Übersicht 19.10. Einführung (cb, mh) 26.10. Motive, Konzepte, Begriffe und Definitionen (cb) 2.11. Erdgeschichte (mh) 9.11. Evolutionsgeschichte (mh) 16.11. Organismen und ihre Autökologie (cb) 23.11. Funktionen, Prozesse, Wechselwirkungen (cb) 30.11. C-Kreislauf, Modelle abiotischer Systeme (mh) 7.12. Populationsökologie (cb) 14.12. Metapopulation und Trophiestufen (cb) 21.12. Biozönosen und Ökosysteme (Synökologie) (cb) 11. 1. Zeitliche Muster (mh) 18. 1. Räumliche Muster (cb) 25. 1. Serviceleistungen von Ökosystemen (mh) 1. 2. Forst-, Land-, Fischwirtschaft, Naturschutz (mh) 8.2 Umweltveränderungen und Umweltschutz (cb,mh)

Gliederung des Vorlesungsstoffs 1. Zugang: Energie- und Stoffumsatz in der Landschaft Definition von Ökosystemen über externe Beziehungen Erfassung von Wasser- und Stoffbilanzen (Verhalten) Schwerpunkt: Umweltforschung Forschung gilt der Identifikation von internen Prozessen 2. Zugang: Bausteine (Organismen, Populationen) Definition von Ökosystemen über typische Komponenten Erfassung von Wachstum, Interaktionen, ... Schwerpunkt: Ökologie im engeren Sinne (als Teilgebiet der Biologie) Forschung gilt der Darstellung als dynamisches System, Abhängigkeiten von der Systemgeschichte (Evolution) 3. Zugang: Naturgeschichte - Nutzungsgeschichte „wiederholbare Geschichten“, Nutzungen durch den Menschen

Zeitliche Muster oder Geschichte ? zeitliche Variabilität, Regelmäßigkeiten im Verhalten (artspezifisch) Wachstum (artspezifisch) Sukzession (Besiedlung) Evolution (Artbildung) Was ist Ausdruck von Gesetzen, was von Zufall, ist das überhaupt ein gute Frage? Sind zeitliche Muster Ausdruck von Symmetrien (physikalische Gesetzte) oder von Ordnung (Normen, „biologische Standards“) Themen der Vorlesung zur Modellbildung Biologische Systeme sind individualisiert und mit lokalen Perspektiven ausgestattet („Überleben“) Wiese Evolutions-Geschichte trotz Evolutions-Theorie? Erklärt oder interpretiert ?

Kalibrierte molekulare „Uhr“ Klein,J. und Tkahata, N. (2002): Where do we come from? The molecular evidence of human descent, Springer Verlag, Berlin. Die Tatsache, dass es durch den Nullpunkt geht, weist auf den tatsächlichen Uhrencharakter hin. Basiert auf Amonisäurensequenzen in Proteinen Aus: Klein und Takahata (2002)

Menschen: Etwas ökologisch „Besonderes“? Biologische (Evolutions-) Geschichte des Menschen, ab wann benötigt man neue Kategorien in den Beziehungen zu anderen Arten? Sind Unterschiede objektivierbar? Morphologie, Verhalten Molekularbiologische Unterschiede Kulturelle (Technik-) Geschichte des Menschen: Unterschiede in der Überlieferung? Domestikation begründet asymmetrische Beziehungen Erste Formen der Kunst Spuren des Handels Begriff der selbst-bestimmten Arbeit (durch Emanzipation von der Natur)

Der Ausgangspunkt: Ausschließlich biologische/ökologische Beziehungen zu anderen Arten: Interaktion: die Beziehungen und Anpassungen sind im Prinzip symmetrisch: Ko-evolution Ausschließlich ein genetisches Gedächtnis innerhalb der Art

Primaten und nahe Verwandte Klein,J. und Tkahata, N. (2002): Where do we come from? The molecular evidence of human descent, Springer Verlag, Berlin. Lemurs: Lemuren (Latein: Geist, Baumbewohner, die man nicht sieht) Tarsier: Makis (Halbaffen) New world monkey: Kapuzineraffen (Blätter und Früchte) Old world monkey. Tieraffen Loris: Nachtaktive Baumbewohner, Tropen, Ohne Schwanz Aus: Klein und Takahata (2002)

und die Verbreitungs-gebiete der Menschenaffen Funde von Hominiden (Alter > 6 Mill. a.) und die Verbreitungs-gebiete der Menschenaffen Aus: R.G. Klein (1999) The Human Career - Human Biological and Cultural Origins, Univ. Chicago Press. Kontakt Asien Afrika entsteht vor 17-16 Ma (Klein S.118) Vorherige Stadien waren vielfältiger und weiter verbreitet. Wir stehen am End eines weltweiten Rückgangs (Krise) der großen Primaten. Hier: in den letzten paar Millionen Jahren gab es immer ein paar Arten Menschenartiger in der Gegend, Zoos kamen zu spät auf

1. Umweltänderungen: Verlauf des CO2-Partialdrucks in der Atmosphäre (Känozoikum/Erdneuzeit) Zunächst: zu den Ökologischen Rahmenbedingunge, wie war das Klima, Was war sonst noch so los? Abbildung aus dem Science Heft vom 27.4.01: Zachos, J. et al. (2001) Science Vol. 292, 686 Es wird kälter und trockenen (insgesamt)

2. Spezialisierungs-Geschichte: Primaten Koevolution von Blütenpflanzen und Insekten schafft neue Nahrungsquellen Vorher Nachtaktivität als Konkurrenzvorteil Räuberfreies Habitat in den Bäumen Farbsehen erschließt reife Früchte Verlust der Vitamin C Synthese Zunehmende Konkurrenz mit Vögeln (um reife Früchte) und Fledermäusen (um Insekten) Ausweichen auf Blätter, unreife Früchte oder auf den Boden Entscheidung zwischen Energieverbrauch für Verdauung minderwertiger Nahrung oder aufwendiger Suche (Gehirn) nach leicht verdaulicher Nahrung.

Antilopenarten in Afrika: Umbrüche vor ca. 2.6 und 1.5 Millionen Jahren Der Mensch in Afrika entstanden und dort gab es zu diesem Zeitpunkt noch weitere Änderungen. Der Artenwechsel ist nicht auf die Primaten beschränkt. Der Grund für diesen Klimawechsel liegt wahrscheinlich in einer Neuformierung der Mehresströmung (Panama hat sich schon geschlossen), Verbindung Indischer Ozean /Pazifik öffnet sich weiter... Plattentektonik laufen lassen mit den Ozeanischen Strömungsmodellen..., da passt das Timing ganz gut (bei Panama nicht)

3. Vereinfachte Ahnentafel der Menschen Vor 2,5 Mill Jahren Klimawandel (trockener) Nahrung wird Hartschalig und Hartfaserig zwei Lösungen: Nussknackertyp, Schädelkamm für Kaumuskulatur oder Intelligenz (umsteigen auf andere Nahrung, Proteine): Präzisionsgriff statt Kraftgriff, Daumen wird beweglich, Werkzeuge, etc. Pl. Australopitizäen (Südaffen)

Die Gattung Homo im Raum und in der Zeit Nature Heft: 28.10.2004 aus: Lahr und Foley (2004)

4. Übergang zur Kulturgeschichte Was zeichnet den Menschen aus ? Werkzeuggebrauch ? Werkzeugherstellung ? Kooperation bei der Jagd ? Planen, Denken, Arbeiten ? Kultur ? Geografisch begrenztes Verhalten, das durch soziales Lernen erhalten und weitergegeben wird Handel ? Sprache ? Modelle für die Absichten eines Anderen (interaktive Kompetenz) Rekursive Ableitungen Domestikationen Asymmetrische Beziehungen zu anderen Arten Alles in vereinfachter Form (http://www.leakeyfoundation.org/newsandevents/n4_x.jsp?id=2702) Vorhanden An das Definitions-Problem für „Leben“ erinnern. Tautologien oder unvollständig Zur Jagd versus Aasfresser (Hunting vs. Scavenging) Problematik: Hunting and Scavenging by Early Humans: The State of the Debate Manuel Domínguez-Rodrigo (journal of world prehistory) March  2002, Volume 16, Number 1 http://www.kluweronline.com/issn/0892-7537/contents S.36: The different types of hominids that existed in the deep past are extinct species that, physically and behaviorally, have no modern counterparts. Therefore, their ways of life can only be reconstructed by using dialectic analogues (not descriptive analogies) to reconstruct behavioral patterns from the limits imposed by the criteria of natural selection (Tooby and De Vore, 1987). This is what gives meaning to behavioral ecology (Foley, 1987), which provides a referential framework for the selective requirements that hominids had to overcome and to incorporate into their adaptive patterns (Dom´ýnguez-Rodrigo, 1994a). Chimpansen in Savannah jagen öfter als die im tropischen Wald (S.36) (mehr hunting als scavenging) According to Goodall (1986), a chimpanzee group composed of 40 individuals may hunt as many as 20 or more prey in less than a year. This rate is even higher and markedly seasonal in more recent studies

Während der Evolutionsgeschichte des Menschen nimmt das Hirnvolumen zu, die Körpermasse nicht. (Aus: Deacon 1997)

Verlauf des Wachstums von Gehirn und Körper bei Säugetieren (Aus: Deacon 1997)

Menschen als „unausgewachsene“ Primaten (Aus: Deacon 1997)

Hypothese: Verhalten und Ernährung lösen die Entwicklung des Hirnvolumens aus (Deacon 1997) Hiermit wieder anfangen

Vergleich mit einem Neanderthaler-Kind Fund Nähe Gibraltar:(Garrod et al., 1928) Rekonstruktion: http://www.ifi.unizh.ch/~zolli/Neanderthals.htm http://www.ifi.unizh.ch/~zolli/Neanderthals.htm

Das ist out of Afrika II

Eckdaten der Evolutionsgeschichte des Menschen

Domestikationsgeschichte (polemisches Fazit?) Selbstdomestikation des Menschen (>100 ka): Vor dem Einsetzen kultureller Überlieferung: mehrere menschenähnliche Arten Nach dem Einsetzen einer neuen Interaktion (kulturelles Gedächtnis und Überlieferung) bleibt nur eine Art (der anatomisch moderne Mensch), Konkurrenten sterben aus. Domestikation von Carnivoren (>10 ka): Jäger und Sammler domestizieren den Hund Andere Carnivore sterben in diesen Gebieten aus Domestikation von Pflanzen und Herbivoren (>4 ka): Beim Übergang zur Landwirtschaft werden große, sozial lebende Herbivore domestiziert In den Gebieten mit Viehzucht und Ackerbau sterben die restlichen Großherbivoren aus Domestikation von weiteren Arten (heute) ? Im Naturschutz werden für weitere Arten Techniken gesucht, mit denen ihr Fortdauern gesichert werden kann. Das wird langfristig fast zwangsläufig zur Domestikation führen. Die Arten, für die keine Schutztechnik gefunden wird, sterben aus.