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29.7: Die Evolution der Primaten - Biologie

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Fähigkeiten zum Entwickeln

  • Beschreiben Sie die abgeleiteten Merkmale, die Primaten von anderen Tieren unterscheiden
  • Erklären Sie, warum Wissenschaftler Schwierigkeiten haben, die wahren Abstammungslinien von Hominiden zu bestimmen

Zu den Ordnungsprimaten der Klasse Mammalia gehören Lemuren, Kobolde, Affen, Affen und Menschen. Ihre Größe reicht vom Mausmaki mit 30 Gramm bis zum Berggorilla mit 200 Kilogramm. Die Eigenschaften und Evolution von Primaten sind für uns von besonderem Interesse, da sie es uns ermöglichen, die Evolution unserer eigenen Spezies zu verstehen.

Eigenschaften von Primaten

Alle Primatenarten besitzen Anpassungen zum Klettern auf Bäume, da sie alle von Baumbewohnern abstammen. Dieses baumbewohnende Erbe von Primaten hat zu Händen und Füßen geführt, die für die Brachiation oder das Klettern und Schwingen durch Bäume geeignet sind. Diese Anpassungen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: 1) ein rotierendes Schultergelenk, 2) einen großen Zeh, der weit von den anderen Zehen getrennt ist, und Daumen, die weit von den Fingern getrennt sind (außer beim Menschen), die das Greifen von Ästen ermöglichen, 3) stereoskopisches Sehen, zwei überlappende Sichtfelder der Augen, die die Wahrnehmung von Tiefe und Entfernungsmessung ermöglichen. Andere Merkmale von Primaten sind Gehirne, die größer sind als die der meisten anderen Säugetiere, Krallen, die zu abgeflachten Nägeln modifiziert wurden, typischerweise nur ein Nachwuchs pro Schwangerschaft, und ein Trend, den Körper aufrecht zu halten.

Ordensprimaten sind in zwei Gruppen unterteilt: Halbaffen und Anthropoiden. Zu den Halbaffen zählen die Buschbabys Afrikas, die Lemuren Madagaskars und die Loris, Pottos und Koboldmakis in Südostasien. Anthropoiden umfassen Affen, Affen und Menschen. Im Allgemeinen neigen Halbaffen dazu, nachtaktiv zu sein (im Gegensatz zu tagaktiven Anthropoiden) und weisen eine geringere Größe und ein kleineres Gehirn auf als Anthropoiden.

Evolution der Primaten

Die ersten Primaten-ähnlichen Säugetiere werden als Proto-Primaten bezeichnet. Sie ähnelten in Größe und Aussehen in etwa Eichhörnchen und Spitzmäusen. Der vorhandene Fossiliennachweis (meist aus Nordafrika) ist sehr fragmentiert. Diese Proto-Primaten bleiben weitgehend mysteriöse Kreaturen, bis weitere fossile Beweise verfügbar sind. Das älteste bekannte Primaten-ähnliche Säugetier mit einem relativ robusten Fossilienbestand ist Plesiadapis (obwohl einige Forscher dem nicht zustimmen Plesiadapis war ein Protoprimat). Fossilien dieses Primaten wurden vor ungefähr 55 Millionen Jahren datiert. Plesiadapiforms waren Proto-Primaten, die einige Merkmale der Zähne und des Skeletts mit echten Primaten gemeinsam hatten. Sie wurden im Känozoikum in Nordamerika und Europa gefunden und starben am Ende des Eozäns aus.

Die ersten echten Primaten wurden im Eozän in Nordamerika, Europa, Asien und Afrika gefunden. Diese frühen Primaten ähnelten heutigen Halbaffen wie Lemuren. Evolutionäre Veränderungen setzten sich bei diesen frühen Primaten fort, wobei größere Gehirne und Augen und kleinere Schnauzen der Trend waren. Am Ende des Eozäns starben viele der frühen Halbaffenarten entweder aufgrund kühlerer Temperaturen oder der Konkurrenz durch die ersten Affen aus.

Anthropoide Affen entwickelten sich während des Oligozäns aus Halbaffen. Vor 40 Millionen Jahren deuten Beweise darauf hin, dass Affen in der Neuen Welt (Südamerika) und der Alten Welt (Afrika und Asien) präsent waren. Neuweltaffen werden auch Platyrrhini genannt – ein Hinweis auf ihre breiten Nasen (Abbildung(PageIndex{1})). Affen der Alten Welt werden Catarrhini genannt – ein Hinweis auf ihre schmalen Nasen. Über die Ursprünge der Neuweltaffen herrscht noch einiges an Unsicherheit. Als die Platyrhine aufkamen, waren die Kontinente Südamerika und Afrika auseinandergedriftet. Daher wird angenommen, dass Affen in der Alten Welt entstanden sind und die Neue Welt entweder durch Treiben auf Flößen oder durch Überqueren von Landbrücken erreicht haben. Aufgrund dieser reproduktiven Isolation durchliefen Neuweltaffen und Altweltaffen über Millionen von Jahren getrennte adaptive Strahlungen. Die Affen der Neuen Welt sind alle baumbewohnend, während die Affen der Alten Welt baum- und bodenbewohnende Arten umfassen.

Affen entwickelten sich vor etwa 25 Millionen Jahren aus den Katarrhen in Afrika auf halbem Weg des Känozoikums. Affen sind im Allgemeinen größer als Affen und besitzen keinen Schwanz. Alle Affen sind in der Lage, sich durch Bäume zu bewegen, obwohl viele Arten die meiste Zeit am Boden verbringen. Menschenaffen sind intelligenter als Affen und haben im Verhältnis zur Körpergröße ein relativ größeres Gehirn. Die Affen werden in zwei Gruppen eingeteilt. Die kleinen Affen umfassen die Familie Hylobatidae, einschließlich Gibbons und Siamangs. Zu den Menschenaffen gehören die Gattungen Pfanne (Schimpansen und Bonobos) (Abbildung (PageIndex{2})a), Gorilla (Gorillas), Pongo (Orang-Utans) und Homo (Menschen) (Abbildung (PageIndex{2})b). Die sehr baumbewohnenden Gibbons sind kleiner als die Menschenaffen; sie haben einen geringen Sexualdimorphismus (d. h. die Geschlechter unterscheiden sich nicht wesentlich in der Größe); und sie haben relativ längere Arme, die zum Schwingen durch Bäume verwendet werden.

Menschliche Evolution

Zur Familie der Hominidae der Ordnung Primaten gehören die Hominoiden: die Menschenaffen (Abbildung (PageIndex{3})). Beweise aus dem Fossilienbestand und einem Vergleich der DNA von Mensch und Schimpanse deuten darauf hin, dass Menschen und Schimpansen vor etwa 6 Millionen Jahren von einem gemeinsamen Vorfahren der Hominoiden abwichen. Mehrere Arten haben sich aus dem evolutionären Zweig entwickelt, der den Menschen einschließt, obwohl unsere Spezies das einzige überlebende Mitglied ist. Der Begriff Hominin wird verwendet, um sich auf die Arten zu beziehen, die sich nach dieser Aufspaltung der Primatenlinie entwickelt haben, und bezeichnet damit Arten, die näher mit dem Menschen als mit Schimpansen verwandt sind. Hominine waren überwiegend zweibeinig und umfassen die Gruppen, die wahrscheinlich unsere Spezies hervorgebracht haben – einschließlich Australopithecus, Homo habilis, und Homo erectus– und jene nicht-vorfahrenden Gruppen, die als „Cousins“ des modernen Menschen angesehen werden können, wie zum Beispiel Neandertaler. Es ist schwierig, die wahren Abstammungslinien von Homininen zu bestimmen. In den vergangenen Jahren, als relativ wenige Hominin-Fossilien geborgen wurden, glaubten einige Wissenschaftler, dass die Reihenfolge, vom ältesten zum jüngsten, den Verlauf der Evolution von den frühen Homininen zum modernen Menschen zeigen würde. In den letzten Jahren wurden jedoch viele neue Fossilien gefunden, und es ist klar, dass oft mehr als eine Spezies gleichzeitig lebte und dass viele der gefundenen Fossilien (und benannten Arten) ausgestorbene Homininenarten darstellen und sind keine Vorfahren des modernen Menschen.

Sehr frühe Hominins

Drei Arten sehr früher Hominiden haben in den letzten Jahren Schlagzeilen gemacht. Der älteste von diesen, Sahelanthropus tchadensis, wurde vor fast 7 Millionen Jahren datiert. Es gibt ein einziges Exemplar dieser Gattung, einen Schädel, der im Tschad an der Oberfläche gefunden wurde. Das Fossil, das informell „Toumai“ genannt wird, ist ein Mosaik aus primitiven und weiterentwickelten Merkmalen, und es ist unklar, wie dieses Fossil mit dem Bild der molekularen Daten übereinstimmt, nämlich dass die Linie, die zu modernen Menschen und modernen Schimpansen führte, anscheinend etwa 6 Millionen teilte vor Jahren. Es wird zu dieser Zeit nicht angenommen, dass diese Art ein Vorfahre des modernen Menschen war.

Eine zweite, jüngere Art, Orrorin tugenensis, ist ebenfalls eine relativ neue Entdeckung, die im Jahr 2000 gefunden wurde. Es gibt mehrere Exemplare von Orrorin. Es ist nicht bekannt, ob Orrorin war ein menschlicher Vorfahre, aber diese Möglichkeit wurde nicht ausgeschlossen. Einige Funktionen von Orrorin sind denen des modernen Menschen ähnlicher als die Australopithen, obwohl Orrorin ist viel älter.

Eine dritte Gattung, Ardipithecus, wurde in den 1990er Jahren entdeckt, und die Wissenschaftler, die das erste Fossil entdeckten, fanden heraus, dass einige andere Wissenschaftler den Organismus nicht für einen Zweibeiner hielten (daher würde er nicht als Hominide angesehen). In den dazwischenliegenden Jahren wurden mehrere weitere Exemplare von Ardipithecus, klassifiziert als zwei verschiedene Arten, zeigte, dass der Organismus zweibeinig war. Auch hier ist der Status dieser Gattung als menschlicher Vorfahre ungewiss.

Frühe Hominins: Gattung Australopithecus

Australopithecus („südlicher Affe“) ist eine Gattung von Homininen, die sich vor etwa 4 Millionen Jahren in Ostafrika entwickelt hat und vor etwa 2 Millionen Jahren ausgestorben ist. Diese Gattung ist für uns von besonderem Interesse, da angenommen wird, dass unsere Gattung, Gattung Homo, entwickelt aus Australopithecus vor etwa 2 Millionen Jahren (nachdem wahrscheinlich einige Übergangszustände passiert sind). Australopithecus hatte eine Reihe von Eigenschaften, die den Menschenaffen ähnlicher waren als den modernen Menschen. Zum Beispiel war der Sexualdimorphismus übertriebener als bei modernen Menschen. Männchen waren bis zu 50 Prozent größer als Weibchen, ein Verhältnis, das dem bei modernen Gorillas und Orang-Utans ähnelt. Im Gegensatz dazu sind moderne Männer etwa 15 bis 20 Prozent größer als Frauen. Die Gehirngröße von Australopithecus im Verhältnis zu seiner Körpermasse war auch kleiner als bei modernen Menschen und ähnlicher wie bei den Menschenaffen. Ein wichtiges Merkmal, das Australopithecus mit dem modernen Menschen gemeinsam hatte, war die Zweibeinigkeit, obwohl dies wahrscheinlich ist Australopithecus verbrachte auch Zeit in Bäumen. Hominin-Fußabdrücke, ähnlich denen des modernen Menschen, wurden in Laetoli, Tansania, gefunden und vor 3,6 Millionen Jahren datiert. Sie zeigten, dass Hominins zur Zeit von Australopithecus gingen aufrecht.

Es gab eine Reihe von Australopithecus Arten, die oft als Australopithe. Australopithecus anamensis lebte vor etwa 4,2 Millionen Jahren. Mehr ist über eine andere frühe Art bekannt, Australopithecus afarensis, die vor 3,9 bis 2,9 Millionen Jahren lebte. Diese Art zeigt einen Trend in der menschlichen Evolution: die Verkleinerung von Gebiss und Kiefer. EIN. afarensis (Abbildung (PageIndex{4})) hatte im Vergleich zu Affen kleinere Eckzähne und Backenzähne, aber diese waren größer als die des modernen Menschen. Seine Gehirngröße betrug 380–450 Kubikzentimeter, ungefähr die Größe eines modernen Schimpansenhirns. Es hatte auch prognathische Kiefer, die relativ länger sind als die des modernen Menschen. Mitte der 1970er Jahre das Fossil eines erwachsenen Weibchens EIN. afarensis wurde in der Afar-Region Äthiopiens gefunden und vor 3,24 Millionen Jahren datiert (Abbildung (PageIndex{5})). Das Fossil, das informell "Lucy" genannt wird, ist von Bedeutung, da es das vollständigste gefundene Australopith-Fossil war, bei dem 40 Prozent des Skeletts gefunden wurden.

Australopithecus africanus lebte vor 2 bis 3 Millionen Jahren. Es hatte einen schlanken Körperbau und war zweibeinig, hatte aber robuste Armknochen und hatte wie andere frühe Hominiden möglicherweise viel Zeit in Bäumen verbracht. Sein Gehirn war größer als das von EIN. afarensis mit 500 Kubikzentimetern, was etwas weniger als ein Drittel der Größe des modernen menschlichen Gehirns ist. Zwei weitere Arten, Australopithecus bahrelghazali und Australopithecus garhi, wurden in den letzten Jahren in die Liste der Australopithen aufgenommen.

Eine Sackgasse: Gattung Paranthropus

Die Australopiths hatten einen relativ schlanken Körperbau und Zähne, die für weiche Nahrung geeignet waren. In den letzten Jahren wurden Fossilien von Hominiden eines anderen Körpertyps gefunden und vor etwa 2,5 Millionen Jahren datiert. Diese Hominiden der Gattung Paranthropus, waren relativ groß und hatten große Mahlzähne. Ihre Backenzähne zeigten starke Abnutzung, was darauf hindeutet, dass sie eine grobe und faserige vegetarische Ernährung im Gegensatz zur teilweise fleischfressenden Ernährung der Australopithen hatten. Paranthropus beinhaltet Paranthropus robust von Südafrika und Paranthropus aethiopicus und Paranthropus boisei von Ostafrika. Die Hominiden dieser Gattung starben vor mehr als 1 Million Jahren aus und gelten nicht als Vorfahren des modernen Menschen, sondern als Mitglieder eines evolutionären Zweigs des Homininbaums, der keine Nachkommen hinterließ.

Frühe Hominins: Gattung Homo

Die menschliche Gattung, Homo, erschien erstmals vor 2,5 bis 3 Millionen Jahren. Seit vielen Jahren Fossilien einer Art namens h. habilis waren die ältesten Exemplare der Gattung Homo, aber im Jahr 2010 wurde eine neue Art namens Homo gautengensis wurde entdeckt und ist möglicherweise älter. Im Vergleich zu EIN. Afrikaner, h. habilis hatte eine Reihe von Merkmalen, die dem modernen Menschen ähnlicher waren. h. habilis hatte einen Kiefer, der weniger prognathisch war als die Australopithen und ein größeres Gehirn von 600–750 Kubikzentimetern. Jedoch, h. habilis behielt einige Merkmale älterer Hominin-Arten, wie z. B. lange Arme. Der Name h. habilis bedeutet „handwerklicher Mann“, was eine Anspielung auf die gefundenen Steinwerkzeuge mit seinen Überresten ist.

Link zum Lernen

Besuchen Sie diese Website für ein Video über die Smithsonian-Paläontologin Briana Pobiner, die den Zusammenhang zwischen dem Fleischfressen der Homininen und evolutionären Trends erklärt.

h. erectus erschien vor etwa 1,8 Millionen Jahren (Abbildung (PageIndex{6})). Es wird angenommen, dass es aus Ostafrika stammt und die erste Hominin-Art war, die aus Afrika auswanderte. Fossilien von h. erectus wurden in Indien, China, Java und Europa gefunden und waren in der Vergangenheit als „Java Man“ oder „Peking Man“ bekannt. h. erectus hatte eine Reihe von Merkmalen, die dem modernen Menschen ähnlicher waren als denen von h. habilis. h. erectus war größer als frühere Homininen, erreichte eine Höhe von bis zu 1,85 Metern und ein Gewicht von bis zu 65 Kilogramm, was Größen ähnlich denen moderner Menschen sind. Der Grad des Geschlechtsdimorphismus war geringer als bei früheren Arten, wobei die Männchen 20 bis 30 Prozent größer waren als die Weibchen, was dem Größenunterschied unserer Art nahe kommt. h. erectus hatte mit 775–1.100 Kubikzentimetern ein größeres Gehirn als frühere Arten, was im Vergleich zu den 1.130–1.260 Kubikzentimetern in modernen menschlichen Gehirnen vergleicht. h. erectus hatte auch eine Nase mit nach unten gerichteten Nasenlöchern, ähnlich wie bei modernen Menschen, und nicht wie bei anderen Primaten nach vorne gerichtete Nasenlöcher. Längere, nach unten gerichtete Nasenlöcher ermöglichen die Erwärmung der kalten Luft, bevor sie in die Lunge eintritt, und könnten eine Anpassung an kältere Klimate gewesen sein. Artefakte mit Fossilien von gefunden h. erectus vermuten, dass es der erste Hominin war, der Feuer benutzte, jagte und eine Heimatbasis hatte. h. erectus Es wird allgemein angenommen, dass sie bis vor etwa 50.000 Jahren gelebt haben.

Menschen: Homo sapiens

Eine Reihe von Arten, die manchmal als archaisch bezeichnet werden Homo sapiens, anscheinend entwickelt aus h. erectus begann vor etwa 500.000 Jahren. Zu diesen Arten gehören Homo heidelbergensis, Homo rhodesiensis, und Homo neanderthalensis. Diese archaischen h. sapiens hatte eine Gehirngröße ähnlich der des modernen Menschen, durchschnittlich 1.200-1.400 Kubikzentimeter. Sie unterschieden sich von modernen Menschen durch einen dicken Schädel, einen markanten Brauenwulst und ein fliehendes Kinn. Einige dieser Arten überlebten bis vor 30.000–10.000 Jahren und überlappten sich mit dem modernen Menschen (Abbildung (PageIndex{7})).

Es gibt erhebliche Debatten über die Ursprünge des anatomisch modernen Menschen oder Homo sapiens sapiens. Wie vorhin besprochen, h. erectus in der ersten großen Migrationswelle vor etwa 1,5 Millionen Jahren aus Afrika nach Asien und Europa ausgewandert. Es wird angenommen, dass der moderne Mensch in Afrika aus h. erectus und wanderten vor etwa 100.000 Jahren in einer zweiten großen Migrationswelle aus Afrika aus. Dann ersetzte der moderne Mensch h. erectus Arten, die in der ersten Welle nach Asien und Europa eingewandert waren.

Diese evolutionäre Zeitachse wird durch molekulare Beweise gestützt. Ein Ansatz zur Erforschung der Ursprünge des modernen Menschen besteht darin, mitochondriale DNA (mtDNA) aus Populationen auf der ganzen Welt zu untersuchen. Da sich ein Fötus aus einem Ei entwickelt, das die Mitochondrien seiner Mutter enthält (die ihre eigene, nicht-nukleare DNA haben), wird mtDNA vollständig durch die mütterliche Linie weitergegeben. Mutationen in der mtDNA können nun verwendet werden, um den zeitlichen Verlauf der genetischen Divergenz abzuschätzen. Die resultierenden Beweise deuten darauf hin, dass alle modernen Menschen mtDNA von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt haben, der vor etwa 160.000 Jahren in Afrika lebte. Ein weiterer Ansatz zum molekularen Verständnis der menschlichen Evolution ist die Untersuchung des Y-Chromosoms, das vom Vater an den Sohn weitergegeben wird. Dieser Beweis legt nahe, dass alle Männer heute ein Y-Chromosom von einem Mann geerbt haben, der vor etwa 140.000 Jahren in Afrika lebte.

Zusammenfassung

Alle Primatenarten besitzen Anpassungen zum Klettern auf Bäume, da sie wahrscheinlich alle von Baumbewohnern abstammen, obwohl nicht alle Arten baumbewohnend sind. Andere Merkmale von Primaten sind Gehirne, die größer sind als die anderer Säugetiere, Krallen, die zu abgeflachten Nägeln modifiziert wurden, typischerweise nur ein Junges pro Schwangerschaft, stereoskopisches Sehen und ein Trend, den Körper aufrecht zu halten. Primaten werden in zwei Gruppen eingeteilt: Halbaffen und Anthropoiden. Affen entwickelten sich während des Oligozäns aus Halbaffen. Affen entwickelten sich während des Miozäns in Afrika aus Katarrhen. Affen werden in die kleinen Affen und die großen Affen unterteilt. Zu den Homininen gehören die Gruppen, die unsere Spezies hervorgebracht haben, wie zum Beispiel Australopithecus und h. erectus, und jene Gruppen, die als „Cousins“ des Menschen angesehen werden können, wie zum Beispiel Neandertaler. Fossile Beweise zeigen, dass Homininen zur Zeit von Australopithecus gingen aufrecht, der erste Beweis für zweibeinige Homininen. Eine Reihe von Arten, die manchmal als archaisch bezeichnet werden h. sapiens, entwickelt aus h. erectus vor etwa 500.000 Jahren. Es gibt erhebliche Debatten über die Ursprünge des anatomisch modernen Menschen oder h. sapiens sapiens.

Rezensionsfragen

Welches der folgenden ist nicht ein Anthropoide?

  1. Lemuren
  2. Affen
  3. Affen
  4. Menschen

EIN

Welche der folgenden gehört zu einer Gruppe, von der angenommen wird, dass sie ausgestorben ist und keine Nachkommen hinterlässt?

  1. Paranthropus robustus
  2. Australopithecus africanus
  3. Homo erectus
  4. Homo sapiens sapiens

EIN

Freie Antwort

Wie kam es zu archaischen Homo sapiens sich vom anatomisch modernen Menschen unterscheiden?

Archaisch Homo sapiens unterschied sich von modernen Menschen dadurch, dass er einen dicken Schädel und einen markanten Brauenwulst hatte und ein markantes Kinn fehlte.

Warum ist es so schwierig, die Abfolge der Vorfahren der Homininen zu bestimmen, die zur Moderne geführt haben? Homo sapiens?

Die unmittelbaren Vorfahren des Menschen waren Australopithecus. Alle Menschen der Vergangenheit und Gegenwart, zusammen mit den Australopithecinen, sind Homininen. Wir teilen die Anpassung daran, gewöhnlich zweibeinig zu sein. Die frühesten Australopithecinen haben sich sehr wahrscheinlich erst vor 5 Millionen Jahren entwickelt. Der Fossilienbestand von Primaten für diese entscheidende Übergangszeit, die zu Australopithecinen führte, ist noch lückenhaft und etwas verwirrend. Vor etwa 2,5 Millionen Jahren gab es mindestens zwei evolutionäre Homininlinien, die von frühen Australopithecinen abstammen.

Glossar

Anthropoid
Affen, Affen und Menschen
Australopithecus
Gattung von Homininen, die sich vor etwa 4 Millionen Jahren in Ostafrika entwickelt hat
Verzweigung
Bewegung durch Äste von Bäumen durch Aufhängung an den Armen
Catarrhini
Schar der Affen der Alten Welt
Gorilla
Gattung der Gorillas
Hominiden
Arten, die dem Menschen näher verwandt sind als Schimpansen
Hominoid
in Bezug auf Menschenaffen und Menschen
Homo
Gattung des Menschen
Homo sapiens sapiens
anatomisch moderner Mensch
Hylobatidae
Familie der Gibbons
Pfanne
Gattung der Schimpansen und Bonobos
Platyrrhini
Schar von Neuweltaffen
Plesiadapis
ältestes bekanntes primatenähnliches Säugetier
Pongo
Gattung der Orang-Utans
Primaten
Ordnung der Lemuren, Kobolde, Affen, Affen und Menschen
prognathischer Kiefer
langer Kiefer
Halbmond
Teilung von Primaten, die Buschbabys aus Afrika, Lemuren aus Madagaskar und Loris, Pottos und Kobolde aus Südostasien umfasst
stereoskopisches Sehen
zwei überlappende Sichtfelder der Augen, die eine Tiefenwahrnehmung erzeugen


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