Vorwort 7
Einführung 19
Der lebende Mantel der Erde
23Geschichte der Biosphäre 25
Die Evolution des Planeten Erde 27
(L. Margulis, R. GuerreroundJ. M. Camarasa)
Von den Anfängen bis heute 27
Die Formationdes Planeten 27
Die heutige Struktur der Erde 27
Driftende Platten 30
DieErdkruste 30
Die Plattentektonik 30
DiePlattenränder 31
Die Riftzonen 33
Exkurs: Die Zeit- dievierte Dimension der Geologie (A. Garriga) 34
Die Entstehung der Kontinente 38
Dieältesten Landmassen 38
Die Kontinentedes Proterozoikums 39
Die Zeit zwischen PangäaI und Gondwana 41
Die ZersplitterungGondwanas 41
Die jüngere Erdgeschichte 42
Die ozeanische Kruste 43
DieOzeanrücken 43
DieSubduktion der Ozeanplatten 45
Die heutige Konfiguration der Erdoberfläche 45
DieEntstehung der Berge und dasFüllen derBecken 46 Exkurs: Gestein mit fossilen Überresten und Sedimenten (A.Garriga) 48
Die Festlandmassen 52
Die Geschichte der Atmosphäre und des Klimas 56
(L. Margulis, R. Guerrero und J.M.Camarasa)
Eine Erde ohne Atmosphäre, eine Atmosphäre ohne Sauerstoff 56
DerUrsprung der Erdatmosphäre 56
DieKlimakonditionen der ursprünglichen Atmosphäre 57 Zwischen Feuer und Eis: die ältesten Klimaveränderungen 57
Das EiszeitalteramEndedes Proterozoikums 57
Die klimatischen Verhältnisseim Paläozoikum 57
Die Klimabedingungen im Mesozoikum 59
Die klimatischen BedingungenimKänozoikum 59
Die jüngsten Eiszeiten 60
Die EiszeitenimQuartär 60
Der Ursprung der Eiszeiten 61
Das Eiszeitalter 62
Die geologischen Folgen der Eiszeiten 62
Die biologischen Folgen der Eiszeiten 65
Exkurs: Gefrorene Mammute undandere Entdeckungen (A.Garriga) 66
Das Klima der letzten zehntausend Jahre 70
Die letzten Eiszeiten 70
Das Klima der neueren Zeit 70
Die Entstehung des Lebens 74
(L. Margulis, R. Guerrero und J.M.Camarasa)
Das Phänomen Leben 74
Das Leben und der BlauePlanet 74
Der ungewisse Beginn 74
Die molekularenGrundlagen des Lebens 76
Der biogenetische Prozess 77
Exkurs: Leben - das Erbgut der Erde (L. Margulis und D. Sagan) 80
Evolution ohne Sauerstoff 84
Die ersten biochemischen Strategien 84
Fermentation 86
Stickstoff ausder Luft 86
Die Sulfatreduktion im Wasser 86
Der bedeutende Schritt zur Photosynthese 88
Beweglichkeit und Schutz gegenStrahlung 91
Genreparatur und Sexualität 91
Sauerstoff, der erste globale Umweltverschmutzer 92
DerUrsprungdes Sauerstoffs 92
Die Oxidationsprozesse 93
Die Entstehung einer sauerstoffreichen Welt 96
Exkurs: Gaia: Lebtdie Erde? (A.Marcer) 100
Von Bakterien zu Protista 104
Die Entstehung der Eukaryonten: die Acritarche 104
Der Ursprung der Eukaryontenzelle 105
Die Evolution der ersten Eukaryonten 112
Die Entwicklung der geschlechtlichenFortpflanzung 112
Die Zellspezialisierung 117
DieEntstehung mehrzelligerOrganismen 118
Die Eroberungdes Festlands 122
Die erstenLandpflanzen 123
Die ersten Festlandtiere 123
DieEvolutionderPilze 126
Die Evolution einer von Leben beherrschten Landschaft 126
DieSümpfe des Devons 126
Karbon- und Permwälder 127
Exkurs: Kohle, Erdöl undErdgas (A.Garriga) 130
MesozoischeLandschaften 134
Exkurs: WarmblütigeReptilien? (A. Garriga) 136
Die Biome des Känozoikums 141
Materie, Energie und Organisation: Wie funktioniert die Biosphäre? 143
Der Blaue Planet (R. Margalef) 145
Einer unter vielen Millionen 145
Die Komplexität der einzigartigen Dinge 145
Leben imUniversum 146
Unsere Sonne 147
Die Planeten und das Leben 148
Land, Meere und die Atmosphäre 150
Struktur und Organisation 150
Lithosphärische Platten 151
DieflüssigeDeckedes Planeten 152
Das Klima 156
Die Klimaelemente 156
Atmosphärisches Wetter und Wettervorhersage 159
Der hauchdünne Film des Lebens 161
Die Biosphäre 161
Ökosysteme 162
Ökotone 163
Das Material des Lebens (R. Margalef) 164
Die Elemente des Lebens 164
DiechemischenKomponenten 164
DieArchitektur der organischenMoleküle 166
Die Wege der Nährstoffe: geschlossener Kreis - offener Kreis 168
Ablagerungen und Flüsse 168
Kreislaufund Aufbereitung 169
Strategien der Ökosysteme 170
DieStrategien der Organismen 172
Diegegenseitige Beeinflussung der Produktionsfaktoren 172
Transportmechanismen 173
Terrestrische und aquatische Umgebungen 174
Wälder und Plankton 174
Pflanzen und Wasser 176
Energie zum Erzeugen und Zerstören (R. Margalef) 179
Das treibende Licht der Sonne 179
Pflanzliches Grün für autonomes Leben 181
Die Energieaufnahme 181
Die Mechanismen der Photosynthese 183
Die Photosynthese in der Biosphäre 186
Nahrung: die Abhängigkeit der Tiere vom subsidiären Leben 192
Das heterotrophe Leben 192
Die Natur der Nahrung 193
DieNahrungsmittelverarbeitung 195
DietrophischenNetze 196
Der Staub der Toten 200
ToteMaterie 200
Die Wechselwirkung zwischenBiosphäre und Lithosphäre 200 Exkurs: Kernenergie, Sonnenenergie und fossile Energie 202
Mit voller Kraft voraus 206
Endosomatische und exosomatische Energie 206
Die Auswirkungender exosomatischen Energie aufdas Leben 206
DieSpezies undder Energieverbrauch 207
Leben und Information (R. Margalef) 209
Die Spielregeln 209
Diversität, Skalaund Zeit 209
Entropie und die Irreversibilität der Veränderungen 210
Komplexitätund Information 211
Exkurs: Chromosomen als Informationsträger 212
Die Regeln des Spiels 216
Kausale Strategie versus logische Strategie 216
Dassoziale EngagementoderÖkosystem 217
ÖkologischeGemeinschaften 217
Die Organisation der Wechselbeziehungen 220
Vielfalt und Reichtum 221
DieInteraktionzwischen Arten 222
Die soziale Organisation 224
Gedächtnisspeicherung und Veränderungen 225
Sukzession und Störungen 226
Sukzession - eine historischeMatrix 230
Die Trägheit der Natur 231
Die Biosphäre im Zeitalter des Menschen
235Der Mensch in der Biosphäre 237
Der Mensch: gleich, aber doch anders (J. BertranpetitundR.Folch) 239 Die anthropozentrische Weltauffassung - eine ungerechtfertigte Position (R. Folch) 239 Die objektiven Besonderheiten der Spezies Mensch (R. Folch) 239 DerMensch: intelligent, Allesfresser und anpassungsfähig 239 BauernundViehzüchter: Produzenten forcierter Mehrbeträge 243 Wissenschaftlerund Techniker steuernInformation undEnergie 244 Politiker und Priester: dieMeisterdes Sichtbarenunddes Unsichtbaren 245 Eineehrgeizige und leichtfertige Spezies: Plünderer undZerstörer der Umwelt 247 Eine zivilisierte Spezies, aber dennoch Verwalter der natürlichen Ressourcen 248 Die objektive zoologische Natur des Menschen (J.Bertranpetit) 248
Menschen:eine Gruppe der Primaten 248
Die Charakteristika der Hominiden 250
Der Prozess der Hominisation (J.Bertranpetit) 251
Die ältesten Fragmente 251
DieafrikanischeWiege 251
DieFunde aus dem Rift Valley 252
Die typischen Australopithecinen: Australopithecus boisei, A. robustus 255 und A. africanus
Ostafrikanische Fundstätten: Olduvai,Turkanasee und andere 255 Südafrikanische Fundstätten: Kromdraai, Makapansgat und andere 255 Die robusten Australopithecinen: Nahrungsspezialisten 256 Die grazilen Australopithecinen:der Weg zu den ersten Menschen 256
Die »Morgendämmerung« des Menschen: der Homo habilis 258
Dieersten Werkzeugmacher 258
Das Puzzle der Hominiden 259
Exkurs: Moleküle und menschliche Evolution 260
Die Expansion des Menschen(J.Bertranpetit) 264
Der erste echte Mensch: Homo erectus 264
Die Schwierigkeit,Arten zu differenzieren 264
Die Eigenschaften der ersten Menschen 265
FreigelegteÜberreste und die taxonomische Verwirrung 265
Das Auftreten unserer Art: der frühe Homo sapiens 268
Die ältesten Funde 268
Die Blütezeit der Neandertaler 271
Exkurs: Wie lebten die ersten Menschen? 276
Exkurs: Fauna und Kunst des Magdalenien (J.M. Camarasa) 280
Die Ausbreitung der Menschheit: der Homo sapiens von heute 284
Der Ursprung der modernen Menschen 284
Expansion und Kolonisierung neuer Gebiete 286
Die Diversifizierung der heutigen Menschenart 287
Die Veränderung der Biosphäre durch den Menschen 289 (J.M. Camarasa undR. Margalef)
Die fortschreitende Kontrolle über die Nahrungsproduktion (J.M. Camarasa) 289
DasVerhalten der frühen Menschen 289
Dieneolithische Revolution 290
DieKonsolidierungderLandwirtschaft und Viehzucht 299
Die Steuerung der Energie- und Informationsflüsse (J.M. Camarasa) 300
Der Beginn der industriellen Revolution 300
Die erstenindustriellen Innovationen 302
Die Konsolidierung der Industriegesellschaft 303
Exkurs:Die Vergiftung derBiosphäre (A. Marcer) 304 Exkurs:Ressourcen, die knapp werden (A. Marcer) 308
Die Kontrolle der Informationsflüsse 313
Die Revolution von Information und Informatik (J.M. Camarasa) 313 DerErsatzvonEnergiedurch Information (R. Margalef) 313 Das Wissenum die Ausbeutung der Biosphäre (J.M. Camarasa) 316
Die Biosphäre, die wir sehen 319
Boden und Bioklima (L. Ferres, J. PortaundR.M. Poch) 321
Die Erdatmosphäre heute (L.Ferres) 321
Bioklimatische Faktoren (L. Ferres) 321
Klimavariablen 321
Klimatypen 327
Das Phänomen der Mikroklimate 328
Die edaphischen Faktoren (J. Portaund R.M. Poch) 330
Vom Felsgestein zum Boden 330
Bodenbildungsprozesse 334
Die Bödenund ihre Vegetation 336
DieBödenund ihre Bezeichnungen 338
DieedaphischenModelle 341
Die Böden derErde 344
Exkurs: Von Hippokrates bisHaeckel (J.M.Camarasa) 346
Bioklimatische und edaphische Großeinheiten: die Biome (L. Ferres) 350
Der Begriff »Biom« 350
Die großen Biome unseres Planeten 350
Dieimmergrünen Regenwälder: Gebieteder feuchten Tropen 351
DieSavannen: Gebiete der trockenen Tropen 354
Die Wüsten: Reiche der Trockenheit 355
Diemediterranen Klimazonen: temperierteGebiete mit sommerlicher Trockenheit 357 Die Lorbeerwälder: temperierte GebieteohneKälteundTrockenheit 358 Die großen Wälder:temperierteGebiete mit kalten und regenarmen Wintern 359
Die SteppenunddiePrärien 360
Die borealen Nadelwälder derTaiga: Gebiete der Kälte und der Feuchtigkeit 362
Exkurs: Asphaltbiome (A. Marcer) 364
DiearktischeTundra: dereisigeNorden 368
Die Meere und andere »Außenseiter« 369
DasantarktischeGebiet 369
DieHochgebirge 369
Isolierte Systeme: Inseln,Seen und Höhlen 371
Die Meeressysteme 372
Exkurs: Von einem Biom zum anderen: Tiermigrationen 374
Die Biosphäre - ein Mosaik (L.Ferres) 378
Die Diversität innerhalb eines Bioms 378
Die Variabilität innerhalb des Bioms 378
Mikromilieus 378
Grenzen undGradienten 381
Exkurs: Die Perzeption derBiosphäre (A. Marcer) 384
Vom Menschen gestaltete Biome 388
Genutzte und nutzbare Ökosysteme 388
Beabsichtigte und unbeabsichtigte Eingriffe 389
Die weitreichenden Tentakel des Menschen 390
Exkurs: Landschaftsökologie zum Schutz vorArtensterben (A. Marcer) 394
Klimatische Veränderungen: der Treibhauseffekt 398
Die Hypothese des vom Menschen veränderten Klimas 398
Die möglichen Agenzien der Veränderung 398
Die möglichen Konsequenzen der Klimaveränderung 400
Die Wende,Gaia und die Menschen 401
Exkurs: DieOzonschichtwirddünner (A. Marcer) 402
Literaturhinweise 409
Bildnachweise 416
