Evolution des Menschen, kulturelle Evolution und Sozialverhalten bei Primaten
Ein Schimpanse angelt mit einem Stöckchen Termiten aus einem Hügel, ein Mensch schreibt einen Fachartikel. Zwischen beiden liegen etwa 6 bis 8 Millionen Jahre getrennter Entwicklung. Welche Merkmale haben sich verändert, welche Funde belegen es, und warum lässt sich das Erbe nicht allein an Genen ablesen? Zugleich leben Menschenaffen in Gruppen mit Rangordnung, Freundschaften und Bündnissen, die uns vertraut vorkommen.
Hominini und Verwandtschaft
Der Mensch gehört zu den Primaten und dort zu den Menschenaffen (Hominidae: Orang-Utan, Gorilla, Schimpanse, Bonobo, Mensch). Mit Schimpanse und Bonobo hat er den jüngsten gemeinsamen Vorfahren, der vor etwa 6 bis 8 Millionen Jahren lebte. Die Linie, die danach zum Menschen führt, heißt Hominini. Zu ihr gehören der Mensch und die ausgestorbenen Arten wie Australopithecus und frühe Homo-Arten (in Klasse 9-10 und älteren Büchern nennt man sie Hominiden). Der Stammbaum ist ein Busch: Oft lebten mehrere Arten gleichzeitig, und nicht jede ist Vorfahre des heutigen Menschen. Die DNA von Mensch und Schimpanse stimmt in etwa 98 bis 99 Prozent der vergleichbaren Abschnitte überein.
Fossilfunde der Hominini
| Art | Zeit (vor etwa) | Fund und Merkmale |
|---|---|---|
| Sahelanthropus tchadensis | 7 Mio. Jahren | Schädel aus dem Tschad, Hinterhauptsloch weit vorn, kleines Gehirn; ob er aufrecht ging, ist umstritten |
| Ardipithecus ramidus | 4,4 Mio. Jahren | Skelett „Ardi“ aus Äthiopien: Greiffuß mit abspreizbarer Großzehe, aber ein Becken für zweibeiniges Gehen |
| Australopithecus afarensis | 3,9 bis 3 Mio. Jahren | „Lucy“ aus Äthiopien, aufrechter Gang, Gehirn etwa 450 cm³; Fußspuren von Laetoli (Tansania) |
| Homo habilis | 2,4 bis 1,5 Mio. Jahren | Gehirn etwa 650 cm³, einfache Steinwerkzeuge |
| Homo erectus | 1,9 Mio. bis 100 000 Jahren | Gehirn etwa 900 cm³, Faustkeile, erste Auswanderung aus Afrika |
| Homo sapiens | ab 300 000 Jahren | Gehirn etwa 1350 cm³ |
Der Neandertaler (400 000 bis 40 000 Jahre) ist eine Schwesterart des Homo sapiens. Fossilien sind lückenhaft, jeder neue Fund kann das Bild verändern.
Aufrechter Gang
Der aufrechte Gang ist das früheste Merkmal der Hominini-Linie und trat lange vor dem großen Gehirn auf. Skelettmerkmale: Das Hinterhauptsloch liegt unter dem Schädel, die Wirbelsäule ist doppelt S-förmig und federt, das Becken ist kurz und schalenförmig, die Oberschenkel stehen schräg nach innen (die Knie liegen unter dem Schwerpunkt), der Fuß hat ein Gewölbe, und die Großzehe liegt parallel zu den anderen Zehen. Mögliche Selektionsvorteile (Hypothesen): energiesparendes Gehen über weite Strecken, freie Hände zum Tragen, Überblick über hohes Gras, weniger Sonneneinstrahlung auf den Körper. Nachteile sind Rückenbeschwerden und ein enger Geburtskanal.
Präzisionsgriff
Beim Kraftgriff umfassen alle Finger einen Gegenstand (Hammer). Beim Präzisionsgriff halten Daumen- und Fingerspitzen etwas fein fest (Stift, Nadel). Möglich macht das ein langer, kräftiger, voll gegenüberstellbarer Daumen mit eher kurzen Fingern. Schimpansen haben einen kurzen Daumen und lange Finger zum Hangeln, einen Präzisionsgriff gelingt ihnen nur eingeschränkt. Der aufrechte Gang machte die Hände frei, der Präzisionsgriff erlaubt die Herstellung und feine Handhabung von Werkzeugen. Wann er sich vollständig entwickelte, ist umstritten.
Einen Stammbaum der Hominini aufstellen
Einen Stammbaum der Hominini aufstellen
Verglichen werden Schimpanse (Außengruppe), Australopithecus afarensis, Homo erectus und Homo sapiens. Ein Plus heißt: Merkmal vorhanden.
| Merkmal | Schimpanse | A. afarensis | H. erectus | H. sapiens |
|---|---|---|---|---|
| aufrechter Gang | − | + | + | + |
| Gehirn über 800 cm³ | − | − | + | + |
| Kinn | − | − | − | + |
Stelle den Stammbaum auf.
Der aufrechte Gang fehlt der Außengruppe, die drei Hominini-Arten haben ihn: abgeleitetes Merkmal, A. afarensis zweigt als Erster ab. Das große Gehirn verbindet H. erectus und H. sapiens, das Kinn hat nur H. sapiens. Stammbaum: (Schimpanse (A. afarensis (H. erectus, H. sapiens))). Er zeigt nur die Reihenfolge der Verzweigungen, nicht, ob eine Art Vorfahre einer anderen ist.
Ausbreitung aus Afrika
Nach der Out-of-Africa-Hypothese entstand der Homo sapiens vor etwa 300 000 Jahren in Afrika. Ab etwa 60 000 bis 70 000 Jahren breiteten sich Gruppen über die Erde aus und trafen auf früher ausgewanderte Menschen, den Neandertaler (Europa, Westasien) und den Denisova-Menschen (Asien). Schon der Homo erectus war vor etwa 1,8 Millionen Jahren ausgewandert (Funde in Dmanisi, Georgien). Die multiregionale Hypothese nahm dagegen an, der heutige Mensch habe sich an mehreren Orten aus Homo erectus entwickelt, verbunden durch Genfluss.
Für Out-of-Africa sprechen die ältesten Funde in Afrika und die genetische Vielfalt: Sie ist in Afrika am größten und nimmt mit der Entfernung ab, weil bei jeder Wanderung kleine Gruppen einen Gründereffekt auslösten. Auch der Stammbaum der mitochondrialen DNA wurzelt in Afrika. Menschen mit Vorfahren außerhalb Afrikas tragen etwa 1 bis 2 Prozent Neandertaler-DNA, es kam also zur Vermischung.
Kulturelle Evolution und Werkzeuggebrauch
Kulturelle Evolution ist die Weitergabe von Wissen und Fertigkeiten durch Lernen, Nachahmen, Lehren und Sprache statt durch Gene.
| Merkmal | Biologische Evolution | Kulturelle Evolution |
|---|---|---|
| Träger der Information | Gene | Gehirne, Sprache, Schrift, Werkzeuge |
| Weitergabe | von Eltern an Nachkommen | auch an Nichtverwandte |
| Erworbenes | wird nicht vererbt | wird weitergegeben |
| Tempo | Generationen | oft nur Jahre |
Werkzeuggebrauch gibt es auch bei Tieren: Schimpansen angeln Termiten mit Stöcken und knacken Nüsse mit Steinen, die Techniken unterscheiden sich zwischen Gruppen und werden gelernt. Beim Menschen kommt die planvolle Herstellung hinzu, und Verbesserungen sammeln sich über Generationen an: einfache Steingeräte ab etwa 2,6 Millionen Jahren, Faustkeile ab etwa 1,7 Millionen Jahren, später Feuernutzung, Holzspeere und Ackerbau vor etwa 10 000 Jahren.
Sprachentwicklung
Menschliche Sprache verbindet Wörter nach Regeln zu unbegrenzt vielen Aussagen und gibt Wissen über Raum und Zeit weiter. Tierische Rufe sind meist angeboren und auf Situationen bezogen. Sprache hinterlässt keine Fossilien. Man erschließt sie indirekt aus Schädelausgüssen (Sprachareale des Gehirns), dem Zungenbein und Genen wie FOXP2. Wann sie entstand, ist umstritten. Kultur und Gene wirken zusammen: In Regionen mit alter Milchviehhaltung verdauen viele Erwachsene Milchzucker, weil sich dort eine passende Genvariante unter Selektion ausbreitete.
Sozialverhalten bei Primaten
Die meisten Primaten leben in Gruppen. Nutzen: Schutz vor Fressfeinden, Zugang zu Nahrung, Hilfe bei der Jungenaufzucht. Kosten: Nahrungs- und Partnerkonkurrenz, Ansteckung mit Krankheiten und Parasiten. Die Gruppenform hängt von Art und Umwelt ab:
| Art | Sozialsystem |
|---|---|
| Orang-Utan | weitgehend einzelgängerisch |
| Gorilla | meist ein dominantes Männchen (Silberrücken) mit mehreren Weibchen und Jungen |
| Schimpanse | große Gemeinschaft, die sich in wechselnde Untergruppen teilt; Männchen bleiben meist in der Geburtsgruppe |
| Bonobo | ähnlich, aber Weibchen mit hohem Status; Spannungen werden oft über Sexualverhalten abgebaut |
| Anubispavian | Gruppen mit mehreren Männchen und Weibchen; Weibchen bleiben in der Geburtsgruppe, ihr Rang folgt dem der Mutter |
Eine Rangordnung regelt den Zugang zu Nahrung und Partnern und senkt die Zahl der Kämpfe. Bindungen entstehen durch soziale Fellpflege, die Parasiten entfernt und Beziehungen festigt. Sie wird gegen Unterstützung im Streit getauscht (reziproker Altruismus), und Verwandte helfen einander besonders (Verwandtenselektion). Kommunikation läuft über Mimik, Gesten und Laute: Grünmeerkatzen rufen bei Leopard, Adler und Schlange verschieden, und die Gruppe reagiert jeweils passend.
Eine gerade Reihe vom Affen zum Menschen
Eine gerade Reihe vom Affen zum Menschen
„Die Menschheit entwickelte sich in einer Linie vom Schimpansen zum heutigen Menschen.“
Mensch und Schimpanse haben einen gemeinsamen Vorfahren, beide Linien entwickelten sich seither weiter. Der Stammbaum der Hominini ist ein Busch mit gleichzeitig lebenden Arten.
Kulturelle Evolution beweist Lamarck
Kulturelle Evolution beweist Lamarck
„Wissen wird an Kinder weitergegeben, also werden erworbene Eigenschaften doch vererbt.“
Kulturelle Weitergabe läuft über Lernen und Sprache, nicht über die Keimzellen. Die Gene ändern sich dadurch nicht. Lamarcks Vererbung erworbener Eigenschaften bleibt widerlegt.
Zusammenfassung
Die Hominini-Linie trennte sich vor etwa 6 bis 8 Millionen Jahren von der Linie zu Schimpanse und Bonobo. Ihr Stammbaum ist ein Busch.
Der aufrechte Gang entstand lange vor dem großen Gehirn (Ardipithecus, Lucy, Fußspuren von Laetoli). Der Präzisionsgriff erlaubt feine Werkzeughandhabung.
Nach der Out-of-Africa-Hypothese entstand der Homo sapiens in Afrika und breitete sich aus. Die genetische Vielfalt nimmt mit der Entfernung von Afrika ab, zudem gab es Vermischung mit dem Neandertaler.
Kulturelle Evolution gibt Wissen durch Lernen und Sprache weiter, auch an Nichtverwandte und schneller als Gene. Werkzeuggebrauch kommt auch bei Tieren vor, planvolle Herstellung und kumulative Verbesserung sind menschlich.
Primaten leben in Gruppen mit Rangordnung, Fellpflege, Bündnissen und Lautsignalen. Die Gruppenform ist je nach Art verschieden.
Übungen
Ein Pavianweibchen kann einer Nichte (Verwandtschaftsgrad r = 0,25) im Streit helfen. Die Hilfe kostet angenommen 0,1 Nachkommen und bringt der Nichte 0,3 Nachkommen. Wie groß ist r mal B, in Nachkommen?
Welcher Fund zeigt, dass der aufrechte Gang vor dem großen Gehirn entstand?
Welche Beobachtung stützt die Out-of-Africa-Hypothese?
Welche Aussage über kulturelle Evolution stimmt?
Erkläre mit Kosten und Nutzen, warum viele Primaten in Gruppen leben, und nenne eine Funktion der sozialen Fellpflege.