Evolution des Menschen (Basiswissen)

Evolution des Menschen (Basiswissen) Übung

• Beschreibe, wie nah die verschiedenen Menschenaffen mit dem Menschen verwandt sind.

  Tipps

  Beginne mit dem Menschen.

  Der Orang-Utan ist am entferntesten verwandt mit dem Menschen.

  Lösung

  Dass der Mensch nah mit dem Affen verwandt ist, erkannte der Naturforscher Carl von Linné. Er stellte sie zusammen in eine Säugetierordnung, die auch heute noch als Primaten bezeichnet wird. Auch der Artname des Menschen, also homo sapiens, wurde von Linné geprägt.

  Heute weiß man, dass es zwischen den Menschen und den Affen genetisch nur einen geringen Unterschied gibt. Auch wenn sich die Affen äußerlich stark von einem Menschen unterscheiden, konnte man mithilfe von genetischen Untersuchungen des Erbmaterials von Menschen und Menschenaffen feststellen, dass die menschliche DNA von der Schimpansen-DNA nur zu 1,7 Prozent abweicht.

  Die Abweichungen der DNA der Gorillas weicht wenige Prozent mehr von der menschlichen DNA ab als die der Orang-Utans. Aus diesen Ergebnissen lässt sich die Nähe der Verwandtschaft zwischen Menschenaffen und Mensch wie folgt erschließen:

  • Mensch, Schimpanse, Gorilla und Orang-Utan.

• Nenne Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Menschen und Menschenaffen.

  Tipps

  Stelle dir einen Schimpansen vor und vergleiche ihn anhand der vorgegebenen Kriterien.

  Gibt es einen Unterschied in der Ausrichtung der Augen bei Menschenaffen und Menschen?

  Lösung

  Menschenaffen und Menschen haben viele Gemeinsamkeiten. Sie haben z.B. beide Greifhände bzw. -füße, die Augen nach vorne gerichtet, was ihnen ein binokulares Sehen ermöglicht. Weiterhin haben sie ein gut ausgebildetes Gehirn, was ihnen ermöglich, komplexe Verhaltensmuster zu zeigen. Weiterhin kümmern sich Menschenaffen und Menschen sehr lange um ihren Nachwuchs. Dadurch haben sie eine sehr niedrige Wachstumsrate, aber eine relativ lange Lebenszeit. Menschenaffen und Menschen unterscheiden sich vor allem aufgrund ihrer Haltung. Menschen laufen aufrecht auf zwei Beinen, Menschenaffen hauptsächlich auf vier Beinen.

• Erkläre, wo die verschiedenen Menschenaffen leben.

  Tipps

  Wo Menschen leben, kannst du täglich in den Nachrichten und deinem Umfeld beobachten.

  Gibbons sind unter anderem in Nordostindien, Myanmar und Südchina verbreitet.

  Schimpansen findet man in den Ländern Senegal, Nigeria und Tansania.

  Lösung

  Wie du sicherlich schon weißt, ist der Mensch weltweit verbreitet. Anders ist es mit den Menschenaffen.

  Schimpansen und auch Gorillas sind in Zentralafrika beheimatet. Je nach Art kann sich der Lebensraum der Schimpansen unterscheiden. Während Gemeine Schimpansen sowohl Regenwälder als auch Savannen bewohnen können, findet man Bonobos beispielsweise vermehrt in Regenwäldern.

  Orang-Utans findet man heute auf den Inseln Borneo und Sumatra. Ihr Lebensraum sind tropische Regenwälder. Sehr oft halten sie sich in der Nähe von Sumpfgebieten und Flüssen auf.

  Gibbons sind in Südostasien beheimatet. Ihr Verbreitungsgebiet erstreckt sind über Indien, Myanmar und Südchina.

• Erläutere, wie sich die Schmelztemperatur der verschiedenen DNA-Hybride verhält.

  Tipps

  Orientiere dich am Stammbaum.

  Je näher zwei Arten miteinander verwandt sind, umso höher ist die Schmelztemperatur.

  Der Mensch ist am entferntesten mit dem Orang-Utan verwandt.

  Lösung

  1. Mensch und Schimpanse sind näher miteinander verwandt als Mensch und Gorilla, deshalb ist die Schmelztemperatur der DNA-Hybride von Mensch und Schimpanse größer.
  2. Schimpanse und Gorilla sind näher miteinander verwandt als Schimpanse und Orang-Utan, deshalb ist die Schmelztemperatur der DNA-Hybride von Schimpanse und Gorilla größer.
  3. Mensch und Gorilla sind näher miteinander verwandt als Mensch und Uran-Utan, deshalb ist die Schmelztemperatur der DNA-Hybride von Mensch und Gorilla größer.
  4. Mensch und Schimpanse sind näher miteinander verwandt als Schimpanse und Gorilla, deshalb ist die Schmelztemperatur der DNA-Hybride von Mensch und Schimpanse größer.

• Nenne die Teilschritte der Hybridisierung.

  Tipps

  Überlege dir, was das Erwärmen bzw. Abkühlen von DNA-Strängen bewirkt.

  Reine DNA von Menschenaffen und Menschen spaltet sich bei 88,2°C. Hierbei handelt es sich um die Schmelztemperatur.

  Lösung

  • Bei der DNA-Hybridisierung werden die DNA-Doppelstränge zunächst erwärmt, sodass die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Nukleotiden zerstört werden und DNA-Einzelstränge entstehen.
  • Dies wird mit zwei der zu vergleichenden DNAs gemacht und dann die betreffenden Einzelstränge gemischt und abgekühlt, so dass sich die DNA-Einzelstränge wieder zu Doppelsträngen zusammensetzen. Dabei setzen sich auch die Einzelstränge der ursprünglich unterschiedlichen DNA zusammen. Da die Nukleotidsequenzen der verschiedenen DNAs nicht genau gleich sind, werden weniger Wasserstoffbrückenbindungen gebildet, nämlich nur zwischen den Basenpaaren, die nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip zueinander passen. Sie sind die ursprünglichen Basen, welche nicht durch Mutationen verändert wurden.
  • Nun werden die DNA-Hybride nochmals erwärmt und die Schmelztemperatur ermittelt. Je höher diese ist, umso mehr Wasserstoffbrückenbindungen wurden gebildet und umso näher sind die beiden DNA-Träger miteinander verwandt.

• Erkläre die Begriffe Monophylum und Paraphylum.

  Tipps

  Überlege dir zunächst, wo die Stammart theoretisch zu finden ist im Stammbaum. Achtung: Die Stammart ist nicht direkt eingezeichnet.

  Ein Paraphylum ist wie ein unvollständiges Monophylum

  Lösung

  Bei der umkreisten Gruppe der Halbaffen handelt es sich um ein Monophylum. Loris und Lemure gehen beide auf eine Stammart zurück. Das erkennst du daran, dass es keine weiteren Abzweigungen ab der Abspaltung gab. Bei der umkreisten Gruppe der Menschaffen ist die äußere Umkreisung ein Monophylum. Auch hier gehen alle Arten auf eine Stammart zurück. Die innere Umkreisung grenzt jedoch ein Paraphylum ein. Hier werden nicht alle Arten erfasst, die auf eine gemeinsame Stammart zurückgehen – es wurde der Mensch weggelassen. Würde man ihn miteinbeziehen, dann wäre es wieder ein Monophylum.