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aDNA (alte/ ancient DNA), umso älter das Fossil, desto weniger brauchbare DNA kann gefunden werden (die Brauchbarkeit ist auch von der Umgebung abhängig, in der das Fossil erhalten wurde) -aufgrund der geringen Menge an findbarer DNA wird PCR-Technik (Polymerase Chain Reaction; wird auch in der Genetik, zum Krankheiten erkennen, Gerichtsmedizin und Kriminalitik und Evolutionsbiologie genutzt) verwendet -> automatisches Verfahren bei dem in wenigen Stunden millionenfache identische Vervielfältigungen entstehen (-> funktioniert nach dem Prinzip der komplimentären Basenpaarung) -je geringer die Unterschiede in der DNA-Basensequenz ist, desto größer ist die verwandschaftliche Nähe der Fossilien -neben der aDNA kann auch die mitrochondiale DNA (mtDNA) aus Fossilien ausgewertet, welche nur über Eizellen vererbt werden kann. Diese hat aber eine konstante und hohe Paläontologie Was ist das eigentlich? Mutationsrate. Humane mtDNA ist z.B. wichtig bei der Forschung der jüngeren Menschheitsgeschichte Person 2 -es gibt viele verschiedene Formen von Fossilien (Bezug zu Bildern und Fossilien rum geben): Körperfossilien: ein kompletter erhaltener Körper, z.B. durch einen Einschluss eines Insektes in Bernstein oder Harz oder Mumien die durch sehr starke Trockenheit konserviert wurden Hartteile: Gehäuse, Schalen, Panzer, Zähne, Knochen Abdrücke: Fußspuren oder eingeschlossene Blätter, welche von Sediment eingeschlossen wurden, was dann verhärtete Steinkerne: z. B. eine Spiral-Schale, welche sich nach dem Tod des Organismus mit Sediment füllte, welches aushärtete Versteinerungen: Minerallösung drang in Gewebe eines Toten Baumes ein. Die Mineralien ersetzten das organische Material Person 2 Bezug der Evolution auf die Fossilien: -Paläontologie definiert Evolution als langen Prozess der mit der Entwicklung der Arten einhergeht Definition Evolution: Das Wort Evolution bedeutet Entwicklung. Es geht darum, wie sich die Lebewesen entwickelt haben. Aus einfachen Lebewesen sind viele weitere entstanden. Veränderung des Skelettaufbaus( Beispiel: Urpferd) (Bezug zu Bildern) - Urpferde waren so groß wie Füchse und ernährten sich von Laub - Dann von Urpferd auf Hyracotherium, beginn von Entwicklung vom Waldtier zum schnell laufenden Steppentier - Im Verlauf der mehrstrahlige Fuß durch Betonung der Mittelzehe und Reduktion der anderen Zehen sich zum Einhuf wandelte - Weil von Laub auf Grasnahrung wurden die ursprünglich niedrigen, vierhöckerigen Backenzähne hochkronig und die Kaufläche wurde durch Verdichtung der Schmelzfalten wiederstandsfähiger (Bezug zu Bildern) Zur Abbildung: Hier sieht man die Entwicklung der Pferdeartigen. Alle Umbildungen stehen im Zusammenhang mit dem Übergang vom Waldtier zum Steppentier. Unter Rückbildungen der Zehen 1-5 entstand im Verlauf von ca. 55 Mio. Jahren aus der 5- zehigen eine einzehige wie wir sie heute kennen. Weitere Entwicklungen sind am Schädel und am Körper zu erkennen( wurde beide jeweils größer und Schädel hatte dazu noch Paläontologie - was ist das eigentlich? • Fossilien als Überreste • Verknüpfungen zwischen lebenden und vor langer Zeit ● verstorbenen Individuen Schnittstelle ● größere Kaufläche bei den Backenzähnen) Ich Leitfossilien und Brückentiere: (Bezug zu Bildern) -Brückentiere sind Übergangsformen mit Merkmalen zweier Tiergruppen, z.B. der Archeopterix der Vogel und Reptil vereinte -Leitfossilien sind Fossilien die in großen Mengen in einer Gesteinsschicht auftreten, sie dienen zur Einordnung von Gestein -Dauerformen/ lebendes Fossilien sind Überlebende(Nachkommen der damals Überlebenden) ihrer längst verstorbenen Artgenossen, die sich über die ganze Dauer kaum bis gar nicht verändert haben, z.B. Pfeilschwanzkrebse Person 3 Altersbestimmung: (Bezug zu Bildern) Sedimentschichten und Leitfossilien ermöglichen eine relative Datierung. (-Fossilien ermöglichen blick in die Vergangenheit) -Damit Fossilien entstehen müssen abgestorbene Organismen schnell überlagert werden (von z.B. Feinsediment, Teer oder Harz) und das möglichst O² arm. -Weichteile werden schnell abgebaut, aber Knochen oder Holz überdauern -Gewebe wird langsam mit anorganischen Mineralien ersetzt, es entsteht eine 3D Versteinerung, meistens sind dann keine Teile des Lebewesens mehr vorhanden. -Es gibt Spurfossilien wie Rinde, Gras oder Fress- und Kotspuren -fossile Brennstoffe Kohle, Erdöl und Gas weisen auf vergangenes Leben hin (-Paläontologie verbindet Geologie mit Biologie) - es ist sehr wichtig die Fossile, zeitlich korrekt einzuordnen -viele Unterteilungen im Erdzeitalter/ Perioden -für Altersschätzung eine Kombination aus relative und absoluter Datierung Definition relative Datierung: Methode zur ungefähren Altersbestimmung der Fossilien durch den Fundort (Gesteinsschicht + dessen Alter) Relative Datierung: Basierend auf charakteristische Sedimentschichten, z.B. infolge eines Meteoriteneinschlages vor 65Mio. Jahren, dieser hinterließ eine dunkele Ascheschicht. Alles was unter dieser Fossilien Schicht liegt, muss also älter als 65Mio Jahre alt sein. Dies funktioniert auch mit anderen Fossilien, diese dürfen nur in einem bestimmten Zeitabschnitt sein um sie als Anhaltspunkt für die Datierung nutzen zu können, diese Fossilien nennt man dann Leitfossilien. Definition absolute Datierung: Methode zur genauen Altersbestimmung der Fossilien durch die Isotopenanalyse Absolute Datierung: Dies ist anhand der natürlichen Zerfallsraten von radioaktiven Isotopen möglich, z. B. die Radiokarbonmethode. Das seltene Isotop 14C ist nicht stabil und zerfällt. Da Fossilien keinen neuen Kohlenstoff aufnehmen können, sinkt der Gehalt von 14C kontinuierlich. Da man die Zeit in der die Hälfte zerfällt, genau kennt, kann man das Alter der Fossilien sehr genau bestimmen. Diese Methode eignet sich bis zu 50000 Jahre alten Proben. Für ältere Proben kann man andere Isotope verwenden. Ablauf: ca. 60 min Zuerst was ist Palä und Fossilien -> zeigen von Dingen aus der Sammlung und Beispielbilder von fehlenden Fossilien + Bezug Evolution ca. Brückentiere und Leitfossilien -> ab Brückentier AB für alle, Einer bekommt eine Folie um sie danach vorne auf dem OHP zu vergleichen Am Ende Gruppenarbeit zur Festigung des Erzählten Fossilien Überreste Informationsquellen ihrer Zeit ● • Beweis aber lückenhaftes Bild • schnelles, luftdichtes einschließen des Organismus • aDNA und PCR-Technik ● • verwandtschaftliche Nähe ● • mtDNA Fossilienarten • Körperfossil Fossilienarten Hartteile Fossilienarten ● Abdrücke Fossilienarten ● Steinkerne Fossilienarten Versteinerung Bezug der Evolution Eohippus (50 million years ago) Mesohippus (35 million years ago) Pliohippus (5 million years ago) Merychippus (10 million years ago) Equus (At Present) Equus Pliohippus Süd- amerika Lebensraum Steppe WAM NINAM Lebensraum Wald Eohippus Merychippus Schulterhöhe 30cm Mesohippus Eohippus Hyracotherium Nordamerika Equus Mesohippus BO Europa Asien Afrika Merychippus Confede Schädel Jahre 8000 2E 13 Mill. 25 Mill. 36 6 Mill. 58 Mill Equus Pliohippus Merychippus Mesohippus Eohippus Pliohippus Tumb VES Zehen Equus A Schulterhöhe 150cm Kauflächen der Backenzähne Bezug der Evolution • Entwicklung ● Beispiel Urpferd -> Veränderung des Schädels, Zehen und Zähne Equus Pliohippus Merychippus Mesohippus Eohippus Hyracotherium Schädel Zehen Kauflächen der Backenzähne Equus Pliohippus Merychippus Mesohippus Eohippus Hyracotherium Schädel Zehen Kauflächen der Backenzähne UD CO Eohippus (50 million years ago) Pliohippus (5 million years ago) Mesohippus (35 million years ago) Merychippus (10 million years ago) Equus (At Present) Süd- amerika Lebensraum Steppe S Lebensraum Wald Eohippus Mer Nordamerika Schulterhöhe 30cm Equus Mesohippus FRO ausgestorbene Seitenlinie (Sackgasse) sahippus Europa Asien Afrika Eohippus Merychippus Jahre Jetztzeit 8000 2 Mill, Eiszeit 13 Mill. 25 Mill 36 Mill. 58 Mill Equus Pliohippus SUICE Merychippus Mesohippus BURD Eohippus Pliohippus ES Equus Schulterhöhe 150cm Brückentiere und Leitfossilien Brückentiere ● Übergangsform Arbeitsblatt Leitfossilien große Mengen in einer Gesteinsschicht Altersbestimmung 12C + 13C 14℃ = 10¹2 vor 17190 Jahren 10¹2 vor 11460 Jahren 2.10¹2 vor 5730 Jahren 4.10¹2 heute 8.10¹2 Altersbestimmung/Datierung Sedimentschichten und Leitfossilien Knochen und Holz • Ersetzen ● ● fossile Brennstoffe • zeitlich korrekte Einordnung ● • Kombination aus relativer und absoluter Datierung Relative Datierung ● ● Ascheschicht Über 65 Mio. Jahre alt ungefähre Bestimmung Fundort Absolute Datierung ● radioaktives Isotop Zerfallszeit • Genaue Bestimm- ung 12℃ +13℃ 34C <= 10¹2 vor 17190 Jahren 10¹2 vor 11460 Jahren 2.10¹2 vor 5730 Jahren 4.10¹2 heute 8-10¹2