wissen.de
Total votes: 92
BILDWB

Entwicklung des Lebens: Vom Einzeller zum Menschen

Wann entstand das Leben auf der Erde?

Vor rund 4 Mrd. Jahren. Unter eigentlich lebensfeindlichen Bedingungen – es gab keine schützende Atmosphäre und die Erdoberfläche war noch immer heiß – bildete sich primitives Leben. Die ersten Zellen können heute aus einer Zeit vor 3,5 Mrd. Jahren nachgewiesen werden.

Etwa 1 Mrd. Jahre später hatten sich diese Zellen so sehr vermehrt, dass der bei ihrer Zellteilung anfallende Sauerstoff in der nun entstandenen Atmosphäre neben den Hauptanteilen Stickstoff und Kohlendioxid an Bedeutung gewann. Vor 1 Mrd. bis 600 Mio. Jahren entwickelten sich die ersten mehrzelligen Lebewesen. Der gesamte Zeitraum bis vor 545 Mio. Jahren wird als Präkambrium, also als die Zeit vor dem Kambrium, bezeichnet.

Wann entfaltete sich das Leben explosionsartig?

Im Kambrium (vor 545 bis 510 Mio. Jahren) blieb das Leben zwar auf das Meer beschränkt, doch es entfaltete sich so reich, dass sich der Begriff der kambrischen Explosion eingebürgert hat. Allerdings haben jüngste Forschungen ergeben, dass es bereits vorher viele Lebewesen gegeben hat. Doch bisher fand man nur wenige Fossilien, also versteinerte Reste von Pflanzen und Tieren, aus dieser Zeit.

Welches war das gefährlichste Tier des Kambrium?

Anomalcaris, die »ungewöhnliche Krabbe«. Mit einer Körperlänge von mehr als 50 cm ein wahrer Riese unter den damaligen Lebewesen, war sie mit ihren rasiermesserscharfen Zähnen wohl der am meisten gefürchtete Jäger am Riff.

Einige Bewohner des kambrischen Meers hatten ein sog. Exoskelett, eine Art Stützstruktur für den weichen Körper, ähnlich wie der Panzer der heutigen Krustentiere. So ausgestattet bewegte sich z. B. der etwa 10 cm große Opabinia im Wasser. Das Tier hatte fünf Augen, bewegliche seitliche Körperanhänge und einen langen Rüssel mit einem Greifarm. Es lebte wahrscheinlich als Jäger. Zu seinen Beutetieren zählte mutmaßlich der frühe Stachelhäuter Eldonia, der große Ähnlichkeit mit heutigen Quallen aufweist, oder die mit flossenartigen Organen ausgestattete Amiskwia.

Wann gingen die ersten Pflanzen an Land?

Wissenschaftler streiten sich immer noch über den Zeitpunkt, an dem der erste Landgang der Pflanzen stattgefunden hat. Im Ordovizium, vor 510–438 Mio. Jahren, hatten sich große Algen entwickelt, die sich mittels eines starken Strangs aus abgestorbenen Zellen am Boden festhalten konnten. Aus diesem Strang wurde bei späteren Landpflanzen ein Wasser leitendes Gefäßsystem. Grünalgen gelten als Vorfahren der ersten Landpflanzen.

Im Silur, vor 438–410 Mio. Jahren, existierten zumindest Pflanzen, die subaquatisch, d. h. halb im Wasser, halb auf dem Land lebten. Erst im Devon, vor 410–355 Mio. Jahren, kam es zu einer nachhaltigen Verbreitung von Landpflanzen, die eine erstaunliche Artenvielfalt aufwiesen.

Welche Tierart kam als erste vom Meer an Land?

Als erste krochen Tausendfüßer an Land. Die kleinwüchsige Flora an den Küsten der flachen Meere und den Ufern der Brackwasser im Silur (vor 438–410 Mio. Jahren) bot ihnen einen eigenen Lebensraum. Diese frühen Landformen atmeten als erste Tiervertreter über Tracheensysteme Luft ein – etwa so wie die heutigen Landspinnen.

Im frühen Devon herrschte auf dem Festland schon ein reges Leben. Zwischen Urlandpflanzen krabbelten Urspinnen, Milben und mit den Springschwänzen schon die ersten, allerdings noch flügellosen Insekten. Im Karbon (355–290 Mio. Jahren) besiedelten die Tiere dann endgültig das Land. Die ersten Landbewohner waren Amphibien, Lebewesen, die sowohl im Wasser als auch an Land bestehen konnten. Aus ihnen entwickelten sich die Reptilien.

Sind Beine zum Überleben wichtig?

Im Devon waren sie es auf jeden Fall, denn im Klima dieser Zeit passierte es immer wieder, dass Seen und Tümpel auf dem Land zumindest zeitweise austrockneten. Um ihr Überleben zu sichern, mussten die dort lebenden Fische im Lauf der Evolution auf dieses Phänomen reagieren. Vielleicht entwickelten sie vier Beine und Füße, um während der Trockenperioden neue Wasserstellen zu suchen oder sich im feuchten Schlamm einzugraben. Sicher lockte auch das steigende Nahrungsangebot an Land.

Zu den ersten Tieren mit »Beinen« zählt Eusthenopteron, der zur Ordnung der Quastenflosser gehört. Diese Fische besaßen an der Unterseite des Rumpfes vier große, lappige Flossen – und besitzen sie noch heute: Seit 1938, als vor Südafrika ein Quastenflosser gefangen wurde, weiß man, dass diese Urtiere nicht, wie bis dahin angenommen, ausgestorben sind.

Wann folgten die Tiere den Pflanzen?

Zwischen dem ersten Landgang der Pflanzen und dem der Tiere liegt nach bisherigem Forschungsstand ein Zeitraum von mindestens 50 Mio. Jahren. Der Grund ist ein Prinzip der Nahrungskette: Tiere ernähren sich von anderen Organismen, entweder von Pflanzen oder von Pflanzenfressern, die sie räuberisch erbeuten. Daher musste sich an Land zunächst eine schon recht üppige Pflanzenwelt entwickeln, bevor die Tiere einen so entscheidenden Schritt wagen konnten. Im Lauf der Erdgeschichte hinkt die tierische Entwicklung der pflanzlichen daher immer um eine gewaltig erscheinende Zeitspanne hinterher.

Welche Arten eroberten zuerst die Lüfte?

Die ersten waren libellenartige Insekten wie Meganeura monyi. Sie erreichten in den tropischen Steinkohlenwäldern des Oberkarbon Flügelspannweiten von bis zu 70 cm.

Dagegen sind unsere heutigen Libellen geradezu winzig. Allerdings konnten diese frühen Flieger ihre beiden Flügelpaare – im Gegensatz zu den meisten heutigen Fluginsekten – nicht über dem Kopf zusammenschlagen. Von der bislang erfolgreichsten Insektengruppe der Evolution, den Käfern, gab es im Karbon hingegen noch keine Spur.

Unterbrachen Massensterben die Entwicklung des Lebens?

Ja. Im Lauf der Erdgeschichte gab es mindestens fünf große Massensterben und etwa 20 kleinere Sterbeperioden.

Bei den großen Ereignissen verschwand mindestens ein Drittel aller Tiere und/oder Pflanzen, bei den kleineren wurden »nur« 10–20 % aller Arten vernichtet. Über die jeweiligen Ursachen – ob Meteoriteneinschläge, Vulkanismus, Meeresspiegelschwankungen, Entstehung neuer und Verdrängung alter Arten – wird heftig gestritten. Zwei der größten Sterbeereignisse fanden vor etwa 250 Mio. Jahren zu Beginn und vor 65 Mio. Jahren am Ende des Erdmittelalters statt. Betroffen waren zuerst fast alle Meeresbewohner und später die Dinosaurier.

Wo blieben die Reptilien?

Das Perm (vor etwa 290–248 Mio. Jahren) war die erste Blütezeit der Reptilien. Frühe Vertreter waren schon die im Karbon aufgetauchten an Flüssen und Seen lebenden Anthracosaurier – Brückenglieder zwischen Amphibien und Reptilien. Das trockene Binnenklima förderte die Evolution der Reptilien.

Im Perm tummelten sich sonst in den Ozeanen Ammoniten (Kopffüßer), Brachiopoden (Armfüßer), Bryozoen (Moostierchen), Schnecken, Muscheln, Knochenfische, Haie und Foraminiferen – winzige Urtierchen. Auf dem Festland vollzog sich ein Wandel in der Pflanzenwelt. Die im Karbon vorherrschenden Farne, Schachtelhalm- und Bärlappgewächse wurden im Norden von Nadelhölzern abgelöst.

Wieso haben Saurier die Erde beherrscht?

Die Lebensbedingungen – üppige Vegetation und tropische Temperaturen – waren so gut, dass sich besonders große Arten entwickeln konnten. Dazu zählten Flugsaurier mit mehr als 10 m Flügelspannweite und bis zu 15 m lange Fischsaurier. Die eindrucksvollsten Kolosse sind der 40 m lange und 100 t schwere Pflanzenfresser Argentinosaurus und die über 5 m hohe Raubechse Tyrannosaurus rex.

Dinosaurier lebten im Jura (vor 205 bis 135 Mio. Jahren) und in der Kreide (vor 135–65 Mio. Jahren). Die anfangs kleinen Reptilien hatten schnell alle ökologischen Nischen besetzt. Sie bevölkerten das Land, eroberten die Luft und kehrten auch ins Wasser zurück, das ihre Vorfahren rund 100 Mio. Jahre zuvor verlassen hatten.

Warum sind die Dinosaurier ausgestorben?

Endgültig geklärt ist ihr Aussterben nicht. Nach der gängigen Theorie war ein großer Meteorit, der vor 65 Mio. Jahren mit unvorstellbarer Wucht im Golf von Mexiko einschlug, Ursache für das große Sterben. Der erst Ende des 20. Jahrhunderts gefundene Einschlagkrater wurde nach der auf der Halbinsel Yucatán gelegenen Ortschaft Chicxulub benannt. Ein weiterer Beleg für das Katastrophenereignis ist eine hohe Iridiumkonzentration in einer dünnen Tonschicht, welche die Grenze zwischen Kreide und Tertiär markiert. Iridium ist ein auf der Erde sehr seltenes Element, das man aber häufiger in Meteoriten findet.

Der Einschlag löste gewaltige Brände und Flutwellen aus. Der in die Atmosphäre geschleuderte Staub verdunkelte das Sonnenlicht und kühlte die Atmosphäre ab. Etwa zur gleichen Zeit ergossen sich im heutigen Südindien gewaltige Lavamassen über die Region Dekhan. Schwefeldioxid und Kohlendioxid gelangten in die Atmosphäre, sorgten zunächst für eine globale Erwärmung (Treibhausgase), längerfristig in Verbindung mit Staubpartikeln und Vulkanasche aber zu einer Abkühlung.

Seit wann gibt es Säugetiere?

Die frühesten Vertreter dieser Wirbeltierklasse tauchten schon vor etwas mehr als 200 Mio. Jahren im Erdzeitalter des Trias auf, allerdings lebten die überwiegend mausgroßen Säugetiere damals im Schatten der dominierenden Reptilien.

In der Erdneuzeit, dem Känozoikum, das vor 65 Mio. Jahren begann, setzte der Siegeszug der Säugetiere ein. Denn im Gegensatz zu den Dinosauriern und vielen Meeresbewohnern überlebten sie das Massensterben am Ende der Kreidezeit. Schon vor der Katastrophe waren in der Vegetation die ersten Blütenpflanzen aufgetaucht, die bevorzugte Nahrung der kleinen Pflanzen fressenden Säuger. Diese Vegetarier waren wiederum Nahrung für die ersten Raubtiere unter den Säugetieren.

Stammt der Mensch vom Affen ab?

Nicht direkt, aber Menschen und Menschenaffen haben gemeinsame Vorfahren, die bereits vor 30 Mio. Jahren in den afrikanischen Regenwäldern lebten. Wann sich die Entwicklungslinien der Menschenaffen und der Hominiden, der Vorfahren des Menschen, getrennt haben, ist noch ungeklärt. Da es keine Funde eines gemeinsamen Ahnen gibt, spricht die Wissenschaft vom »missing link«, dem fehlenden Verbindungsglied. Die Suche nach ihm beschränkt sich auf Afrika, da erwiesen ist, dass dort der Ursprung der Menschheit liegt.

Was besagt Darwins Evolutionstheorie?

Kern der Darwin'schen Abstammungslehre ist die Selektionstheorie, auch »Theorie der natürlichen Auslese« genannt. Nach Charles Darwin tendiert jedes Lebewesen dazu, sich immer weiter zu vermehren. Dass die absolute Zahl der Tiere und Pflanzen einer Art dennoch mehr oder weniger stabil bleibt, liegt daran, dass nicht alle überleben. Zwischen den einzelnen Individuen derselben Art entbrennt vielmehr ein »Kampf ums Dasein«.

Diesen Kampf darf man nicht als Kampf zwischen Jägern und Beutetieren verstehen, sondern als Kampf zwischen Tieren derselben Art. Diejenigen Individuen, deren Organe durch geringe erbliche Unterschiede besser für den »Überlebenskampf« ausgerüstet wurden, sind ihren Artgenossen überlegen. Eine natürliche Auslese führt dazu, dass nur jene Pflanzen und Tiere mit den besser entwickelten Organen überleben und Nachkommen produzieren können. Die anderen Individuen sterben aus.

Darwins Theorien sorgten seinerzeit überall für helle Aufregung, da sie sich auch auf den Menschen übertragen ließen: Er hätte demnach seine Fähigkeit zu denken der natürlichen Auslese – also dem Zufall – zu verdanken. Das widerspricht aber der biblischen Schöpfungsgeschichte.

Seit wann gibt es Fische?

Im ausgehenden 20. Jahrhundert waren sich die Wissenschaftler einig, dass die ersten Fische aus dem Ordovizium stammen, einem Erdzeitalter, das vor 510 Mio. Jahren begann und vor 438 Mio. Jahren endete. Doch Mitte der 1990er Jahre zwang eine Entdeckung aus China zum Umdenken: In der Nähe des Ortes Haikou waren Reste eines Fisches gefunden worden. Sie lagen in Gesteinsschichten aus dem Kambrium und bewiesen, dass der Ursprung der Fische 60 Mio. Jahre länger zurücklag.

Wussten Sie, dass …

im Mai 2004 die geologische Zeittafel um das Erdzeitalter Ediacarium erweitert wurde? Dieses umfasst die Zeit vor 600–545 Mio. Jahren, als zum ersten Mal Vielzeller in großer Zahl die Meere bevölkerten.

das erste bekannte Lebewesen mit vier Beinen Ichthyostega war und vor 410 Mio. Jahren lebte? Es benutzte seine Beine jedoch eher zum Schwimmen als zum Laufen, denn es lebte noch im Meer.

im Karbon – vor 355–290 Mio. Jahren – ausgedehnte Wälder die Landflächen bedeckten? Die Photosynthese der vielen Pflanzen ließ den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre von 15 % auf 35 % anwachsen.

am Ende der Kreidezeit (vor 65 Mio. Jahren) nicht nur alle Dinosaurier ausstarben, sondern drei Viertel aller Tierarten? Mit ihnen starb auch ein Fünftel der bis dahin unbedeutenden Säugetiere.

Schildkröten und Krokodile die einzigen Reptilienordnungen aus der Zeit der Dinosaurier sind, die bis heute überlebt haben?

Wie schnell konnten Saurier rennen?

Auf etwa 30 km/h soll es ein aufrecht gehender, Fleisch fressender Dinosaurier gebracht haben. Das ergaben Berechnungen an Fußspuren, die 2002 in einem britischen Steinbruch entdeckt worden waren. Zwar konnte seine Art nicht bestimmt werden, doch bei seiner Geschwindigkeit waren sich die Wissenschaftler einig: Ein breitbeiniges Watscheln brachte das Tier anfangs auf 6,8 km/h, bei einem anschließenden Rennen betrug die Schrittlänge bis zu 5,6 m und das Tempo exakt 29,2 km/h.

Wie alt ist der Mensch?

Die ältesten Reste eines menschlichen Vorfahren wurden auf 6 bzw. 7 Mio. Jahre datiert. Orrorin tugenensis und Sahelanthropus tschadensis wurden jedoch erst 2001 bzw. 2002 gefunden und sind bis jetzt von nur wenigen Wissenschaftlern begutachtet worden, so dass sie noch umstritten sind. Anerkannt ist dagegen der Ardipithecus ramidus, der vor 4,4 Mio. Jahren seine Spuren hinterließ. Seine Reste wurden in den 1990er Jahren in Äthiopien gefunden.

Total votes: 92