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Schule > Biologie > Menschen > Facharbeit: Evolution der Wirbelsäule, der aufrechte Gang

Facharbeit zum Thema „Evolution des Rückens“

von
David W. 10a
2003
Quellennachweis
Welt der Wunder.de
Quarks&co.de
homepage.ruhr-uni-bochum.de
wissenschaft-online.de
g-netz.de

Einleitung
In dieser Facharbeit möchte ich mich mit dem Phänomen des aufrechten Ganges beschäftigen. Ich habe dieses Thema gewählt, weil es sehr interessant ist wie es überhaupt dazu kam, dass sich der Mensch aufgerichtet hat. Was wirkte auf ihn ein? Was hat sich am Körperbau verändert und welche Nachteile bringt der aufrechte Gang mit sich? Auf diese Fragen gibt es in meiner Facharbeit Antwort.

Evolution des Rückens
Vor ca. 3 - 4 Millionen Jahren lernte der Ur-Mensch den aufrechten Gang. Dies geschah allerdings nicht von heute auf morgen, sondern die Wirbelsäule hat sich im Laufe der Evolution verformt. Bei den Krabblern ist die Wirbelsäule nur einfach gebogen und bei den Hanglern gestreckt. Deshalb können diese Tiere nicht aufrecht gehen, weil die Wirbelsäule nicht genug federn würde und bei einem harten Aufprall würden sie sich zum Beispiel das Genick brechen. Nur der Mensch besitzt die ausgeklügelte Doppel S-Form der Wirbelsäule, die den aufrechten Gang erst möglich macht. Doch wie kam der Ur-Mensch dazu sich plötzlich zu erheben, schließlich lebte er viele Millionen Jahre vor der Zeit des aufrechten Ganges anders? Es gibt dafür viele verschiedene Theorien über die sich so manche Wissenschaftler streiten. Eine Theorie besagt, daß der aufrechte Gang eine Strategie gegen die Überhitzung des Gehirns und andere Körperteile ist, da die Luft in ein paar Metern Höhe kälter ist als am Boden. Jedoch waren die Ur-Menschen deutlich kleiner als wir es heute sind und daraus würde ich erschließen, dass der Temperaturunterschied nicht so hoch sein konnte (siehe Bild). Eine andere Theorie klingt für mich logischer. Es konnte nachgewiesen werden das sich das Klima veränderte und Steppen entstanden. Da unsere Vorfahren sehr auf das Jagen angewiesen waren haben sie sich aufgerichtet um über das hohe Gestrüpp zu schauen. Dadurch waren sie vor anderen Tieren geschützt, weil sie sie sofort entdeckt haben und sie konnten weiter schauen um Tiere zu jagen. Möglich sind beide Theorien.
Durch den aufrechten Gang veränderte sich einiges am Skelett des Ur-Menschen und er musste nun auch lernen die Balance zu halten. Für diese ist wichtig, dass das Hüftbein kurz und breit ist, sodass die Hüftmuskeln uns beim gehen halten und balancieren können. Dann ist die besondere Lage der Oberschenkelknochen wichtig, weil dadurch die Knie unter dem Körperschwerpunkt liegen. Ein weiteres Problem das der Ur-Mensch lösen musste bevor er endlich gehen konnte ist, den ca. 7 Kilo schweren Kopf exakt zu balancieren, dafür ist eine sehr starke Rückenmuskulatur nötig. Im Laufe der Evolution veränderte sich zum Beispiel auch die Glutheusmuskulatur. Sie ist für die Stabilität des Hüftgelenkes zuständig, da das gesamte Körpergewicht auf den Beinen lastet. Die Füße sind kompakt und starr. Sie bilden ein Dreibein zum stehen und eine Federwirkung zum Beschleunigen beim rennen und gehen. Und nicht zu vergessen ist der Gleichgewichtssinn. Er liegt im Innenohr in dem sogenannten Labyrinth. Dort befinden sich drei Bogen die senkrecht zueinander stehen und mit einer Flüssigkeit gefüllt sind. Bewegen wir unseren Kopf, bewegt sich auch die Flüssigkeit in einem der Bögen und kleine Sinneshärchen registrieren dies. Nun die Veränderungen am Skelett. Das Becken ist breiter geworden, ist leicht nach vorne gekippt und trägt nun die Eingeweide. Die Hand wird nicht mehr für die Fortbewegung gebraucht und entwickelte sich zur Greifhand, der Daumen ist verlängert und kräftig ausgebildet. Dies hat den enormen Vorteil, dass die Hand als präzises Werkzeug genutzt werden kann. Außerdem kann der Arm um seine Längsachse gedreht werden. Der Greiffuß entwickelte sich zu einem Standfuß, der das gesamte Körpergewicht trägt. Wie jeder bei sich sehen kann ist die Sohle des Fußes nicht „glatt“, sondern sie ist gewölbt. Dadurch kann das Gewicht gleichmäßig auf die Gehfläche verteilt werden. Auch der Schädel hat sich vergrößert, da das Gehirn deutlich gewachsen ist, weil der aufrechte Gang sehr viel Koordination verlangt. Besonders wichtig für den aufrechten Gang ist, dass wir Menschen die Knie durchdrücken können und sie etwas x-förmig sind. Dadurch liegen sie am Körperschwerpunkt und das Gehen ist einfacher. Affen können dies nicht und wir sehen sie deshalb nur für kurze Zeit aufrecht gehen. Ein Nachteil war für den Ur-Menschen sicherlich auch die Rückbildung der meisten Beharrung. Sie galt oft als Schutz. Die Wirbelsäule hat sich am meisten verändert und deshalb kommen wir jetzt kurz zum Aufbau der Wirbelsäule. Sie verleiht dem Körper genügend Stützkraft und Elastizität. Als Körperachse trägt sie den Kopf, die Rippen und die oberen Gliedmaßen. Ein besonderer rückwärtiger Knick der Lendenwirbelsäule gegenüber dem Kreuzbein trägt dazu bei, dass sich der Rumpf des Menschen erst aufrichten konnte. (siehe Bild)
Die Wirbelsäule besteht im allgemeinen aus 32-33 Wirbelknochen, unterteilt in fünf Abschnitte. Es beginnt mit den 7 Halswirbeln, die am beweglichsten, kleiner als andere und dicht angeordnet sind. Den ersten und den zweiten Halswirbel nennt man Atlas und Dreher. Sie weichen völlig vom Bauplan anderer Wirbel ab da sie auch andere Aufgaben haben. Sie müssen nicht die gesamte Last der Wirbelsäule tragen, sondern die des Kopfes. Der Atlas besitzt keinen Wirbelkörper. Darauf folgen die 12 Brustwirbel, die mit den Rippen und dem Brustbein den Brustkorb bilden. Die 5 Lendenwirbel sind sehr massig aber trotzdem gut beweglich. Das Kreuzbein besteht aus 5 miteinander verschmolzenen Kreuzwirbeln und das Steißbein aus 4-5 Steißwirbeln. Die Doppel S Form, die nur der Mensch besitzt, kann man mit Lordose und Kyphose beschreiben. (Lordose = nach innen gebogen; Kyphose = nach außen gebogen)
Daraus folgt,
Halsteil: Lordose
Brustteil: Kyphose
Lendenteil: Lordose
Kreuzbein: Kyphose

Steißbein: Kyphose
Aber gerade diese Form der Wirbelsäule, die den aufrechten Gang erst ermöglicht, bringt auch einen entscheidenden Nachteil mit sich. Die Wirbelsäule ist sehr anfällig und es kommt leicht zu Rückenproblemen. Durch falsche Haltung, die besonders bei Jugendlichen vorkommt, verkrümmt die Wirbelsäule und dann sind wir wieder an dem Punkt angelangt, an dem die Ur-Menschen vor 5 Millionen Jahren waren. Die Verkrümmung kann durch mangelndes Training der Rückenmuskulatur zustande kommen. An der Wirbelsäule befinden sich nämlich starke Bänder, welche die Wirbel untereinander verbinden und halten. Die Folge müsste jedem bekannt sein. Wenn sich die Muskulatur zurückbildet muss sie erst wieder unter intensiven Training aufgebaut werden. Beispielsweise ist es wichtig nicht vor dem PC zu „hängen“ sondern gerade zu sitzen um die Bandscheiben zu entlasten und die Rückenmuskulatur zu erhalten. Besonders einfach ist dies mit Sitzbällen, die auch in manchen Fitness-Centern für bestimmte Übungen gebraucht werden. Aus eigener Erfahrung kann ich bestätigen, dass man automatisch gerade sitzt.

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