Darwin und die Evolution - Focus-multimedia
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<strong>Darwin</strong><br />
<strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
<br />
2009
2<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Inhaltsverzeichnis<br />
A Lehrplanbezug S. 3<br />
B Einleitende Informationen S. 4<br />
C Auflistung aller Me<strong>die</strong>n mit Inhaltsbeschreibung S. 6<br />
D Grafische Darstellung der Programmierung S. 16<br />
E ROM-Teil / Arbeitsmaterial S. 18<br />
F Bonusmaterial S. 22<br />
G Informationen zur Benutzung <strong>die</strong>ser DVD S. 27<br />
H Unterrichtsentwürfe S. 29<br />
I Corrigenda S. 38<br />
J Bildnachweis / Credits S. 38<br />
K Impressum S. 40
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Lehrplanbezug A<br />
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Belege für das Faktum der <strong>Evolution</strong> benennen <strong>und</strong> das Zusammenwirken<br />
von Mutation, Selektion <strong>und</strong> Isolation bei der Entstehung neuer<br />
Arten verstehen<br />
<strong>Evolution</strong> des Menschen: biologische <strong>und</strong> kulturelle <strong>Evolution</strong>;<br />
wesentliche Unterschiede zwischen Mensch <strong>und</strong> Menschenaffen<br />
beschreiben<br />
<strong>Evolution</strong> ist ein andauernder Prozess<br />
Fossilien, Fossilienarten<br />
Brückentiere/Mosaiktiere<br />
Tarnung/Warnung<br />
Merkmale der Wirbeltierklassen: homologe <strong>und</strong> analoge Organe<br />
Ostafrika – Wiege der Menschheit?<br />
<strong>Evolution</strong>stheorien: Lamarck, Cuvier, <strong>Darwin</strong>, Haeckel, Wallace<br />
3
4<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
B<br />
Einleitende Informationen<br />
Kein Lehrplan im Fach Biologie, der auf <strong>Evolution</strong> verzichten könnte;<br />
aus gutem Gr<strong>und</strong>.<br />
Die Kenntnis <strong>und</strong> das Verständnis des Prinzips <strong>Evolution</strong> bieten <strong>die</strong> Gr<strong>und</strong>lage<br />
für das Verständnis aller Teilbereiche der Biologie. Das Verständnis für<br />
den Vorgang, durch den sich <strong>die</strong> Welt des Lebendigen nach der Entstehung<br />
des Lebens nach <strong>und</strong> nach entwickelt hat <strong>und</strong> weiterhin entwickelt, ist für<br />
Schülerinnen <strong>und</strong> Schüler aller Schulen <strong>die</strong> sichere Basis, auf der der Unterrichtsstoff<br />
aus dem weiten Feld der Biologie festgemacht <strong>und</strong> Inhalte in<br />
Beziehung zueinander gesetzt werden können.<br />
<strong>Evolution</strong>, heute wichtiger denn je! – so könnte man fast formulieren...<br />
Im Jubiläumsjahr 2009 erinnern zahlreiche Veröffentlichungen an <strong>die</strong><br />
Geschichte der <strong>Evolution</strong>sforschung <strong>und</strong> an <strong>die</strong> „Helden“ <strong>die</strong>ser Geschichte,<br />
allen voran Charles <strong>Darwin</strong>, der 2009 seinen 200-sten Geburtstag gefeiert<br />
hätte <strong>und</strong> der vor exakt 150 Jahren sein bahnbrechendes Werk über <strong>die</strong> Entstehung<br />
der Arten veröffentlichte.<br />
Aber nicht nur <strong>die</strong>ses Jubiläum nimmt focus-<strong>multimedia</strong> zum Anlass, eine<br />
umfassend informative <strong>und</strong> visuell anregende DVD auf den Markt der<br />
Bildungsme<strong>die</strong>n zu bringen. Auch <strong>die</strong> Tatsache, dass es aus kreationistischen<br />
Kreisen <strong>und</strong> von Vertretern einer Intelligent Design Schöpfungsvariante<br />
immer vehementere Versuche gibt, <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>stheorie geistig <strong>und</strong> pseudowissenschaftlich<br />
in Frage zu stellen, ist Anlass genug, Schülern <strong>die</strong> faszinierende<br />
Klarheit <strong>und</strong> einleuchtende Einfachheit der Mechanismen der <strong>Evolution</strong><br />
vor Augen zu führen.<br />
<strong>Evolution</strong>sbiologen beschäftigen sich nicht mit Sinnfragen, denn <strong>die</strong>se<br />
liegen außerhalb ihres Forschungsgebiets. Religion <strong>und</strong> <strong>Evolution</strong> stehen so<br />
gesehen gar nicht im Widerspruch, da sie auf verschiedenen Ebenen agieren.<br />
‚Religiöse Bedürfnisse können von <strong>Evolution</strong>sbiologen nicht befriedigt werden,<br />
hier sind andere Kräfte gefragt. Ebenso wenig gehört aber eine Schöpfungsgeschichte<br />
in den Biologieunterricht.<br />
Sich mit der <strong>Evolution</strong>sforschung auseinander zu setzen, dazu soll jeder<br />
Schüler <strong>und</strong> jede Schülerin aufgerufen sein.<br />
Ein schlimmes Kapitel in der Geschichte der <strong>Evolution</strong>sbiologie ist <strong>die</strong><br />
Instrumentalisierung der Bef<strong>und</strong>e, etwa um <strong>die</strong> Höherwertigkeit bestimmter<br />
Rassen bei den Menschen zu begründen <strong>und</strong> mit Hilfe der Eugenik<br />
Menschenzucht zu betreiben oder im so genannten Sozialdarwinismus<br />
Menschen in höhere <strong>und</strong> niedrigere Klassen einzuteilen.
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Heftig diskutiert gehört <strong>die</strong> Anwendung der <strong>Evolution</strong>sforschung auf dem<br />
Gebiet der Genetik, wo moderne Technik Eingriffe ins Erbgut ermöglicht,<br />
deren Folgen unabsehbar sind.<br />
Im Vordergr<strong>und</strong> soll allerdings <strong>die</strong> Freude stehen, sich mit einem Wissensgebiet<br />
zu beschäftigen, das das Prinzip von Werden <strong>und</strong> Vergehen auf <strong>die</strong>ser<br />
Erde begreifbar macht <strong>und</strong> der Schlüssel zum Verständnis der vielen faszinierenden<br />
Erscheinungsformen, einschließlich des Menschen, in der Natur ist.<br />
„Die <strong>Evolution</strong>stheorie ist das tiefgreifendste, machtvollste<br />
Gedankengebäude, das in den letzten 200 Jahren erdacht wurde.“<br />
Jared Diamond<br />
5<br />
B
6<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
C<br />
Auflistung aller Me<strong>die</strong>n mit Inhaltsbeschreibung<br />
Einführungsfilm<br />
Der 4-minütige Einführungsfilm zeigt einen Zusammenschnitt von Film-<br />
sequenzen aus den drei auf der DVD behandelten Themen. Er vermittelt<br />
einen ersten Eindruck davon, „was den Zuschauer erwartet“.<br />
1. Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der <strong>Evolution</strong><br />
Film<br />
1.1.01 Schnelle Autos, langsame Schnecken<br />
Eine virtuelle Begegnung mit Charles <strong>Darwin</strong> persönlich führt zu der merkwürdigen<br />
Frage, was Autos mit <strong>Evolution</strong> zu tun haben. Nach einigem Grübeln<br />
beim Anblick von Baureihen dämmert den beiden, dass <strong>die</strong> Entwicklungskriterien<br />
<strong>und</strong> Experimente von Autobauern <strong>und</strong> - designern eine Menge mit<br />
Selektion, Mutation, Rekombination <strong>und</strong> Artbildung zu tun haben.<br />
Naturforscher Alex müht sich beim Rätselraten mit Schnecken, etwas mehr<br />
zum Thema Variation <strong>und</strong> ihrem evolutionären Sinn zu erfahren.<br />
1.1.02 Gr<strong>und</strong>lagen der Genetik (Mutation / Selektion)<br />
Die genetischen Gr<strong>und</strong>lagen der <strong>Evolution</strong> bereiten Jana <strong>und</strong> Alex Kopfzerbrechen.<br />
Auch <strong>Darwin</strong> muss leider passen, denn zu seiner Zeit war Genetik noch<br />
Neuland. In einem Film im Internet aber finden <strong>die</strong> beiden Redakteure das<br />
Thema einleuchtend <strong>und</strong> einfach anhand von Lego-Schildkröten erklärt.<br />
Ein schönes Beispiel für Mutation entdeckt Jana im Meeresaquarium.<br />
Grafik<br />
1.2.01 Erdhörnchen<br />
Die Grafik zeigt <strong>die</strong> zwei Erdhörnchen-Arten auf den beiden Seiten des Grand<br />
Canyon: ein sehr anschauliches Beispiel für einen Isolationsmechanismus,<br />
<strong>die</strong> geographische Isolation.<br />
Die zwei Eichhörnchenarten leben an den sich gegenüberliegenden Rändern<br />
des Grand Canyon: Der Fluss Colorado hat eine tiefe Schlucht gegraben,<br />
<strong>die</strong> für <strong>die</strong> Eichhörnchen ein unüberwindliches Hindernis darstellt. Hier werden<br />
einzelne Tiere von Populationen der Elternart abgetrennt. Zwischen der<br />
Ausgangspopulation <strong>und</strong> der Splitterpopulation - den abgetrennten Tieren -<br />
findet jetzt kein Genfluss mehr statt, also kein Austausch von Genen.
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Mit ihrem isolierten Genpool kann <strong>die</strong> Splitterpopulation ihren eigenen evolutionären<br />
Weg einschlagen. Eine neue Art entsteht nun durch Veränderungen<br />
der Allelfrequenz durch Selektion, genetische Drift <strong>und</strong> Mutation .<br />
Weitere Isolationsmechanismen sind: Habitatisolation, Verhaltensisolation,<br />
Zeitliche Isolation, Mechanische Isolation, Postzygotische Barrieren.<br />
Bild<br />
1.3.01 Giraffen<br />
Giraffen sind ein schönes Beispiel, wie <strong>die</strong> natürliche Selektion bestimmte<br />
günstige Merkmale bei Lebewesen mit fortschreitender <strong>Evolution</strong> immer stärker<br />
ausprägt.<br />
Lamarck hingegen stellte in seiner frühen <strong>Evolution</strong>stheorie von 1809 <strong>die</strong><br />
These auf, dass Tiere erworbene Eigenschaften weitergeben. Die Giraffe<br />
recke ihren Hals nach Blättern <strong>und</strong> bekomme deshalb Kälber mit verlängertem<br />
Hals. Ein Wille nach Vervollkommnung sei <strong>die</strong> Triebfeder der <strong>Evolution</strong>.<br />
2. Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie<br />
Film<br />
2.1.01 Auf Fossilienjagd – tot oder lebendig<br />
Bei der schweißtreibenden <strong>und</strong> schmerzhaften Jagd auf Fossilien lernen Alex<br />
<strong>und</strong> Jana etwas über <strong>die</strong> Arbeitsmethoden der Paläontologen. Warum sind<br />
Fossilien so essentiell für <strong>die</strong> Forscher, was kann man anhand von fossilen<br />
F<strong>und</strong>en über das Alter der Erde <strong>und</strong> <strong>die</strong> Entwicklung des Lebens sagen?<br />
Wieso ist der Urvogel Archaeopteryx ein ganz besonderes Fossil ? Der Text<br />
des „Archaeopteryx – Raps“ stellt <strong>die</strong> richtigen Fragen. Der Zuschauer lernt,<br />
dass der Urvogel ein Brückentier zwischen zwei Tiergruppen ist, das Merkmale<br />
von beiden Gruppen aufweist.<br />
In der Plauderst<strong>und</strong>e mit einem außerordentlich lebendigen „lebenden<br />
Fossil“, dem Schnabeltier, lernen Jana <strong>und</strong> Alex, wie <strong>Evolution</strong> nachgewiesen<br />
<strong>und</strong> bewiesen werden kann. Denn das Schnabeltier ist, wie der Archaeopteryx,<br />
ein Bindeglied zwischen Tiergruppen <strong>und</strong> außerdem ein lebendes Fossil,<br />
ein Tier das seit Jahrmillionen fast unverändert existiert.<br />
2.1.02 Embryologie, Morphologie, Analogie, Homologie<br />
Jana <strong>und</strong> Alex wollen den Begriff Embryologie klären <strong>und</strong> erkennen<br />
dabei, dass sie selbst sich zu Beginn ihrer Entwicklung kaum von anderen<br />
7<br />
C
8<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
C Wirbeltieren unterschieden haben. Das führt einerseits zu einem Streit <strong>und</strong><br />
andererseits zu der Erkenntnis, dass alle Wirbeltiere auf einen gemeinsamen<br />
Ursprung zurückzuführen sind.<br />
2.1.03 Tarnung / Warnung (Mimese )<br />
Im Meeresaquarium bekommt Jana Beispiele für Tarnung, Warnung <strong>und</strong><br />
Mimese zu sehen, alles Taktiken von Lebewesen, um einerseits Fressfeinde<br />
<strong>und</strong> andererseits Beute zu täuschen <strong>und</strong> hinters Licht zu führen. Im Laufe<br />
der <strong>Evolution</strong> steigern <strong>die</strong>se tarnenden <strong>und</strong> warnenden Eigenschaften <strong>und</strong><br />
Merkmale den Überlebenserfolg.<br />
Grafik<br />
Homologie<br />
2.2.01 Morphologische Ähnlichkeiten (Ober- <strong>und</strong> Unterarm, Handknochen)<br />
Unter Homologie versteht man <strong>die</strong> gr<strong>und</strong>sätzlichen Übereinstimmungen von<br />
Organen. Das vorliegende Beispiel ist der Vergleich einer Menschenhand mit<br />
einem Fledermausflügel, einer Delfinflosse, <strong>und</strong> einem Gürteltiervorderbein.<br />
Der Aufbau aus Arm-, Handwurzel-, Mittelhand- <strong>und</strong> Fingerknochen ist gleich,<br />
also homolog, auch wenn sie durch verschiedene Anpassungen zu funktionsverschiedenen<br />
Organen geworden sind. Dies ist ein Beweis für einen gemeinsamen<br />
Vorfahren – einen frühen Säuger - von Mensch, Fledermaus, Delfin<br />
<strong>und</strong> Gürteltier.<br />
2.2.02 Unterschiedliche Wirbelsäulen<br />
Ein weiteres Beispiel für Homologie ist <strong>die</strong> Wirbelsäule aller Wirbeltiere, <strong>die</strong><br />
sich je nach Anforderung verschieden entwickelt haben. Ein frühes Wirbeltier<br />
war der gemeinsame Vorfahr. Der Vogel hat eine steife Wirbelsäule zum Fliegen,<br />
der Mensch eine doppel-S-förmige für den elastischen aufrechten Gang,<br />
der Schlange <strong>die</strong>nt <strong>die</strong> Wirbelsäule für ihre extreme Beweglichkeit <strong>und</strong> als<br />
Ersatz für <strong>die</strong> Extremitäten, der Giraffe für einen stabilen tetrapoden Gang.<br />
2.2.03 Fledermaus<br />
Fledermaus <strong>und</strong> Flugh<strong>und</strong> sind <strong>die</strong> einzigen fliegenden Säugetiere. Ihre<br />
äußeren Extremitäten wurden im Laufe der <strong>Evolution</strong> entsprechend dem<br />
Selektionsdruck dem Fliegen angepasst <strong>und</strong> erschlossen den Tieren eine<br />
neue ökologische Nische.
Embryologie<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
2.2.04 Embryos unterschiedlicher Wirbeltiere<br />
Embryonen belegen Haeckels biogenetische Gr<strong>und</strong>regel. Alle Wirbeltiere<br />
machen in der embryonalen Phase eine ähnliche Entwicklung durch wie <strong>die</strong><br />
einfachsten Wirbeltiere (Fische), je höher entwickelt um so später ist <strong>die</strong> endgültige<br />
Form zu erkennen. Kiemenbögen, Schwanz <strong>und</strong> Ähnliches werden<br />
jeweils nur angelegt <strong>und</strong> wieder verbaut. Eine Menschenfrau hat also nie<br />
während der Schwangerschaft ein Amphibium in der Gebärmutter!<br />
Geographische Isolation<br />
2.2.05 Schmetterlinge - Troides Falter (Indonesischer Archipel)<br />
Bei Anklicken der Rechtspfeile auf den Bildern erscheint das Verbreitungsgebiet<br />
der jeweiligen Schmetterlingsart.<br />
Die Schmetterlinge zeigen <strong>die</strong> Wirkung von Isolation durch Meeresarme.<br />
Teilpopulationen sind voneinander geografisch isoliert (separiert). Die Teilpopulationen<br />
entwickeln sich mangels Vermehrungskontakt unabhängig<br />
weiter. Unterschiedliche Ansprüche ihres Lebensraumes <strong>und</strong> genetische Zufälle<br />
(Flaschenhalseffekt, Gendrift) lassen sie sich von einer gemeinsamen<br />
Stammform wegentwickeln. Anfangs sind es nur kreuzbare Rassen/Unterarten,<br />
später dann Arten, <strong>die</strong> auch nach evtl. Aufhebung der Isolation keine<br />
gemeinsame Population mehr bilden können.<br />
2.2.06 Erdhörnchen (Grand Canyon)<br />
Auch bei den Erdhörnchen wirkte <strong>die</strong> Separation. Es genügt ein langer, wenige<br />
h<strong>und</strong>ert Meter breiter Canyon, um <strong>die</strong> Mischung der Gene der Teilpopulationen<br />
zu unterbinden.<br />
Bild<br />
Tarnung/Warnung<br />
2.3.01 Wandelndes Blatt<br />
Mimese ist eine besondere Form der Tarnung, <strong>die</strong> z.B. das Wandelnde Blatt<br />
betreibt, eine Gespenstheuschrecke. Ihr Aussehen ist eine evolutionäre<br />
Anpassung, <strong>die</strong> dazu geführt hat, dass sie den Blättern ihrer Umwelt zum Verwechseln<br />
ähnlich sieht. Mimese bewirkt, dass ein Lebewesen zum Beispiel<br />
von einem potentiellen Fressfeind zwar noch wahrgenommen werden kann,<br />
aber für etwas Uninteressantes gehalten wird.<br />
9<br />
C
10<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
C 2.3.01 Buckeldrachenkopf<br />
Auch der Drachenkopf ist ein sehr anschauliches Beispiel für Mimese, also<br />
das Nachahmen der Umgebung (Blätter, Meeresboden etc.), um sich zu<br />
tarnen. Dem Drachenkopf <strong>die</strong>nt Mimese, um von seiner Beute nicht gesehen<br />
zu werden.<br />
2.3.03 Gestreifter Anglerfisch<br />
Der Anglerfisch ist einerseits durch Mimese getarnt, andererseits nutzt er<br />
aggressive Mimikry. Er hat einen beweglichen, oft wurm- oder fischförmigen<br />
Anhang am Kopf, der Beute anlockt. Dieser Köder ist aus einem modifizierten<br />
Flossenstrahl der Rückenflosse entstanden.<br />
2.3.04 Hornissenglasflügler<br />
Der Hornissenglasflügler, ein Schmetterling aus der Familie der Glasflügler,<br />
betreibt Mimikry, indem er einer Hornisse stark ähnelt. Mimikry bedeutet,<br />
dass eine harmlose Art <strong>die</strong> Gestalt, <strong>die</strong> Farbe oder auch <strong>die</strong> Bewegung einer<br />
giftigen, ungenießbaren oder wehrhaften Art nachahmt um gefährlich zu wirken.<br />
2.3.05 Feuersalamander<br />
Der Feuersalamander glänzt schwarz <strong>und</strong> trägt ein auffälliges Muster aus<br />
gelben oder orangefarbenen Flecken oder Streifen. Durch das auffällige Aussehen<br />
warnt der Feuersalamanders seine Feinde. Die Ohrendrüsen können<br />
ein giftiges Sekret, das Samandarin, abgeben. Mit Hilfe <strong>die</strong>ses Gifts kann der<br />
Feuersalamander Feinde wie Fuchs, H<strong>und</strong> oder Katze in <strong>die</strong> Flucht schlagen.<br />
2.3.06 Delfin<br />
Der Delfin ist ein Säuger (Fingerknochen, Milchdrüsen, Warmblütigkeit, Lunge,..),<br />
wirkt aber in der äußeren Erscheinung eher wie ein Fisch (weshalb auch<br />
heute noch manchmal fälschlicherweise „Walfisch“ gesagt wird).<br />
Schon länger wissen <strong>Evolution</strong>sbiologen, dass Delfine <strong>und</strong> Wale gemeinsame<br />
Vorfahren mit Arten haben, <strong>die</strong> noch heute Wälder, Wüsten <strong>und</strong> Steppen<br />
besiedeln, zum Beispiel mit Flusspferden, Kamelen <strong>und</strong> Rehen. In einem 15<br />
Millionen Jahre währenden Prozess wechselten <strong>die</strong> Urahnen der heutigen<br />
Meeressäuger wieder das Element: Nachdem ursprünglich alles Leben aus<br />
dem Wasser gekommen war, gingen sie vom Land wieder zurück ins Wasser.<br />
Ein schönes Beispiel dafür, dass <strong>Evolution</strong> keine Richtung <strong>und</strong> keinen Zweck<br />
verfolgt.
2.3.07 Ameise mit Läusen<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Ameisen sind Meister im Entwickeln von Symbiosen, also Lebensgemeinschaften<br />
zu beiderseitigem Vorteil . Die Läuse versorgen <strong>die</strong> Ameisen mit<br />
überschüssigen Kohlenhydraten <strong>und</strong> werden von den Ameisen bewacht <strong>und</strong><br />
bei Bedarf umgesiedelt. Auch ein Beispiel für Koevolution: Ein evolutionärer<br />
Prozess der wechselseitigen Anpassung zweier interagierender Arten aufeinander,<br />
der sich über sehr lange Zeiträume in der Stammesgeschichte beider<br />
Arten erstreckt.<br />
Analogien<br />
2.3.08 Igel<br />
Der europäische Igel, ein Insektenfresser, hat - wie Ameisenigel <strong>und</strong> Stachelschwein<br />
- als Schutzmassnahme aus speziellen Haaren Stacheln entwickelt.<br />
Hier liegt eine konvergente Entwicklung vor.<br />
2.3.09 Stachelschwein<br />
Auch das Stachelschwein, ein Nagetier, hat Stacheln, analog zu den Stacheln<br />
von Igel <strong>und</strong> Ameisenigel. Analoge Merkmale ähneln sich nicht nur in<br />
der Funktion, sondern teilweise auch äußerlich, teilweise sogar (oberflächlich)<br />
anatomisch. Sie sind aber stammesgeschichtlich unterschiedlich <strong>und</strong><br />
unabhängig voneinander entstanden. Man bezeichnet ihre Entstehung<br />
auch als konvergente Entwicklung oder kurz Konvergenz. Sie stellen keine<br />
Verwandtschaftsbeziehungen dar, lassen aber durch Analogie Rückschlüsse<br />
auf ähnliche Umweltbedingungen <strong>und</strong> Lebensweisen zu.<br />
2.3.10 Schnabeligel<br />
Der Schnabeligel, auch Ameisenigel genannt, ist ein Kloakentier <strong>und</strong> hat<br />
ebenfalls als Schutzmaßnahme aus speziellen Haaren Stacheln entwickelt.<br />
Eine konvergente Entwicklung mit dem europäischen Igel (Insektenfresser)<br />
<strong>und</strong> dem Stachelschwein (Nagetier).<br />
Fossilien<br />
2.3.11 Ginkgo<br />
Die Abteilung Ginkgophyta (Ginkgopflanzen) existiert schon seit dem Unterperm,<br />
vor 290 Millionen Jahren. Die größte Artenzahl hatten <strong>die</strong> Ginkgophyta<br />
von der Trias bis zur Kreide. Ginkgo biloba gilt als das älteste lebende Fossil<br />
der Pflanzenwelt, dessen nähere Verwandte alle ausgestorben (extinkt) sind.<br />
C<br />
11
12<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
C 2.3.12 Quastenflosser<br />
Der Quastenflosser ist ein lebendes Fossil, weil er in fast unveränderter Form<br />
seit vielen Millionen Jahren – meist in einer Umgebung, <strong>die</strong> sich kaum ändert,<br />
in seinem Fall <strong>die</strong> Tiefsee – seine Nische besiedelt hat <strong>und</strong> keine andere Art<br />
so gut angepasst ist, dass er durch sie verdrängt werden konnte.<br />
2.3.13 Archaeoptryx<br />
Drei Abbildungen des Archaeoptryx , in denen man sich mit den Vor- <strong>und</strong><br />
Rückpfeilen bewegen kann: Als Fossil, als Skelettnachbildung des Archaeoptryx<br />
bavaricae <strong>und</strong> als Fantasiemodell mit einer möglichen Gefiederfarbe.<br />
Für <strong>die</strong> Wissenschaft wurde der Archaeopteryx zum klassischen Beispiel<br />
einer Übergangsform zwischen Reptilien <strong>und</strong> Vögeln, ganz im Sinne der von<br />
Charles <strong>Darwin</strong> 1859 begründeten Abstammungslehre. Archaeopteryx ist ein<br />
einzigartiges connecting link <strong>und</strong> ein Beweis der <strong>Evolution</strong>stheorie.<br />
2.3.14 Pfeilschwanzkrebs<br />
Die Ordnung der Schwertschwänze kann man bis ins Silur (vor 440 Millionen<br />
Jahren) belegen, <strong>die</strong> Überfamilie der Limulacae reicht immerhin etwa 390-<br />
248 Millionen Jahre zurück.<br />
Da <strong>die</strong> morphologischen Unterschiede zu den heute lebenden Formen sehr<br />
gering <strong>und</strong> damit zu vernachlässigen sind, kann man also tatsächlich von<br />
einem lebenden Fossil sprechen.<br />
3. Die Entwicklung des Menschen<br />
Film<br />
3.1.01 Biologische Entwicklung des Menschen<br />
Bei ihrem „Besuch“ im Naturk<strong>und</strong>e-Museum machen Jana <strong>und</strong> Alex unverhofft<br />
eine Reise in <strong>die</strong> Entwicklungsgeschichte des Menschen. Die faszinierende<br />
Vielfalt vor -<strong>und</strong> frühmenschlicher Überlebensstrategien verschafft<br />
ihnen einen Einblick in ihre eigene Vergangenheit <strong>und</strong> biologische Herkunft.<br />
Und all das erfahren sie von der überaus gut informierten Putzfrau des<br />
Museums.<br />
3.1.02 Kulturelle Entwicklung des Menschen (komplexe Version)<br />
Dieser Film liegt in unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad vor (s. auch<br />
3.1.03).<br />
Bis vor nicht allzu langer Zeit waren Menschen fast ausschließlich den<br />
Mechanismen der biologischen <strong>Evolution</strong> unterworfen, so wie alle anderen
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Lebewesen auch. Die kulturelle <strong>Evolution</strong> bezeichnet <strong>die</strong> Entwicklung der<br />
menschlichen <strong>Evolution</strong> auf der Basis seiner geistigen <strong>und</strong> kulturellen Fähigkeiten.<br />
Die Überlebensstrategie des modernen Menschen liegt zum Teil in der<br />
biologischen Nichtanpassung. Wie biologische <strong>und</strong> kulturelle <strong>Evolution</strong> Hand<br />
in Hand gehen <strong>und</strong> den Menschen zu dem gemacht haben was er heute ist,<br />
damit beschäftigt sich <strong>die</strong>ses Modul.<br />
3.1.03 Kulturelle Entwicklung des Menschen (einfache Version)<br />
Die kulturelle <strong>Evolution</strong> bezeichnet <strong>die</strong> Entwicklung der menschlichen<br />
<strong>Evolution</strong> auf der Basis seiner geistigen <strong>und</strong> kulturellen Fähigkeiten. In <strong>die</strong>ser<br />
Version ist <strong>die</strong> kulturelle Entwicklung des Menschen textlich einfach <strong>und</strong> vom<br />
Bild anschaulich begleitend dargestellt (s. auch 3.1.02, komplexe Version).<br />
Grafik<br />
3.2.01 Out of Africa:<br />
Die sogenannte Out-of-Africa-Theorie basiert auf Fossilienf<strong>und</strong>en, denen<br />
zufolge <strong>die</strong> Ausbreitung vor etwa 60.000 bis 70.000 Jahren durch eine zweite<br />
Auswanderungswelle des Homo sapiens aus Afrika in alle anderen Regionen<br />
der Erde begann. Genetische Analysen des Y-Chromosoms <strong>und</strong> der Mitochondrien<br />
des Menschen stützen inzwischen <strong>die</strong> Out-of-Africa-Theorie.<br />
3.2.02 Entwicklung der Hominiden<br />
Man nimmt heute an, dass <strong>die</strong> Menschwerdung vor etwa acht bis fünf Millionen<br />
Jahren in Afrika begann. Stammesgeschichtlich haben sich <strong>die</strong> Vorfahren<br />
der Schimpansen zu <strong>die</strong>ser Zeit von der zum Menschen führenden Entwicklungslinie<br />
abgetrennt. Zu den relativ gut bekannten Vorläufern des Menschen<br />
gehören <strong>die</strong> Australopithecinen, Australopithecus anamensis, Australopithecus<br />
africanus <strong>und</strong> Australopithecus afarensis. Zu einer Sonderlinie von<br />
Australopithecinen mit einem robusteren Gebiss wird <strong>die</strong> Gattung Paranthropus,<br />
mit dem Vertreter Paranthropus Boisei, gezählt.<br />
Vermutlich aus den Australopithecinen entwickelten sich vor zwei bis drei<br />
Millionen Jahren <strong>die</strong> ersten Vertreter der Gattung Homo, deren Fossilien<br />
insbesondere aufgr<strong>und</strong> von Werkzeugf<strong>und</strong>en zu Homo gestellt wurden. Dazu<br />
gehören Homo rudolfensis, Homo habilis <strong>und</strong> <strong>die</strong> etwas jüngere Art Homo<br />
ergaster, später erectus. Die Verwandtschaftsbeziehungen <strong>die</strong>ser Arten sind<br />
bislang umstritten.<br />
Vor ca. 800.000 Jahren entwickelte sich aus Homo erectus eine Form mit<br />
größerem Gehirn, <strong>die</strong> als Homo heidelbergensis bezeichnet wird. Aus Homo<br />
erectus heidelbergensis entwickelten sich in Europa <strong>die</strong> Neandertaler (Homo<br />
C<br />
13
14<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
C<br />
neanderthalensis), während zur selben Zeit aus den in Afrika verbliebenen<br />
Populationen des Homo erectus der Archaische Homo sapiens hervorging<br />
<strong>und</strong> später Homo sapiens, der heutige Mensch.<br />
3.2.03 Entwicklung von Schädel <strong>und</strong> Gehirnvolumina<br />
In der <strong>Evolution</strong> des Menschen fällt vor allem ein stetig größer werdendes Gehirnvolumen<br />
auf. Der Neandertaler hatte zwar ein gleich großes, sogar größeres<br />
Gehirn als der Homo sapiens. Allerdings war <strong>die</strong> Oberfläche der Hirnrinde,<br />
wo heute <strong>die</strong> höheren geistigen Funktionen ablaufen, kleiner. Die langsame<br />
Absenkung des Kehlkopfes spielte eine große Rolle bei der sich entwickelnden<br />
Fähigkeit zu sprechen.<br />
Bild<br />
3.3.01 Australopithecus afarensis<br />
Vermutlich ein früher Vorfahr des Menschen, der schon aufrecht ging, aber<br />
noch viel auf Bäumen lebte.<br />
3.3.02 Homo rudolfensis<br />
Vertreter der Gattung Homo, der in einer steppenartigen Umwelt lebte <strong>und</strong><br />
Werkzeuge herstellte.<br />
3.3.03 Homo ergaster/erectus<br />
Vertreter der Gattung Homo, der das Feuer beherrschte, Afrika verließ <strong>und</strong><br />
sich weit, bis nach Asien, verbreitete.<br />
3.3.04 Homo Neanderthalensis<br />
Er war der letzte fremdstämmige Zeitgenosse des heutigen Menschen. Der<br />
Neandertaler besiedelte Europa <strong>und</strong> Teile Asiens, stellte kunstvoll bearbeitete<br />
Werkzeuge her <strong>und</strong> ernährte sich auch von Fleisch <strong>und</strong> gekochter Nahrung.<br />
Dieser Seitenzweig der menschlichen <strong>Evolution</strong> starb aus. Vielleicht wurde<br />
ihm seine starke Muskulatur, <strong>die</strong> viel Energie verbrauchte, zum Verhängnis.<br />
3.3.05 Familie der Hominiden<br />
Obere Reihe, von links nach rechts: Kenyanthropus platyops, Homo neanderthalensis<br />
Mittlere Reihe, von links nach rechts: Australopithecus afarensis, Paranthropus<br />
boisei, Homo habilis<br />
untere Reihe, von links nach rechts: Australopithecus africanus, Homo erectus,<br />
Australopithecus anamensis, Homo rudolfensis.<br />
Ihrem zeitlichen Auftreten nach: Australopithecus anamensis, Australopithe-
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
cus afarensis, Australopithecus africanus, Kenyanthropus platyops, Paranth- C<br />
ropus oder Australopithecus boisei, Homo rudolfensis, Homo habilis, Homo<br />
erectus, Homo neanderthalensis.<br />
3.3.06 Faustkeil<br />
Die Erschaffung des ersten Faustkeils kennzeichnet den Beginn der Altsteinzeit.<br />
Der Faustkeil <strong>die</strong>nte den Hominiden als vielseitiges Werkzeug.<br />
3.3.07 Entwicklung von Schädel <strong>und</strong> Hirnvolumen<br />
In der <strong>Evolution</strong> des Menschen fällt vor allem ein stetig größer werdendes Gehirnvolumen<br />
auf. Der Neandertaler hatte zwar ein gleich großes, sogar größeres<br />
Gehirn als der Homo sapiens. Allerdings war <strong>die</strong> Oberfläche der Hirnrinde,<br />
wo heute <strong>die</strong> höheren geistigen Funktionen ablaufen, kleiner. Die langsame<br />
Absenkung des Kehlkopfes spielte eine große Rolle bei der sich entwickelnden<br />
Fähigkeit zu sprechen.<br />
15
16<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
D Grafische Darstellung der Programmierung
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
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D<br />
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18<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
E<br />
ROM-Teil / Arbeitsmaterial<br />
Arbeitsblätter, Lösungen, Infoblätter <strong>und</strong> <strong>die</strong> Grafiken mit dem Druckersymbol<br />
sind als doc- <strong>und</strong> pfd-Dateien im ROM-Teil im Ordner „Arbeitsmaterial“ abgelegt.<br />
Ein Ausdruck <strong>die</strong>ser Dokumente ist nur am Computer möglich.<br />
Mit einem Doppelklick auf „Arbeitsplatz“ (beim Betriebssystem VISTA „Computer“)<br />
auf dem Desktop erscheint u.a. das Symbol für das DVD – Laufwerk.<br />
Durch ein Anklicken des DVD–Laufwerk-Symbols mit der rechten Maustaste<br />
erscheint ein Fenster mit mehreren Befehlen. Klicken Sie mit der linken<br />
Maustaste einmal auf den Befehl „Öffnen“. Es erscheint u.a. der Ordner „Arbeitsmaterial“,<br />
der wiederum durch Doppelklick geöffnet wird.<br />
Es erscheinen nun drei Ordner, entsprechend den Themen auf der DVD:<br />
Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der <strong>Evolution</strong>, Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie,<br />
Die Entwicklung des Menschen, sowie ein Ordner „INFO <strong>Evolution</strong>sforscher“.<br />
Auf derselben Ebene findet der Benutzer eine doc- <strong>und</strong><br />
– identische – pfd-Datei „Inhaltsverzeichnis“. Darin sind sehr übersichtlich<br />
alle Arbeits-, Lösungs- <strong>und</strong> Infoblätter aufgelistet, <strong>die</strong> sich in den vier Ordnern<br />
befinden.<br />
Änderungen, <strong>die</strong> in doc-Dateien vorgenommen werden, können ausgedruckt,<br />
aber beim Schließen der Datei nicht gespeichert werden, da <strong>die</strong> Dateien<br />
schreibgeschützt sind. So kann zum Ausdrucken der Aufgabe <strong>die</strong> Lösung in<br />
einer doc-Datei vorübergehend gelöscht werden, beim Schließen der Datei/<br />
Grafik bleibt <strong>die</strong> Lösung erhalten.<br />
Von den zahlreichen Arbeitsblättern werden hier drei exemplarisch gezeigt:<br />
AB_Archaeopterix<br />
AB_Isolation bei Krähen<br />
AB_Morphologie bei Gliedmaßen
Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der <strong>Evolution</strong><br />
Isolation bei Krähen<br />
ARBEITSBLATT<br />
Aufgabe<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Im westlichen Europa lebt <strong>die</strong> Rabenkrähe <strong>und</strong> im östlichen Teil <strong>die</strong> Nebelkrähe.<br />
Dazwischen, hier grau gepunktet dargestellt, gibt es eine Bastardisierungszone, in<br />
der sich beide Typen kreuzen <strong>und</strong> diverse Mischlingsformen leben.<br />
Die beiden Krähentypen sind in verschiedenen Regionen beheimatet (östliches <strong>und</strong><br />
westliches Europa), aber kreuzbar. Sie sind beide aus einer Stammform<br />
hervorgegangen.<br />
In der letzten Eiszeit schoben sich riesige Eisflächen durch Mitteleuropa <strong>und</strong> haben<br />
<strong>die</strong> westliche <strong>und</strong> östliche Teilpopulation der ursprünglichen Krähe geografisch<br />
isoliert (=separiert), wodurch sich <strong>die</strong> Genpools beider Teile nicht mehr<br />
durchmischen konnten.<br />
1. Erkläre <strong>die</strong> Entstehung der beiden Krähentypen.<br />
2. Wie kann es zu einer solchen Bastardisierungszone kommen?<br />
E<br />
19
20<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
D Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie<br />
Mosaiktier Archaeopterix<br />
ARBEITSBLATT<br />
Aufgabe<br />
Archaeopteryx ist ein Mosaiktier, das Merkmale aus deutlich verschiedenen<br />
Tiergruppen besitzt, <strong>die</strong> in der <strong>Evolution</strong> aufeinander folgen - hier von Reptilien <strong>und</strong><br />
Vögeln.<br />
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1) Markiere <strong>und</strong> benenne links Reptilienmerkmale, rechts Vogelmerkmale.<br />
Gib hier auch Merkmale an, <strong>die</strong> nicht äußerlich sichtbar sind:<br />
(siehe dazu das Foto vom Archaeopterix als Fossil)<br />
2) Versuche (auf der Rückseite) mit Hilfe der Begriffe Mutation <strong>und</strong> Selektion zu<br />
erklären, wie es zur Entwicklung des Archaeopterix kam.
Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie<br />
Morphologie bei Gliedmaßen<br />
ARBEITSBLATT<br />
Aufgabe<br />
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<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
1. Ordne <strong>die</strong> vier Arme, <strong>die</strong> du unten siehst, den jeweiligen Besitzern zu.<br />
2. Wie können <strong>die</strong>se vier Armskelette helfen, den Vorgang der <strong>Evolution</strong> zu<br />
beweisen? Welcher Begriff erklärt hier <strong>die</strong> Ähnlichkeit zwischen <strong>die</strong>sen<br />
Armskeletten?<br />
3. Kennst du andere Körperteile oder Merkmale wenig verwandter Tierarten,<br />
auf <strong>die</strong> du den Begriff aus 2) anwenden kannst?<br />
D<br />
21<br />
22<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
F<br />
Bonusmaterial<br />
In dem Kapitel „Bonusmaterial“ stellen wir für <strong>die</strong> Lehrer <strong>und</strong> Lehrerinnen<br />
wichtige Begriffe, Zusammenhänge, aktuelle Entwicklungen zusammen, <strong>die</strong><br />
als kompakt zusammengefasstes Hintergr<strong>und</strong>wissen in den Unterricht einfließen<br />
können.<br />
Analogie<br />
Zum Thema „Analogie“ ist das Arbeitsblatt „Morphologie bei Meerestieren“<br />
gut einzusetzen, mit den Analogien von Wal, Seeh<strong>und</strong>, Pinguin, Lachs!!!<br />
Analoge Organe ähneln sich nicht nur in der Funktion, sondern teilweise auch<br />
äußerlich, teilweise sogar (oberflächlich) anatomisch. Sie sind aber stammesgeschichtlich<br />
unterschiedlich <strong>und</strong> unabhängig voneinander entstanden. Man<br />
bezeichnet ihre Entstehung auch als konvergente Entwicklung oder kurz Konvergenz.<br />
Sie stellen keine Verwandtschaftsbeziehungen dar, lassen aber durch Analogie<br />
Rückschlüsse auf ähnliche Umweltbedingungen <strong>und</strong> Lebensweisen zu.<br />
Häufig bilden Lebewesen mit analogen Organen ähnliche, überlappende ökologische<br />
Nischen.<br />
Ein Beispiel dafür sind <strong>die</strong> Flossenbildungen bei Fischen bzw. Walen. Die<br />
Flossen der Wale haben zwar gleiche Funktion <strong>und</strong> ähnliche Form wie <strong>die</strong> der<br />
Fische, sind aber stammesgeschichtlich aus den Gliedmaßen der ehemals<br />
landlebenden Säugetiere entstanden.<br />
Australopithecinen<br />
Frühe afrikanische Hominiden, <strong>die</strong> vor r<strong>und</strong> 4,4 bis 2,0 Millionen Jahren<br />
lebten. Sie hatten ein kleines Gehirn, gingen auf zwei Beinen, lebten aber<br />
vorwiegend auf Bäumen <strong>und</strong> stellten keine Steinwerkzeuge her.<br />
<strong>Darwin</strong>finken<br />
Die verschiedenen Finkenarten von den Galapagosinseln halfen <strong>Darwin</strong> zu<br />
verstehen, wie <strong>und</strong> wodurch Arten entstehen. Die Kombination aus räumlicher<br />
Beschränkung <strong>und</strong> naturgegebener Isolation lässt auf Inseln <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>smuster<br />
besonders krass hervortreten (Inselbiogeographie).<br />
Eugenik<br />
1883 von dem britischen Naturforscher F. Galton geprägter Begriff für ein<br />
bevölkerungspolitisches Konzept, das <strong>die</strong> Erhaltung <strong>und</strong> Verbesserung der<br />
erblich guten Eigenschaften in einer Gesellschaft zum Inhalt hat.
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Ziel der Eugenik ist es, unerwünschte Eigenschaften, sogenannte Degenerationserscheinungen,<br />
in einer Gesellschaft auszumerzen (negative Eugenik)<br />
<strong>und</strong> erwünschte Eigenschaften zu fördern <strong>und</strong> so zu einer Höherentwicklung<br />
der Gesellschaft zu kommen (positive Eugenik), <strong>und</strong> zwar durch Erforschung<br />
der erbbiologischen Gesetze sowie Kontrolle <strong>und</strong> Beeinflussung der<br />
Fortpflanzungsprozesse. Die Eugenik gründet sich auf <strong>die</strong> Erkenntnisse der<br />
menschlichen Erblehre <strong>und</strong> <strong>die</strong> Fortpflanzungsbiologie <strong>und</strong> fußt auf der Überzeugung,<br />
dass der Mensch ausschließlich ein Produkt seiner Erbanlagen ist<br />
<strong>und</strong> somit auch <strong>die</strong> Entwicklung der Gesellschaft von der Gesamtheit der in<br />
ihr vertretenen Erbanlagen bestimmt wird.<br />
In Deutschland ergaben sich weitreichende Übereinstimmungen zwischen<br />
dem Eugenik-Gedanken <strong>und</strong> der Ideologie des Nationalsozialismus. Im Sinn<br />
einer „Höherzüchtung“ wurde im Dritten Reich planmäßig <strong>die</strong> Förderung „anlagemäßig<br />
wertvoller“ Familien <strong>und</strong> Erbstämme betrieben. Gleichzeitig wurde<br />
ein Gesetz zur Verhütung erbkranken Nachwuchses erlassen, das Zwangssterilisationen<br />
bei allen als minderwertig eingestuften Bevölkerungsgruppen<br />
wie psychisch Kranken, Behinderten, Nichtsesshaften <strong>und</strong> Asozialen sowie<br />
ethnisch unerwünschten Gruppen wie Juden, Polen, Russen, Sinti <strong>und</strong> Roma<br />
ermöglichte. Die Pervertierung eugenischen Gedankenguts lieferte schließlich<br />
auch <strong>die</strong> Begründung für <strong>die</strong> Tötung „unwerten Lebens“ <strong>und</strong> <strong>die</strong> Ausrottung<br />
„rassisch Minderwertiger“ .<br />
Heute wird in Deutschland eugenisches Gedankengut zum einen aufgr<strong>und</strong><br />
seiner historischen Pervertierung von Humangenetikern strikt abgelehnt,<br />
zum anderen ist es auch wissenschaftlich nicht haltbar, da <strong>die</strong> Eigenschaften<br />
des Menschen nicht ausschließlich genetisch bestimmt sind, sondern auch<br />
von seinem sozialen Umfeld geprägt werden.<br />
<strong>Evolution</strong>, kann man der zusehen?<br />
Charles <strong>Darwin</strong> dachte, <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong> sei zu langsam, um sie direkt zu<br />
beobachten. Doch hier hatte er Unrecht:<br />
Als Charles <strong>Darwin</strong> während seiner Reise mit dem Forschungsschiff Beagle<br />
1835 <strong>die</strong> Galápagos-Inseln besuchte bemerkte er auf den Inseln mehrere<br />
sehr ähnliche Arten von Vögeln, <strong>die</strong> sich deutlich in der Form ihrer Schnäbel<br />
unterschieden. Offenbar nutzten <strong>die</strong> Tiere unterschiedliche Nahrungsquellen.<br />
Anders als <strong>Darwin</strong>, der lediglich fünf Wochen auf den Galápagos-Inseln verbrachte,<br />
nahmen sich Rosemary <strong>und</strong> Peter Grand von der amerikanischen<br />
Princeton University Zeit. Viel Zeit. Mehr als 30 Jahre beobachteten sie <strong>die</strong> Vogelpopulationen<br />
auf der Insel Daphne Major jedes Jahr über einen Zeitraum<br />
von sechs Monaten hinweg. Einige Jahre nach dem Beginn ihrer Stu<strong>die</strong>n kam<br />
es auf den Inseln zu einer schweren Dürre. Für <strong>die</strong> Finken blieben nur noch<br />
F<br />
23
24<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
F <strong>die</strong> großen, harten Samen von Kakteen <strong>und</strong> dem Bürzeldorn übrig. An <strong>die</strong>sen<br />
aber scheiterten viele Vögel.<br />
In normalen Jahren hatten etwa neun von zehn Finken <strong>die</strong> Trockenzeit überstanden.<br />
Doch nach der Dürre waren etwa 86 Prozent der Mittel-Gr<strong>und</strong>finken<br />
gestorben. Die Überlebenden zeichneten sich durch besonders große Schnäbel<br />
aus.<br />
Da <strong>die</strong> Finkenweibchen im Durchschnitt kleiner sind als <strong>die</strong> Männchen, überlebten<br />
von ihnen besonders wenige. Aufgr<strong>und</strong> des Männchen-Überschusses<br />
hatten <strong>die</strong> wenigen Weibchen <strong>die</strong> Möglichkeit, gezielt auszuwählen. Und sie<br />
bevorzugten offenbar unter den sowieso schon relativ großen Männchen <strong>die</strong><br />
allergrößten. Das spiegelte sich im Nachwuchs wieder. Die Schnäbel waren<br />
bei den Finken der nächsten Generation im Schnitt etwas größer als <strong>die</strong> der<br />
Elterngeneration vor der Dürre.<br />
Die Population der Mittel-Gr<strong>und</strong>finken auf Daphne Major hatte sich verändert,<br />
<strong>und</strong> zwar aufgr<strong>und</strong> der Umweltbedingungen (natürliche Selektion) <strong>und</strong><br />
den Vorlieben der Weibchen (sexuelle Selektion).<br />
Die Grants hatten das Glück, dass sie noch eine weitere Erkenntnis der <strong>Evolution</strong>sforscher<br />
bestätigen konnten: Die <strong>Evolution</strong> hat keine vorgegebene Richtung<br />
<strong>und</strong> verfolgt kein bestimmtes Ziel.<br />
Denn... Ende 1982 kam es auf den Galápagos-Inseln zu extremen Niederschlägen.<br />
Davon profitierten Ranken, <strong>die</strong> im nächsten Jahr <strong>die</strong> größeren<br />
Pflanzen wie den Bürzeldorn überwucherten. Ihre Samen aber sind klein <strong>und</strong><br />
weich. Ein großer Schnabel war kein Vorteil mehr. Im Gegenteil: Kleinere Vögel<br />
konnten sich offenbar effizienter ernähren, <strong>und</strong> sie brauchten auch weniger<br />
zu fressen. Während der anschließenden Trockenheit starben wieder viele<br />
Vögel. Doch <strong>die</strong>smal wurden vor allem größere Tiere Opfer der Dürre. Und <strong>die</strong><br />
durchschnittliche Schnabelgröße der Population veränderte sich erneut - jedoch<br />
in <strong>die</strong> andere Richtung - hin zum Kleineren. Über wenige Generationen<br />
hatte sich ein Merkmal der Vögel im Zusammenspiel von Genen <strong>und</strong> Umweltbedingungen<br />
mehrmals in entgegengesetzte Richtungen geändert.<br />
Gendrift<br />
Veränderung der Genhäufigkeit, <strong>die</strong> nicht durch Selektion, sondern durch Zufall<br />
entsteht. Kommt besonders in kleinen Populationen vor.<br />
Genfluß<br />
Wanderung von Genen zwischen verschiedenen Populationen einer biologischen<br />
Art.
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Koevolution<br />
F<br />
Unter Koevolution versteht man <strong>die</strong> wechselseitige Beeinflussung der Entwicklung<br />
zweier Arten im Laufe der <strong>Evolution</strong>.<br />
Ein Beispiel für <strong>die</strong> Koevolution ist eine bestimmte Leuchtkäferart. Männchen<br />
<strong>und</strong> Weibchen <strong>die</strong>ser Leuchtkäferart kommunizieren mit Lichtsignalen.<br />
Beide Geschlechter haben jeweils als Sender <strong>und</strong> Empfänger eine Koevolution<br />
durchlaufen. Lichtsignale <strong>die</strong>nen der Partnerfindung. Die Männchen der<br />
Leuchtkäfer-Art Photinus macdermotti senden fliegend artspezifische rhythmische<br />
Folgen von Lichtblitzen aus. Das Weibchen antwortet vom Boden aus<br />
mit einer Verzögerung von einer Sek<strong>und</strong>e auf jeden zweiten Lichtblitz des<br />
Männchens mit einem eigenen Lichtblitz. Das Männchen erkennt <strong>die</strong>ses Signal<br />
als artspezifische Antwort, landet bei dem blinkenden Weibchen <strong>und</strong><br />
paart sich mit ihm. Artfremde Weibchen konnten <strong>die</strong>sen Signalcode brechen.<br />
Sie antworten den Männchen mit genau dem Blinkmuster der Macdermotti-<br />
Weibchen. Die angelockten fremden Männchen werden nach der Landung<br />
als Beute gefressen. Hier kommt eine Koevolution zwischen Räuber <strong>und</strong><br />
Beute hinzu. Der durch <strong>die</strong> Räuberart ausgeübte Selektionsdruck zwingt <strong>die</strong><br />
Beuteart, ihre Kommunikation so abzuändern, dass sie wenigstens zeitweilig<br />
fälschungssicher kommunizieren kann.<br />
Kreationismus <strong>und</strong> Intelligent Design<br />
Schöpfung oder <strong>Evolution</strong>? Diese Frage wird auch 150 Jahre nach Entdeckung<br />
des Neandertalers weltweit brisant diskutiert. Vielen Menschen sticht<br />
es wie ein Dorn ins Auge, dass Affen oder gar „niedere“ Lebewesen zu ihrer<br />
Verwandtschaft zählen. Proteste gegen <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>slehre sind nicht mehr<br />
nur aus dem mittleren Westen der USA zu hören, sondern auch in Deutschland,<br />
wo Umfragen zufolge mehr als ein Fünftel der Menschen Vorbehalte<br />
gegen <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>sbiologie hat.<br />
Vor allem in Amerika fordern f<strong>und</strong>amentale „Kreationisten“ <strong>die</strong> Schöpfungsgeschichte<br />
als festen Bestandteil im Biologieunterricht an Schulen zu verankern.<br />
Kreationismus ist der Glaube an <strong>die</strong> buchstäbliche Wahrheit der Schöpfung,<br />
wie sie im ersten Buch Mose aufgezeichnet ist.<br />
Eine sanftere Form des Kreationismus, eine in den vergangenen Jahren auf<br />
beiden Seiten des Atlantiks populär gewordene, modernisierte Form der<br />
klassischen Schöpfungslehre ist das Intelligent Design. Die Verfechter der<br />
„Intelligent Design“ genannten Idee vermeiden eine Frontalkollision mit den<br />
Naturwissenschaften, indem sie Gr<strong>und</strong>züge der Erdgeschichte anerkennen.<br />
Sie behaupten allerdings, bei der Entstehung neuer Tier- <strong>und</strong> Pflanzenarten<br />
25
26<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
F wirke ein großer Gestalter mit. Das Wort Gott wird vermieden, um <strong>die</strong> Lehre<br />
für amerikanische Klassenzimmer tauglich zu machen, wo religiöse Inhalte<br />
strikt vom übrigen Unterricht getrennt werden.<br />
Den Verfechtern <strong>die</strong>ser quasi wissenschaftlichen Version des Kreationismus<br />
will es gelingen, den Eindruck zu erzeugen, es gebe ein wissenschaftlich begründetes<br />
Gegenmodell zu der etablierten <strong>Evolution</strong>slehre.<br />
„Intelligent Design“ versucht also <strong>die</strong> Perfektion der Lebewesen durch einen<br />
zielgerichteten Schöpfungsakt zu begründen.<br />
Mutation aktuell!<br />
Ein aktuelles Beispiel für Mutationen, ihre vor- <strong>und</strong> nachteilebringende Wirkung:<br />
Ein hoher Prozentsatz der Afrikaner ist deutlich anfälliger für das HIV<br />
Virus. Diesen Umstand „verdanken“ sie der Tatsache, dass sie eine genetische<br />
Disposition haben, <strong>die</strong> sie gegen <strong>die</strong> Malaria immun macht. Was also<br />
ursprünglich ein über Jahrh<strong>und</strong>erte gewachsener Vorteil war, ist jetzt auf einmal<br />
ein Nachteil.<br />
Rekapitulation<br />
Auftauchen einer Struktur oder eines anderen Merkmals im Larvenstadium<br />
oder unreifen Zustand, das einem Merkmal der ausgewachsenen Individuen<br />
einer Vorläuferart ähnelt; wird als Beleg für Abstammung von <strong>die</strong>sem Vorfahren<br />
gedeutet.<br />
Rudimentäres Merkmal<br />
Zurückgebildetes oder funktionsunfähiges Merkmal, das aber bei den Vorfahren<br />
einer biologischen Art eine Funktion erfüllte, wie beispielsweise <strong>die</strong><br />
Augen bei Höhlen bewohnenden Tieren oder der Blinddarm des Menschen.
Informationen zur Benutzung <strong>die</strong>ser DVD<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Die vorliegende DVD ist ein <strong>multimedia</strong>les Medium. Auf ihr sind ganz unterschiedliche<br />
Me<strong>die</strong>n wie Filme, Bilder, Grafiken <strong>und</strong> Arbeitsblätter gespeichert.<br />
Die DVD startet automatisch mit einem Menü mit folgendem Thema:<br />
• Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der <strong>Evolution</strong><br />
• Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie<br />
• Die Entwicklung des Menschen<br />
• Lexikon<br />
• Druckersymbol<br />
• www.focus-<strong>multimedia</strong>.de<br />
Was ist neu für <strong>die</strong> Nutzer der bisher erschienenen DVDs von focus-<strong>multimedia</strong>?<br />
Wir haben <strong>die</strong> Menüführung vereinfacht: Der Nutzer gelangt jetzt über<br />
„Menü“ wieder zur Startseite <strong>und</strong> über <strong>die</strong> Reiter „Film“, „Grafik“, „Bild“ sofort<br />
zu den entsprechenden Auflistungen der drei unterschiedlichen Me<strong>die</strong>n<br />
zum ausgewählten Thema. Wenn es mehr Grafiken oder Bilder gibt, als in <strong>die</strong><br />
Auflistung einer Menüseite passen, kann man mit dem Rechtspfeil zur nächsten<br />
Auflistungsseite gelangen.<br />
Der Benutzer entscheidet sich nach wie vor für eines der Themen, z.B.<br />
„Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der <strong>Evolution</strong>“. Er aktiviert das<br />
Thema mit der Entertaste der Fernbe<strong>die</strong>nung des DVD – Gerätes oder durch<br />
einfaches Anklicken mit der linken Maustaste. Er sieht nun vier Reiter: „Film“,<br />
„Grafik“, „Bild“, <strong>und</strong> etwas weiter rechts, „Menü“. Der Reiter „Film“ ist weiß<br />
hinterlegt, also aktiv. Deshalb werden dem Benutzer auf <strong>die</strong>ser Menüseite<br />
auch gleich <strong>die</strong> zwei Filme zu dem Thema angeboten:<br />
- Schnelle Autos, langsame Schnecken<br />
- Gr<strong>und</strong>lagen der Genetik (Mutation / Selektion)<br />
Der Nutzer kann sich nun für einen <strong>die</strong>ser Filme entscheiden, also anklicken<br />
<strong>und</strong> anschauen. Am Ende des Films wechselt <strong>die</strong> Programmierung automatisch<br />
wieder zur Filmliste. Will man den Film nicht bis zum Ende ansehen,<br />
gelangt man über „Menü“ (auf der DVD-Player-Fernbe<strong>die</strong>nung) zum Hauptmenü<br />
zurück oder – bei DVD-Abspielprogrammen - mit einfachem Klick der<br />
rechten Maustaste zu der Option „Menü auswählen“. Dort kann man sich<br />
zwischen Titel- <strong>und</strong> Hauptmenü entscheiden. Das Titelmenü bedeutet <strong>die</strong><br />
Startseite der DVD, das Hauptmenü zeigt wieder <strong>die</strong> Filmliste.<br />
G<br />
27
28<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
G<br />
Beim Windows Media Player erscheint nach dem Einfachklick der rechten<br />
Maustaste statt der Option „Menü auswählen“ <strong>die</strong> Wahlmöglichkeit“<br />
„DVD-Features“, <strong>und</strong> dann <strong>die</strong> Wahlmöglichkeit zwischen Haupt- oder Titelmenü.<br />
Der Nutzer kann aber auch - statt einen der Filme anzusehen - durch Anklicken<br />
einer der beiden Reiter <strong>die</strong> Funktionen „Grafik“ oder „Bild“ aktivieren,<br />
<strong>und</strong> sieht dann jeweils <strong>die</strong> Auflistung der zu dem gewählten Thema zur<br />
Auswahl stehenden Grafiken oder Bilder. (Siehe dazu auch <strong>die</strong> grafische<br />
Darstellung der Programmierung in <strong>die</strong>sem Booklet.) Innerhalb der Grafiken<br />
<strong>und</strong> Bilder bewegt sich der Benutzer wie gewohnt mit Links- <strong>und</strong> Rechtspfeilen<br />
für „zurück“ <strong>und</strong> „weiter“.<br />
Geblieben sind dort im unteren Bilddrittel auch <strong>die</strong> vertrauten unterschiedlichen<br />
Symbole Glühbirne <strong>und</strong> Drucker: Die Glühbirne bedeutet, dass es zu<br />
<strong>die</strong>sem Arbeitsauftrag, zu <strong>die</strong>ser Grafik eine Lösung gibt. Wird <strong>die</strong> Glühbirne<br />
durch <strong>die</strong> Entertaste aktiviert, findet der Benutzer <strong>die</strong> Lösung. Das Druckersymbol<br />
weist ihn darauf hin, dass er <strong>die</strong>ses Medium als Datei im ROM-Teil<br />
findet <strong>und</strong> über einen an den PC angeschlossenen Drucker ausdrucken kann.<br />
(Siehe dazu auch den Informationstext E-ROM-Teil / Arbeitsmaterial in <strong>die</strong>sem<br />
Booklet).<br />
Der/<strong>die</strong> BenutzerIn kann sich <strong>die</strong> Me<strong>die</strong>n zusammenstellen <strong>und</strong> zwischen<br />
ihnen frei wählen. In dem Begleitmaterial findet er/sie alle Me<strong>die</strong>n inhaltlich<br />
beschrieben, so dass er/sie sich über den Inhalt informieren kann.
Unterrichtsentwürfe<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Für <strong>die</strong> Klassen 7 bis 9 <strong>und</strong> ab der 10. Klasse finden Lehrkräfte hier jeweils<br />
Unterrichtsentwürfe für drei Schulst<strong>und</strong>en. Es sind Vorschläge, <strong>die</strong> natürlich<br />
auch variiert werden können. Ebenso können <strong>die</strong> Inhalte der benötigten Arbeitsblätter<br />
(doc-Dateien) vor dem Ausdrucken z.B. nach Schwierigkeitsgrad,<br />
Ansprüchen verändert, d.h. vereinfacht oder anspruchsvoller geschrieben<br />
werden.<br />
UNTERRICHTsREIHE FüR EINE 7. BIs 9. KLAssE zUM THEMA EVOLUTION<br />
1.st<strong>und</strong>e – Mechanismen der <strong>Evolution</strong><br />
Benötigtes Material:<br />
DVD „<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>“ <strong>und</strong> pro SchülerIn eine Kopie des Arbeitsblattes<br />
„<strong>Evolution</strong> beim Auto“ vom DVD-ROM-Teil der DVD<br />
Einstieg im Unterrichtsgespräch:<br />
Wer weiß etwas über Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>? (4 min)<br />
Ankündigung der DVD <strong>und</strong> Vorführung des DVD-Einführungsfilms<br />
(4 min)<br />
Hauptarbeitsphase:<br />
Wie funktioniert also <strong>Evolution</strong>?<br />
Im Unterrichtsgespräch können Vorwissen <strong>und</strong> kleine Hinweise aus dem<br />
Einführungsfilm gesammelt werden. (4 min)<br />
Vorführung der Filmsequenz:<br />
Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der <strong>Evolution</strong>: Schnelle Autos – langsame<br />
Schnecken (8min)<br />
Das Arbeitsblatt „<strong>Evolution</strong> beim Auto“ kann jetzt ausgeteilt <strong>und</strong> in Kleingruppen<br />
<strong>die</strong> Aufgabe 1) gelöst werden. (10min)<br />
Fixierung der Ergebnisse der St<strong>und</strong>e:<br />
Der Lehrer/<strong>die</strong> Lehrerin sammelt ein paar Lösungen zur Aufgabe 1) <strong>und</strong><br />
fasst an der Tafel zusammen, was <strong>die</strong> SchülerInnen abschreiben sollen<br />
(10min):<br />
H<br />
29
H<br />
30<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Biologische <strong>Evolution</strong><br />
Biologische <strong>Evolution</strong> ist <strong>die</strong> Entstehung neuer oder veränderter Arten<br />
durch folgende Mechanismen:<br />
- Die Nachkommen einer Art unterscheiden sich durch Vererbung beider<br />
Eltern <strong>und</strong> Mutation untereinander.<br />
- Die fitteren der Nachkommen überstehen <strong>die</strong> natürliche Auslese <strong>und</strong><br />
können sich <strong>und</strong> <strong>die</strong> veränderten Merkmale weiter vermehren.<br />
- Jede Generation hat so viel Nachkommen, dass <strong>die</strong> Verluste durch <strong>die</strong><br />
Auslese das Überleben der Art nicht gefährden.<br />
Abschluss:<br />
Hausaufgabe ist wahlweise :<br />
- Bearbeite Aufgabe 2)des Arbeitsblattes oder<br />
- Schreibe eine Zusammenfassung „Technische <strong>Evolution</strong> am<br />
Beispiel des Autos“<br />
2.st<strong>und</strong>e – Nachweise der <strong>Evolution</strong><br />
Benötigtes Material:<br />
DVD „<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>“ <strong>und</strong> pro SchülerIn eine Kopie des Arbeitsblattes<br />
„Morphologie Gliedmaßen“ vom DVD-ROM-Teil der DVD, Fossilien aus<br />
der Sammlung<br />
Einstieg <strong>und</strong> Wiederholung:<br />
Überprüfen der HA (5 min)<br />
Vorführung der Filmsequenz: Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der<br />
<strong>Evolution</strong>: Gr<strong>und</strong>lagen der Genetik (4 min)<br />
Wer kann am Beispiel der Schildkrötenevolution <strong>die</strong> drei wichtigsten Mechanismen<br />
der <strong>Evolution</strong> wiederholen? (5 min)<br />
(Siehe Unterrichtseinheit Mechanismen der <strong>Evolution</strong>)
Hauptarbeitsphase:<br />
Tafelanschrieb:<br />
Nachweise für das Wirken der <strong>Evolution</strong><br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Frage an <strong>die</strong> SchülerInnen: „Wer kann mir sagen, woran man das Wirken der<br />
<strong>Evolution</strong> erkennt?“<br />
Tafelanschrieb <strong>und</strong> Fossilie durchgeben lassen (8 min):<br />
- Fossilien sind Spuren früherer Lebewesen in Form von Versteinerungen,<br />
Abdrücken, Knochen, ...<br />
- Homologie: Wenn sich Merkmale oder Organe aus einer gemeinsamen<br />
Urform verschieden weiterentwickelt haben, nennt man sie homolog.<br />
Beispiel: Menschenarm, Fledermausflügel<br />
Vorführung der Filmsequenz: Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie: Embryologie,<br />
Morphologie,... (3 min)<br />
Aufforderung an <strong>die</strong> SchülerInnen: „Nennt mir bitte den Nachweis für das<br />
Wirken der <strong>Evolution</strong>, der in <strong>die</strong>ser Filmsequenz zu sehen war!“ (5 min)<br />
Verlängerung des Tafelanschriebs:<br />
- Embryonen verschiedener Wirbeltiere ähneln sich anfangs sehr<br />
(homolog)<br />
Austeilen des Arbeitsblattes „Morphologie Gliedmaßen“.<br />
- In Kleingruppen können <strong>die</strong> ersten 2 Aufgaben gelöst<br />
werden. (12 min)<br />
(- Alternativ kann <strong>die</strong> Filmsequenz „Auf Fossilienjagd“<br />
gezeigt <strong>und</strong> besprochen werden. (8 min + 4 min))<br />
Abschluss:<br />
Kurze Wiederholung <strong>und</strong> HA:<br />
Aufgabe 3) des ABs (alternativ das ganze AB)<br />
H<br />
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32<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
H 3.st<strong>und</strong>e – Tarnung/Warnung<br />
Benötigtes Material:<br />
DVD „<strong>Evolution</strong>“, Material aus der Sammlung (Stabheuschrecke, Hornisse,..)<br />
Einstieg <strong>und</strong> Wiederholung:<br />
Überprüfen der HA (5 min)<br />
- Zeigen von Objekten aus der Sammlung.<br />
(Alternativ: Filmsequenz von der DVD: Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie:<br />
Tarnung/Warnung (3 min))<br />
Welche Formen der Warntracht/Tarntracht kennt ihr?<br />
Sammlung notieren (7min)<br />
Hauptarbeitsphase:<br />
Sammlung strukturieren zum Tafelanschrieb (20min):<br />
Warnung/Tarnung<br />
- Echte Warntracht tragen viele gefährliche oder giftige Tiere, um Feinde<br />
abzuschrecken. Diese Tiere sind oft grell gefärbt. Bsp.: ...<br />
- Mimikry: Eine Art Scheintracht, weil hier Tiere, <strong>die</strong> eingentlich harmlos<br />
sind, <strong>die</strong> Warntrachten der gefährlichen Tiere nachahmen. Bsp.: ...<br />
- Mimese: Tarntracht ist gegeben, wenn ein Tier Gegenstände oder Pflanzen<br />
nachahmt, um nicht gegessen oder nicht erkannt zu werden. Bsp: ...<br />
evtl.: Sonderform der<br />
- aggressiven Mimikry: Ein Tier ahmt im Aussehen oder Verhalten ein<br />
anderes Tier nach, um leichter an Beute zu kommen.<br />
Bsp.: Anglerfisch, Säbelzahnschleimfisch<br />
Alle <strong>die</strong>se Erscheinungen entstehen durch <strong>Evolution</strong> der äußeren<br />
Erscheinung (siehe Mechanismen).<br />
Je ähnlicher <strong>die</strong> Warnung/Tarnung, um so höher <strong>die</strong> Fitness der Art.
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Zur Wiederholung <strong>und</strong> Anwendung können Bilder von der DVD gezeigt<br />
werden: Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie, z.B.: Tarnung/Warnung (8min)<br />
Abschluss:<br />
Kurze Wiederholung <strong>und</strong> HA:<br />
Die aufgeschriebenen Begriffe lernen <strong>und</strong> je mindestens ein neues Beispiel<br />
finden.<br />
UNTERRICHTsREIHE FüR KLAssE ODER KURs AB 10.KLAssE zUM THEMA<br />
EVOLUTION<br />
1.st<strong>und</strong>e – Mechanismen der <strong>Evolution</strong><br />
Benötigtes Material:<br />
DVD „<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>“ <strong>und</strong> pro SchülerIn eine Kopie des Arbeitsblattes<br />
„Mutation bei Giraffen“ vom DVD-ROM-Teil der DVD. Je nach Ausstattung<br />
können Folien mit den INFO-Blättern zu <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> Lamarck vorbereitet<br />
werden (DVD-ROM-Teil der DVD)oder <strong>die</strong>se bei Bedarf direkt zwischen<br />
den Filmmodulen angesteuert werden.<br />
Einstieg im Unterrichtsgespräch:<br />
Während „INFO_<strong>Darwin</strong>“ vom DVD-ROM-Teil projiziert wird:<br />
Wer weiß etwas über Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>? (3 min)<br />
Ankündigung der DVD <strong>und</strong> Vorführung des DVD-Einführungsfilms<br />
(5 min)<br />
Lehrerbeitrag, während „INFO_Lamarck“ projiziert bleibt:<br />
Ein anderer <strong>Evolution</strong>sansatz stammt von Herrn Lamarck. Er glaubte, dass<br />
jedes Tier einen inneren Trieb zur Perfektion besitzt. Durch intensives<br />
Nutzen oder eben Nichtnutzen eines Organes würde <strong>die</strong>ses dem Bedürfnis<br />
angepasst <strong>und</strong> auch so an <strong>die</strong> Nachkommen weitergegeben. (3 min)<br />
Hauptarbeitsphase:<br />
Wie funktioniert also <strong>Evolution</strong> nach <strong>Darwin</strong>?<br />
Vorführung der Filmsequenz: Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der<br />
<strong>Evolution</strong>: „Schnelle Autos – langsame Schnecken“ (8 min)<br />
Das Arbeitsblatt „Mutation bei Giraffen“ kann jetzt ausgeteilt <strong>und</strong> in Kleingruppen<br />
<strong>die</strong> Aufgabe 1)<strong>und</strong> 2) gelöst werden. (10 min)<br />
H<br />
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34<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
H Fixierung der Ergebnisse der St<strong>und</strong>e:<br />
Der Lehrer/<strong>die</strong> Lehrerin sammelt ein paar Lösungen zur<br />
Aufgabe 1)<strong>und</strong> 2) <strong>und</strong> fasst an der Tafel zusammen, was <strong>die</strong> SchülerInnen<br />
abschreiben sollen (12 min):<br />
Biologische <strong>Evolution</strong><br />
Biologische <strong>Evolution</strong> ist nach <strong>Darwin</strong> <strong>die</strong> Entstehnung neuer oder veränderter<br />
Arten durch folgende Mechanisem:<br />
- Die Nachkommen einer Art unterscheiden sich durch Rekombination<br />
<strong>und</strong> Mutation untereinander (Variation).<br />
- Die fitteren der Nachkommen überstehen <strong>die</strong> natürliche Selektion <strong>und</strong><br />
können sich <strong>und</strong> <strong>die</strong> veränderten Merkmale weiter vermehren.<br />
- Jede Generation hat so viel Nachkommen, dass <strong>die</strong> Verluste durch <strong>die</strong><br />
Selektion das Überleben der Art nichrt gefährden.<br />
So entsteht in vielen Generationen allmählich aus einer Art eine neue.<br />
Es kann auch sein, dass <strong>die</strong> Art sich spaltet <strong>und</strong> zwei neue entstehen.<br />
Lamarck glaubte, individuell erworbene Eigenschaften (Modifikation)<br />
würden an <strong>die</strong> Nachkommen weitergegeben.<br />
Abschluss:<br />
Hausaufgabe ist wahlweise :<br />
- Bearbeite Aufgabe 3)des Arbeitsblattes oder<br />
- Schreibe eine Zusammenfassung „Technische <strong>Evolution</strong> am<br />
Beispiel des Autos“<br />
2. sTUNDE – NACHWEIsE DER EVOLUTION<br />
Benötigtes Material:<br />
DVD „<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>“ <strong>und</strong> pro SchülerIn eine Kopie des Arbeitsblattes<br />
„Morphologie Gliedmaßen“ vom DVD-ROM-Teil der DVD, Fossilien aus<br />
der Sammlung.
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Einstieg <strong>und</strong> Wiederholung:<br />
Überprüfen der HA (5 min)<br />
Vorführung der Filmsequenz: Charles <strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> Mechanismen der<br />
<strong>Evolution</strong>: „Gr<strong>und</strong>lagen der Genetik“ (4 min)<br />
Wer kann am Beispiel der Schildkrötenevolution <strong>die</strong> drei wichtigsten Mechanismen<br />
der <strong>Evolution</strong> wiederholen? (4min)<br />
Hauptarbeitsphase:<br />
Tafelanschrieb:<br />
Nachweise für das Wirken der <strong>Evolution</strong><br />
Frage an <strong>die</strong> SchülerInnen:<br />
„Wer kann mir sagen, woran man das Wirken der <strong>Evolution</strong> erkennt?“<br />
Tafelanschrieb <strong>und</strong> Fossilie durchgeben lassen (6 min):<br />
- Fossilien sind Spuren früherer Lebewesen in Form von Versteinerungen,<br />
Abdrücken, Knochen, ...<br />
- Homologie: Wenn sich Merkmale oder Organe aus einer gemeinsamen<br />
Urform verschieden weiterentwickelt haebn, nennt man sie homolog.<br />
Beispiel: Menschenarm, Fledermausflügel<br />
Berühmte Fossilien sind <strong>die</strong> Abdrücke von Archaeopteryx:<br />
Bild: Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie: Archaeopteryx (2 min)<br />
Danach:<br />
Vorführung der Filmsequenz: Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie: „Embryologie,<br />
Morphologie,...“ (3 min)<br />
Aufforderung an <strong>die</strong> SchülerInnen : „Nennt mir bitte den Nachweise für das<br />
Wirken der <strong>Evolution</strong>, der in <strong>die</strong>ser Filmsequenz zu sehen war!“ (4 min)<br />
Verlängerung des Tafelanschriebs (2 min)<br />
H<br />
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H<br />
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<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
- Embryonen verschiedener Wirbeltiere ähneln sich anfangs sehr<br />
(homolog). Dies entspricht der biogenetischen Gr<strong>und</strong>regel von Haeckel.<br />
Austeilen des Arbeitsblattes „Morphologie Gliedmaßen“.<br />
- In Kleingruppen können <strong>die</strong> ersten 2 Aufgaben gelöst<br />
werden. (12 min)<br />
(Alternativ kann <strong>die</strong> Filmsequenz: „Auf Fossilienjagd“ gezeigt <strong>und</strong> besprochen<br />
werden. (8min + 4min))<br />
Abschluss:<br />
Kurze Wiederholung <strong>und</strong> HA:<br />
Aufgabe 3)des ABs (alternativ das ganze AB)<br />
Und sucht per Internet oder Buch <strong>die</strong> biogenetische Gr<strong>und</strong>regel.<br />
3. sTUNDE – TARNUNG/WARNUNG<br />
Benötigtes Material:<br />
DVD „<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong>“, Material aus der Sammlung (Stabheuschrecke,<br />
Hornisse,..)<br />
Einstieg <strong>und</strong> Wiederholung:<br />
Überprüfen der HA (5min)<br />
- Zeigen von Objekten aus der Sammlung.<br />
(Alternativ: Filmsequenz von der DVD: Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie:<br />
„Tarnung/Warnung“ (3 min))<br />
Bilder: Wandelndes Blatt, Hornissenglasflügler....<br />
Welche Formen der Warntracht/Tarntracht kennt ihr?<br />
Sammlung notieren (7 min)<br />
Hauptarbeitsphase:<br />
Sammlung strukturieren zum Tafelanschrieb (20min):
Warnung/Tarnung<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
- Echte Warntracht tragen viele gefährliche oder giftige Tiere, um Feinde<br />
abzuschrecken. Diese Tiere sind oft grell gefärbt. Bsp.: ...<br />
- Mimikry: Eine Art Scheintracht, weil hier Tiere, <strong>die</strong> eingentlich harmlos<br />
sind, <strong>die</strong> Warntrachten der gefährlichen Tiere nachahmen. Bsp.: ...<br />
- Mimese: Tarntracht ist gegeben, wenn ein Tier Gegenstände oder Pflanzen<br />
nachahmt, um nicht gegessen oder nicht erkannt zu werden. Bsp: ...<br />
evtl.: Sonderform der<br />
- aggressiven Mimikry: Ein Tier ahmt im Aussehen oder Verhalten ein<br />
anderes Tier nach, um leichter an Beute zu kommen.<br />
Bsp.: Anglerfisch, Säbelzahnschleimfisch<br />
Alle <strong>die</strong>se Erscheinungen entstehen durch <strong>Evolution</strong> der äußeren Erscheinung<br />
(siehe Mechanismen).<br />
Je ähnlicher <strong>die</strong> Warnung/Tarnung, um so höher <strong>die</strong> Fitness der Art.<br />
Zur Wiederholung <strong>und</strong> Anwendung können Bilder von der DVD gezeigt werden:<br />
Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie: Tarnung/Warnung (8 min)<br />
Abschluss:<br />
Kurze Wiederholung <strong>und</strong> HA:<br />
Die aufgeschriebenen Begriffe lernen <strong>und</strong> zu einem Beispiel einen Aufsatz<br />
anfertigen, wie es in der <strong>Evolution</strong> zu Mimikry kommen kann.<br />
Inhalte der nächsten St<strong>und</strong>en : Koevolution, Konvergenz, Analogie <strong>und</strong><br />
Isolation<br />
H<br />
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I<br />
J<br />
38<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Corrigenda<br />
Ja, ja, der Fehlerteufel hat sich eingeschlichen, sorry!!<br />
1. Auf dem Lösungsblatt zum Arbeitsblatt „Morphologie bei Gliedmaßen“<br />
beim Thema „Nachweise der <strong>Evolution</strong>stheorie“ heißt es beim vierten Besitzer<br />
der Gliedmaßen fälschlicherweise „Eule“. Es ist aber das „Gürteltier“. Wir<br />
bitten, das vor Ausdruck in der doc-Datei zu ändern.<br />
2. Auf der DVD haben wir fälschlicherweise „Gingko“ geschrieben. Es muss<br />
natürlich „Ginkgo“ heißen.<br />
3. Ebenso: Nicht „Archaeopterix“, sondern „Archaeopteryx“<br />
Bildnachweis / Credits<br />
Giraffe (links): mongabay.com, Fotograf: Rob Roy<br />
Giraffe (rechts): http://de.northrup.org/photos/Animals, Fotograf: Tony Northrup<br />
Wandelndes Blatt (links): www.tiermotive.de, Fotograf: Wilfried Berns<br />
Buckeldrachenkopf: Fotograf: Dieter Klössing, Berlin<br />
Gestreifter Anglerfisch: www.starfish.ch, copyright / Fotografin: Teresa Zubi<br />
Hornissenglasflügler: Sergey M. Sazhin<br />
Feuersalamander: Foto <strong>und</strong> Copyright: Michael Linnenbach<br />
Delfin: wdcs, Fotograf: Blueworld<br />
Ameise mit Läusen: Fotograf: Friedrich Böhringer<br />
Ginkgo: Fotograf: Norbert Anspach<br />
Quastenflosser: © M. Auliya / WWF<br />
Archaeopteryx (Fossil): Museum für Naturk<strong>und</strong>e, Leibniz-Institut für <strong>Evolution</strong>s-<br />
<strong>und</strong> Biodiversitätsforschung an der Humboldt-Universität zu Berlin<br />
Archaeopteryx (Skelettnachbildung): Paläontologische Staatssammlung, München<br />
Archaeopteryx (Gefieder): Museum Mensch <strong>und</strong> Natur, München<br />
Pfeilschwanzkrebs: Fotograf:chhmz<br />
Australopithecus afarensis: The Natural History Museum, London<br />
Homo ergaster: American Museum of Natural History, New York<br />
Neanderthalensis (Jäger): Neanderthal Museum, Mettmann<br />
Faustkeil: Neanderthal Museum, Mettmann<br />
Laotische Felsenratte: WWF
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Über 1000 neue Tier- <strong>und</strong> Pflanzenarten haben Forscher in den vergangenen<br />
zehn Jahren in der südasiatischen Mekong-Region entdeckt. Der WWF hat in<br />
Zusammenarbeit mit den zahlreichen Forschern <strong>die</strong> Ergebnisse in einem großen<br />
Mekong-Report zusammengefasst.“<br />
schädelnachbildungen / Rekonstruktionen der Hominiden: Hessisches Landesmuseum<br />
(wurden uns fre<strong>und</strong>licherweise kostenlos zur Verfügung gestellt!)<br />
C Wiss. Rekonstruktionen: W. Schnaubelt & N. Kieser - Atelier WILD LIFE ART für<br />
das Hessische Landesmuseum Darmstadt:<br />
Museum Mensch <strong>und</strong> Natur, München, Herr Dr. Apel<br />
SeaLife + Schulführungen:<br />
Nutzen Sie <strong>die</strong> günstigen Schulklassentarif! Die vielfältige <strong>und</strong> faszinierende<br />
Unterwasserwelt im SEA LIFE München ist für jede Altersstufe ein einzigartiges<br />
Erlebnis! Spielerisch <strong>und</strong> interaktiv kommen Sie den Meeresbewohnern bei<br />
Ihrem R<strong>und</strong>gang ganz nah. Das SEA LIFE München ist täglich ab 10.00 Uhr<br />
geschlossen. (Heiligabend geschlossen).<br />
Mineralientage München<br />
Fossilienmuseum Fürth, Ralf Walter, Das Mitmachmuseum, www.fossilien-museum.com<br />
Zoologische Staatssammlung, München, Herr Prof. Burmeister<br />
University of Melbourne<br />
BMW-Museum, München<br />
Paläontologische Staatssammlung, München, Herr Dr. Oliver Rauhut, Lydia<br />
Geißler<br />
Neanderthal Museum, Mettmann<br />
The Natural History Museum London<br />
American Museum of Natural History, New York<br />
Felsmalerei Australien, Kult & Tour Filmproduktion<br />
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K<br />
40<br />
<strong>Darwin</strong> <strong>und</strong> <strong>die</strong> <strong>Evolution</strong><br />
Impressum<br />
<br />
<br />
Idee <strong>und</strong> Redaktion: Reinold Schnatmann, focus-<strong>multimedia</strong><br />
Buch <strong>und</strong> Regie: Eva-Maria Scriba-Sebening<br />
Kamera: Markus Krämer, Alexander Böhle<br />
Schnitt: Stefan Frank<br />
Musik: Amadeo Tortora<br />
Grafik: Saba Bussmann<br />
Animation: Markus Schnatmann<br />
Programmierung: Christian Müller<br />
Booklet: Eva-Maria Scriba-Sebening<br />
Fachberatung <strong>und</strong> Unterrichtsmaterial: Gido Freyer<br />
Produktion: focus-<strong>multimedia</strong>, München © 2009