Lebende Fossilien

Lebende Fossilien Übung

• Definiere den Begriff lebende Fossilien.

  Tipps

  Bei lebenden Fossilien kann es sich um Tiere oder Pflanzen handeln.

  Lösung

  „Lebende Fossilien? Das ist ein Widerspruch in sich!“
  Mit diesem Einspruch hast du nicht ganz Unrecht. Schließlich hast du ja gelernt, dass es sich bei Fossilien um Überbleibsel von Pflanzen oder Tieren handelt, die meist vor langer Zeit ausgestorben sind. Lebendig sind die bestimmt nicht mehr.
  Was hat es also mit lebenden Fossilien auf sich? Hierbei handelt es sich um Pflanzen und Tiere, deren Bauplan sich über eine sehr lange Zeit nicht verändert hat. Unter Bauplan ist hier das Skelett bzw. der Pflanzenaufbau zu verstehen. Sie sehen quasi noch genauso aus wie vor Tausenden von Jahren. Diese Organismen erscheinen uns heute oft etwas merkwürdig oder ungewohnt, da sie sich so lange nicht verändert haben. Viele andere Tierarten haben sich im Laufe der Evolution weiterentwickelt und ihre Gestalt verändert.

• Gib an, wo lebende Fossilien in der Regel vorkommen.

  Tipps

  Weit unter der Erdoberfläche ist kein Leben mehr möglich. Nur die oberste Erdschicht ist bewohnbar.

  Lösung

  Damit bestimmte Arten über eine ungewöhnlich lange Zeit unverändert überleben können, muss ihr Lebensraum bestimmte Anforderungen erfüllen:
  

  • Der Lebensraum darf sich im Laufe der Zeit kaum verändert haben. Ansonsten wäre die Art ausgestorben oder hätte sich den veränderten Lebensbedingungen angepasst und auch verändert.
  • Auch fehlende Konkurrenz oder Fressfeinde führen dazu, dass eine Art unverändert langfristig überleben kann.
  • Ein von der Umgebung isolierter Lebensraum verstärkt diese Faktoren nochmals.

  Konkurrenz, ein unsteter Lebensraum und vielfältige Interaktionen mit anderen Arten sind Faktoren, die die Veränderung von Arten fordern und beschleunigen. In einem isolierten Lebensraum sind diese Faktoren stark minimiert bis nicht vorhanden. Nur dann können Arten über einen so langen Zeitraum unverändert bestehen, dass man sie heute als lebende Fossilien beschreibt.

• Beschreibe Beispiele für lebende Fossilien.

  Tipps

  rezent von lateinisch recens = kürzlich, soeben
  Als rezente Arten werden in der Biologie all diejenigen beschrieben, die noch leben oder vor kurzem ausgestorben sind. Unter kürzlich ausgestorben fallen alle, die erst während der geologischen Gegenwart, dem Holozän, ausgestorben sind. Es begann vor etwa 12 000 Jahren.

  Lösung

  Lebende Fossilien erkennt man oft an ihrem Äußeren: sie sehen für uns altertümlich und oft etwas merkwürdig aus.
  Der Quastenflosser ist ein gutes Beispiel dafür. Seine mit pinselförmigen Ausbildungen versehenen Flossen und der für Fische untypische Körperbau sind ungewohnt für uns. Die Art und Weise, wie der Quastenflosser seine Flossen bewegt, ist so etwas wie eine Frühform des Gehens. Der rezente Quastenflosser bewegt sich zwar nur im Wasser, aber es kann durchaus fossile Arten gegeben haben, die teilweise auch an Land gelebt haben.

  Die Brückenechse unterscheidet sich nicht nur durch ihren Schädelbau von den restlichen Reptilien. Die meisten Reptilien verringern ihre Aktivität bei kühleren Temperaturen. Die Brückenechse ist da wesentlich toleranter. Ihre Wohlfühltemperatur liegt bei 10 bis 12 °C, und nicht zwischen 25 bis 40 °C wie bei den meisten Reptilien.

  Der Pfeilschwanzkrebs sieht niemandem so richtig ähnlich. Auch ein gutes Zeichen dafür, dass es sich um ein lebendes Fossil handelt. Die Tiergruppe, die den Pfeilschwanzkrebsen am nächsten steht, sind die Spinnentiere. Die rezenten Vertreter der Pfeilschwanzkrebse leben ausschließlich im Wasser.

  Der Ginkgo und der Mammutbaum sind lebende Fossilien aus dem Pflanzenreich. Auch sie sind nicht wirklich mit anderen Pflanzen bzw. Bäumen zu vergleichen. Der Ginkgo ist sehr gut an seinen außergewöhnlichen Blättern zu erkennen, während der Mammutbaum enorme Höhen und Stammdurchmesser erreichen kann.

• Prüfe, ob es sich um ein lebendes Fossil handelt.

  Tipps

  Die Farne werden als Schwestergruppe der heute vorherrschenden Samenpflanzen betrachtet. Man geht davon aus, dass sie älter sind als die ersten Samenpflanzen. Viele damalige Vertreter der Farne sind heute ausgestorben.

  Die dicken Blätter der Aloe Vera dienen der Wasserspeicherung. Diese Strategie ist in tropischen Regionen sehr häufig.

  Die Mondfische sind eine vergleichsweise junge Fischart. Erste fossile Nachweise sind nur ca. 50 Millionen Jahre alt.

  Lösung

  Na, hast du es herausgefunden? Tatsächlich handelt es sich beim Schnabeltier und beim Schachtelhalm um lebende Fossilien.

  Das Schnabeltier gehört zu den sogenannten Kloakentieren. Das ist eine ursprüngliche Gruppe innerhalb der Säugetiere, die ihre Jungen zwar schon säugt, aber noch Eier legt, so wie alle Wirbeltiere, die sich vor den Säugetieren entwickelt haben (Amphibien, Reptilien, Vögel). Das Eierlegen ist also ein ursprüngliches Merkmal, das bei den Kloakentieren erhalten blieb. Alle anderen Säugetiere haben sich im Laufe der Evolution verändert und gehören zu den Lebendgebärenden.
  Der Schachtelhalm gehört zu den Farnen. Die Gruppe der Farne entstand vermutlich vor den heute vorherrschenden Samenpflanzen. Es gibt fossile Belege, die zeigen, dass es bereits vor etwa 375 Millionen Jahre Pflanzen gab, die dem heutigen Schachtelhalm stark ähneln. Die Schachtelhalme haben sich also seit sehr langer Zeit kaum verändert.

  Der Mondfisch mag etwas seltsam aussehen, aber tatsächlich handelt es sich um eine vergleichsweise junge Fischart. Die ältesten fossilen Nachweise dieser Fische sind etwa 50 Millionen Jahre alt. Trotzdem sind Mondfische faszinierende Produkte der Evolution.
  Die Aloe vera ist ebenfalls kein lebendes Fossil. Vielleicht ist sie dir aus deinem Alltag bekannt. Sie ist ein beliebtes Produkt der Kosmetikindustrie. Das Aussehen der Aloe hat nichts Altertümliches. Die dickfleischigen Blätter sind typisch für Pflanzen in tropischen oder subtropischen Gebieten. Sie dienen zur Wasserspeicherung.

• Vergleiche Fossilien mit lebenden Fossilien.

  Tipps

  Auf dem Bild siehst du ein Fossil. Hier handelt es sich um einen fossilierten Abdruck eines Fisches. Fossilien sind in der Regel versteinerte Spuren oder Abdrücke oder irgendwie anders konservierte Überreste von gestorbenen Tieren oder Pflanzen.

  Lebende Fossilien konnten nur so lange überlegen, weil sie perfekt an ihren Lebensraum angepasst sind. Deswegen mussten sie sich kaum verändern.

  Lösung

  Auch wenn die Namen eine ähnliche Bedeutung vermuten lassen, unterscheiden sich Fossilien und lebende Fossilien sehr stark voneinander.

  Bei Fossilien handelt es sich um Abdrücke, Spuren oder Überreste längst ausgestorbener Tier- oder Pflanzenarten. Es sind somit Zeugnisse vergangener Erdzeitalter, die uns viel über die Vergangenheit unseres Planeten verraten können.

  Lebende Fossilien hingegen existieren auch heute noch. Es handelt sich um Tiere oder Pflanzen, die auch heute noch leben, aber sich während des letzten Erdzeitalters kaum verändert haben. Sie ähneln ihren ausgestorbenen, teils fossilisierten Vorfahren noch sehr stark. Allerdings hat sich im Laufe der Zeit ihr Verbreitungsgebiet verkleinert, sodass sie heutzutage nur noch an sehr wenigen Orten vorkommen. Beispiele, die du kennen gelernt hast, sind der Quastenflosser, die Brückenechse, der Pfeilschwanzkrebs, der Ginkgo und der Mammutbaum.

• Untersuche, ob es sich um ursprüngliche oder erworbende Merkmale handelt.

  Tipps

  heterodont von griechisch hetero = verschieden und dont = Zahn
  Ein heterodontes Gebiss besteht aus verschiedenen Zahntypen, dem gegenüber steht die Homodontie.

  Lösung

  Wir schauen uns zuerst die ursprünglichen Merkmale an.

  • Vierfüßigkeit ist ein ursprüngliches Merkmal, da es bei allen Gruppen der Landwirbeltiere zu finden ist. Es ist auch ein gutes Beispiel dafür, dass ursprüngliche Merkmale im Laufe der Evolution verloren gehen können. Denn es gibt in jeder Gruppe der Landwirbeltiere Arten, die nicht vierfüßig sind: Amphibien - Schleichenlurche, Reptilien - Schlangen, alle Vögel, Säugetiere - Mensch.
  • Lunge: Auch hierbei handelt es sich um ein ursprüngliches Merkmal. Selbst im Wasser lebende Landwirbeltiere haben die Lunge behalten. Ausnahme sind nur die Larven der Amphibien, die im Wasser geboren werden, während ihrer Entwicklung die Kiemen zurückbilden und eine Lunge entwickeln.
  • Wirbelsäule: Die Wirbelsäule ist ebenfalls ein ursprüngliches Merkmal, das die Landwirbeltiere mit allen Wirbeltieren gemeinsam haben.

  Nun zu den abgeleiteten Merkmalen:

  • Fell: Fell bzw. Haare treten erstmals bei den Ursäugetieren auf und stellen damit ein abgeleitetes Merkmal dar. Auch dieses Merkmal ist im Laufe der Evolution bei einigen Arten wieder verloren gegangen. Wir selbst sind auch ein Beispiel dafür: Besitzen wir zwar noch eine Kopf- und auch eine leichte Körperbehaarung, kann man bei weitem nicht mehr von Fell sprechen.
  • heterodontes Gebiss: Der Begriff Heterodontie beschreibt die Zusammensetzung des Gebisses. Säugetiere haben ein Gebiss, das auch verschiedenen Zahntypen besteht: Schneidezähnen, Eckzähnen und Backenzähnen. Typisch für Säugetiere ist auch ein Zahnwechsel. Er ist aber nicht bei allen Arten zu finden.
  • Zwerchfell: Auch das Zwerchfell ist ein abgeleitetes Merkmal. Es handelt sich hierbei um eine Muskel-Sehnen-Platte, die Bauch- und Brustraum voneinander trennt. Das Zwerchfell ist der wichtigste Atemmuskel.
  • Säugen: Hierbei handelt es sich um die namensgebende Fähigkeit der Säugetiere und somit klar um ein abgeleitetes Merkmal. Ein weiteres Merkmal der Säugetiere ist die Viviparie (von lat. viviparus = lebendgebärend). Allerdings trifft dieses Merkmal nur auf die Beuteltiere und die Plazentatiere zu. Die ebenfalls zu den Säugetieren gehörenden Kloakentiere legen noch Eier (erinnere dich an das Schnabeltier).
  • Gaumen: Erst bei den Säugetieren bildet sich der Gaumen aus. Er steht in enger Verbindung zum Säugen der Jungen. Erst durch den Gaumen ist es möglich, gleichzeitig zu trinken und zu atmen, da die Nasenhöhle von der Mundhöhle getrennt wird. Menschen verlieren diese Fähigkeit im Laufe ihrer Kindheit, da sie nur während des Säuglingsalters nötig ist.