Darwin und die Evolution - Focus-multimedia

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Darwin und die Evolution - Focus-multimedia

Darwin

und die Evolution


2009


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Darwin und die Evolution

Inhaltsverzeichnis

A Lehrplanbezug S. 3

B Einleitende Informationen S. 4

C Auflistung aller Medien mit Inhaltsbeschreibung S. 6

D Grafische Darstellung der Programmierung S. 16

E ROM-Teil / Arbeitsmaterial S. 18

F Bonusmaterial S. 22

G Informationen zur Benutzung dieser DVD S. 27

H Unterrichtsentwürfe S. 29

I Corrigenda S. 38

J Bildnachweis / Credits S. 38

K Impressum S. 40


Darwin und die Evolution

Lehrplanbezug A










Belege für das Faktum der Evolution benennen und das Zusammenwirken

von Mutation, Selektion und Isolation bei der Entstehung neuer

Arten verstehen

Evolution des Menschen: biologische und kulturelle Evolution;

wesentliche Unterschiede zwischen Mensch und Menschenaffen

beschreiben

Evolution ist ein andauernder Prozess

Fossilien, Fossilienarten

Brückentiere/Mosaiktiere

Tarnung/Warnung

Merkmale der Wirbeltierklassen: homologe und analoge Organe

Ostafrika – Wiege der Menschheit?

Evolutionstheorien: Lamarck, Cuvier, Darwin, Haeckel, Wallace

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Darwin und die Evolution

B

Einleitende Informationen

Kein Lehrplan im Fach Biologie, der auf Evolution verzichten könnte;

aus gutem Grund.

Die Kenntnis und das Verständnis des Prinzips Evolution bieten die Grundlage

für das Verständnis aller Teilbereiche der Biologie. Das Verständnis für

den Vorgang, durch den sich die Welt des Lebendigen nach der Entstehung

des Lebens nach und nach entwickelt hat und weiterhin entwickelt, ist für

Schülerinnen und Schüler aller Schulen die sichere Basis, auf der der Unterrichtsstoff

aus dem weiten Feld der Biologie festgemacht und Inhalte in

Beziehung zueinander gesetzt werden können.

Evolution, heute wichtiger denn je! – so könnte man fast formulieren...

Im Jubiläumsjahr 2009 erinnern zahlreiche Veröffentlichungen an die

Geschichte der Evolutionsforschung und an die „Helden“ dieser Geschichte,

allen voran Charles Darwin, der 2009 seinen 200-sten Geburtstag gefeiert

hätte und der vor exakt 150 Jahren sein bahnbrechendes Werk über die Entstehung

der Arten veröffentlichte.

Aber nicht nur dieses Jubiläum nimmt focus-multimedia zum Anlass, eine

umfassend informative und visuell anregende DVD auf den Markt der

Bildungsmedien zu bringen. Auch die Tatsache, dass es aus kreationistischen

Kreisen und von Vertretern einer Intelligent Design Schöpfungsvariante

immer vehementere Versuche gibt, die Evolutionstheorie geistig und pseudowissenschaftlich

in Frage zu stellen, ist Anlass genug, Schülern die faszinierende

Klarheit und einleuchtende Einfachheit der Mechanismen der Evolution

vor Augen zu führen.

Evolutionsbiologen beschäftigen sich nicht mit Sinnfragen, denn diese

liegen außerhalb ihres Forschungsgebiets. Religion und Evolution stehen so

gesehen gar nicht im Widerspruch, da sie auf verschiedenen Ebenen agieren.

‚Religiöse Bedürfnisse können von Evolutionsbiologen nicht befriedigt werden,

hier sind andere Kräfte gefragt. Ebenso wenig gehört aber eine Schöpfungsgeschichte

in den Biologieunterricht.

Sich mit der Evolutionsforschung auseinander zu setzen, dazu soll jeder

Schüler und jede Schülerin aufgerufen sein.

Ein schlimmes Kapitel in der Geschichte der Evolutionsbiologie ist die

Instrumentalisierung der Befunde, etwa um die Höherwertigkeit bestimmter

Rassen bei den Menschen zu begründen und mit Hilfe der Eugenik

Menschenzucht zu betreiben oder im so genannten Sozialdarwinismus

Menschen in höhere und niedrigere Klassen einzuteilen.


Darwin und die Evolution

Heftig diskutiert gehört die Anwendung der Evolutionsforschung auf dem

Gebiet der Genetik, wo moderne Technik Eingriffe ins Erbgut ermöglicht,

deren Folgen unabsehbar sind.

Im Vordergrund soll allerdings die Freude stehen, sich mit einem Wissensgebiet

zu beschäftigen, das das Prinzip von Werden und Vergehen auf dieser

Erde begreifbar macht und der Schlüssel zum Verständnis der vielen faszinierenden

Erscheinungsformen, einschließlich des Menschen, in der Natur ist.

„Die Evolutionstheorie ist das tiefgreifendste, machtvollste

Gedankengebäude, das in den letzten 200 Jahren erdacht wurde.“

Jared Diamond

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B


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Darwin und die Evolution

C

Auflistung aller Medien mit Inhaltsbeschreibung

Einführungsfilm

Der 4-minütige Einführungsfilm zeigt einen Zusammenschnitt von Film-

sequenzen aus den drei auf der DVD behandelten Themen. Er vermittelt

einen ersten Eindruck davon, „was den Zuschauer erwartet“.

1. Charles Darwin und die Mechanismen der Evolution

Film

1.1.01 Schnelle Autos, langsame Schnecken

Eine virtuelle Begegnung mit Charles Darwin persönlich führt zu der merkwürdigen

Frage, was Autos mit Evolution zu tun haben. Nach einigem Grübeln

beim Anblick von Baureihen dämmert den beiden, dass die Entwicklungskriterien

und Experimente von Autobauern und - designern eine Menge mit

Selektion, Mutation, Rekombination und Artbildung zu tun haben.

Naturforscher Alex müht sich beim Rätselraten mit Schnecken, etwas mehr

zum Thema Variation und ihrem evolutionären Sinn zu erfahren.

1.1.02 Grundlagen der Genetik (Mutation / Selektion)

Die genetischen Grundlagen der Evolution bereiten Jana und Alex Kopfzerbrechen.

Auch Darwin muss leider passen, denn zu seiner Zeit war Genetik noch

Neuland. In einem Film im Internet aber finden die beiden Redakteure das

Thema einleuchtend und einfach anhand von Lego-Schildkröten erklärt.

Ein schönes Beispiel für Mutation entdeckt Jana im Meeresaquarium.

Grafik

1.2.01 Erdhörnchen

Die Grafik zeigt die zwei Erdhörnchen-Arten auf den beiden Seiten des Grand

Canyon: ein sehr anschauliches Beispiel für einen Isolationsmechanismus,

die geographische Isolation.

Die zwei Eichhörnchenarten leben an den sich gegenüberliegenden Rändern

des Grand Canyon: Der Fluss Colorado hat eine tiefe Schlucht gegraben,

die für die Eichhörnchen ein unüberwindliches Hindernis darstellt. Hier werden

einzelne Tiere von Populationen der Elternart abgetrennt. Zwischen der

Ausgangspopulation und der Splitterpopulation - den abgetrennten Tieren -

findet jetzt kein Genfluss mehr statt, also kein Austausch von Genen.


Darwin und die Evolution

Mit ihrem isolierten Genpool kann die Splitterpopulation ihren eigenen evolutionären

Weg einschlagen. Eine neue Art entsteht nun durch Veränderungen

der Allelfrequenz durch Selektion, genetische Drift und Mutation .

Weitere Isolationsmechanismen sind: Habitatisolation, Verhaltensisolation,

Zeitliche Isolation, Mechanische Isolation, Postzygotische Barrieren.

Bild

1.3.01 Giraffen

Giraffen sind ein schönes Beispiel, wie die natürliche Selektion bestimmte

günstige Merkmale bei Lebewesen mit fortschreitender Evolution immer stärker

ausprägt.

Lamarck hingegen stellte in seiner frühen Evolutionstheorie von 1809 die

These auf, dass Tiere erworbene Eigenschaften weitergeben. Die Giraffe

recke ihren Hals nach Blättern und bekomme deshalb Kälber mit verlängertem

Hals. Ein Wille nach Vervollkommnung sei die Triebfeder der Evolution.

2. Nachweise der Evolutionstheorie

Film

2.1.01 Auf Fossilienjagd – tot oder lebendig

Bei der schweißtreibenden und schmerzhaften Jagd auf Fossilien lernen Alex

und Jana etwas über die Arbeitsmethoden der Paläontologen. Warum sind

Fossilien so essentiell für die Forscher, was kann man anhand von fossilen

Funden über das Alter der Erde und die Entwicklung des Lebens sagen?

Wieso ist der Urvogel Archaeopteryx ein ganz besonderes Fossil ? Der Text

des „Archaeopteryx – Raps“ stellt die richtigen Fragen. Der Zuschauer lernt,

dass der Urvogel ein Brückentier zwischen zwei Tiergruppen ist, das Merkmale

von beiden Gruppen aufweist.

In der Plauderstunde mit einem außerordentlich lebendigen „lebenden

Fossil“, dem Schnabeltier, lernen Jana und Alex, wie Evolution nachgewiesen

und bewiesen werden kann. Denn das Schnabeltier ist, wie der Archaeopteryx,

ein Bindeglied zwischen Tiergruppen und außerdem ein lebendes Fossil,

ein Tier das seit Jahrmillionen fast unverändert existiert.

2.1.02 Embryologie, Morphologie, Analogie, Homologie

Jana und Alex wollen den Begriff Embryologie klären und erkennen

dabei, dass sie selbst sich zu Beginn ihrer Entwicklung kaum von anderen

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C


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Darwin und die Evolution

C Wirbeltieren unterschieden haben. Das führt einerseits zu einem Streit und

andererseits zu der Erkenntnis, dass alle Wirbeltiere auf einen gemeinsamen

Ursprung zurückzuführen sind.

2.1.03 Tarnung / Warnung (Mimese )

Im Meeresaquarium bekommt Jana Beispiele für Tarnung, Warnung und

Mimese zu sehen, alles Taktiken von Lebewesen, um einerseits Fressfeinde

und andererseits Beute zu täuschen und hinters Licht zu führen. Im Laufe

der Evolution steigern diese tarnenden und warnenden Eigenschaften und

Merkmale den Überlebenserfolg.

Grafik

Homologie

2.2.01 Morphologische Ähnlichkeiten (Ober- und Unterarm, Handknochen)

Unter Homologie versteht man die grundsätzlichen Übereinstimmungen von

Organen. Das vorliegende Beispiel ist der Vergleich einer Menschenhand mit

einem Fledermausflügel, einer Delfinflosse, und einem Gürteltiervorderbein.

Der Aufbau aus Arm-, Handwurzel-, Mittelhand- und Fingerknochen ist gleich,

also homolog, auch wenn sie durch verschiedene Anpassungen zu funktionsverschiedenen

Organen geworden sind. Dies ist ein Beweis für einen gemeinsamen

Vorfahren – einen frühen Säuger - von Mensch, Fledermaus, Delfin

und Gürteltier.

2.2.02 Unterschiedliche Wirbelsäulen

Ein weiteres Beispiel für Homologie ist die Wirbelsäule aller Wirbeltiere, die

sich je nach Anforderung verschieden entwickelt haben. Ein frühes Wirbeltier

war der gemeinsame Vorfahr. Der Vogel hat eine steife Wirbelsäule zum Fliegen,

der Mensch eine doppel-S-förmige für den elastischen aufrechten Gang,

der Schlange dient die Wirbelsäule für ihre extreme Beweglichkeit und als

Ersatz für die Extremitäten, der Giraffe für einen stabilen tetrapoden Gang.

2.2.03 Fledermaus

Fledermaus und Flughund sind die einzigen fliegenden Säugetiere. Ihre

äußeren Extremitäten wurden im Laufe der Evolution entsprechend dem

Selektionsdruck dem Fliegen angepasst und erschlossen den Tieren eine

neue ökologische Nische.


Embryologie

Darwin und die Evolution

2.2.04 Embryos unterschiedlicher Wirbeltiere

Embryonen belegen Haeckels biogenetische Grundregel. Alle Wirbeltiere

machen in der embryonalen Phase eine ähnliche Entwicklung durch wie die

einfachsten Wirbeltiere (Fische), je höher entwickelt um so später ist die endgültige

Form zu erkennen. Kiemenbögen, Schwanz und Ähnliches werden

jeweils nur angelegt und wieder verbaut. Eine Menschenfrau hat also nie

während der Schwangerschaft ein Amphibium in der Gebärmutter!

Geographische Isolation

2.2.05 Schmetterlinge - Troides Falter (Indonesischer Archipel)

Bei Anklicken der Rechtspfeile auf den Bildern erscheint das Verbreitungsgebiet

der jeweiligen Schmetterlingsart.

Die Schmetterlinge zeigen die Wirkung von Isolation durch Meeresarme.

Teilpopulationen sind voneinander geografisch isoliert (separiert). Die Teilpopulationen

entwickeln sich mangels Vermehrungskontakt unabhängig

weiter. Unterschiedliche Ansprüche ihres Lebensraumes und genetische Zufälle

(Flaschenhalseffekt, Gendrift) lassen sie sich von einer gemeinsamen

Stammform wegentwickeln. Anfangs sind es nur kreuzbare Rassen/Unterarten,

später dann Arten, die auch nach evtl. Aufhebung der Isolation keine

gemeinsame Population mehr bilden können.

2.2.06 Erdhörnchen (Grand Canyon)

Auch bei den Erdhörnchen wirkte die Separation. Es genügt ein langer, wenige

hundert Meter breiter Canyon, um die Mischung der Gene der Teilpopulationen

zu unterbinden.

Bild

Tarnung/Warnung

2.3.01 Wandelndes Blatt

Mimese ist eine besondere Form der Tarnung, die z.B. das Wandelnde Blatt

betreibt, eine Gespenstheuschrecke. Ihr Aussehen ist eine evolutionäre

Anpassung, die dazu geführt hat, dass sie den Blättern ihrer Umwelt zum Verwechseln

ähnlich sieht. Mimese bewirkt, dass ein Lebewesen zum Beispiel

von einem potentiellen Fressfeind zwar noch wahrgenommen werden kann,

aber für etwas Uninteressantes gehalten wird.

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Darwin und die Evolution

C 2.3.01 Buckeldrachenkopf

Auch der Drachenkopf ist ein sehr anschauliches Beispiel für Mimese, also

das Nachahmen der Umgebung (Blätter, Meeresboden etc.), um sich zu

tarnen. Dem Drachenkopf dient Mimese, um von seiner Beute nicht gesehen

zu werden.

2.3.03 Gestreifter Anglerfisch

Der Anglerfisch ist einerseits durch Mimese getarnt, andererseits nutzt er

aggressive Mimikry. Er hat einen beweglichen, oft wurm- oder fischförmigen

Anhang am Kopf, der Beute anlockt. Dieser Köder ist aus einem modifizierten

Flossenstrahl der Rückenflosse entstanden.

2.3.04 Hornissenglasflügler

Der Hornissenglasflügler, ein Schmetterling aus der Familie der Glasflügler,

betreibt Mimikry, indem er einer Hornisse stark ähnelt. Mimikry bedeutet,

dass eine harmlose Art die Gestalt, die Farbe oder auch die Bewegung einer

giftigen, ungenießbaren oder wehrhaften Art nachahmt um gefährlich zu wirken.

2.3.05 Feuersalamander

Der Feuersalamander glänzt schwarz und trägt ein auffälliges Muster aus

gelben oder orangefarbenen Flecken oder Streifen. Durch das auffällige Aussehen

warnt der Feuersalamanders seine Feinde. Die Ohrendrüsen können

ein giftiges Sekret, das Samandarin, abgeben. Mit Hilfe dieses Gifts kann der

Feuersalamander Feinde wie Fuchs, Hund oder Katze in die Flucht schlagen.

2.3.06 Delfin

Der Delfin ist ein Säuger (Fingerknochen, Milchdrüsen, Warmblütigkeit, Lunge,..),

wirkt aber in der äußeren Erscheinung eher wie ein Fisch (weshalb auch

heute noch manchmal fälschlicherweise „Walfisch“ gesagt wird).

Schon länger wissen Evolutionsbiologen, dass Delfine und Wale gemeinsame

Vorfahren mit Arten haben, die noch heute Wälder, Wüsten und Steppen

besiedeln, zum Beispiel mit Flusspferden, Kamelen und Rehen. In einem 15

Millionen Jahre währenden Prozess wechselten die Urahnen der heutigen

Meeressäuger wieder das Element: Nachdem ursprünglich alles Leben aus

dem Wasser gekommen war, gingen sie vom Land wieder zurück ins Wasser.

Ein schönes Beispiel dafür, dass Evolution keine Richtung und keinen Zweck

verfolgt.


2.3.07 Ameise mit Läusen

Darwin und die Evolution

Ameisen sind Meister im Entwickeln von Symbiosen, also Lebensgemeinschaften

zu beiderseitigem Vorteil . Die Läuse versorgen die Ameisen mit

überschüssigen Kohlenhydraten und werden von den Ameisen bewacht und

bei Bedarf umgesiedelt. Auch ein Beispiel für Koevolution: Ein evolutionärer

Prozess der wechselseitigen Anpassung zweier interagierender Arten aufeinander,

der sich über sehr lange Zeiträume in der Stammesgeschichte beider

Arten erstreckt.

Analogien

2.3.08 Igel

Der europäische Igel, ein Insektenfresser, hat - wie Ameisenigel und Stachelschwein

- als Schutzmassnahme aus speziellen Haaren Stacheln entwickelt.

Hier liegt eine konvergente Entwicklung vor.

2.3.09 Stachelschwein

Auch das Stachelschwein, ein Nagetier, hat Stacheln, analog zu den Stacheln

von Igel und Ameisenigel. Analoge Merkmale ähneln sich nicht nur in

der Funktion, sondern teilweise auch äußerlich, teilweise sogar (oberflächlich)

anatomisch. Sie sind aber stammesgeschichtlich unterschiedlich und

unabhängig voneinander entstanden. Man bezeichnet ihre Entstehung

auch als konvergente Entwicklung oder kurz Konvergenz. Sie stellen keine

Verwandtschaftsbeziehungen dar, lassen aber durch Analogie Rückschlüsse

auf ähnliche Umweltbedingungen und Lebensweisen zu.

2.3.10 Schnabeligel

Der Schnabeligel, auch Ameisenigel genannt, ist ein Kloakentier und hat

ebenfalls als Schutzmaßnahme aus speziellen Haaren Stacheln entwickelt.

Eine konvergente Entwicklung mit dem europäischen Igel (Insektenfresser)

und dem Stachelschwein (Nagetier).

Fossilien

2.3.11 Ginkgo

Die Abteilung Ginkgophyta (Ginkgopflanzen) existiert schon seit dem Unterperm,

vor 290 Millionen Jahren. Die größte Artenzahl hatten die Ginkgophyta

von der Trias bis zur Kreide. Ginkgo biloba gilt als das älteste lebende Fossil

der Pflanzenwelt, dessen nähere Verwandte alle ausgestorben (extinkt) sind.

C

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Darwin und die Evolution

C 2.3.12 Quastenflosser

Der Quastenflosser ist ein lebendes Fossil, weil er in fast unveränderter Form

seit vielen Millionen Jahren – meist in einer Umgebung, die sich kaum ändert,

in seinem Fall die Tiefsee – seine Nische besiedelt hat und keine andere Art

so gut angepasst ist, dass er durch sie verdrängt werden konnte.

2.3.13 Archaeoptryx

Drei Abbildungen des Archaeoptryx , in denen man sich mit den Vor- und

Rückpfeilen bewegen kann: Als Fossil, als Skelettnachbildung des Archaeoptryx

bavaricae und als Fantasiemodell mit einer möglichen Gefiederfarbe.

Für die Wissenschaft wurde der Archaeopteryx zum klassischen Beispiel

einer Übergangsform zwischen Reptilien und Vögeln, ganz im Sinne der von

Charles Darwin 1859 begründeten Abstammungslehre. Archaeopteryx ist ein

einzigartiges connecting link und ein Beweis der Evolutionstheorie.

2.3.14 Pfeilschwanzkrebs

Die Ordnung der Schwertschwänze kann man bis ins Silur (vor 440 Millionen

Jahren) belegen, die Überfamilie der Limulacae reicht immerhin etwa 390-

248 Millionen Jahre zurück.

Da die morphologischen Unterschiede zu den heute lebenden Formen sehr

gering und damit zu vernachlässigen sind, kann man also tatsächlich von

einem lebenden Fossil sprechen.

3. Die Entwicklung des Menschen

Film

3.1.01 Biologische Entwicklung des Menschen

Bei ihrem „Besuch“ im Naturkunde-Museum machen Jana und Alex unverhofft

eine Reise in die Entwicklungsgeschichte des Menschen. Die faszinierende

Vielfalt vor -und frühmenschlicher Überlebensstrategien verschafft

ihnen einen Einblick in ihre eigene Vergangenheit und biologische Herkunft.

Und all das erfahren sie von der überaus gut informierten Putzfrau des

Museums.

3.1.02 Kulturelle Entwicklung des Menschen (komplexe Version)

Dieser Film liegt in unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad vor (s. auch

3.1.03).

Bis vor nicht allzu langer Zeit waren Menschen fast ausschließlich den

Mechanismen der biologischen Evolution unterworfen, so wie alle anderen


Darwin und die Evolution

Lebewesen auch. Die kulturelle Evolution bezeichnet die Entwicklung der

menschlichen Evolution auf der Basis seiner geistigen und kulturellen Fähigkeiten.

Die Überlebensstrategie des modernen Menschen liegt zum Teil in der

biologischen Nichtanpassung. Wie biologische und kulturelle Evolution Hand

in Hand gehen und den Menschen zu dem gemacht haben was er heute ist,

damit beschäftigt sich dieses Modul.

3.1.03 Kulturelle Entwicklung des Menschen (einfache Version)

Die kulturelle Evolution bezeichnet die Entwicklung der menschlichen

Evolution auf der Basis seiner geistigen und kulturellen Fähigkeiten. In dieser

Version ist die kulturelle Entwicklung des Menschen textlich einfach und vom

Bild anschaulich begleitend dargestellt (s. auch 3.1.02, komplexe Version).

Grafik

3.2.01 Out of Africa:

Die sogenannte Out-of-Africa-Theorie basiert auf Fossilienfunden, denen

zufolge die Ausbreitung vor etwa 60.000 bis 70.000 Jahren durch eine zweite

Auswanderungswelle des Homo sapiens aus Afrika in alle anderen Regionen

der Erde begann. Genetische Analysen des Y-Chromosoms und der Mitochondrien

des Menschen stützen inzwischen die Out-of-Africa-Theorie.

3.2.02 Entwicklung der Hominiden

Man nimmt heute an, dass die Menschwerdung vor etwa acht bis fünf Millionen

Jahren in Afrika begann. Stammesgeschichtlich haben sich die Vorfahren

der Schimpansen zu dieser Zeit von der zum Menschen führenden Entwicklungslinie

abgetrennt. Zu den relativ gut bekannten Vorläufern des Menschen

gehören die Australopithecinen, Australopithecus anamensis, Australopithecus

africanus und Australopithecus afarensis. Zu einer Sonderlinie von

Australopithecinen mit einem robusteren Gebiss wird die Gattung Paranthropus,

mit dem Vertreter Paranthropus Boisei, gezählt.

Vermutlich aus den Australopithecinen entwickelten sich vor zwei bis drei

Millionen Jahren die ersten Vertreter der Gattung Homo, deren Fossilien

insbesondere aufgrund von Werkzeugfunden zu Homo gestellt wurden. Dazu

gehören Homo rudolfensis, Homo habilis und die etwas jüngere Art Homo

ergaster, später erectus. Die Verwandtschaftsbeziehungen dieser Arten sind

bislang umstritten.

Vor ca. 800.000 Jahren entwickelte sich aus Homo erectus eine Form mit

größerem Gehirn, die als Homo heidelbergensis bezeichnet wird. Aus Homo

erectus heidelbergensis entwickelten sich in Europa die Neandertaler (Homo

C

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Darwin und die Evolution

C

neanderthalensis), während zur selben Zeit aus den in Afrika verbliebenen

Populationen des Homo erectus der Archaische Homo sapiens hervorging

und später Homo sapiens, der heutige Mensch.

3.2.03 Entwicklung von Schädel und Gehirnvolumina

In der Evolution des Menschen fällt vor allem ein stetig größer werdendes Gehirnvolumen

auf. Der Neandertaler hatte zwar ein gleich großes, sogar größeres

Gehirn als der Homo sapiens. Allerdings war die Oberfläche der Hirnrinde,

wo heute die höheren geistigen Funktionen ablaufen, kleiner. Die langsame

Absenkung des Kehlkopfes spielte eine große Rolle bei der sich entwickelnden

Fähigkeit zu sprechen.

Bild

3.3.01 Australopithecus afarensis

Vermutlich ein früher Vorfahr des Menschen, der schon aufrecht ging, aber

noch viel auf Bäumen lebte.

3.3.02 Homo rudolfensis

Vertreter der Gattung Homo, der in einer steppenartigen Umwelt lebte und

Werkzeuge herstellte.

3.3.03 Homo ergaster/erectus

Vertreter der Gattung Homo, der das Feuer beherrschte, Afrika verließ und

sich weit, bis nach Asien, verbreitete.

3.3.04 Homo Neanderthalensis

Er war der letzte fremdstämmige Zeitgenosse des heutigen Menschen. Der

Neandertaler besiedelte Europa und Teile Asiens, stellte kunstvoll bearbeitete

Werkzeuge her und ernährte sich auch von Fleisch und gekochter Nahrung.

Dieser Seitenzweig der menschlichen Evolution starb aus. Vielleicht wurde

ihm seine starke Muskulatur, die viel Energie verbrauchte, zum Verhängnis.

3.3.05 Familie der Hominiden

Obere Reihe, von links nach rechts: Kenyanthropus platyops, Homo neanderthalensis

Mittlere Reihe, von links nach rechts: Australopithecus afarensis, Paranthropus

boisei, Homo habilis

untere Reihe, von links nach rechts: Australopithecus africanus, Homo erectus,

Australopithecus anamensis, Homo rudolfensis.

Ihrem zeitlichen Auftreten nach: Australopithecus anamensis, Australopithe-


Darwin und die Evolution

cus afarensis, Australopithecus africanus, Kenyanthropus platyops, Paranth- C

ropus oder Australopithecus boisei, Homo rudolfensis, Homo habilis, Homo

erectus, Homo neanderthalensis.

3.3.06 Faustkeil

Die Erschaffung des ersten Faustkeils kennzeichnet den Beginn der Altsteinzeit.

Der Faustkeil diente den Hominiden als vielseitiges Werkzeug.

3.3.07 Entwicklung von Schädel und Hirnvolumen

In der Evolution des Menschen fällt vor allem ein stetig größer werdendes Gehirnvolumen

auf. Der Neandertaler hatte zwar ein gleich großes, sogar größeres

Gehirn als der Homo sapiens. Allerdings war die Oberfläche der Hirnrinde,

wo heute die höheren geistigen Funktionen ablaufen, kleiner. Die langsame

Absenkung des Kehlkopfes spielte eine große Rolle bei der sich entwickelnden

Fähigkeit zu sprechen.

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Darwin und die Evolution

D Grafische Darstellung der Programmierung


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Darwin und die Evolution

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ROM-Teil / Arbeitsmaterial

Arbeitsblätter, Lösungen, Infoblätter und die Grafiken mit dem Druckersymbol

sind als doc- und pfd-Dateien im ROM-Teil im Ordner „Arbeitsmaterial“ abgelegt.

Ein Ausdruck dieser Dokumente ist nur am Computer möglich.

Mit einem Doppelklick auf „Arbeitsplatz“ (beim Betriebssystem VISTA „Computer“)

auf dem Desktop erscheint u.a. das Symbol für das DVD – Laufwerk.

Durch ein Anklicken des DVD–Laufwerk-Symbols mit der rechten Maustaste

erscheint ein Fenster mit mehreren Befehlen. Klicken Sie mit der linken

Maustaste einmal auf den Befehl „Öffnen“. Es erscheint u.a. der Ordner „Arbeitsmaterial“,

der wiederum durch Doppelklick geöffnet wird.

Es erscheinen nun drei Ordner, entsprechend den Themen auf der DVD:

Charles Darwin und die Mechanismen der Evolution, Nachweise der Evolutionstheorie,

Die Entwicklung des Menschen, sowie ein Ordner „INFO Evolutionsforscher“.

Auf derselben Ebene findet der Benutzer eine doc- und

– identische – pfd-Datei „Inhaltsverzeichnis“. Darin sind sehr übersichtlich

alle Arbeits-, Lösungs- und Infoblätter aufgelistet, die sich in den vier Ordnern

befinden.

Änderungen, die in doc-Dateien vorgenommen werden, können ausgedruckt,

aber beim Schließen der Datei nicht gespeichert werden, da die Dateien

schreibgeschützt sind. So kann zum Ausdrucken der Aufgabe die Lösung in

einer doc-Datei vorübergehend gelöscht werden, beim Schließen der Datei/

Grafik bleibt die Lösung erhalten.

Von den zahlreichen Arbeitsblättern werden hier drei exemplarisch gezeigt:

AB_Archaeopterix

AB_Isolation bei Krähen

AB_Morphologie bei Gliedmaßen


Charles Darwin und die Mechanismen der Evolution

Isolation bei Krähen

ARBEITSBLATT

Aufgabe

Darwin und die Evolution

Im westlichen Europa lebt die Rabenkrähe und im östlichen Teil die Nebelkrähe.

Dazwischen, hier grau gepunktet dargestellt, gibt es eine Bastardisierungszone, in

der sich beide Typen kreuzen und diverse Mischlingsformen leben.

Die beiden Krähentypen sind in verschiedenen Regionen beheimatet (östliches und

westliches Europa), aber kreuzbar. Sie sind beide aus einer Stammform

hervorgegangen.

In der letzten Eiszeit schoben sich riesige Eisflächen durch Mitteleuropa und haben

die westliche und östliche Teilpopulation der ursprünglichen Krähe geografisch

isoliert (=separiert), wodurch sich die Genpools beider Teile nicht mehr

durchmischen konnten.

1. Erkläre die Entstehung der beiden Krähentypen.

2. Wie kann es zu einer solchen Bastardisierungszone kommen?

E

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Darwin und die Evolution

D Nachweise der Evolutionstheorie

Mosaiktier Archaeopterix

ARBEITSBLATT

Aufgabe

Archaeopteryx ist ein Mosaiktier, das Merkmale aus deutlich verschiedenen

Tiergruppen besitzt, die in der Evolution aufeinander folgen - hier von Reptilien und

Vögeln.















1) Markiere und benenne links Reptilienmerkmale, rechts Vogelmerkmale.

Gib hier auch Merkmale an, die nicht äußerlich sichtbar sind:

(siehe dazu das Foto vom Archaeopterix als Fossil)

2) Versuche (auf der Rückseite) mit Hilfe der Begriffe Mutation und Selektion zu

erklären, wie es zur Entwicklung des Archaeopterix kam.


Nachweise der Evolutionstheorie

Morphologie bei Gliedmaßen

ARBEITSBLATT

Aufgabe








Darwin und die Evolution

1. Ordne die vier Arme, die du unten siehst, den jeweiligen Besitzern zu.

2. Wie können diese vier Armskelette helfen, den Vorgang der Evolution zu

beweisen? Welcher Begriff erklärt hier die Ähnlichkeit zwischen diesen

Armskeletten?

3. Kennst du andere Körperteile oder Merkmale wenig verwandter Tierarten,

auf die du den Begriff aus 2) anwenden kannst?

D

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Darwin und die Evolution

F

Bonusmaterial

In dem Kapitel „Bonusmaterial“ stellen wir für die Lehrer und Lehrerinnen

wichtige Begriffe, Zusammenhänge, aktuelle Entwicklungen zusammen, die

als kompakt zusammengefasstes Hintergrundwissen in den Unterricht einfließen

können.

Analogie

Zum Thema „Analogie“ ist das Arbeitsblatt „Morphologie bei Meerestieren“

gut einzusetzen, mit den Analogien von Wal, Seehund, Pinguin, Lachs!!!

Analoge Organe ähneln sich nicht nur in der Funktion, sondern teilweise auch

äußerlich, teilweise sogar (oberflächlich) anatomisch. Sie sind aber stammesgeschichtlich

unterschiedlich und unabhängig voneinander entstanden. Man

bezeichnet ihre Entstehung auch als konvergente Entwicklung oder kurz Konvergenz.

Sie stellen keine Verwandtschaftsbeziehungen dar, lassen aber durch Analogie

Rückschlüsse auf ähnliche Umweltbedingungen und Lebensweisen zu.

Häufig bilden Lebewesen mit analogen Organen ähnliche, überlappende ökologische

Nischen.

Ein Beispiel dafür sind die Flossenbildungen bei Fischen bzw. Walen. Die

Flossen der Wale haben zwar gleiche Funktion und ähnliche Form wie die der

Fische, sind aber stammesgeschichtlich aus den Gliedmaßen der ehemals

landlebenden Säugetiere entstanden.

Australopithecinen

Frühe afrikanische Hominiden, die vor rund 4,4 bis 2,0 Millionen Jahren

lebten. Sie hatten ein kleines Gehirn, gingen auf zwei Beinen, lebten aber

vorwiegend auf Bäumen und stellten keine Steinwerkzeuge her.

Darwinfinken

Die verschiedenen Finkenarten von den Galapagosinseln halfen Darwin zu

verstehen, wie und wodurch Arten entstehen. Die Kombination aus räumlicher

Beschränkung und naturgegebener Isolation lässt auf Inseln die Evolutionsmuster

besonders krass hervortreten (Inselbiogeographie).

Eugenik

1883 von dem britischen Naturforscher F. Galton geprägter Begriff für ein

bevölkerungspolitisches Konzept, das die Erhaltung und Verbesserung der

erblich guten Eigenschaften in einer Gesellschaft zum Inhalt hat.


Darwin und die Evolution

Ziel der Eugenik ist es, unerwünschte Eigenschaften, sogenannte Degenerationserscheinungen,

in einer Gesellschaft auszumerzen (negative Eugenik)

und erwünschte Eigenschaften zu fördern und so zu einer Höherentwicklung

der Gesellschaft zu kommen (positive Eugenik), und zwar durch Erforschung

der erbbiologischen Gesetze sowie Kontrolle und Beeinflussung der

Fortpflanzungsprozesse. Die Eugenik gründet sich auf die Erkenntnisse der

menschlichen Erblehre und die Fortpflanzungsbiologie und fußt auf der Überzeugung,

dass der Mensch ausschließlich ein Produkt seiner Erbanlagen ist

und somit auch die Entwicklung der Gesellschaft von der Gesamtheit der in

ihr vertretenen Erbanlagen bestimmt wird.

In Deutschland ergaben sich weitreichende Übereinstimmungen zwischen

dem Eugenik-Gedanken und der Ideologie des Nationalsozialismus. Im Sinn

einer „Höherzüchtung“ wurde im Dritten Reich planmäßig die Förderung „anlagemäßig

wertvoller“ Familien und Erbstämme betrieben. Gleichzeitig wurde

ein Gesetz zur Verhütung erbkranken Nachwuchses erlassen, das Zwangssterilisationen

bei allen als minderwertig eingestuften Bevölkerungsgruppen

wie psychisch Kranken, Behinderten, Nichtsesshaften und Asozialen sowie

ethnisch unerwünschten Gruppen wie Juden, Polen, Russen, Sinti und Roma

ermöglichte. Die Pervertierung eugenischen Gedankenguts lieferte schließlich

auch die Begründung für die Tötung „unwerten Lebens“ und die Ausrottung

„rassisch Minderwertiger“ .

Heute wird in Deutschland eugenisches Gedankengut zum einen aufgrund

seiner historischen Pervertierung von Humangenetikern strikt abgelehnt,

zum anderen ist es auch wissenschaftlich nicht haltbar, da die Eigenschaften

des Menschen nicht ausschließlich genetisch bestimmt sind, sondern auch

von seinem sozialen Umfeld geprägt werden.

Evolution, kann man der zusehen?

Charles Darwin dachte, die Evolution sei zu langsam, um sie direkt zu

beobachten. Doch hier hatte er Unrecht:

Als Charles Darwin während seiner Reise mit dem Forschungsschiff Beagle

1835 die Galápagos-Inseln besuchte bemerkte er auf den Inseln mehrere

sehr ähnliche Arten von Vögeln, die sich deutlich in der Form ihrer Schnäbel

unterschieden. Offenbar nutzten die Tiere unterschiedliche Nahrungsquellen.

Anders als Darwin, der lediglich fünf Wochen auf den Galápagos-Inseln verbrachte,

nahmen sich Rosemary und Peter Grand von der amerikanischen

Princeton University Zeit. Viel Zeit. Mehr als 30 Jahre beobachteten sie die Vogelpopulationen

auf der Insel Daphne Major jedes Jahr über einen Zeitraum

von sechs Monaten hinweg. Einige Jahre nach dem Beginn ihrer Studien kam

es auf den Inseln zu einer schweren Dürre. Für die Finken blieben nur noch

F

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24

Darwin und die Evolution

F die großen, harten Samen von Kakteen und dem Bürzeldorn übrig. An diesen

aber scheiterten viele Vögel.

In normalen Jahren hatten etwa neun von zehn Finken die Trockenzeit überstanden.

Doch nach der Dürre waren etwa 86 Prozent der Mittel-Grundfinken

gestorben. Die Überlebenden zeichneten sich durch besonders große Schnäbel

aus.

Da die Finkenweibchen im Durchschnitt kleiner sind als die Männchen, überlebten

von ihnen besonders wenige. Aufgrund des Männchen-Überschusses

hatten die wenigen Weibchen die Möglichkeit, gezielt auszuwählen. Und sie

bevorzugten offenbar unter den sowieso schon relativ großen Männchen die

allergrößten. Das spiegelte sich im Nachwuchs wieder. Die Schnäbel waren

bei den Finken der nächsten Generation im Schnitt etwas größer als die der

Elterngeneration vor der Dürre.

Die Population der Mittel-Grundfinken auf Daphne Major hatte sich verändert,

und zwar aufgrund der Umweltbedingungen (natürliche Selektion) und

den Vorlieben der Weibchen (sexuelle Selektion).

Die Grants hatten das Glück, dass sie noch eine weitere Erkenntnis der Evolutionsforscher

bestätigen konnten: Die Evolution hat keine vorgegebene Richtung

und verfolgt kein bestimmtes Ziel.

Denn... Ende 1982 kam es auf den Galápagos-Inseln zu extremen Niederschlägen.

Davon profitierten Ranken, die im nächsten Jahr die größeren

Pflanzen wie den Bürzeldorn überwucherten. Ihre Samen aber sind klein und

weich. Ein großer Schnabel war kein Vorteil mehr. Im Gegenteil: Kleinere Vögel

konnten sich offenbar effizienter ernähren, und sie brauchten auch weniger

zu fressen. Während der anschließenden Trockenheit starben wieder viele

Vögel. Doch diesmal wurden vor allem größere Tiere Opfer der Dürre. Und die

durchschnittliche Schnabelgröße der Population veränderte sich erneut - jedoch

in die andere Richtung - hin zum Kleineren. Über wenige Generationen

hatte sich ein Merkmal der Vögel im Zusammenspiel von Genen und Umweltbedingungen

mehrmals in entgegengesetzte Richtungen geändert.

Gendrift

Veränderung der Genhäufigkeit, die nicht durch Selektion, sondern durch Zufall

entsteht. Kommt besonders in kleinen Populationen vor.

Genfluß

Wanderung von Genen zwischen verschiedenen Populationen einer biologischen

Art.


Darwin und die Evolution

Koevolution

F

Unter Koevolution versteht man die wechselseitige Beeinflussung der Entwicklung

zweier Arten im Laufe der Evolution.

Ein Beispiel für die Koevolution ist eine bestimmte Leuchtkäferart. Männchen

und Weibchen dieser Leuchtkäferart kommunizieren mit Lichtsignalen.

Beide Geschlechter haben jeweils als Sender und Empfänger eine Koevolution

durchlaufen. Lichtsignale dienen der Partnerfindung. Die Männchen der

Leuchtkäfer-Art Photinus macdermotti senden fliegend artspezifische rhythmische

Folgen von Lichtblitzen aus. Das Weibchen antwortet vom Boden aus

mit einer Verzögerung von einer Sekunde auf jeden zweiten Lichtblitz des

Männchens mit einem eigenen Lichtblitz. Das Männchen erkennt dieses Signal

als artspezifische Antwort, landet bei dem blinkenden Weibchen und

paart sich mit ihm. Artfremde Weibchen konnten diesen Signalcode brechen.

Sie antworten den Männchen mit genau dem Blinkmuster der Macdermotti-

Weibchen. Die angelockten fremden Männchen werden nach der Landung

als Beute gefressen. Hier kommt eine Koevolution zwischen Räuber und

Beute hinzu. Der durch die Räuberart ausgeübte Selektionsdruck zwingt die

Beuteart, ihre Kommunikation so abzuändern, dass sie wenigstens zeitweilig

fälschungssicher kommunizieren kann.

Kreationismus und Intelligent Design

Schöpfung oder Evolution? Diese Frage wird auch 150 Jahre nach Entdeckung

des Neandertalers weltweit brisant diskutiert. Vielen Menschen sticht

es wie ein Dorn ins Auge, dass Affen oder gar „niedere“ Lebewesen zu ihrer

Verwandtschaft zählen. Proteste gegen die Evolutionslehre sind nicht mehr

nur aus dem mittleren Westen der USA zu hören, sondern auch in Deutschland,

wo Umfragen zufolge mehr als ein Fünftel der Menschen Vorbehalte

gegen die Evolutionsbiologie hat.

Vor allem in Amerika fordern fundamentale „Kreationisten“ die Schöpfungsgeschichte

als festen Bestandteil im Biologieunterricht an Schulen zu verankern.

Kreationismus ist der Glaube an die buchstäbliche Wahrheit der Schöpfung,

wie sie im ersten Buch Mose aufgezeichnet ist.

Eine sanftere Form des Kreationismus, eine in den vergangenen Jahren auf

beiden Seiten des Atlantiks populär gewordene, modernisierte Form der

klassischen Schöpfungslehre ist das Intelligent Design. Die Verfechter der

„Intelligent Design“ genannten Idee vermeiden eine Frontalkollision mit den

Naturwissenschaften, indem sie Grundzüge der Erdgeschichte anerkennen.

Sie behaupten allerdings, bei der Entstehung neuer Tier- und Pflanzenarten

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Darwin und die Evolution

F wirke ein großer Gestalter mit. Das Wort Gott wird vermieden, um die Lehre

für amerikanische Klassenzimmer tauglich zu machen, wo religiöse Inhalte

strikt vom übrigen Unterricht getrennt werden.

Den Verfechtern dieser quasi wissenschaftlichen Version des Kreationismus

will es gelingen, den Eindruck zu erzeugen, es gebe ein wissenschaftlich begründetes

Gegenmodell zu der etablierten Evolutionslehre.

„Intelligent Design“ versucht also die Perfektion der Lebewesen durch einen

zielgerichteten Schöpfungsakt zu begründen.

Mutation aktuell!

Ein aktuelles Beispiel für Mutationen, ihre vor- und nachteilebringende Wirkung:

Ein hoher Prozentsatz der Afrikaner ist deutlich anfälliger für das HIV

Virus. Diesen Umstand „verdanken“ sie der Tatsache, dass sie eine genetische

Disposition haben, die sie gegen die Malaria immun macht. Was also

ursprünglich ein über Jahrhunderte gewachsener Vorteil war, ist jetzt auf einmal

ein Nachteil.

Rekapitulation

Auftauchen einer Struktur oder eines anderen Merkmals im Larvenstadium

oder unreifen Zustand, das einem Merkmal der ausgewachsenen Individuen

einer Vorläuferart ähnelt; wird als Beleg für Abstammung von diesem Vorfahren

gedeutet.

Rudimentäres Merkmal

Zurückgebildetes oder funktionsunfähiges Merkmal, das aber bei den Vorfahren

einer biologischen Art eine Funktion erfüllte, wie beispielsweise die

Augen bei Höhlen bewohnenden Tieren oder der Blinddarm des Menschen.


Informationen zur Benutzung dieser DVD

Darwin und die Evolution

Die vorliegende DVD ist ein multimediales Medium. Auf ihr sind ganz unterschiedliche

Medien wie Filme, Bilder, Grafiken und Arbeitsblätter gespeichert.

Die DVD startet automatisch mit einem Menü mit folgendem Thema:

• Charles Darwin und die Mechanismen der Evolution

• Nachweise der Evolutionstheorie

• Die Entwicklung des Menschen

• Lexikon

• Druckersymbol

• www.focus-multimedia.de

Was ist neu für die Nutzer der bisher erschienenen DVDs von focus-multimedia?

Wir haben die Menüführung vereinfacht: Der Nutzer gelangt jetzt über

„Menü“ wieder zur Startseite und über die Reiter „Film“, „Grafik“, „Bild“ sofort

zu den entsprechenden Auflistungen der drei unterschiedlichen Medien

zum ausgewählten Thema. Wenn es mehr Grafiken oder Bilder gibt, als in die

Auflistung einer Menüseite passen, kann man mit dem Rechtspfeil zur nächsten

Auflistungsseite gelangen.

Der Benutzer entscheidet sich nach wie vor für eines der Themen, z.B.

„Charles Darwin und die Mechanismen der Evolution“. Er aktiviert das

Thema mit der Entertaste der Fernbedienung des DVD – Gerätes oder durch

einfaches Anklicken mit der linken Maustaste. Er sieht nun vier Reiter: „Film“,

„Grafik“, „Bild“, und etwas weiter rechts, „Menü“. Der Reiter „Film“ ist weiß

hinterlegt, also aktiv. Deshalb werden dem Benutzer auf dieser Menüseite

auch gleich die zwei Filme zu dem Thema angeboten:

- Schnelle Autos, langsame Schnecken

- Grundlagen der Genetik (Mutation / Selektion)

Der Nutzer kann sich nun für einen dieser Filme entscheiden, also anklicken

und anschauen. Am Ende des Films wechselt die Programmierung automatisch

wieder zur Filmliste. Will man den Film nicht bis zum Ende ansehen,

gelangt man über „Menü“ (auf der DVD-Player-Fernbedienung) zum Hauptmenü

zurück oder – bei DVD-Abspielprogrammen - mit einfachem Klick der

rechten Maustaste zu der Option „Menü auswählen“. Dort kann man sich

zwischen Titel- und Hauptmenü entscheiden. Das Titelmenü bedeutet die

Startseite der DVD, das Hauptmenü zeigt wieder die Filmliste.

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Darwin und die Evolution

G

Beim Windows Media Player erscheint nach dem Einfachklick der rechten

Maustaste statt der Option „Menü auswählen“ die Wahlmöglichkeit“

„DVD-Features“, und dann die Wahlmöglichkeit zwischen Haupt- oder Titelmenü.

Der Nutzer kann aber auch - statt einen der Filme anzusehen - durch Anklicken

einer der beiden Reiter die Funktionen „Grafik“ oder „Bild“ aktivieren,

und sieht dann jeweils die Auflistung der zu dem gewählten Thema zur

Auswahl stehenden Grafiken oder Bilder. (Siehe dazu auch die grafische

Darstellung der Programmierung in diesem Booklet.) Innerhalb der Grafiken

und Bilder bewegt sich der Benutzer wie gewohnt mit Links- und Rechtspfeilen

für „zurück“ und „weiter“.

Geblieben sind dort im unteren Bilddrittel auch die vertrauten unterschiedlichen

Symbole Glühbirne und Drucker: Die Glühbirne bedeutet, dass es zu

diesem Arbeitsauftrag, zu dieser Grafik eine Lösung gibt. Wird die Glühbirne

durch die Entertaste aktiviert, findet der Benutzer die Lösung. Das Druckersymbol

weist ihn darauf hin, dass er dieses Medium als Datei im ROM-Teil

findet und über einen an den PC angeschlossenen Drucker ausdrucken kann.

(Siehe dazu auch den Informationstext E-ROM-Teil / Arbeitsmaterial in diesem

Booklet).

Der/die BenutzerIn kann sich die Medien zusammenstellen und zwischen

ihnen frei wählen. In dem Begleitmaterial findet er/sie alle Medien inhaltlich

beschrieben, so dass er/sie sich über den Inhalt informieren kann.


Unterrichtsentwürfe

Darwin und die Evolution

Für die Klassen 7 bis 9 und ab der 10. Klasse finden Lehrkräfte hier jeweils

Unterrichtsentwürfe für drei Schulstunden. Es sind Vorschläge, die natürlich

auch variiert werden können. Ebenso können die Inhalte der benötigten Arbeitsblätter

(doc-Dateien) vor dem Ausdrucken z.B. nach Schwierigkeitsgrad,

Ansprüchen verändert, d.h. vereinfacht oder anspruchsvoller geschrieben

werden.

UNTERRICHTsREIHE FüR EINE 7. BIs 9. KLAssE zUM THEMA EVOLUTION

1.stunde – Mechanismen der Evolution

Benötigtes Material:

DVD „Darwin und die Evolutionund pro SchülerIn eine Kopie des Arbeitsblattes

Evolution beim Auto“ vom DVD-ROM-Teil der DVD

Einstieg im Unterrichtsgespräch:

Wer weiß etwas über Charles Darwin und die Evolution? (4 min)

Ankündigung der DVD und Vorführung des DVD-Einführungsfilms

(4 min)

Hauptarbeitsphase:

Wie funktioniert also Evolution?

Im Unterrichtsgespräch können Vorwissen und kleine Hinweise aus dem

Einführungsfilm gesammelt werden. (4 min)

Vorführung der Filmsequenz:

Charles Darwin und die Mechanismen der Evolution: Schnelle Autos – langsame

Schnecken (8min)

Das Arbeitsblatt „Evolution beim Auto“ kann jetzt ausgeteilt und in Kleingruppen

die Aufgabe 1) gelöst werden. (10min)

Fixierung der Ergebnisse der Stunde:

Der Lehrer/die Lehrerin sammelt ein paar Lösungen zur Aufgabe 1) und

fasst an der Tafel zusammen, was die SchülerInnen abschreiben sollen

(10min):

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Darwin und die Evolution

Biologische Evolution

Biologische Evolution ist die Entstehung neuer oder veränderter Arten

durch folgende Mechanismen:

- Die Nachkommen einer Art unterscheiden sich durch Vererbung beider

Eltern und Mutation untereinander.

- Die fitteren der Nachkommen überstehen die natürliche Auslese und

können sich und die veränderten Merkmale weiter vermehren.

- Jede Generation hat so viel Nachkommen, dass die Verluste durch die

Auslese das Überleben der Art nicht gefährden.

Abschluss:

Hausaufgabe ist wahlweise :

- Bearbeite Aufgabe 2)des Arbeitsblattes oder

- Schreibe eine Zusammenfassung „Technische Evolution am

Beispiel des Autos“

2.stunde – Nachweise der Evolution

Benötigtes Material:

DVD „Darwin und die Evolutionund pro SchülerIn eine Kopie des Arbeitsblattes

„Morphologie Gliedmaßen“ vom DVD-ROM-Teil der DVD, Fossilien aus

der Sammlung

Einstieg und Wiederholung:

Überprüfen der HA (5 min)

Vorführung der Filmsequenz: Charles Darwin und die Mechanismen der

Evolution: Grundlagen der Genetik (4 min)

Wer kann am Beispiel der Schildkrötenevolution die drei wichtigsten Mechanismen

der Evolution wiederholen? (5 min)

(Siehe Unterrichtseinheit Mechanismen der Evolution)


Hauptarbeitsphase:

Tafelanschrieb:

Nachweise für das Wirken der Evolution

Darwin und die Evolution

Frage an die SchülerInnen: „Wer kann mir sagen, woran man das Wirken der

Evolution erkennt?“

Tafelanschrieb und Fossilie durchgeben lassen (8 min):

- Fossilien sind Spuren früherer Lebewesen in Form von Versteinerungen,

Abdrücken, Knochen, ...

- Homologie: Wenn sich Merkmale oder Organe aus einer gemeinsamen

Urform verschieden weiterentwickelt haben, nennt man sie homolog.

Beispiel: Menschenarm, Fledermausflügel

Vorführung der Filmsequenz: Nachweise der Evolutionstheorie: Embryologie,

Morphologie,... (3 min)

Aufforderung an die SchülerInnen: „Nennt mir bitte den Nachweis für das

Wirken der Evolution, der in dieser Filmsequenz zu sehen war!“ (5 min)

Verlängerung des Tafelanschriebs:

- Embryonen verschiedener Wirbeltiere ähneln sich anfangs sehr

(homolog)

Austeilen des Arbeitsblattes „Morphologie Gliedmaßen“.

- In Kleingruppen können die ersten 2 Aufgaben gelöst

werden. (12 min)

(- Alternativ kann die Filmsequenz „Auf Fossilienjagd“

gezeigt und besprochen werden. (8 min + 4 min))

Abschluss:

Kurze Wiederholung und HA:

Aufgabe 3) des ABs (alternativ das ganze AB)

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Darwin und die Evolution

H 3.stunde – Tarnung/Warnung

Benötigtes Material:

DVD „Evolution“, Material aus der Sammlung (Stabheuschrecke, Hornisse,..)

Einstieg und Wiederholung:

Überprüfen der HA (5 min)

- Zeigen von Objekten aus der Sammlung.

(Alternativ: Filmsequenz von der DVD: Nachweise der Evolutionstheorie:

Tarnung/Warnung (3 min))

Welche Formen der Warntracht/Tarntracht kennt ihr?

Sammlung notieren (7min)

Hauptarbeitsphase:

Sammlung strukturieren zum Tafelanschrieb (20min):

Warnung/Tarnung

- Echte Warntracht tragen viele gefährliche oder giftige Tiere, um Feinde

abzuschrecken. Diese Tiere sind oft grell gefärbt. Bsp.: ...

- Mimikry: Eine Art Scheintracht, weil hier Tiere, die eingentlich harmlos

sind, die Warntrachten der gefährlichen Tiere nachahmen. Bsp.: ...

- Mimese: Tarntracht ist gegeben, wenn ein Tier Gegenstände oder Pflanzen

nachahmt, um nicht gegessen oder nicht erkannt zu werden. Bsp: ...

evtl.: Sonderform der

- aggressiven Mimikry: Ein Tier ahmt im Aussehen oder Verhalten ein

anderes Tier nach, um leichter an Beute zu kommen.

Bsp.: Anglerfisch, Säbelzahnschleimfisch

Alle diese Erscheinungen entstehen durch Evolution der äußeren

Erscheinung (siehe Mechanismen).

Je ähnlicher die Warnung/Tarnung, um so höher die Fitness der Art.


Darwin und die Evolution

Zur Wiederholung und Anwendung können Bilder von der DVD gezeigt

werden: Nachweise der Evolutionstheorie, z.B.: Tarnung/Warnung (8min)

Abschluss:

Kurze Wiederholung und HA:

Die aufgeschriebenen Begriffe lernen und je mindestens ein neues Beispiel

finden.

UNTERRICHTsREIHE FüR KLAssE ODER KURs AB 10.KLAssE zUM THEMA

EVOLUTION

1.stunde – Mechanismen der Evolution

Benötigtes Material:

DVD „Darwin und die Evolutionund pro SchülerIn eine Kopie des Arbeitsblattes

„Mutation bei Giraffen“ vom DVD-ROM-Teil der DVD. Je nach Ausstattung

können Folien mit den INFO-Blättern zu Darwin und Lamarck vorbereitet

werden (DVD-ROM-Teil der DVD)oder diese bei Bedarf direkt zwischen

den Filmmodulen angesteuert werden.

Einstieg im Unterrichtsgespräch:

Während „INFO_Darwin“ vom DVD-ROM-Teil projiziert wird:

Wer weiß etwas über Charles Darwin und die Evolution? (3 min)

Ankündigung der DVD und Vorführung des DVD-Einführungsfilms

(5 min)

Lehrerbeitrag, während „INFO_Lamarck“ projiziert bleibt:

Ein anderer Evolutionsansatz stammt von Herrn Lamarck. Er glaubte, dass

jedes Tier einen inneren Trieb zur Perfektion besitzt. Durch intensives

Nutzen oder eben Nichtnutzen eines Organes würde dieses dem Bedürfnis

angepasst und auch so an die Nachkommen weitergegeben. (3 min)

Hauptarbeitsphase:

Wie funktioniert also Evolution nach Darwin?

Vorführung der Filmsequenz: Charles Darwin und die Mechanismen der

Evolution: „Schnelle Autos – langsame Schnecken“ (8 min)

Das Arbeitsblatt „Mutation bei Giraffen“ kann jetzt ausgeteilt und in Kleingruppen

die Aufgabe 1)und 2) gelöst werden. (10 min)

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Darwin und die Evolution

H Fixierung der Ergebnisse der Stunde:

Der Lehrer/die Lehrerin sammelt ein paar Lösungen zur

Aufgabe 1)und 2) und fasst an der Tafel zusammen, was die SchülerInnen

abschreiben sollen (12 min):

Biologische Evolution

Biologische Evolution ist nach Darwin die Entstehnung neuer oder veränderter

Arten durch folgende Mechanisem:

- Die Nachkommen einer Art unterscheiden sich durch Rekombination

und Mutation untereinander (Variation).

- Die fitteren der Nachkommen überstehen die natürliche Selektion und

können sich und die veränderten Merkmale weiter vermehren.

- Jede Generation hat so viel Nachkommen, dass die Verluste durch die

Selektion das Überleben der Art nichrt gefährden.

So entsteht in vielen Generationen allmählich aus einer Art eine neue.

Es kann auch sein, dass die Art sich spaltet und zwei neue entstehen.

Lamarck glaubte, individuell erworbene Eigenschaften (Modifikation)

würden an die Nachkommen weitergegeben.

Abschluss:

Hausaufgabe ist wahlweise :

- Bearbeite Aufgabe 3)des Arbeitsblattes oder

- Schreibe eine Zusammenfassung „Technische Evolution am

Beispiel des Autos“

2. sTUNDE – NACHWEIsE DER EVOLUTION

Benötigtes Material:

DVD „Darwin und die Evolutionund pro SchülerIn eine Kopie des Arbeitsblattes

„Morphologie Gliedmaßen“ vom DVD-ROM-Teil der DVD, Fossilien aus

der Sammlung.


Darwin und die Evolution

Einstieg und Wiederholung:

Überprüfen der HA (5 min)

Vorführung der Filmsequenz: Charles Darwin und die Mechanismen der

Evolution: „Grundlagen der Genetik“ (4 min)

Wer kann am Beispiel der Schildkrötenevolution die drei wichtigsten Mechanismen

der Evolution wiederholen? (4min)

Hauptarbeitsphase:

Tafelanschrieb:

Nachweise für das Wirken der Evolution

Frage an die SchülerInnen:

„Wer kann mir sagen, woran man das Wirken der Evolution erkennt?“

Tafelanschrieb und Fossilie durchgeben lassen (6 min):

- Fossilien sind Spuren früherer Lebewesen in Form von Versteinerungen,

Abdrücken, Knochen, ...

- Homologie: Wenn sich Merkmale oder Organe aus einer gemeinsamen

Urform verschieden weiterentwickelt haebn, nennt man sie homolog.

Beispiel: Menschenarm, Fledermausflügel

Berühmte Fossilien sind die Abdrücke von Archaeopteryx:

Bild: Nachweise der Evolutionstheorie: Archaeopteryx (2 min)

Danach:

Vorführung der Filmsequenz: Nachweise der Evolutionstheorie: „Embryologie,

Morphologie,...“ (3 min)

Aufforderung an die SchülerInnen : „Nennt mir bitte den Nachweise für das

Wirken der Evolution, der in dieser Filmsequenz zu sehen war!“ (4 min)

Verlängerung des Tafelanschriebs (2 min)

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Darwin und die Evolution

- Embryonen verschiedener Wirbeltiere ähneln sich anfangs sehr

(homolog). Dies entspricht der biogenetischen Grundregel von Haeckel.

Austeilen des Arbeitsblattes „Morphologie Gliedmaßen“.

- In Kleingruppen können die ersten 2 Aufgaben gelöst

werden. (12 min)

(Alternativ kann die Filmsequenz: „Auf Fossilienjagd“ gezeigt und besprochen

werden. (8min + 4min))

Abschluss:

Kurze Wiederholung und HA:

Aufgabe 3)des ABs (alternativ das ganze AB)

Und sucht per Internet oder Buch die biogenetische Grundregel.

3. sTUNDE – TARNUNG/WARNUNG

Benötigtes Material:

DVD „Darwin und die Evolution“, Material aus der Sammlung (Stabheuschrecke,

Hornisse,..)

Einstieg und Wiederholung:

Überprüfen der HA (5min)

- Zeigen von Objekten aus der Sammlung.

(Alternativ: Filmsequenz von der DVD: Nachweise der Evolutionstheorie:

„Tarnung/Warnung“ (3 min))

Bilder: Wandelndes Blatt, Hornissenglasflügler....

Welche Formen der Warntracht/Tarntracht kennt ihr?

Sammlung notieren (7 min)

Hauptarbeitsphase:

Sammlung strukturieren zum Tafelanschrieb (20min):


Warnung/Tarnung

Darwin und die Evolution

- Echte Warntracht tragen viele gefährliche oder giftige Tiere, um Feinde

abzuschrecken. Diese Tiere sind oft grell gefärbt. Bsp.: ...

- Mimikry: Eine Art Scheintracht, weil hier Tiere, die eingentlich harmlos

sind, die Warntrachten der gefährlichen Tiere nachahmen. Bsp.: ...

- Mimese: Tarntracht ist gegeben, wenn ein Tier Gegenstände oder Pflanzen

nachahmt, um nicht gegessen oder nicht erkannt zu werden. Bsp: ...

evtl.: Sonderform der

- aggressiven Mimikry: Ein Tier ahmt im Aussehen oder Verhalten ein

anderes Tier nach, um leichter an Beute zu kommen.

Bsp.: Anglerfisch, Säbelzahnschleimfisch

Alle diese Erscheinungen entstehen durch Evolution der äußeren Erscheinung

(siehe Mechanismen).

Je ähnlicher die Warnung/Tarnung, um so höher die Fitness der Art.

Zur Wiederholung und Anwendung können Bilder von der DVD gezeigt werden:

Nachweise der Evolutionstheorie: Tarnung/Warnung (8 min)

Abschluss:

Kurze Wiederholung und HA:

Die aufgeschriebenen Begriffe lernen und zu einem Beispiel einen Aufsatz

anfertigen, wie es in der Evolution zu Mimikry kommen kann.

Inhalte der nächsten Stunden : Koevolution, Konvergenz, Analogie und

Isolation

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Darwin und die Evolution

Corrigenda

Ja, ja, der Fehlerteufel hat sich eingeschlichen, sorry!!

1. Auf dem Lösungsblatt zum Arbeitsblatt „Morphologie bei Gliedmaßen“

beim Thema „Nachweise der Evolutionstheorie“ heißt es beim vierten Besitzer

der Gliedmaßen fälschlicherweise „Eule“. Es ist aber das „Gürteltier“. Wir

bitten, das vor Ausdruck in der doc-Datei zu ändern.

2. Auf der DVD haben wir fälschlicherweise „Gingko“ geschrieben. Es muss

natürlich „Ginkgo“ heißen.

3. Ebenso: Nicht „Archaeopterix“, sondern „Archaeopteryx“

Bildnachweis / Credits

Giraffe (links): mongabay.com, Fotograf: Rob Roy

Giraffe (rechts): http://de.northrup.org/photos/Animals, Fotograf: Tony Northrup

Wandelndes Blatt (links): www.tiermotive.de, Fotograf: Wilfried Berns

Buckeldrachenkopf: Fotograf: Dieter Klössing, Berlin

Gestreifter Anglerfisch: www.starfish.ch, copyright / Fotografin: Teresa Zubi

Hornissenglasflügler: Sergey M. Sazhin

Feuersalamander: Foto und Copyright: Michael Linnenbach

Delfin: wdcs, Fotograf: Blueworld

Ameise mit Läusen: Fotograf: Friedrich Böhringer

Ginkgo: Fotograf: Norbert Anspach

Quastenflosser: © M. Auliya / WWF

Archaeopteryx (Fossil): Museum für Naturkunde, Leibniz-Institut für Evolutions-

und Biodiversitätsforschung an der Humboldt-Universität zu Berlin

Archaeopteryx (Skelettnachbildung): Paläontologische Staatssammlung, München

Archaeopteryx (Gefieder): Museum Mensch und Natur, München

Pfeilschwanzkrebs: Fotograf:chhmz

Australopithecus afarensis: The Natural History Museum, London

Homo ergaster: American Museum of Natural History, New York

Neanderthalensis (Jäger): Neanderthal Museum, Mettmann

Faustkeil: Neanderthal Museum, Mettmann

Laotische Felsenratte: WWF


Darwin und die Evolution

Über 1000 neue Tier- und Pflanzenarten haben Forscher in den vergangenen

zehn Jahren in der südasiatischen Mekong-Region entdeckt. Der WWF hat in

Zusammenarbeit mit den zahlreichen Forschern die Ergebnisse in einem großen

Mekong-Report zusammengefasst.“

schädelnachbildungen / Rekonstruktionen der Hominiden: Hessisches Landesmuseum

(wurden uns freundlicherweise kostenlos zur Verfügung gestellt!)

C Wiss. Rekonstruktionen: W. Schnaubelt & N. Kieser - Atelier WILD LIFE ART für

das Hessische Landesmuseum Darmstadt:

Museum Mensch und Natur, München, Herr Dr. Apel

SeaLife + Schulführungen:

Nutzen Sie die günstigen Schulklassentarif! Die vielfältige und faszinierende

Unterwasserwelt im SEA LIFE München ist für jede Altersstufe ein einzigartiges

Erlebnis! Spielerisch und interaktiv kommen Sie den Meeresbewohnern bei

Ihrem Rundgang ganz nah. Das SEA LIFE München ist täglich ab 10.00 Uhr

geschlossen. (Heiligabend geschlossen).

Mineralientage München

Fossilienmuseum Fürth, Ralf Walter, Das Mitmachmuseum, www.fossilien-museum.com

Zoologische Staatssammlung, München, Herr Prof. Burmeister

University of Melbourne

BMW-Museum, München

Paläontologische Staatssammlung, München, Herr Dr. Oliver Rauhut, Lydia

Geißler

Neanderthal Museum, Mettmann

The Natural History Museum London

American Museum of Natural History, New York

Felsmalerei Australien, Kult & Tour Filmproduktion

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Darwin und die Evolution

Impressum



Idee und Redaktion: Reinold Schnatmann, focus-multimedia

Buch und Regie: Eva-Maria Scriba-Sebening

Kamera: Markus Krämer, Alexander Böhle

Schnitt: Stefan Frank

Musik: Amadeo Tortora

Grafik: Saba Bussmann

Animation: Markus Schnatmann

Programmierung: Christian Müller

Booklet: Eva-Maria Scriba-Sebening

Fachberatung und Unterrichtsmaterial: Gido Freyer

Produktion: focus-multimedia, München © 2009

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