8. Paleozoic Extinction Events (11.06.)

Transkript

1 Erdgeschichte 2014 Joachim Reitner Nadine Schäfer Hadean Archean Neoproterozoic Phanerozoic Schäfer: 7. Cambrian Explosion (04.06.) 8. Paleozoic Extinction Events (11.06.) 9. Major evolutionary steps & terrestrial environments (18.06.) 10. Triassic/Jurassic Event, Mesozoic Greenhouse (25.06.) 11. K/T boundary & Tertiary and Quaternary events (02.07.) 12. Humans (09.07.)

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3 Lebewelt: Wirbeltiere

4 Entwicklung der Primaten Erste Affen seit Oligozän Gemeinsame Vorfahren der Menschenaffen und Menschen seit frühen Miozän

5 Orang-Utans

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7 Der Piltdown Man in Steinbrüchen bei Piltdown in England gefunden angeblich Jahre alt damals ältestes Fossil eines Vormenschen erst 1953 als Fälschung aus Menschenschädel und Orang-Utan-Kiefer erkannt

8 Darwinius masillae aus Messel unteres Mittel-Eozän (Lutetian) Habitat: tropischer Regenwald Baumbewohner Fingernägel fraß Früchte und Blätter Franzen et al PLoS ONE 4(5): e5723

9 unteres Oligozän: Die Oase Fayum tropisch-subtropische, küstennahe Ebene mit Seen und hohen Bäumen Aegyptopithecus war Baumbewohner erste affenartige Primaten Lange Schnauze, kleines Gehirn Aegyptopithecus Kay & Simons 1980 Int J Primatol 1: Bown et al J Human Evol 11:

10 Proconsul ein Stammgruppenvertreter der Catarrhini (Altweltaffen) lebte im unteren Miozän in Ostafrika Früheste bekannte Vertreter der Menschenartigen Schwanzloser Vierfüßer ohne Überaugenwulst Relativ kurze Schnauze Arme und Beine relativ lang Walker et al Nature 305: Rossie et al PNAS 99:

11 Strepsirrhini Feuchtnasenprimaten Primaten Haplorrhini Trockennasenprimaten Anthropoidea ( Affen ) Platyrrhini Neuweltaffen Propliopitheciden Catarrhini Altweltaffen Aegyptopithecus Proconsul?? unteres Oligozän

12 Spätes Oligozän (ca. 25 Mio. J.) Trennung von Altweltaffen und Menschenaffen Altweltaffen laufen auf den Ästen, Menschenaffen hangeln sich an ihnen entlang Altweltaffen haben einen Schwanz, Menschenaffen nicht Nsungwepithecus (Altweltaffe) Rukwapithecus (Menschenaffe) Stevens et al Nature 497:

13 Strepsirrhini Primaten Haplorrhini Anthropoidea ( Affen ) Platyrrhini Propliopitheciden Catarrhini Cercopitheciden Hominiden Aegyptopithecus Proconsul Spätes Oligozän (ca. 25 Mio. J.)??

14 Was unterscheidet Menschen und Menschenaffen? Großes Gehirn (Schimpanse ca. 400 ccm, Mensch ca ccm) Werkzeugherstellung Aufrechter Gang Reduzierte Eckzähne Reproduktion/Monogamie

15 Hominiden des späten Miozän Nur fragmentarisch bekannt Gehirnvolumen wie Schimpansen Vermutlich bipedal Geographisch weit verbreitet Ostafrika: Wald Tschad: Savanne, Wald Sahelanthropus tchadensis ca. 7 Mio. J. Orrorin tugenensis, ca. 6 Mio. J. Ardipithecus kadabba, ca. 6 Mio. J. Haile-Selassie 2001 Nature 412: Brunet et al Nature 418: Richmond & Jungers 2008 Science 319:

16 Ardi Ardipithecus ramidus von Tim White und Kollegen entdeckt aufrechter Gang entwickelte sich im Wald und ohne Knöchelgang als Vorläufer Owen Lovejoy Yohannes Haile-Selassie Tim White

17 Ardipithecus ramidus Erdaffe unteres Pliozän (4,4 Mio. J.) Gehirngröße wie heutige Schimpansen biped, aber: - abgespreizter Großer Zeh - lange Arme / große Hände konnte sich gut in Bäumen fortbewegen kleine Eckzähne Fuß Lovejoy et al Science 326: 72e1-8 White et al Science 326: Lovejoy et al Science 326:

18 Der Lebensraum von Ardipithecus ramidus Papageien häufigste Vögel viel fossiles Holz, z.b. Feigenbäume stark bewaldete Region WoldeGabriel et al Science 326: 65e1-5 White et al Science 326: 75-86

19 Australopithecus anamensis Südaffe vom See unteres Pliozän, ca. 4,2 bis 3,9 Mio. J. Ostafrika Affen, Hyänen, Kudus, Impalas und Antilopen häufig trockenes Buschland mit Galerie-Wäldern an Gewässern Bewegungsapparat sehr modern enges Nahrungsspektrum Leaky et al Nature 376: Cerling et al PNAS 110:

20 Australopithecus afarensis Südaffe aus Afar oberes Pliozän, ca. 3,1 Mio. J. aufrechter Gang besser entwickelt als bei Ardi, aber nicht als bei Austalopithecus anamensis Lucy Johanson & White 1979 Science 203: Kimbel et al 1995 Nature 368:

21 Die Fußspuren von Laetoli 1979 von Mary Leakey entdeckt ca. 3,6 Mio. J. alt Leakey & Hay 1979 Nature 278:

22 Die südlichen Australopithecinen Plio-Pleistozän (3 1,8 Mio. J.), nur im südlichen Afrika A. africanus (Kind von Taung) Australopithecus sediba Knickfuß -artiger Gang ca. 2 bis 1,8 Mio. J. Berger 2013 Science 340: 163 DeSilva et al Science 340: Mensch A. sediba Schimpanse

23 Das Kind von Taung Australopithecus africanus 1924 von Raymond Dart entdeckt erstes Hominiden-Fossil aus Afrika Gesichtsschädel nahezu unbeschädigt Unterkiefer vollständig erhalten

24 Die robusten Australopithecinen (Paranthropus) unteres Pleistozän (2,5 bis ca. 1 Mio. J.) ausgestorbene Seitenlinie sehr robuster Kauapparat, große Backenzähne spezialisiert auf harte, pflanzliche Nahrung Ost- und Südafrika P. boisei P. aethiopicus P. robustus H. sapiens vs. P. boisei Leakey 1959 Nature 184: Cerling et al PNAS 110:

25 Anatomische Merkmale

26 Wer war der erste Mensch? H. rudolfensis (2,5 1,8 Mio. J.): größeres Gehirn (ca. 750 ccm) Fortbewegungsapparat Homo-artig Gebiss Australopithecus-artig etwa gleich alt wie die ersten Steinwerkzeuge H. habilis (2,1 1,5 Mio. J.): kleineres Gehirn (ca. 610 ccm) Fortbewegungsapparat Australopithecus-artig Gebiss Homo-artig in der Olduvai-Schlucht in Tansania zusammen mit Steinwerkzeugen gefunden Leaky 1973 Nature 242: Schrenk et al Nature 365:

27 Die ältesten Steinwerkzeuge (sog. Geröllwerkzeuge ) 2,6 bis 2,5 Mio. J. alt, bei Gona in Äthiopien ohne Hominiden-Fossilien Oldowan-Kultur, nach der Olduwai-Schlucht in Tansania Beginn der Steinzeit Semaw et al Nature 385:

28 Homo erectus aufrechter Mensch 1,8 bis ca. 0,5 Mio. J. Die frühen (1,8 1,4 Mio. J.) afrikanischen Exemplare werden auch Homo ergaster ( Handwerker ) genannt Gehirnvolumen ccm erste Auswanderung aus Afrika: ca. 1,7 Mio. J. alte Fossilien in Java gefunden Hridlicka 1930 Smiths Misc Coll 83: 379p Brown et al Nature 316:

29 Homo erectus in Europa und Vorderasien Dmanisi, östliches Georgien, ca. 1.7 Mio. J. Orce, Spanien, ca. 1,65 Mio. J.: Heute als Affe eingestuft Gabunia & Vekua 1995 Nature 373: Lordkipanidze et al Nature 449,

30 Homo erectus in Zhoukoudian, China (Peking Mensch) 40 Skelette samt Nahrung Jahre alt Skelett bis auf Schädel identisch Beinknochen dicker Stirn relativ flach Große Augenbrauenwölbungen Schädelvolumen 1000 ccm Zähne Australopithecines und Homo sapiens weichere Nahrung, mehr Fleisch bzw. Gekochte Nahrung

31 Homo in Europa vermutlich aus H. erectus hervorgegangen: Homo antecessor aus Nordspanien, ca J. Homo heidelbergensis, ca J. Homo neanderthalensis, ca J. Homo heidelbergensis Homo antecessor Carbonell et al Science 269: King 1864 Quarterly J Science 1: Neandertaler

32 Homo sapiens ältester moderner Homo sapiens ca J., Äthiopien seit ca J. im Nahen Osten seit ca J. in Australien seit ca J. Europa von O nach W besiedelt vor ca J. den Neandertaler verdrängt Noonan et al Science 314:

33 pan-afrikanische Waldbewohner Vielfalt an Merkmalskombinationen, Nahrungsspezialisierungen und Habitaten Menschwerdung und out of Africa Orrorin Sahelanthropus Ar. kadabba Kenyanthropus robuste (Paranthropus) östliche H.? rudolfensis Au. anamensis Au. garhi H. erectus Ar. ramidus Au. afarensis H?. habilis H. sapiens Neandertaler südliche Au. sediba Au. africanus Millionen Jahre

34 Mio. J. Art Gehirn (ccm) Gang Eckzähne Werkzeug H. sapiens ca biped klein Neandertaler ca biped klein 1,8 2,5 H. erectus H. rudolfensis ca. 750 biped biped klein klein H. habilis robuste Australopithecinen biped biped klein klein Au. africanus ca. 500 biped klein Au. afarensis biped klein > 7 Ardi. ramidus biped klein Schimpanse/Gorilla quadruped groß Schimpanse Robuster Australopitecine H. erectus A. anamensis

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36 Radiation der Affen (Nahrungskonkurrenten) Fragmentierung der Landschaft Nahrungsbeschaffung wird aufwändiger verlängerte Stillzeit weniger fruchtbare Weibchen

37 Radiation der Affen (Nahrungskonkurrenten) Fragmentierung der Landschaft Nahrungsbeschaffung wird aufwändiger verlängerte Stillzeit weniger fruchtbare Weibchen Variante 3: Sex gegen Nahrung Männchen versorgt Weibchen mit Nahrung verkürzte Stillzeit mehr Nachkommen Nahrungstransport aufrechter Gang

38 Radiation der Affen (Nahrungskonkurrenten) Fragmentierung der Landschaft Nahrungsbeschaffung wird aufwändiger verlängerte Stillzeit weniger fruchtbare Weibchen Variante 3: Sex gegen Nahrung Männchen versorgt Weibchen mit Nahrung verkürzte Stillzeit mehr Nachkommen Nahrungstransport aufrechter Gang Monogamie verdeckter Eisprung weniger Aggression zwischen Männchen Reduktion der Eckzähne

39 Thesen zur Evolutionsgeschichte des Menschen taugen immer nur bis zum nächsten Fossilfund. Michel Brunet, 2010