sind drei Frühmenschen gewesen, einer mit großen Füßen und dem muss einer mit kleinen Füßen gefolgt sein, Interpretation: Mann und Frau gefolgt, welches ein Kind an der Hand geführt hat etc.

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Bilder der großen Gesichtsschädel und der kräftigen Überaugenwülste

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werden der Gattung Homo zugeordnet

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diese Schädel zeigen ein deutlich größeres Hirnvolumen

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dritte Phase etwas jünger und erstmals auch Funde aus Asien! Feuerstellen wurde gefunden als Beweis

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dies sind die zugehörigen Schädel, die unterscheiden sich nur unwesentlich von der Vorphase

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Skelett ist relativ vollständig

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nächste Phase Gesichtsschädel wird kleiner Hirnschädel wird größer

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Rekonstruktion wie man sich das Leben vorstellen könnte

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letzte Phase weltweit verbreitet

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1. Hypothese: Homo erectus ist aus Afrika ausgewandert und es kontinuierlich zum Genaustausch kam, sodass letztlich der Homo sapiens auf den Homo erectus zurückgeht durch eine kontinuierliche Vermischung

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2. Hypothese „out of africa“ das erste mit dem homo erectus hat es zwar gegeben, ist aber ausgestorben, und eine Linie aus Afrika ist erneut dann ausgewandet nach Asien und Europa und ist der Vorfahre des modernen Menschen. Erklärung durch einen molekularen Stammbaum, wo man festgestellt hat, dass alle Nicht-Afrikaner einander genetisch ähnlicher sind als die Afrikaner untereinander, spricht für einen genetischen Flaschenhals, also durch eine kleine Population Afrika verlassen hat, während die Afrikaner deutlich unterschiedlich sind, zudem Afrikaner sind mehr nördlich sind mit denen wir näher verwandt sind

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erste Ausbreitungswelle aus Afrika der also Europa und Asien erreicht hat und die zweite Ausbreitungswelle, die vor 2000 Jahren eingesetzt hat, die vor etwa 100.000 Jahren Kleinasien und Europa vor 40.000 Jahren und Asien auch 40.000 Jahren und Amerika vor 20.000 Jahren, weiter im Süden nur 13.000 Jahre und als letztes Hawaii erst 800 n. Chr. und Osterinseln 500 n. Chr. und Neuseeland sehr spät

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übersprungen, trotzdem Klausurinhalt

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übersprungen, trotzdem Klausurinhalt

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seit etwa 60.000 Jahren gibt es ein Beginn eines kulturellen Entwicklungssprunges, welches einhergeht mit der Ausrottung/Aussterben der großen Säuger gilt (Säbelzahnkatze, Wollnashorn, Mammut) geht darüber hinaus auch einher mit der Entwicklung der Haustiere Hunde ältestes Haustier grundsätzlich zeigen sich Menschen durch ein explosionsartiges Bevölkerungswachstum aus geht einher mit einem hohen Ressourcenverbrauch → Klimaveränderung: starke Niederschläge im Winterhalbjahr! nicht mehr gemacht ab hier, aber alles klausurrelevant

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