Evolution der Primaten und Artbildungsprozesse

Taxonomische Klassifikation

• Königreich: Animalia (Tiere; Zellen besitzen eine Cytoplasmamembran, Zentriolen und zeigen Bewegung)
• Stamm: Chordata (Chordatiere; präsentieren eine Chorda dorsalis und Kiemenspalten im Rachenraum)
• Unterstamm: Vertebrata (Wirbeltiere; die Chorda wird zur Wirbelsäule)
• Klasse: Mammalia (Säugetiere; Milchdrüsen, Körper mit Haaren, Temperaturregulierung)
• Unterklasse: Eutheria (Höhere Säugetiere / Plazentatiere; die Plazenta versorgt den Embryo mit Sauerstoff sowie Nährstoffen und entsorgt Abfallstoffe)
• Ordnung: Primaten
• Familie: Hominidae (Hominiden / Menschenaffen; größere Gehirne als andere Arten, nach vorne gerichtete Augen, Fingernägel anstelle von Krallen, was eine bessere Handhabung ermöglicht)
• Gattung: Homo
• Art: sapiens

Trends in der Primatenevolution

• Hand der Primaten: Beibehaltung des 5-Finger-Musters, das durch einen opponierbaren Daumen perfektioniert wird. Dies ermöglicht die Entwicklung des Greifens und der Handhabung. Fingernägel ersetzen Krallen, Finger besitzen Tastballen.
• Sehschärfe: Verringerte Abhängigkeit vom Geruchssinn. Anatomische Veränderungen umfassen die Verlagerung der Augen nach vorne für räumliches Sehen und eine verbesserte Sehschärfe durch die Entwicklung von Stäbchen und Zapfen in der Netzhaut.
• Anpassung an das Baumleben: Veränderung der Körperhaltung und Orientierung des Kopfes für einen nach vorne gerichteten Blick, wichtig für das Klettern und die Fortbewegung in Bäumen.
• Nachkommenfürsorge: Intensive Betreuung der Nachkommen. Durch das Stillen entstehen starke und langanhaltende Mutter-Kind-Beziehungen. Die Nachkommen reifen langsam und durchlaufen lange Phasen der Abhängigkeit und des Lernens.

Entwicklung der Primaten

• Halbaffen (Prosimiae): Kleine Baumbewohner, ernähren sich vegetarisch oder von Insekten, meist nachtaktiv.
• Affen (Simiiformes/Anthropoidea): Größer als Halbaffen, abgerundeter Schädel, intelligenter als Halbaffen, volles räumliches Sehen, können Farben unterscheiden.
• Menschenartige (Hominoidea): Ein Zweig der Affen, der vor etwa 25-30 Millionen Jahren entstand. Dryopithecus ist eine ausgestorbene Gattung, die als möglicher Vorfahre der heutigen Menschenaffen und des Menschen gilt.
• Hominiden (Hominidae): Weitere Verbesserung der Sehfähigkeit, aufrechte Haltung (Bipedie) befreit die Hände, Vergrößerung und Weiterentwicklung des Gehirns, Fähigkeit zum Sammeln von Nahrung und zur Herstellung komplexer Werkzeuge.

Phasen der Hominidenevolution

• Australopithecus: Schädelvolumen ca. 450 cm³, Körpergröße ca. 1,20 m. Affenähnliche Gesichts- und Schädelmerkmale, aber Kiefer und Zähne menschenähnlich. Herstellung einfacher Steinwerkzeuge. Nomaden.
• Homo habilis: Schädelkapazität ca. 650-700 cm³, Körpergröße ca. 1,55 m. Fertigte Werkzeuge aus Stein und Holz. Nomaden und Jäger. Vertraut mit dem Feuer, Bau von einfachen Unterkünften, Nutzung von Pflanzen.
• Homo erectus: Schädelkapazität ca. 900-1100 cm³, Körpergröße ca. 1,70 m. Lebte in Höhlen, fertigte fortschrittlichere Steinwerkzeuge. Jäger, kontrollierte Nutzung des Feuers.
• Homo neanderthalensis (Neandertaler): Schädelkapazität ca. 1200-1750 cm³, Körpergröße ca. 1,50-1,65 m. Nutzte Feuer, war ein geschickter Jäger. Dicker und robuster Körperbau. Bestattungsrituale.
• Cro-Magnon-Mensch (früher Homo sapiens): Schädelkapazität ca. 1400-1800 cm³, Körpergröße bis zu 1,80 m. Modernes Gesicht und hohe Stirn. Lebte in Höhlen und errichtete komplexere Unterkünfte. Jagd, Verwendung von Fackeln, schuf Höhlenmalereien mit vermutlich religiöser Bedeutung.

Diversität (Vielfalt)

Diversität entsteht durch die Fähigkeit von Lebewesen, mit ihrer Umwelt zu interagieren, sowie durch Prozesse wie Mutation, Gendrift und natürliche Selektion, die zur Anpassung und zur Entstehung neuer Arten führen.

Isolationsmechanismen

Isolationsmechanismen verhindern den Genfluss zwischen Populationen und können zur Artbildung führen. Sie bewirken, dass sich Individuen verschiedener Gruppen nicht erfolgreich paaren oder fruchtbare Nachkommen zeugen können.

• Geografische Isolation: Entsteht durch die räumliche Trennung von Populationen durch physische Barrieren (z.B. Berge, Flüsse, Wüsten, Ozeane).
• Physiologische (reproduktive) Isolation: Strukturelle oder funktionelle Unterschiede in den Geschlechtsorganen oder im Paarungsverhalten verhindern eine erfolgreiche Paarung. Auch Unterschiede in den Gameten (Ei- und Samenzellen) können eine Befruchtung unmöglich machen. Längere Trennung kann zur genetischen Inkompatibilität führen, sodass keine lebensfähigen oder fruchtbaren Nachkommen mehr entstehen.
• Saisonale (zeitliche) Isolation: Unterschiede in der Paarungs- oder Blütezeit verhindern die Fortpflanzung zwischen Populationen (z.B. unterschiedliche Blütezeiten bei Angiospermen).
• Ökologische Isolation: Tritt ein, wenn zwei Arten oder Populationen im selben geografischen Gebiet unterschiedliche ökologische Nischen besetzen (z.B. unterschiedliche Nahrungsquellen, Habitate) und sich daher zur Paarungszeit nicht begegnen.

Speziation (Artbildung)

Der Prozess der Bildung neuer biologischer Arten aus bereits bestehenden Arten. Dies geschieht häufig, wenn Populationen voneinander isoliert werden und sich genetisch so weit auseinanderentwickeln, dass sie keine fruchtbaren Nachkommen mehr miteinander zeugen können.

Anpassung (Adaptation)

Der evolutionäre Prozess, durch den Organismen Merkmale entwickeln oder verändern, die ihr Überleben und ihre Fortpflanzungsfähigkeit in einer bestimmten Umwelt verbessern. Anpassung ist ein Ergebnis der natürlichen Selektion.

• Physiologische Anpassung: Veränderungen in den Stoffwechselprozessen oder Körperfunktionen eines Organismus als Reaktion auf Umweltbedingungen (z.B. Produktion von Frostschutzmitteln bei Insekten, Schweißproduktion zur Kühlung).
• Strukturelle (morphologische) Anpassung: Veränderungen im Körperbau oder in der Form von Organismen, die ihnen Vorteile verschaffen (z.B. Tarnfärbung, lange Hälse bei Giraffen, stromlinienförmiger Körper bei Fischen).
• Verhaltensanpassung: Änderungen im Verhalten von Organismen, die ihre Überlebens- und Fortpflanzungschancen erhöhen (z.B. Vogelzug, Balzrituale, Nahrungssuche in Gruppen).