Biologie. Biologie an Stationen 7-8 Gymnasium. an Stationen. Evolution. Manuela Giar. Downloadauszug aus dem Originaltitel:

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1 Manuela Giar Biologie an Stationen 7-8 Gymnasium Gymnasium Manuelaa Giar Downloadauszug aus dem Originaltitel: Biologie an Stationen bungsmaterial al zu den ehrplans

2 Biologie an Stationen 7-8 Gymnasium Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel Biologie an Stationen 7-8 Über diesen Link gelangen Sie zur entsprechenden Produktseite im Web.

3 Materialaufstellung und Hinweise zu den einzelnen Stationen Die Seiten 61 bis bis 81 sind in in entsprechender Anzahl zu zu vervielfältigen und den Schülern bereitzulegen. Als Möglichkeit zur Selbstkontrolle können Lösungsseiten erstellt werden. Materialaufstellung Seite 61 Station 1 Die der Arten Seite 62 Station 2 Fossilien selbst herstellen: Gips, Wasser, Teelöffel, Knete, Muscheln, Toilettenpapierhülse, Schere, Papier, Speiseöl Seite Station 3 Die relative Altersbestimmung mithilfe von Leitfossilien Seite 65 Station 4 Altersbestimmung durch die Radiokarbonmethode Seite Station 5 sverlauf: Schere, Kleber Seite Station 6 stheorien Seite Station 7 Archäopteryx ein Urvogel? Seite Station 8 Sind die Tiere miteinander verwandt? Seite 75 Station 9 Gliedmaßen: farbige Stifte Seite 76 Station 10 srätsel Seite Station 11 des Menschenn Seite 79 Station 12 Schädelvergleich: Schere, Kleber, Übungsheft Seite 80 Station 13 Vergleich zwischen Schimpanse und Mensch: Übungsheft Seite 81 Station 14 Vorfahren von Menschen und Affe? 1

4 Laufzettel für Pflichtstationen Stationsnummer erledigt kontrolliert Nummer Nummer Nummer Nummer Nummer Nummer Nummer Nummer Nummer Wahlstationen Stationsnummertionsnummer erledigt kontrolliert Nummer mer Nummer Nummer Nummer Nummer 2

5 Station 1 Die der Arten Aufgabe 1: Lies den Text durch. Fossilien die Zeugen der Vergangenheit Man kennt Fossilien schon seit einigen Jahrhunderten. Doch lange Zeit konnte man ihre Herkunft nicht deuten. Heutzutage weiß man, dass es sich dabei um die versteinerten Spuren von früheren Lebewesen handelt. Vergleicht man Fossilien aus unterschiedlichen Gesteinsschichten miteinander, zeigt sich, wie sich die Merkmale von Arten im Laufe der Zeit verändert haben. Fossilien dokumentieren somit die von Lebewesen. Ein Fossil entsteht, indem es nicht komplett verwest bzw. nicht von anderen Tieren gefressen wird. Die harten Teile eines Lebewesens, wie z. B. Knochen oder Zähne, bleiben ben erhalten. en. Im Laufe der Zeit werden diese Überreste von vielen Schlammschichten, dem Sediment, überdeckt. Der Schlamm wird durch die Einwirkungen der Umwelt immer fester, bis er sich zu einem Sedimentgestein verfestigt hat. Dabei wird durch Sickerwässer und Druck die ursprüngliche mineralische ische Substanz des Skeletts verändert. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Versteinerungen. Die Veränderungen eines Tieres vom Tod bis zum tatsächlichen Fossil bezeichnet eichne man als Fossilisation. Die Reste der Tiere konnten so zum Teil über Millionen Jahre überdauern und sind durch Bewegungen gen der Erdkruste wieder an die Oberfläche gelangt. gt. Die gut erhaltenen Fossilien wurden dann durch Regen und Wind freigelegt, woraufhin sie gefunden und von Forschern untersucht werden konnten. Aufgabe 2: Warum kann n man in manchen Gesteinsschichten sschic viele Fossilien finden und in anderen keine? Aufgabe 3: Stelle begründete Vermutungen auf, warum man Fossilien von Tieren, die in bzw. am Wasser gelebt haben, häufiger findet, als von Tieren, die an Land lebten. 3

6 Station 2 Fossilien selbst herstellen Aufgabe 1: Baut die Spuren des früheren Lebens nach. Stellt den Abdruck einer Muschel her. Material (für 3 Personen): ½ Tasse Gips, ½ Tasse Wasser, 1 Teelöffel, 1 Stange Knetmasse, 3 kleine Muscheln, 1 Toilettenpapierhülse, 1 Schere, 1 Unterlage (z. B. Zeichenblockdeckel), etwas Speiseöl Durchführung: 1. Drückt je 1 Kugel Knetmasse flach wie einen Pizzateig. Schneidet die Papphülse in 3 Teile. Nehmt je eine e Hülse und drückt diese in je 1 Knetteig teig etwas ein. Streicht die Muschel ganz dünn mit Speiseöl ein und legt sie in den Ring. 2. Stellt nun den Gipsbrei her. Dazu schüttet ihr 1 2 Tasse Wasser auf 1 2 Tasse se Gips. Rührt mit dem Löffelstiel den Brei glatt und lasst ihn ein wenig stehen. Schüttet nun den flüssigen Gips- brei über die Muscheln, etwa 2,5 cm hoch, er muss sie ganz bedecken. (Spült die benutzten Geräte aus!) Aufgabe 2: 3. Ist der Gips hart, entfernt ihr den Ring und die Knetmasse. Löst vorsichtig die eingelegten Muscheln heraus. Es ist je 1 Abdruck entstanden. Welchen Prozess der Fossilienherstellung habt ihr mit dem Versuch nachvollzogen? 4

7 Station 3 Die relative Altersbestimmung mithilfe von Leitfossilien (1) Gräbst du wie ein Forscher tief in der Erde, findest du verschiedene Schichten, die du in eine zeitliche Abfolge einordnen könntest. Die unterste Schicht ist dabei im Allgemeinen die älteste. Die Schichten stehen jeweils für ein gesondertes Zeitalter in der Erdgeschichte (Formation). Forscher haben diese Schichten nach Zeitalter bestimmt, geordnet und in einer Tabelle dargestellt. Jede Schicht enthält in der Natur auch ganz bestimmte Fossilien. Diese leiten den Finder eines versteinerten Saurierknochens z. B. zu der entsprechenden geologischen Zeit, wenn er in der Tabelle nachschaut. Tabelle der Leitfossilien nach der Zeit ihres Vorkommens ( bedeutet weniger häufig) Beginn vor Mill. Jahren 1,5 Erdzeit Erdneuzeit geolog. Zeiten Formation Quartiär 65 Tertiär Leitfossilsil 135 Erdmittelalter Kreide 205 Jura 250 Trias Ammonit Belemnit Schnecke cke Muschel 280 Perm 360 Karbon Erdaltertum 410 Devon 435 Silur Trilobit Graphtolith Brachiopode 510 Ordovizium 550 Kambrium Aufgabe 1: Wenn ihr Saurierknochen dort gefunden hättet, wo ihr vorher Belemniten in einem Steinbruch gefunden habt, zu welcher geologischen Zeit würden euch dann die Belemniten leiten? Welches Alter hätten dann die Saurierknochen? 5

8 Station 3 Die relative Altersbestimmung mithilfe von Leitfossilien (2) Aufgabe 2: Welche Vor- und Nachteile hat diese Methode für die Bestimmung eines Fundes? Aufgabe 3: Wieso kann man einen Nautilus auch als lebendes Fossil sil bezeichnen? Erkläre dies mithilfe der Abbildungen. Ammonit Nautilus Aufgabe e4: Ein Nautilus besitzt ca. 60 Tentakel, die man als Arme deuten kann. Fossile Ammoniten hingegen lassen keine Armstruktur erkennen. Forscher vermuten, dass Ammoniten dennoch Armstrukturen besitzen. Was denkst du? Warum vermuten die Forscher das? 6

9 Station 4 Altersbestimmung durch die Radiokarbonmethode In der Erdatmosphäre entsteht durch die Strahlung aus dem Weltall der radioaktive Kohlenstoff C14. Er gelangt mit dem Kohlenstoffdioxid CO 2 bei der Fotosynthese in die Pflanzen und durch die Nahrungsaufnahme auch in die Menschen und Tiere. Ein totes Tier oder eine abgestorbene Pflanze kann kein C14 mehr aufnehmen. Das C14, welches in toten Lebewesen vorhanden ist, zerfällt gleichmäßig und sendet dabei radioaktive Strahlen aus (als wäre eine radioaktive Uhr in seinem Inneren). Diese Strahlen können mit einem Zählrohr (das Geiger erfand) gemessen werden. Die radioaktiven Strahlen verringern sich in dem organischen Objekt alle 5570 Jahre um die Hälfte (die sogenannte Halbwertzeit). Man kann mit diesem Geigerzähler messen,, wie alt z. B. ein Fossil oder ein altes Stück Holz ist. Mit dieser Methode lassen sich Fossilien bestimmen, die bis zu Jahre alt sind. Beispiel für Zerfall und Altersbestimmung: stimmu In einem lebenden Tier zerfallen pro Minute in jedem Gramm seines Kohlenstoffgehalts s 15,3 radioaktive Kohlenstoffatome. Aufgabe 1: Wenn ihr ein Fossil gefunden en hättet und hättet beim Messen festgestellt, es zerfällt nur die Hälfte vom oberen Wert, also 15,3 : 2 = Atome pro Gramm m Kohlenstoff pro Minute, so wären seit dem Tod des Lebewesens 5570 Jahre vergangen. Nach weiteren 5570 Jahren ist nur noch die Hälfte der Hälfte zu messen, es sind also 15,3 : 2 : 2 = Atome pro Gramm Kohlenstoff pro Minute vorhanden. Aufgabe 2: Welche Vorteile hat diese Methode der Altersbestimmung? Aufgabe 3: Beschreibe den Unterschied zwischen der relativen und der absoluten Datierung von fossilen Funden. 7

10 Station 5 sverlauf (1) INFORMATIONSBLATT Rekonstruktion des sverlaufs als Zeitspirale (nach Fossilien) 8

11 Station 12 5 sverlauf (2) AUFGABENBLATT 1: Rekonstruktion des sverlaufs als geologische Zeittafel Aufgabe: Unser Forscher hat seinen Text zur Zeittafel durcheinandergebracht. Helft ihm beim Ordnen. Schneidet die Textstreifen aus und klebt sie in der richtigen Reihenfolge auf DIN-A4-Blätter. Tipp: Hilfe findet ihr auf dem Informationsblatt in der Zeitspirale und durch das Lösungswort. Vor 3 ½ Milliarden Jahren entwickelten sich Zellen mit Chlorophyll, die Sonnenenergie aufnehmen und Sauerstoff abgeben konnten. Eine Ozonschicht entstand. N Im Devon gab es riesige Pflanzen, Insekten, en, Gliederfüßer, Spinnen, frühe Lurche, den Ichthyostega usw. Unter den Fischen befand sich ein Quastenflosser, der Luft atmen konnte, nte, fleischige Brustflossen und knöcherne Gelenke hatte. Y Im Ordovicium tauchten die ersten Fische (kieferlose Panzerfische) als erste Wirbeltiere re auf. Sie besaßen eine knorpelige, in Segmente aufgeteilte Wirbelsäule. N Die Erde entstand als Teil unseres s Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren als Feuerball. S Im Präkambrium, vor 1 ½ Milliarden Jahren, folgten Einzeller mit einem Kern (trägt Erbanlagen). Es trennten sich Pflanzen- und Tierreich (Tiere wurden mobil). Vor 4 Milliarden Jahren bildete sich die Erdkruste, sie war mit Wasser bedeckt. Erste Bakterien und Einzeller ohne Zellkern entstanden. Im Karbon, in einem warmen, regenreichen Klima, entwickelten sich belaub te Pflanzen, 1 ½ Meter große fliegende Insekten, große Libellen, kleine Blatt läuse und Heuschrecken. Zu diesem üppigen Nahrungsangebot stellten sich Amphibien mit 4 Füßen ein. Auf dem Festland entstanden erste Reptilien. N O S 9

12 Station 5 sverlauf (3) AUFGABENBLATT 2: Rekonstruktion des sverlaufs als geologische Zeittafel In Trias, Jura und Kreide herrschten die Saurier (Warmblüter). Die ersten Säugetiere traten auf (rattengroß). Vom Jura an teilte sich das Festland in 2 Teile, mit dem Meer Thetys in der Mitte. Das Klima war warm. E 435 Millionen Jahre vor unserer Zeit, im Silur, bestand die Erde noch aus einem einzigen großen Urkontinent (Pangäa). S Im Perm entwickelten sich die Reptilien und Amphibien weiter zu Salamandern, Schlangen (noch mit Füßen), Kröten und Schildkröten (Kaltblüter). T Im Tertiär und Quartär entstanden zunächst Vögel, weitere Insekten, Schlangen ohne Füße, dann Primaten, Menschenaffen, die Gattung Homo, der Homo Sapiens, dazu Höhlenbären, Mammut, Nashorn, Wisent, Rentier, Schneehase, Eisfuchs und Hirsch. Eiszeiten kamen und Zwischeneiszeiten i setzten ein. M Während des Kambriums vor Millionen n Jahren bildeten sich Zellverbän- de, Korallen, mobile Seeanemonen nen und Quallen. Es entstanden wirbellose Tierarten en mit Schalen, Stacheln und Panzern (Außenskelett), Gliederfüßer und Trilobiten. E Schneidet auch die Heuschrecke aus und klebt sie in der Zeitspirale in die richtige Zeit ein. Wenn ihr den Text (siehe Aufgabenblatt 1) aufmerksam gelesen habt, dürfte das kein Problem sein. EUER LÖSUNGSWORT 10

13 Station 6 stheorien (1) Die Theorie von Lamarck Jean-Baptiste de Lamarck ( ) erklärte 1809 die Veränderung der Arten durch eine Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen. Durch den Gebrauch oder Nichtgebrauch von Organen verändern sich die Lebensweisen eines Individuums. Diese veränderten Eigenschaften werden an die Nachkommen vererbt. Lamarck erklärte seine Theorie mithilfe der Hälse von Giraffen. Damit die Giraffen ihr Überleben sichern konnten, mussten sie ihre Hälse immer höher strecken, um an die weiter oben gelegenen Blätter in den Baumkronen zu gelangen. Dadurch wurden diese immer länger. Die Theorie von Darwin Charles Darwin ( ) ging in seiner stheorie von einer Entstehung der Arten durch natürliche Selektion aus. Er veröffentlichte 1859 sein Buch Über die Entstehung der Arten. In diesem schilderte er, dass Nachkommen nicht immer die gleichen Eigenschaften und Merkmale haben, da durch Mutationen bestimmte Unterschiede entstehen. en. Diese e können sowohl von Vor- als auch von Nachteil für die Art sein. Darwin war der Ansicht, dass nur die Arten überlebten, die am besten an die jeweiligen Umweltbedingungen angepasst waren. Laut Darwins Theorie haben Giraffen unterschiedlich hlange Hälse. Die Giraffen mit den kürzeren Hälsen erreichen weniger Blätter in den Baumkronen und sterben früher. Langhalsige Giraffen erreichen en mehr Blätter und pflanzen sich dadurch öfter fort. Sie sind somit besser an die Umweltbedingungen angepasst und haben daher höhere Überlebenschancen. Diese Tatsache ache bezeichnet et man auch als Survival of the Fittest. Die Nachkommen dieser Giraffen werden auch unterschiedlich h lange Hälse haben, wobei sie insgesamt länger sein werden als die der kurzhalsigen Giraffen. Dadurch verändert sich die Länge der Giraffenhälse über viele Generationen. a) b) 11

14 Station 6 stheorien (2) Aufgabe 1: Lies den Text durch und schaue dir die Abbildungen an. Beschreibe die beiden Abbildungen und ordne sie mithilfe des Textes den sforschern zu. Aufgabe 2: Beschreibe, wie nach den Theorien von Lamarck und Darwin die der Giraffen weitergehen könnte. Aufgabe 3: Auf einer Insel, auf der es sehr stürmisch ist, gibt es nur flügellose Insekten. Erkläre die Entstehung der Insekten mithilfe ilfe der stheorie von Lamarck und Darwin. 12

15 Station 7 Archäopteryx ein Urvogel? (1) Ergebnisbericht der Forscher Es war ein sehr merkwürdiges Tier, nur wenig größer als eine Krähe. Sein knöcherner Schwanz war mit Federn bedeckt, ebenso die Arme und Beine. Sein Gebiss hatte Zähne wie ein Reptil, der Kopf war aber eher vogelähnlich. Die 3 langen Finger mit Krallen ähnelten einem Reptil. In den Büchern war er als Archäopteryx verzeichnet von 2-beinigen Raubsauriern abstammend. Sein Alter wurde mit 120 bis 150 Millionen Jahren angegeben. Archäopteryx hatte hohle Knochen und er lebte als Laufvogel, der allerdings auch in der Lage war, kurze Strecken zu fliegen. Seine Brustmuskulatur war wenig entwickelt und er rbesaß eine Wirbelsäule mit nicht verwachsenen Bauchrippen und Wirbeln. Aufgabe 1: Archäopteryx weist Merkmale von Vögeln und Reptilien (Sauriern) auf. Vergleiche sein Skelett mit tdem von Vögeln und Reptilien. Notiere Gemeinsamkeiten mkeite und Unterschiede. 13

16 Station 7 Archäopteryx ein Urvogel? (2) Aufgabe 2: Wieso bezeichnet man Archäopteryx auch als Mosaikform oder Brückentier? Was könnte mit dem Begriff gemeint sein? Aufgabe 3: Kennst du weitere Mosaikformen? Aufgabe 4: Archäopteryx war wahrscheinlich kein sehr guter Flieger. Woran könnte das gelegen haben? Aufgabe 5: Forscher vermuten, dass die Federn von Vögeln zunächst nur zum Schutz vor Kälte dienten und sich erst im Laufe der Zeit zu Flughilfen entwickelten. Erklär dies. 14

17 Station 8 Sind die Tiere miteinander verwandt? (1) Bauplan Wirbeltiere Oberarm (gelb) Speiche (blau) Elle (blau) Handwurzelknochen (rot) Mittelhandknochen (grün) Fingerknochen (schwarz) Aufgabe 1: Malt die Knochen der Vordergliedmaßen im Bauplan von Wirbeltieren en in den angegebenen Farben an. Aufgabe 2: Malt die Knochen der Vordergliedmaßen der angegebenen n Lebewesen in den Farben von Aufgabe 1 an. Arm des Menschen Flosse einer Schildkröte Flosse des Delphins Grabbein des Maulwurfs 15

18 Station 8 Sind die Tiere miteinander verwandt? (2) Aufgabe 3: Beschreibt die Besonderheiten der Gliedmaßen in Aufgabe 2 im Vergleich zum Oberarm des Menschen und nennt die Funktionen, die sie besitzen. Aufgabe 4: Wie haben sich die Gliedmaßen der Tiere den verschiedenen Lebensbedingungen i angepasst? Information: Wenn die Vordergliedmaßen von verschiedenen Wirbeltieren den gleichen Grundbauplan haben, sagt man, es sind homologe Organe. Sie stammen von den gleichen Vorfahren ab. Weil sie sich aber ihren unterschiedlichen Lebensbedingungen angepasst haben, können sie mit ihren Vordergliedmaßen ganz verschiedene Funktionen erfüllen, z. B. schwimmen oder graben. Diese Entwicklungsreihe ist auch ein Beweis für die. 16

19 Station 9 Gliedmaßen Aufgabe 1: Welchen Bauplan zeigen die Flügel? Gibt es Gemeinsamkeiten oder Unterschiede? Flügel eines Vogels und eines Insekts Vogelflügel Schmetterlingsflügel Aufgabe 2: Welchen Bauplan zeigen die Grabbeine? Gibt es Gemeinsamkeiten und Unterschiede? Für was nutzen die Tiere ihre Grabbeine? Grabbein eines Säugetiers und eines Insekts Maulwurf Maulwurfsgrille Aufgabe 3: Sind alle Tiere, die fliegen oder graben, gleicher Abstammung? Warum bzw. warum nicht? Aufgabe 4: Erklärt den Begriff analoge Organe mithilfe eures neu erworbenen Wissens. 17

20 Station 10 srätsel Aufgabe: Löst folgendes Rätsel. Die Buchstaben in der Mitte ergeben das Lösungswort (ä = ae) ein halb vogel-, halb reptilartiges Lebewesen 2. Er schrieb das Buch Über die Entstehung der Arten. 3. Die Erdzeit, die vor dem Karbon kam. 4. Trias, Jura, Kreide e nennt man auch geologische 5. Eine Art der Altersbestimmung ist die mithilfe von 6. Ein versteinertes ertes ehemaliges Lebewesen ist ein 7. Ein Tier, das man auch als lebendes Fossil bezeichnen kann. 8. ein Saurier aus dem Jura 9. So bezeichnet man Gliedmaßen, wenn sie gleicher Abstammung sind; sie sind dann 10. Zu dieser Zeit gab es erstmalig keine Saurier mehr. 11. ein Saurier aus dem Trias 12. Archäopteryx wird auch als bezeichnet. 18

21 Station 11 des Menschen (1) INFORMATIONSBLATT Einordnung der Schädel der Frühmenschen in die jeweilige Zeit ihres Erscheinens Beginn vor Mio. Jahren 0 Neandertaler Cro-Magnon- Mensch Gegenwartsmensch J. Homo sapiens 1 Mio. 2 Mio. Homo erectus Homo habilis 3 Mio. 4 Mio. 5 Mio. Australopithecus anamensis Australopithecus afarensis (Lucy) 19

22 Station 11 des Menschen (2) Der Lehrer C. Fuhlrott fand 1856 den ersten sogenannten Neandertaler im Neandertal bei Düsseldorf und wurde ausgelacht, weil er die Behauptung aufstellte, dieser sei ein Vorfahre des Menschen. Seitdem hat man vermehrt Spuren von Frühmenschen gefunden und kann den Fund in eine Entwicklungsreihe einordnen. Lange galt der 1974 in Ostafrika entdeckte sogenannte Australopithecus afarensis, ein weibliches Wesen, das man Lucy nannte, mit 3,7 Millionen Jahren als der älteste Urmensch. Diese Frühmenschen lebten vor 3,7 bis 2,8 Millionen Jahren fand man einen noch älteren, (4,3 bis 3,9) Millionen Jahre alten Menschentyp in Kenia, den Australopithecus anamensis, ein noch sehr primitives menschliches Wesen, das aber schon aufrecht gehen konnte, weil es sich vom Wald in die Steppe hin orientieren musste. Die älteste echte Menschenart, die man fand, war der Homo habilis (der leichte Mensch). Dieser lebte vor 2,5 bis 1,5 Millionen Jahren in Süd- und Ostafrika. Der Homo erectus (der aufrechte Mensch) lebte vor 1,8 Millionen bis Jahren wiederum in Südund Ostafrika. Er machte sich von dort aus auf den Weg nach Asien. Der Homo sapiens (der kluge Mensch) hatte auch von Afrika aus die Erde besiedelt. Er hatte ein größeres Hirnvolumen und lebte e vor bis Jahren. Die Art Homo o sapiens Neandertaler entwickelte sich vor etwa bis Jahren, war 1,60 m groß und 80 kg schwer. Die Homo o sapiens Cro-Magnon-Menschen lebten en vor bis Jahren. Sie besiedelten Höhlen, gebrauchten das Feuer, benutzten n Steinwerkzeuge euge und stellten Kunstwerke her (Höhlenmalerei). Der Cro-Magnon-Mensch ähnelt bereits dem heutigen en Menschen. Danach kam schon der Homo sapiens sapiens, unser Mensch. Er hat das am weitesten vorspringende Kinn. Aufgabe: Lies dir den Informationstext zu den verschiedenen Vorfahren des Menschen durch und notiere dir in der Zeitleiste eiste die Besonderheiten der jeweiligen Art. Mache dir ggf. Notizen. 20

23 Station 12 Schädelvergleich Der Sohn eines Professors wollte seinem Vater helfen, hat jedoch leider beim Ordnen die Schädel durcheinandergebracht. Aufgabe 1: Schneidet die Schädel aus und klebt sie an die richtige Stelle über die Tabelle. Tipp: Hilfe bietet Station 11. Aufgabe 2: Vergleicht die Schädel genau und kreuzt an, welche Aussagen zutreffend sind. Vergleich Australopithecus thecus Neandertaler Cro-Magnon- Mensch Gegenwarts-enwmensch Schädeldecke flach gewölbt Kiefer vorstehend zurückgehend Backenzähne groß klein Aufgabe 3: Beschreibt anhand der Schädel die Entwicklung bis zum heutigen Menschen in euren Heften. 21

24 Station 13 Vergleich zwischen Schimpanse und Mensch Schimpanse Frühmensch heutiger Mensch Aufgabe 1: Ein Forscher verglich die 3 Schädel und stellte einige Unterschiede fest. Schreibt in euren Heften auf, welche das sind. Aufgabe 2: Tragt die passenden Nummern in die Tabelle ein. Beschreibt eurem em Partner anschließend die Unterschiede und schreibt auch diese in die Tabelle. Mensch Menschen- affe Halswirbelsäule Gang Hand Handhaltung (Griff) Fuß Beckenknochen noche Halswirbelsäule Gang Hand Handhaltung altung (Griff) Fuß Beckenknochen 7 Aufgabe 3: Warum stimmt die Aussage, dass der Mensch vom Affen abstammt, so nicht? Beantwortet die Frage in euren Heften

25 Station 14 Vorfahren von Menschen und Affe? Information: Aufgrund von Genanalysen konnte man frühere und heutige Funde genau entschlüsseln. Demnach unterscheidet sich der Mensch in 202 Positionen der DNS-Sequenzen von denen des Neandertalers, und er unterscheidet sich in Positionen der DNS-Sequenzen von denen des Schimpansen. Anhand genetischer Daten zeichnete man einen solch verzweigten Stammbaum auf. Die Linie des Menschen trennt sich deutlich vor ca. 5,5 Millionen Jahren. Orang-Utan Gorilla Bonobo Schimpanse 2,5 Mio. 7,5 Mio. 5,5 Mio. 4,3 3,7 14 Mio. 2,5 1, Mensch woher? Aufgabe: Tragt die Buchstaben für die einzelnen Frühmenschentypen in die Skizze oben hinter die entsprechende Jahreszahl ein. Tipp: Hilfe bietet Station 11. A) Neandertaler D) Homo erectus G) Homo sapiens sapiens B) Homo sapiens E) Australopithecus anamensis H) Australopithecus afarensis Wer aber ist der unbekannte Vorfahr? C) Cro-Magnon-Mensch F) Homo habilis Vielleicht führt Ida, ein 47 Millionen Jahre altes Fossil aus der Grube Messel, zu den Wurzeln des menschlichen Stammbaums. Es gehört zu den Trockennasen, genauer gesagt ist es ein Trockennasen-Primat. Der Daumen ist von den anderen Fingern deutlich getrennt, er liegt seitlich wie beim Menschen, aber Ida hat einen Schwanz. 23

26 Station 1: Die der Arten Seite Aufgabe 2: Die Gesteinsschichten spiegeln unterschiedliche Zeiten wider. Da es von den äußeren Bedingungen, wie z. B. dem Vorkommen von Tieren, abhängig war, ob Fossilien entstehen oder nicht, sind die Funde sehr unterschiedlich. Aufgabe 3: Da für die Fossilisation Schlamm notwendig ist, findet man mehr Fossilien, die ursprünglich im Wasser gelebt haben. Lösungen: Station 2: Fossilien selbst herstellen Seite Aufgabe 2: Der Versuch stellt eine Versteinerung dar. Station 3: Die relative Altersbestimmung mithilfe von Leitfossilien Seite / 6 Aufgabe 1: Jura, Kreide Aufgabe 2: Die Messung ist nicht genau, da man Leitfossilien in mehreren geologischen Zeiträumen findet. Allerdings ist es eine e einfache Methode, um bestimmte Fossilien einer geologischen Zeit zuzuordnen. zuordnen. Aufgabe 3: Ein Nautilus sieht den ursprünglichen Ammoniten sehr ähnlich, daher kann man ihn als lebendes endes Fossil bezeichnen. Aufgabe 4: Da die Tentakel nicht aus Kalk o. Ä. bestehen, en, werden sie wahrscheinlich dem Prozess der Fossilisation nicht standgehalten n haben. Man kann also durchaus vermuten, dass Ammoniten auch Arme hatten, ten, um z. B. Nahrung aufzunehmen. Station 4: Altersbestimmung stimm durch die Radiokarbonmethode Seite Aufgabe 1: 15,3 : 2 = 765 7,65 Atome; 15,3 : 2 : 2 = 3,825 Atome Aufgabe 2: Es ist eine absolute Zeitmessung, sie ist genau. Aufgabe 3: Die Namen der Altersbestimmungen liefern bereits einen wichtigen Hinweis. Die relative Datierung kann nur als ein Anhaltspunkt für eine Datierung von fossilen Funden verstanden werden. Will man einen Fund tatsächlich datieren, muss man sich der Radiokarbonmethode bedienen. Diese liefert exakte Altershinweise. Sie ist aber teurer und aufwendiger. Station 5: sverlauf Lösungswort: Sonnensystem Heuschrecke im Karbon Seite 24

27 Station 6: stheorien Seite / Aufgabe 1: a = Lamarck; b = Darwin Aufgabe 2: Je nachdem, wie sich die Bäume als Nahrungsquelle für die Giraffen entwickeln, verändert sich auch die Giraffenpopulation. Werden die Bäume kleiner, müssen die Giraffen nach Lamarck ihre Hälse nicht mehr so strecken und diese werden wieder kürzer. Bei Darwin gäbe es mehrere Möglichkeiten. Es könnten sowohl die kleineren als auch die größeren Giraffen überleben (wobei deren Population dann ggf. noch von anderen Bedingungen abhängig wäre). Aufgabe 3: Lamarck: Alle Insekten mit Flügeln konnten dem Wind nicht standhalten und sind so nicht mehr auf der Insel bzw. die Flügel wurden nicht gebraucht, da sie sich mit dem Wind fortbewegen können. Darwin: Die flügellosen Insekten sind besser an die Umweltbedingungen angepasst und vermehren sich dadurch öfter. Lösungen: Station 7: Archäopteryx ein Urvogel? Seite / Aufgabe 1: Vogelmerkmale: Federn, Vogelkopf, Vogelflügel, Vogelbecken, Beine wie ein Vogel Reptilmerkmale: Kiefer mit Zähnen, 3 Finger mit Krallen, eine lange Schwanzwirbelsäule Aufgabe 2: Weil er sowohl Vogel- als auch noch Reptilmerkmale besitzt. Aufgabe 3: Beispielsweise das Schnabeltier, es steht zwischen Reptil und Säuger. Aufgabe 4: Er hatte zwar zum Teil hohle Knochen, doch er war insgesamt zu schwer zum Fliegen. Außerdem ist das bei den Vögeln gut ausgebildete ete Brustbein zu klein. Vögle haben zur zusätzlichen Gewichtsreduzierung auch keinen bezahnten Kiefer wie der Archäopteryx. Aufgabe 5: Dies hat wahrscheinlich etwas mit den Zeiten en zu tun, in denen die Vögel lebten. So war es während einer Eiszeit zunächst nur wichtig, dass sich die Vögel vor der Kälte schützen konnten. Station 8: Sind die Tiere miteinander nde verwandt? Seite / Aufgabe 3 + 4: Mensch: Aufrechter Gang, Hände werden frei, um Gegenstände zu greifen sowie Werk- zeuge herzustellen und zu benutzen. Schildkröte: Für das Leben im Wasser haben sich Flossen herausgebildet. Ober- und Unterarmknochen sind verkürzt. Mit den Flossen kann sie sich zur Eiablage auch auf dem Land fortbewegen. Delfin: Schwimmflossen, kurzer Ober- und Unterarmknochen, zum Teil mehr als 3 Fingerknochen, sehr gut zum Schwimmen geeignet. Maulwurf: An das Leben unter der Erde sehr gut angepasst. Kurze Oberarmknochen und breite Grabschaufeln ermöglichen ihm ein schnelles Graben von Gängen und Höhlen. Alle 4 Lebewesen haben den gleichen Knochenaufbau, nur dem jeweiligen Lebensraum angepasst. Sie können so besser unterschiedliche Aufgaben erfüllen. 25

28 Station 9: Gliedmaßen Seite Aufgabe 1: Die Flügel zeigen einen ähnlichen Bauplan, aber nicht den gleichen. Beim Schmetterling kann man keine typischen Wirbeltierextremitäten erkennen. Aufgabe 2: Die Baupläne der Grabbeine ähneln sich, sie haben aber einen anderen Aufbau. Die Tiere nutzen die Beine, um zu graben, damit dienen sie dem gleichen Zweck. Aufgabe 3: Nein, denn ähnliche Gliedmaßen mit gleicher Funktion deuten nicht auf die gleiche Abstammung hin. Aufgabe 4: Analog in diesem Zusammenhang bedeutet, dass z. B. Gliedmaßen trotz derselben Funktion verschiedene Grundbaupläne haben können. Lösungen: Station 10: srätsel Seite Lösungswort: Erdzeitalter 1. Archaeopteryx 4. Zeiten 7. Nautilus 10. Tertiaer 2. Darwin 5. Leitfossilien 8. Allosaurus 11. Plateosaurus us 3. Devon 6. Fossil 9. homolog 12. Urvogel Station 12: Schädelvergleich Seite Aufgabe 1 + 2: Vergleich Australopithecus Neandertaler Cro-Magnon- Mensch Gegenwartsmensch Schädeldecke flach gewölbt Kiefer vorstehend zurückgehend Backenzähne groß klein Aufgabe 3: Der Schädel des Gegenwartsmenschen ist etwas gewölbt und der Kiefer ist zurückgehend. Außerdem haben sich die Backenzähne verkleinert. Lösungen: 26

29 Station 13: Vergleich zwischen Schimpanse und Mensch Seite Aufgabe 1: Der Schimpanse hat einen flachen, kleinen Schädel, eine fliehende Stirn und der Unterkiefer steht weit vor. Das Gebiss ist kräftig und mit Reißzähnen ausgestattet. Der Frühmensch hat einen größeren Hinterkopf und einen größeren Schädel. Der Unterkiefer ist kleiner und besitzt keine Reißzähne, aber kräftige Backenzähne. Der heutige Mensch hat eine hohe Stirn und einen sehr großen Hinterkopf. Er hat den schmalsten Kiefer und die Backenzähne sind nicht mehr so stark ausgebildet. Aufgabe 2: Mensch Halswirbelsäule 9 gerade Lösungen: Menschenaffe Gang 5 aufrecht Hand 10 Greifhand Handhaltung (Griff) 6 Pinzettengriff Fuß 8 Lauffuß Beckenknochen 11 stabil und für den aufrechten Gang geeignet Halswirbelsäule 7 schräg Gang 4 gebückt auf allen Vieren Hand 1 zum Hangeln lange Finger Handhaltung (Griff) 3 Klammergriff Fuß 2 zum Hangeln geeignet gn Beckenknochen 12 schmal und langgezogen n Aufgabe 3: Zwischen Menschen und Affen gibt es viele Ähnlichkeiten im Körperbau und auch hinsichtlich des genetischen Materials. Es gibt aber auch eine Reihe von Unterschie- den. Der Schimpanse hat sich an seine Lebensweise enswe e perfekt ekt angepasst. Jedoch stimmt es nicht, dass die Eigenschaften des Schimpansen, die auch den Menschen auszeichnen, ursprünglich alle vom Schimpansen übernommen men und quasi durch den Menschen abgewandelt wurden. Die Entwicklung des Menschen verlief zudem nicht kontinuierlich, wie sich durch Fossilfunde belegen lässt. Der aufrechte Gang entstand schon sehr früh, die Entwicklung des Gehirns folgte erst später. Station 14: Vorfahren von Menschen und Affe? Seite E = 4,3 H = 3,7 F = 2,5 D = 1,8 B = A = C = G = 0 27

30 Impressum 2015 Auer Verlag AAP Lehrerfachverlage age GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Die AAP Lehrerfachverlage GmbH kann für die Inhalte externer Sites, die sie mittels eines Links oder sonstiger Hinweise erreichen, keine Verantwortung übernehmen. Ferner haftet die AAP Lehrerfachverlage GmbH nicht für direkte oder indirekte Schäden (inkl. entgangener Gewinne), die auf Informationen zurückgeführt werden können, die auf diesen externen Websites stehen. Autor: Manuela Giar Illustrationen: Corina Beurenmeister, Steffen Jähde, Inge Wittig