Erwin Graf
Evolution an Stationen Die Geschichte des Menschen
Sekund
arstufe
Erwin G
Downloadauszug D ownloadauszug Originaltitel: aus dem Originaltit tel:
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Evolution an Stationen Die Geschichte des Menschen chen
Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel Evolution Über diesen Link gelangen Sie zur entsprechenden Produktseite im Web. http://www.auer-verlag.de/go/dl7654
Inhalt Hinweise für das Lernen an Stationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Übersicht über die Stationen mit Laufzettel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Test zum Thema „Evolution“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Station 1: Station 2: Station 3: Station 4:
Menschen und Menschenaffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vorfahren des Menschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vergleich der Schädel und Gehirnvolumina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Der Stammbaum des Menschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 7 9 10
Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Hinweise für das Lernen an Stationen 1.
Arbeitet mit eurem Partner oder in Kleingruppen (3er-, 4er- oder 5er-Gruppen) zusammen an den Stationen und unterstützt euch gegenseitig.
2. Geht mit den Materialien an den Stationen sorgfältig um. 3. Holt euch zu Beginn der Stationenarbeit die benötigten Materialien von ihrem Aufbewahrungsort (z. B. Wandschrank, Laborwagen) bzw. bearbeitet die Stationen am jeweiligen Tisch, wo die Station aufgebaut ist, bzw. am Platz, den euer Lehrer rer / eure Lehrerin euch zugewiesen hat. 4. Bringt die Materialien nach beendeter Arbeit an der Station wieder vorgeseer an den vo henen Platz zurück bzw. legt die Materialien am vorgesehenen Platz enen P atz so bereit, dass die nächste Schülergruppe zügig mit der Arbeit beginnen kann. 5. Achtet darauf, dass die Materialien stets und gutem Zustand bleiben. tets vvollzählig ählig sind u nd in gute en. Meldet eurem Lehrer / eurer Lehrerin, wenn die Stationsmaterialien unvollständig sind. Stationsmateria nd. 6. Bearbeitet die Aufgaben an den Stationen Stationen sorgfältig sorg lti und zügig. 7.
Notiert (protokolliert) vollständig ert) eure Ergebnisse E gebnisse übersichtlich, übe tänd und nd optisch opti ch ansprechend.
8. Fertigt Skizzen einem spitzen Bleistift mittlerer HB) an. igt eure Sk izzen mit ein erer Härte (Empfehlung: (Emp 9.
Versucht Versucht die aauftretenden Fragen en und u Probleme robleme möglichst mög ichst in der Kleingruppe selbstständig lösen. Kommt ihr dennoch beii bestimmten A Aufgaben nicht weiter, so wendet stä dig zu lö euch an die Lehrperson. euc
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10. auff dem Laufz Laufzettel bei jeder Stationenarbeit so aus, dass ihr 1 Füllt das „Arbeitsprotokoll“ protok einen Überblickk über die Stationen und die dafür benötigte Zeit d bereitss bearbeiteten be habt. ... und nun viel Freude und Erfolg!
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Übersicht über die Stationen mit Laufzettel Name: Station
Klasse: Name Menschen und Menschenaffen
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Vorfahren des Menschen
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Vergleich der Schädel und Gehirnvolumina
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Der Stammbaum des Menschen
Dauer Zusammen(in Min.) arbeit mit …
Bemerkungen
Kontrolle
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Datum
Datum:
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Datum:
Klasse/Lerngruppe:
Name:
erreichbare Punktzahl: 9 erreichte Punktzahl:
Test zum Thema „Evolution” Vortest am
Nachtest am
1. Nenne drei Evolutionsfaktoren (= Ursachen für die Evolution der Lebewesen).
(3 P.)
(6 P.)
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2. Beschrifte das folgende Bild. Setze die entsprechenden Begriffe/Namen/ amen/ Abkürzungen/… in die leeren Kästchen ein.
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Station 1: Menschen und Menschaffen Name:
Klasse:
Datum:
Um die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen Lebewesen zu erforschen, nutzt die Wissenschaft nicht nur deren Verhalten, sondern beispielsweise auch biochemische Methoden wie etwa die Untersuchung von Enzymen und der DNA. An dieser Station lernt ihr, wie eng der Mensch mit verschiedenen Affenarten verwandt ist. Material: Biologiebücher, ggf. Internet Aufgaben: 1. Aufgrund der Untersuchungen von Blutproteinen, Enzymen der DNA ha hat sich herausmen und de gestellt, dass der Mensch mit den verschiedenen Mensch Menschenaffen unterschiedlich stark vernaffen unte wandt ist. Diese Erkenntnisse helfen auch, Stammbäume erstellen. uch, S mmbäume zzu u erstelle Im folgenden Bild ist ein vereinfachter Stam Stammbaum mbaum von Menschen und Menschenaffen naffen dargestellt. Füllt die leeren Felder aus und Bilder unten an den richtigen Stellen d klebt die Bil er unt en ein. Hinweis zur Selbstkontrolle: Stammbaumschema rolle Wenn ihr die fünf fün Bilder richtig ig in dass Stam mbaumschem eingeordnet habt und nun die fett gedruckten Buchstaben auf d den Bilde Bildern von nach ett gedruck on rechts na links lest, so erhaltet Dieses lautet: rhaltet ihr ein Lösungswort. Lös ngsw .
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4–6 Millionen Jahre
6–8 Millionen Jahre
12–16 Millionen Jahre
A
E
M
Z
R
5
2. Zwischen Schimpansen und Menschen gibt es zahlreiche Gemeinsamkeiten im Verhalten und Körperbau, die auf eine enge Verwandtschaft hindeuten, aber auch einige Unterschiede. Vervollständigt die folgende Tabelle. Schimpansen
Menschen
Anmerkungen
Vergleichspunkte Die Jungen werden mit Milch versorgt. Die Jungen lernen viel von den Erwachsenen. Sie lernen viel durch Spielen. Sie setzen Werkzeuge zum Lösen von Aufgaben ein. Sie haben ein ausgeprägtes Sozialverhalten. Form der Wirbelsäule Sie haben einen aufrechten Gang, eine aufrechte Fortbewegung. keln Sie haben starke Nackenmuskeln opfes. zum Festhalten des Kopfes. ke Überaugenwülste Sie haben starke e für Na ckenmuskeln). (Ansätze Nackenmuskeln). men den übSie können die Da Daumen rig en Fingern der Hand gegenürigen berstellen. ber stellen. Der „Pinzettengriff“ t mit Daumen und Zeigefinger ist leicht möglilich. Sie können die Zehen zum n gut zu Klettern und Festhalten Ästen alten an Ä nutzen.
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Sie haben großen Gesichtsaben einen groß en Ges schädel schäd el mit fliehender Stirn. tirn haben großen GesichtsSie ha n einen gro schädel. Arme sind viel länger als die Die Arm Beine. Bei Sie haben lange Kiefer mit kräftigen Zähnen. Gehirngewicht (in Gramm, etwa): Sie verwenden eine differenzierte Wortsprache. Sie haben ein Hinterhauptsloch (Eintrittsstelle des Rückenmarks in Gehirnschädel).
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Station 2: Vorfahren des Menschen Name:
Klasse:
Datum:
In den Naturwissenschaften gehen wir davon aus, dass sich der Mensch aus Vorfahren entwickelt hat, die durchaus Ähnlichkeiten mit dem Jetztmenschen haben. An dieser Lernstation lernt ihr einige Vorfahren des Jetztmenschen (Homo sapiens sapiens) sowie deren Lebensweise näher kennen. Material: Biologiebücher, ggf. Internet Aufgabe: Im Folgenden sind vier Bilder, die Schädel der Vorfahren des Jetztmenschen, zu sehen. Ordnet den einzelnen Bildern die korrekte Bezeichnung g und den dazugehörigen Textbaustein zu. Hinweis zur Selbstkontrolle: Wenn ihr die FETT gedruckten edruckten Buchstaben bei den in der richtigen Reihenfolge ange angeordneten Textbausteinen neten Textb austeinen lest, so erhaltet ihr das Lösungswort. Es lautet: a
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1 Australopithecus ustra ithecus (4,4 4 – 1,4 Millionen Jahre)
Skelettreste von LLucy, y ei nem „Südaffen“ einem
b
2 Homo habilis ilis (2,5 – 1,5 Millionen lionen Jahre)
c
3 Homo erectu erectus (1,8 – 1 1,3 Millionen Jahre)
d
4 Homo neanderthalensis (1,7 Millionen – 25 000 Jahre)
Skelette von Homo erectus („aufrechter Mensch“) fand bevorzugt d man bevor zugt in Afrika, aber auch in Europa und Vormenschen der Art Homo erectus d Asien, Asien, d. h., die Vo rme müssen sich verschiedenen Wanderrouten in Ostafris h auf versc ka, Asien verbreitet haben. Die ältesten Skea, Europa und u dA lette erectus sind etwa 2 Millionen Jahre alt und e von Homo Ho wurden de in Ostafrika gefunden. An den Lagerstätten von Homo erectus findet man nicht nur Reste von Feuersteinen (Faustkeile: Waffen und Werkzeuge), sondern auch Reste von Feuerstellen und Beutetierreste. Bekanntestes Beispiel von Homo erectus aus Deutschland: Heidelberger Mensch (lebte vor ca. 500 000 Jahren). Die letzten Vertreter von Homo erectus starben vor etwa einer halben Million Jahre aus. Merkmale von Homo erectus: aufrechter Gang, Größe bis 1,60 m, großer Gehirnschädel, Hirnvolumen ca. 900 – 1300 cm3, Mischkost, erste Nutzung des Feuers (Wärme, Kochen, Beleuchtung von Höhlen, Abwehr von wilden Tieren usw.), Wortsprache, Zahnbogen und Gebiss ähnlich unserem, mittelmäßige Körperbehaarung, noch kein Kinn. (C)
7
Die Menschenart mit dem Namen Homo neanderthalensis (Neandertaler) lebte vermutlich nur in Europa. Diese Menschenart wurde nach dem berühmten Skelettfundort bei Düsseldorf benannt. In Asien lebte zu etwa der gleichen Zeit der „Pekingmensch“, der ganz ähnlich wie der massig gebaute, muskulöse Neandertaler aussah. Die letzten Neandertaler und Pekingmenschen starben vor etwa 25 000 Jahren aus. Die Ursachen für das Aussterben sind unbekannt. Neandertaler und Pekingmensch stammen vermutlich – wie der Jetztmensch – von Homo erectus ab. Während in Europa die Neandertaler lebten, entstand in den Savannen Afrikas eine weitere Menschenart, zu der wir Menschen gehören: Homo sapiens (wissender er Mensch). Merkmale von Homo neanderthalensis: durchweg aufrechter Gang, muskulöser Körper, bis skulö 230 cm groß, geringe Körperbehaarung, differenzierte Wortsprache, Gehirnvolumen irnvolum 1200 bis 1800 cm3, intensiver Werkzeuggebrauch (Faustkeile, behauene Speerspitzen pitzen aus St Stein), Totenbestattung, lebte in Gruppen von 20 – 30 Personen, Nomaden,, samm sammelten elten Vorräte, intensive Nutzung des Feuers (Rodungen, Kochen, Wärme usw.), Höhlen Zelte Tierhäuten als hlen und Z elte aus Tie Behausungen, Kleidung aus Tierfellen. (Y)
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Die Vormenschen, die man der Gattung zuordnet, zählen tung Australopithecus ustralopithec („Südaffe“) ( S ählen noch nicht zur Gattung Homo, d. h. h., sie we werden Menschen gezählt rden noch nicht zu den Men en g ezählt (deshalb: Vor-Menschen). Die Australopithecinen lebten stralopithec nen le t vor ca. 4,4 bis 1,4 Millionen vermutlich en Jahren, ahren, vermu lich ausschließlich in den Savannen Ostafrikas; nirgendwo sonst nnen Osta rikas; nirgend auf der Welt hat man ältere Skele Skelette e von Vorfahren des Menschen als in Afrika gefunden. Die letzten Australopithecinen einer Million Jahre aus. Die n starben vor etwa eine Ursachen Aussterben Ursa en für das A terbe sind unbekannt. Heute geht man da davon aus, dass die Australopithecinen e Au opithecinen unsere Vorfahren waren. Merkma Merkmale der Austrasere direkten irekten V lopithecinen: Größe bis 110 cm, leicht nach vorne pithe orne gebeugter, aber weitgehend aufrechter Gebiss menbeug er Gang, Gebis ss m schenähnlich mit noch großen und Eckzähnen, h gro d spitzen Ec starke Überaugenwülste, hervorstehende Wangenknowülste, h hen chen, kleines Gehirn 380 – 500 cm3), stark vorspringende Kiefer (ähnlich einem Schimpanehirn (ca. 3 sen), Waffen Knochen, Pflanzen- und Tiernahrung, ganzer Körper stark behaart. ffen aus Knoc hen, P (L) He e nimmt m Heute man an, dass Homo habilis („geschickter Mensch die erste Frühmenschenart war (deshalb der Mensch“) Artname Homo = Mensch) und schon einfache Waffen und name H Werkzeuge aus Knochen und Geröll herstellen konnte. Knok chenfunde von Homo habilis zeigen, dass dieser erste Frühmensch vor ca. 2,5 Millionen Jahren erstmals auftrat und von Australopithecus abstammt. Die letzten Vertreter von Homo habilis starben vor ca. 1,5 Millionen Jahren aus. Merkmale von Homo habilis: Körpergröße bis 120 cm, starke Überaugenwülste, Werkzeuge und Waffen aus Knochen und Stein, Zahnbogen und Zähne ähnlich dem Jetztmenschen – allerdings noch mit starken und spitzen Eckzähnen, Gehirnvolumen 600 – 800 cm3, kein Kinn, ganzer Körper stark behaart.
(U)
8
Station 3: Vergleich der Schädel und Gehirnvolumina Name:
Klasse:
Datum:
Die Schädel von Menschenaffen und Menschen weisen zahlreiche Ähnlichkeiten auf, auch was den Schädel angeht. An dieser Station lernt ihr die Schädel und Gehirnvolumina von Vormenschen, Frühmenschen, Menschenaffen und Jetztmensch unterscheiden.
Hinweis: Bevor ihr euch mit dieser Station beschäftigt, solltet ihr die Station 1 18 „Vorfahren Vorfa des Menschen“ bearbeitet haben.
Material: Biologiebücher, ggf. Internet net Aufgabe: hädel von M ensch rüh enschen und u Je In den Bildern sind Schädel Menschenaffen, Vormenschen, Fr Frühmenschen Jetztmenet. Ordnet den jew ekte Nam en zu. schen abgebildet. jeweiligen Schädeln die korrekten Namen
1
2
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5
Orang ng Utan
6
B
Gehirnvolumen: 400 cm3
Gorilla Gehirnvolumen: 400 cm3
3
7
Schimpanse Gehirnvolumen: 400 cm3
A
C
Bonobo Zwergschimpanse Gehirnvolumen: 400 cm3
D
4
8
Homo sapiens Jetztmensch Gehirnvolumen: 1 200 – 1 600 cm3
E
Homo habilis (ausgestorben) geschickter Mensch Gehirnvolumen: 700 cm3
9
I
Homo erectus H (ausgestorben) aufrecht gehender Mensch Gehirnvolumen: 1 000 cm3
Australopithecus (ausgestorben) Gehirnvolumen: 500 cm3
Neandertaler (ausgestorben)
F
G
Gehirnvolumen: 1 500 cm3
9
Station 4: Der Stammbaum des Menschen Name:
Klasse:
Datum:
Der Stammbaum des Menschen und der Menschenaffen wurde aufgrund von Skelettfunden aufgestellt. An dieser Station könnt ihr die Entstehung des Stammbaumes in vereinfachter Form nachvollziehen. Material: Biologiebücher, ggf. Internet Aufgabe: Das Bild auf der nächsten Seite zeigt den Stammbaum von Menschen und Menschenaffen. chenaf a) Schneidet die Bilder und Bezeichnungen von Menschenaffen, Vormenschen und Mens Menschen der Gattung Homo aus und ordnet sie an den richtigen Stellen in den Stammbaum m ein. Beachtet: Je mehr sich die Bilder ähneln, desto enger sind die Organism Organismen n miteinander verwandt. Beispiel: Schimpanse und Jetztmensch haben zu etwa 99 % die gleiche DN DNA, A, d. h., sie sind sehr eng miteinander verwandt. b) Schneidet die Bilder der Schädel und Werkzeuge Bezeichnungen aus und ordnet rkzeu sowie owie deren Bezeichnu net sie richtig zu. c) Ergänzt die Zahlen des vertikal verlaufenden Zahlenstrahls „Zeit“. Tragt folgende ufenden Zahlen strahls „Ze de Zahlen ein: 0,04; 0,1; 1; 2,3; 3,5; 10.
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Material für den Stammbaum: mbaum: a) Bilder der Menschen schen und -affen
Bezeichnungen: ezeichnungen: Gorilla Gor
Homo ergaster
Proconsul
Homo habilis
Australopithecus afarensis
Homo sapiens
Australopithecus africanus
Orang-Utan
Australopithecus robustus
Homo neanderthalensis
Schimpanse
Bonobo (Zwergschimpanse)
b) Bilder der Schädel:
Bezeichnungen: Geschickter Mensch (600 – 800)
Südaffe (380 – 450)
Arbeitender Mensch (800 – 1 100)
Neandertaler (1 250 – 1 750)
Jetztmensch (1 200 – 1 600)
10
Werkzeuge:
Laptop
Faustkeile und Speerspitzen, sehr differenziert bearbeitet
Waffen und Werkzeuge aus Knochen
Holz- und Steingeräte
Faustkeile, einfach bearbeitet
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Geröllgeräte, leicht bearbeitet
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Test zum Thema „Evolution“
1. Evolutionsfaktoren: Mutation Selektion Isolation Rekombination von Genen
2.
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Lösungen
Lösungen
Lösungen
1. Lösungswort: M A E R Z M
A
E
R
Z
4–6 Millionen Jahre
6–8 Millionen Jahre
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12–16 Millionen Jahre 6 Mil hre
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Lösungen
Station 1: Menschen und Menschenaffen
Schimpansen
Menschen
Die Jungen werden mit Milch versorgt.
Säugetiermerkmal
Die Jungen lernen viel von den Erwachsenen.
ausgeprägte „Kinderstube“
Sie lernen viel durch Spielen.
sehr lernfähig
Sie setzen Werkzeuge zum Lösen von Aufgaben ein.
logisches Denken sehr ausgeprägt
Sie haben ein ausgeprägtes Sozialverhalten.
soziale Lebewesen
gerade
doppel-Sförmig
Sie haben einen aufrechten Gang, eine aufrechte Fortbewegung.
teils
Sie haben starke Nackenmuskeln zum Festhalten des Kopfes.
Sie haben starke Überaugenwülste (Ansätze für Nackenmuskeln).
Lösungen
2.
Anmerkungen
Vergleichspunkte
Form der Wirbelsäule
Sie können die Daumen den übrigen Fingern der Hand gegenüberegenüberstellen.
Der „Pinzettengriff“ g “ mit Daumen und Zeigefinger leicht möglich. efinger ist le cht möglic
Sie kö können nen die Zehen gut zum Festhalten an Ästen Klettern und Festhalte nutzen. tzen.
Sie haben einen großen Gesichtse habe schädel mit fliehender Stirn. schäde
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Sie haben einen großen Gesichtssicht schädel.
Sie e haben lange ange Kiefer mit kräftigen äf Zähnen.
Gehirngewicht irngewicht (in Gramm, etwa):
300 – 500
Sie verwenden eine differenzierte erw Wortsprache. Sie haben ein Hinterhauptsloch (Eintrittsstelle des Rückenmarks in Gehirnschädel).
Daum Daumen men n von Schimpanse Schimpansen relativ kurz/ schwach schwac
Kopf nahezu kugelig Schimpansen sind Kletterer: Kletterarme/ -beine
1 000 – 2 000
weit hinten
große oße Fußfläche beim eim M Menschen
gute Anp Anpassung ans Klettern im Regenwald
Die Arme sind viell läng längerr als di die Beine.
Die Doppel-S-förmige Wirbelsäule puffert förmige Wirbels Stöße. e.
Der Mensch hat ein sehr großes (Groß-)Hirn. gute Verständigung (auch zu Abstraktem)
in Schädelmitte
14
c
1 Australopithecus (4,4 – 1,4 Millionen Jahre)
L
3 Homo erectus (1,8 – 1,3 Millionen Jahre)
C
Lösungen
2 Homo habilis (2,5 – 1,5 Millionen Jahre)
a
d U
b 4 Homo neanderthalensis (1,7 Millionen – 25 000 Jahre) Y
Lösungswort: LUCY
Station 3: Vergleich der Schädel und Gehirnvolumina 1
Orang Utan
2
Gorilla
B
Gehirnvolumen: 400 cm3
Lösungen 3
4
Schimpanse
A
Gehirnvolumen: 400 cm3
D
Gehirnvolumen: lumen: 400 cm3
B Bonobo C Zwergschimpanse Zw Gehirnvolumen: 400 cm3
5
6
7
8
9
Australopithe- F cus (ausgestorben) Gehirnvolumen: 500 cm3
Homo o habili habilis E (ausgestorben) geschickter Mensch Gehirnvolumen: 700 0 cm3
H Homo erectus H ((ausgestorben) aufrecht gehender Mensch Gehirnvolumen: 1 000 cm3
Neandertaler eander r G (ausgestorben) gestor en)
Homo sa sapiens I Jetztmensch Jetzt Gehirnvolumen: 1 200 – 1 600 cm3
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Ge nvolum n: Gehirnvolumen: 1 500 cm m3
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Lösungen
Station 2: Vorfahren des Menschen
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Station 4: Der Stammbaum des Menschen
a) – c)
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Lösungen
Lösungen
Bildnachweis S. 4 S. 5, 13 S. 4, 12 S. 4, 12 S. 4, 12 S. 4, 12 S. 5, 13 S. 4, 12 S. 5, 13 S. 5 f., 13 f. S. 5 S. 7 S. 5 f., 13 f.
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