Vertebraten
sind Tiere, die eine Wirbelsäule besitzen. Zu den Vertebraten gehören fünf klassische Großgruppen: Säugetiere, Vögel, Reptilien, Amphibien sowie Fische (Knochen- und Knorpelfische).
Invertebraten
vielzellige Tiere ohne Wirbelsäule. Zu dieser informellen Gruppe (Formtaxon) von Lebewesen gehört die Mehrzahl aller bekannten Tierarten.
binäre Nomenklatur
Carl von Linné mit Gattung und Artname
Darwins Idee
Entstehung der Artenvielfalt durch natürliche Selektion. - struggle für life (hohes Fortpflanzungspotential, Populationen bleiben aber gleichgroß, Ressourcen sind begrenzt) -> natürliche Selektion führt zu graduellem Wandel in der Population und zur Entstehung neuer Arten.
Mikroevolution
Variation und Evolution innerhalb einer Art.
Makroevolution
Entstehung und Evolution verschiedener Arten und nachfolgend auch weiterer Taxa.
Wirkungsweise von Selektion
gerichtet, disruptiv, stabilisierend
Anagenese vs. Kladogenese
Artwandel vs. Artaufspaltung
Art (Definition)
Mitglied einer Gruppe von Populationen, die sich unter natürlichen Bedingungen untereinander fortpflanzen oder potentiell könnten.
Allopatrische Artbildung
Artbildung findet in geographisch getrennten Populationen statt. Die Lebensräume unterscheiden sich und unterschiedliche Selektionsdrücke führen zur Fixierung unterschiedlicher Allele.
Sympatrische Artbildung
Artbildung erfolgt in geographisch überlappenden Populationen. Zufallseffekte (Gendrift) können auch zur Fixierung unterschiedlicher Allele führen.
Flaschenhalseffekt
Verlust von (seltenen) Allelen durch Zufallseffekt v.a. in kleinen Populationen führt zur Divergenz von Populationen.
Gründereffekt
Einige wenige Individuen überwinden (geografische) Barriere; zufällige genetische unterschiede zur Ausganspopulation werden so manifestiert.
Artbildung durch sexuelle Selektion
Erklärung für Merkmale, die nicht mit natürlicher Selektion zu vereinbaren sind. Kann zu reproduktiver Isolation führen und ist somit wichtiger Prozess der Artbildung. (möglicherweise auch sympatrische Artbildung)
Homologien
Merkmale (Anatomie, Verhaltensmuster, DNA...) die Arten von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt haben.
Konvergenzen
konvergente (analoge) Merkmale sind ähnlich, jedoch nicht aufgrund von gemeinsamer Abstammung, sondern sie entstanden unabhängig voneinander wegen ähnlichem Selektionsdruck oder sind von abgeleitetem zu ursprünglichem Zustand zurückgekehrt. (Reversion)
Parsinomieprinzip
Sparsamkeitsprinzip. Versucht einfachste Erklärung zu finden, die mit möglichst wenigen evolutiven Schritten auskommt. Ist aber nicht immer richtig.
Synapomorphie
Einer Gruppe gemeinsames, abgeleitetes Merkmal (Stammbaumanalyse)
Metazoa und Vorteile
Vielzellige Tiere kann gegen Räuber helfenermöglicht Arbeitsteilungtrennt Keimbahn von Soma (Schutz vor Mutation)Zelldifferenzierung
Epigenetik
somatische Vererbung von Differenzierungszuständen der Zelle - evolvierte schon bei Einzellern- schnellere Anpassung als rein evolutive- Alternativ: Erkennungsmöglichkeit fremder DNA (unmethyliert) (Krebs, Parasiten)- Präadaption für Evolution von Vielzellern
Trichoplax
Ursprünglichster Vielzeller? Beleg für die Placula-Hypothese? (Aufwölbung für extrazelluläre Verdauung) Wahrscheinlich aber eher Schwämme
Anatomie eines Schwammes
keine echten Gewebe / Organe, keine Nerven- oder Muskelzellen nicht vom äußeren Milieu abgedichtet (Durchfluss-Kolonie), Strudler feinster Partikel Nahrungsaufnahme durch zelluläre Mechanismen (Pinocytose, Phagocytose) Verteilung der Nahrung durch wandernde Zellen einige Arten mit photosyntetisch aktiven Symbionten
Porifera
ursprünglichste heute lebenden Vielzeller seit ca. 600 Millionen Jahren extrem hohe Regenerationsfähigkeit ca. 8000 bekannte Arten, zumeist marin wenige mm bis über 5m
Porifera Fortpflanzung und Entwicklung
biphasischer Lebenszyklus: freischwimmende Larve und sessile Adultform (kriechfähig) sexuell, oft Zwitter asexuell (Gemmula, Knospung)
Eumetazoa: Autapomorphien
echte Epithelien (Abschlussgewebe)-> schichtenförmige Zellverbände, die über apikale Zell-Zell-Verbindungen und eine basale Matrix verfügen.-> Kontrolle des Innenmilieus (Homöostase)-> Entstehung eines Darmsystems zur extrazellulären Verdauung. Besitz von Ektoderm (Epithel das Körperoberfläche bedeckt) und Entoderm (Epithel das Darmhöhle auskleidet). Ontogenese durch Gastrulation-> Entstehung von Verdauungstrakt zur extrazellulären Verdauung.
Cnidaria: Nesselzellen
Autapomorphien! Nematocyten (= Cnidocyten) Kapsel explodiert bei Reizung des Cnidocils (Cilium und Mikrovilli-Kranz)reagiert in 2 ms, schießt in 10 mikrosekunden, Beschleunigung 40.000gdurchbricht auch Panzerung, Tubulus mit Gift gefüllt Bei Hydra:Stenotele (Durchschlagskapsel)Desmonemen (Wickelkapsel)Isorhize (Haftkapsel)
Cnidaria Bauplan
Nervennetz: Einfaches Nervensystem ohne Zentralisierung. Erlaubt Koordination von Bewegung Gastrovaskularsystem: Mund führt in blind endenden Sack, der neben der Verdauung auch für Aufgabe eines Kreislaufsystems übernimmt. Er fungiert auch als hydrostatisches Skelett.
Cnidaria: Entwicklungsstadien
Polyp: Autapomorphie. Sessil, entwickelt sich aus festgesetzter Larve (asexuell, Geschlechtspolypen KÖNNEN durch Sprossung die Medusen bilden) Meduse (Qualle): entspricht (vereinfacht) einem umgedrehten, freischwimmenden Polypen. (sexuell)
Dominanz bei Polyp und Qualle (4)
Anthozoa (Korallentiere, Blumentiere)nur Polyp (am kompliziertesten aufgebaut) HydrozoaPolyp > Meduse (Polyp am einfachsten aufgebaut) Scyphozoa (Scheibenquallen)Polyp < Meduse Cubozoa (Würfelquallen)Polyp ~ Meduse
Hydrozoa
ca 3200 Arten, überwiegend marin, auch Süßwasser (Hydra)Polypen können kolonienbildend sein, meist beide Stadien
Hydra
keine Medusen/Larvenstadien, direkt Zygote -> Polypgute Ernährung: Knospung, sonst Geschlechtszellen (getrenntgeschlechtlich und zwittrig)
Scyphozoa
Scheiben- / Schirmquallen ca 230 Arten, ausschließlich marinPolypen wenige mm klein, Medusen bis zu 2m im DurchmesserDie Quallen, die man im Allgemeinen als Quallen kennt.
Cubozoa
Würfelqualle (z.B. Seewespe) Cardiotoxinnur ca. 20 Arten bekannt, tropische und subtropische MeerePolyp winzig, 4 Rophalien mit Becher- oder komplexen Linsenaugen. (Phototaxis)
Anthozoa
Korallentiere, Blumentiere 5600 Arten (artenreichstes Taxon), rein marinkeine Meduse, Polyp bildet GametenFehlen der Meduse wohl ursprünglich, Schwestergruppe aller anderen Cnidaria, welche Medusen erst entwickelteNesselzelle mit Flagellum anstatt Cnidocil gehen zum Beispiel Symbiosen mit Clownfischen ein (Seeanemonen)
Skleractinia: Steinkorallen
solitär / stockbildendSymbiose mit ZooxanthellenEpidermis der Fußscheibe scheidet Kalk-Außenskelett ab, welches erhalten bleibt, wenn alte Polypen sterben-> Korallenriffe entstehen
Korallenriffe
Voraussetzung: rel. hohe Temperatur und viel Licht CO2 Anstieg bedroht Korallen Korallenbleiche (Verlust der symbiontischen Zooxanthellen)
Coelenterata (Hohltiere) oder Radiata
Paraphyletisch, jede Gruppe (Cnidaria, Ctenophora) für sich jedoch monophyletisch. Gemeinsamkeiten: diploblastischer Bau, 2 Epithelien (Epi- und Gastrodermis) plus ECM, Radiärsymmetrie Aber Ctenophora: haben Klebzellen, die Nesselzellen nicht homolog sind, haben Darmtrakt mit Mund und 2 Analporen, haben echte Muskelzellen.
Ctenophora
Rippenquallen ca 100 Arten, weltweit in Meeren, regional großer Anteil Biomasse (Plankton)Seestachelbeere in Nordsee haben Klebzellen, Darmtrakt mit Mund und 2 Analporen und echte Muskelzellen
Bilaterale Symmetrie
Es gibt nur eine Möglichkeit, das Tier in zwei gleiche (symmetrische) Hälften zu zerlegen meistens verbunden mit Kopfbildung (Cephalisation) Entstanden in Burgess-Shale Fauna (Kambrium), vorher (Präkambrium) radiärsymmetrische Tiere.
