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Biologie (Subject) / Bio2 (Lesson)

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Chorda dorsalis Aufbau: große, vakuolenreiche Zellen, umgeben von Bindegewebshüllen (direkt darum herum: faserige Hülle, danach: elastische Hülle) dorsaler, elastischer Stützstab entwickelt sich aus dorsalem Mesoderm ("Urdarmdach") primöre Funktion: Sicherung der Längenkonstanz des Körpers; Widerlager für Körpermuskulatur Chordatenembryonen besitzen Chorda, bei Wirbeltieren überwiegend durch Wirbelsäule ersetzt
dorsales Neuralrohr dorsal der Chorda daraus entwickelt sich ZNS Entstehungsprozess ("Neurulation"): Entstehung der Neuralplatte im dorsalen Ektoderm ("Neuroektoderm") Ausbildung einer medialen Neuralrinne (Einfaltung) Einsenken der Neuralrinne dorsaler Schluss des Neuroektoderms zu Rohr über dem sich die Epidermis schließt
muskulöser, post-analer Schwanz (Chordaten) hypotetischer Urchordat = freischwimmendes Tier Lokomotionsorgan: muskulöser, hinter Afteröffnung gelegener Ruderschwanz Schlängelbewegung durch Kontraktionswellen segmentaler, lateral gelegener, Längsmuskeln (Chorda als Antagonist) Neuralrohr (reicht bis in Schwanzspitze) koordiniert Bewegungen "Chordatenantrieb" zeigen Larven derr Tunikaten + Amphibien (Kaulquappen) beispielhaft Schwanz wurde vielfach adaptiv abgewandelt /reduziert
Kiemendarm mit Kiemespalten (Chordata) beim Kiemendarm ist Wand des Pharynx von Cilienbesetzten Spalten durrchbrochen, die sich nach außen öffnen primäre Funktion des Kiemendarms: Nahrungsfiltration ("inneres Strudeln") vorrrangige Kiemenfunktion erlangt Darm bei "Fischen" unter den Vertebraten embryonal werden auch bei Tetrapoden zuerst alle wesentlichen Strunkturen des Kiemendarms angelegt, in Anpassung an neue Funktionen dann aber erheblich umkonstruiert verbindendes Merkmal zw Chordaten + Hemichordaten
Endostyl bzw Schilddrüse (Chordaten) Endostyl bildet Rinne am Boden des Kiemendarms ("Hypobranchialrinne"), besteht vA aus cilientragenden Drüsenzellen produziert Schleimfilm, in dem, eingestrudelte Nahrungspartikel abgefangen werden werden gemeinsam mit Schleim in anschließende Darmabschnitte zur Verdauung transportiert bestimmte Endostylzellen akkumulieren Jod aus Meerwasser als Schilddrüse (Produktionsort Jodhaltiger Hormone) findet man Endostyl in abgeleiteter Form auch bei höheren Chordaten
Synapomorphien Deuterostomier 1: Deuterostomie, mesodermales Skelett, Kiemendarm2: Coelom-Trimerie, Coelomporus, Larvenform3: 3-gliedriger Körper (entsprechend Coelomgliederung), Stomochord4: Asymmetrischer Körper, Kalzit-Skelett5: Typ. Cordatenmerkmale (mit Ausnahme Kiemendarm)
Tunicata (Matneltiere; Chordata) 3 Klassen: Ascidiacae (Seescheiden) Thaliaceae (Salpen) Larvaceae (=Appendicularia) ausschließlich marin leben solitär / in Kolonien microphage Filtrierer elastisches Exoskelett (=Mantel/Tunica) -> enthält uA Cellulosefasern Fähigkeit zur Zellulosesynthese wurde wsl von Symbionten durch horizontalen Gentrransfern erworben
Bau der sessilen Adultform der Tunikaten (Bsp: Ascidiacea) von oben-> unten Mund Ganglion Ausströmöffnung Kiemendarm-> öffnet sich in Peribranchialraum mit dorsaler Ausstromöffnung Kiemenspalte Kloakalraum-> dorsale Erweiterung des Kiemendarms (Mündung von Gonudukten + After) Herz Cuticulamantel Ovarium Entodermschlauch Hoden Ganglion als rudimentäres ZNS (dorsal) epidermale Rezeptoren mit unterschiedlichen Sinnesqualitäten-> keine komplexen Sinnesorgane Kiemendarm + Endostyl sind beide einzigen der 5 typischen Chordatenmerkmale, die bei adulten Tunikaten zu finden sind
Funktionsweise Kiemendarm der Tunikaten durch Mundöffnung angesaugtes Wasser wird durch Kiemenspalten in Peribranchialraum gestrudelt durch seitliche Egestionsöffnung strömt es nach außen Endostyl auf Schlundboden produziert Schleimnetz, das mittels Cilienschlag auf Innenseite des Kiemendarms nach dorsal transportiert wird + Nahrungspartikel abfängt "Dorsalorgan" formt Seil aus Schleimnetz, das mittels Cilien in Ösophagus transportiert wird
Bau der pelagischen Larvenform der Tunikaten: Bsp Ascidiacea vorne->hinten Haftpapillen Mund Gehirn Statocyste Kiemendarm Auge Peribrahnchialraum Ausströmöffnung Herz Neuralrohr Chorda Cuticularmantel besitzen alle typischen Chordatenmerkmale-> begründen Zugehörigkeit des Tunikaten zu Chordaten nehmen idR keine Nahrung zu sich, dienen ausschließlich der Verbreitung nach kurzer Schwimmphase (wenige min bis h) setzt Metamorphose ein
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Metamorphose der Ascidienlarve (Tunikaten) setzt mit dem Festsetzen der Larve mittels Haftpapillen (am oralen Pol) ein Vorderkörper dreht sich um 90° in Sagittalebene -> Mund gelangt in senkrechte Körperebene, ursprünglich dorsale Öffnung des Atriums auf Seite Runderschwanz mit Chorda wird "eingeschmolzen" larvale Sinnesorgane verschwinden, Neuralrohr wird auf Adult-Ganglion reduziert alle Veränderungen sind Ausdruck des Übergangs von freischwimmend -> sessil
Thaliaceae (Salpen; Tunicata) •pelagisch, Bewohner (sub-)tropischer Meere•solitäre und koloniale Formen•Kolonien bis zu 25m lang,t eils in riesigen Schwärmen•z.B.Feuerwalzen mit Leuchtorganen (enthalten Leuchtbakterien)•Metagenetischer Generationswechsel: sexuell entstandene Oozoidgeneration alterniert mit vegetativ entstandenen Blastozoiden•z.T.deutliche morphologische Unterschiede zwischen Oo-&Blastozoiden einer Art Feuerwalzenkolonie: Einzeltiere in gemeinsamem Mantel, Ein- + Ausströmöffnungen an gegenüberliegenden Körperpolen
Larvaceae (=Appendicularia) pelagisch, solität, max wenige cm groß manche Arten kosmopolitisch Oikopleura dioica: Modellorganismus Adultes behalten Ruderschwanz mit Chorda bei ("Pädomorphie"-> Juvinilmerkmale eines Vorfahren treten im (geschlechtsreifen) Adultstadium einer Spezies auf)) Einzeltiere mit gallertartigem Gehäuse-> dient als Nahrungsfilter, der regelmäßig ersetzt wird Ruderschwanz erzeugt Wasserstrom in Gehäuselumen
Merkmale Tunicata (Manteltiere) Charakteristika:•Adultes primär sessil (z.B.Ascidien), marin, innere Filtrierer•Hermaphoditen (Zwitter),viele mit vegetativer Vermehrung•Sekundär freischwimmend: Thaliaceae (als Kolonien), Larvaceae(Neotänie)•Kiemendarm stark vergrößert, andere Organe stark reduziert (z.B.ZNS, Sinnesorgane)•Mantel als Autapomorphie•Typische Chordatenmerkmale auf Larven beschränkt Fazit adulte Tunikaten repräsentieren stark spezialisierten Seitenzweig der Chordaten-Abstammungslinie ("sessile Fressäcke") keine Ausgangsform, von der siich Wirbeltierbauplan ableiten lässt zeigen, dass Evolution nicht unbedingt gleichbedeutend mit Zunahme von Komplexität ist in Anpassung an bestimmte Bedingungen kann "Weiterentwicklung" auch Reduktion/Vereinfachung bedeuten
Acrania (Schädellose) wenige cm lang warme bis mäßig warme Meere hemisessile Lebensweise-> weitgehend in grobkörnigem Sand eingegraben Mundöffnung ragt zur Nahrungsaufnahme über Substratoberfläche "innere Strudler" : Kiemendarm öffnet sich in Peribranchialraum (=Atrium), der sich posterior mit Porus nach außen öffnet adulte Lanzettfischche besitzen alle 5 typischen Chordatenmerkmale; zeigen einige Gemeinsamkeiten mit Vertebraten, vA in Anpassung an hemisessile Lebensweise, aber auch viele Autapomorphien
Morphologie von Branchiostoma (Acrania, Schädellose) Körper an beiden Enden zugespitzt -> Kopf fehlt alle basalen Chordatenmerkmale: Chorda, Neuralrohr, post-analer Schwanz, Kiemendarm mit Endosytl Rumpf- + Schwanzmuskulatur: V-förmige (Längs) Muskelsegmente (Myomere), von bindegewebigen Myosepten voneinander getrennt (synapomorph mit Vertebraten) medianer Flossensaum (keine Extremitäten); erlaubt zusammen mit Chorda + segmentalen Muskelpaketen "Schlängelschwimmen" im grobsandigen Substrat
innere Organisation Branchiostoma (Acrania; Schädellose) Neuralrohr (mit Lichtsinneszellen + segmentalen Spinalnerven), kein echtes Gehirn langer Kiemendarm jede Schlundspalte mit stabilisierendem "Skelett"-Bogen (ECM) Kiemendarm öffnet sich in Peribranchialraum Mitteldarm mit Blindack, der mit Vertebraten-Leber homologisiert wird autapomorphe Exkretionsorgane, partiell ähnlich mit Protonephridien mehrere Coelomräume (entstehen segmental durch Eneterocoelie) Gasaustausch über gesamte Körperoberfläche (an Kiemendarmspalten intensiviert)
Blutgefäßsystem Branchiostoma (Acrania; Schädellose) vorne-> Hinten Aortenwurzeln Bulbilli Arteria ventralis Vena hepatica Sinus venosus Leberpfortadersystem Aorta Vena subintestinalis Darmkapillaren BGS entspricht in Grundzügen dem der Vertebraten Richtung des Blutflussen Kapillarsystemm in Darm + "leber" (Inklusive Pfortadersystem) Sinus venosus, Arteria ventralis, Schlundbogengefäße, dorsale Aortenwurzeln... Unterschiede: zentrales Herz fehlt-> Stattdessen kontraktile "Bulbilli" (an Basis der Schlundbogengefäße) Endothel + respiratorische Pigmente fehlen
Entwicklung Branchiostoma (Acrania, Schädellose) getrenntgeschlechtlich äußere Befruchtung Radiärfurchung, Enterocoelie (Primitivmerkmale der Deuterostomia) Neurulation partiell abweichend von vorgestelltem Modus pelagische Larve -> mittels Cilien mobil Metamorphose führt zu benthischem Adultus
Acrania (Schädellose) Zusammenfassung Synapomorphien mit Vertebrata segmentale Körpermuskulatur (Myomere) Grundmuster Verdauungssystem (Kiemendarm, Leber-Blindsack) Grundmuster BGS (aber Zentralherz, Endothelauskleidung fehlt) plesiomorphe Merkmale Epidermis einschichtig zelluläres Bindegewebe fehlt (+ damit Knorpel + Knochen) Fazit: in Anpassung an spezifische Lebensweise (hemisessiler Mikrofiltrierer, eingegraben in Substrat) + geringe Körpergröße sind Acrania stark abgeleitet Reduktion des Kopfes inklusive Fernsinnesorganen faseriges Bindegewebe (azellulär) als Endoskelett (Knorpel + Knochen fehlen) Fehlen spezifisch differennzierter Atmungsorgane + eines Herzens (evtl sekundär, möglicherweise Reduktion aufgrund geringer Körpergröße) nach heutiger Sicht repräsentieren weder Tunikaten, noch rezente Acrania eine "Vorläuferkonstruktion" , von der sich Vertebraten-Grundbauplan ableiten lässt
wichtige Schitte auf dem Weg zu Vertebraten Evolution getrieben von Wandel der Lebens- bzw. Ernährungsweise der Tiere Wirbeltier-Vorläufer: Kiemendarm mit Cilienpumpe; eingeschränkte Effizienz, imitiert Größenwachstum Agnatha: Kiemendarm mit Muskelpumpe, (knorpeligem) Kiemenskelett als Antagonist und Munverschluss; gesteigerte Effizienz, Detritus + kleine Organismen können eingesaugt werden Gnathostomata: bezahnte Kiefer als Mundverschluss erlauben räuberische Ernährungsweise; Kiemendarm bekommt ausschließlich "Atemdarm"-Funktion
Ostracodermata: fossile Agnatha lebten vom späten Kambrium bis Evon große Lücke zwischen ihnen + rezenten Agnatha ausgeprägtes, knöchernes Exoskelett, vA im Kopfbereich ("Kopfschild") mit Seitenliniensystem und/oder Elektrosensoren meist dorsoventral abgeflacht oft asymmetrische Schwanzflosse, einige mit paarigen Brustflossen sehr wahrscheinlich bodenbewohnende aktive Schwimmer + Suspensionsfresser
Merkmale Neunaugen (Petromyzontida) Körper aalartig, schuppenlos Kopf mit (inversen) Linsenaugen Schwanzflossensaum, fehlende Extremitäten + Kiefer(Agnatha) Chorda zeitlebens funktionelles Achsenskelett Wirbelkörper rudimentär, knorpelige Schädelkapsel (Craniota), keine Knochen Rumpfmuskulatur in > 100 rechteckige Myomere geglietert horizontales Septum fehlt Adultes leben als Ektoparasiten an anderen Fischen rundes Saugmaul Mundtrichter mit Keratinzähnchen + bezahnter, muskulöser Zunge 7 Paar Beutelkiemen, jede mit eigener Öffnung in Körperwand jeder Kiemenbeutel mit eigener Muskulatur (Blasebalg-Ventilation mgl) Kiemendarm-Knorpelskelett
Rundmaul + Nahrungserwerb der Neunaugen Neunauge muss zum Nahrungserwerb längere Zeit am Wirtsfisch angesaugt bleiben um gleichzeitig Atmen zu können, haben Kiementaschen eigene Muskulatur zur Ventilation der Kiemen (Blasebalgprinzip) mittels Zunge wird Fleisch des Wirts abgeraspelt
Organisation von Kopf + Kiemendarm Neunauge vorne -> hinten Hornzahn Mundhöhle Mund Zungenknorpel Zungenmuskeln Nase Gehirn Velum Wassergang Dorsalaorta Ventralaorta Ösophagus Myomeren Kieme Kiemenspalte Rückenmark Herz Intestinum Vene zum Herz Leber Chorda Beutelkiemen mit Muskulatur zur ventilation + Abtrennung des Nahrungsdarmen vom Atemdarm ermöglichen längeres am Wirtsfisch angesaugt bleiben Kopf- und Kiemendarmskelett Knorpel-Skelett des Kiemendarms wird als (elastischer ) Antagonist zur Muskulatur der Kiemenbeutel benötigt im Kopfbereich: vA Knorpel des Rundmaules, Zungenknorpel, knorpelige Schädelkapssel ("Craniota") im Rumpfbereich rudimentäre Wirbel (als Reduktionsergebnis gedeutet)
Cephalisation + bindegewebiges (Endo-)Skelett-> Schlüsselinnovationen der Vertebraten verglichen mit Acrania/Tunikatenlarven zeigen Agnatha gut ausgebildeten Kopf mit hochdifferenzierten Sinnesorganen (Cephalisation) anteriorer Pol des Neuralrohres wird vergrößert + räumlihc in funktionell verschiedene Abschnitte gegliedert-> Gehirnbildung um Gehirn wird schützende Skelettkapsel gebildet -> Neurocranium dem Neurocranium werden Elemente des anterioren Exoskeletts (Ostracodermata) als Dermatocranium + Elemente des Kiemenbogenskeletts als Viscerocranium zugefügt-> Schädelbildung Voraussetzung für Schädelbildung war "Erfindung" von (knorpeligem) Bindegewebe, das mit Gesamtorganismus wachsen kann + potentiell verknöchert
Neuralleitse-> Autapomorphie der Vertebraten "Ausgangsmaterial" für Vertebratenkopf (+ andere Strukturen) liefern überwiegend Zellen der Neuralleiste entsteht im Zuge der Neurulation beidseits der Neuralplatte im dorsalen Ektoderm wenn sich Neuralrohr schließt, werden Neuralleistenzellen mesenchymatisch und wandern zu unterschiedlichen Bestimmungsorten aus Neuralleiste wird häufig auhc als "4. Keimblatt der Vertebraten" bezeichnet aus den Zellen der Neuralleitse geht Vielzahl verschiedener Zelltypen /Gewebe hervor 2Bsp Schwannsche Zellen bilden Myelinscheiden um (peripher)e Axone, beschleunigen so Erregungsleitung drastisch-> Voraussetzung für Vergrößerung von Hirn + Körper großer Anteil des neu gebildeten Schädels der Cranioten wird von Neuralleistenzellen gebildet -> Schädel = schützende Kapsel
Plakoden:; Autapomorphien Vertebraten =lokale Verdickungen der embryonalen Epidermis aus denen vielfach neuronale/ Sinnesorgan-assoziierte Strukturen hervorgehen weitesgehend im Kopfbereich Bsp für Plakoden + aus ihnen hervorgehende Organe/Strukturen Nasenplakoden-> Riechepithel Linsenplakoden-> Augenlinse Dorsolateralplakode-> Ohrbläschen + Zellen des Seitenlinienorgans der Fische Epibranchialplakoden-> Geschmackssinneszellen Zahnalagen, Haarfollikel...
Neunaugen Larve benthische Filtrierer leben (oft mehrere Kahre) im Grund von Fließgewässern eingegraben Nahrungsaufnahme: halten Mund in Strömung im Kiemendarm werden Nahrungspartikel aus aufgenommenem Wasser filtriert + es erfolgt Atemgasaustausch (Kiemen) Wasser verlässt über 7 seitlich am Kopf gelegene Schlundspalten den Kiemendarm durch Metamorphose wird aus Larve ein aktiver, freischwimmender Räuber/Parasit innere Organisation der Larve einmalige Kombination aller "primitiven" Chordatenmerkmale + einiger typischer Wirbeltiermerkmale -> ventrales Herz, Grundorganisation des geschlossenen BGS, Leber mit Gallenblase) im Zuge der Metamorphose entwickelt sich aus larvalem Kiemendarm der "Atemdarm" aus dem Schleimproduzierenden Endostyl eine voll funktionstüchtige Schilddrüse
Fortpflanzung Neunaugen (Petromyzontida) getrenntgeschlechtlich mehrheitlich anadrome Wanderer paaren sich einmaalig am Ende ihres Lebens (Semelparie) vor Besamung: komplexes Paarungsverhalten, Tiere schlagen Laichgruben in Gewässergrund Gonaden ohne Ei-/ Samenleiter -> reife Gameten werden in Coelom abgegeben zur Paarung saugt sich Männchen an Weibchen fest; umschlingt Körper + presst Eier aus Leibeshöhle über Kloake nach außen, wo sie sofort besamt werden Eier sind dotterarm + furchen total-äqual aus ihnen schlüpft Neunaugenlarve
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einheimische Neunaugen Meerneunauge: anadrom Adultes in Nord und Ostsee parasitisch an Fischen laichen in Mittelläufen der großen Zuflüsse mehrjährige Larvalphase Flussneunaufe: anadrom Adultes in Nord und Ostsee parasitisch an Fischen laichen in Oberläufen der Flüsse mehrjährige Larvalphase Bachneunauge wandert nicht in Oberläufen von Bächen + Flüssen mehrjährige Larvalphase Adultes nehmen keine Nahrung zu sich
Agnatha (=Cyclostomata) Zusammenfassung •Kieferlose, ursprünglichste Vertebratengruppe; Abtrennung von übrigen Vertebraten (Gnathostomata)vor ca.500Mio Jahren•Cyclostomata=Myxinoida (Schleimaale)+Petromyzontida(Neunaugen); Monophylie molekular-phylogenetisch gut belegt; Aufspaltung in die beiden Schwestergruppen vor>400Mio Jahren•Petromyzontida besitzen in Anpassung an ihre (ekto-)parasitische Lebensweise eine Reihe abgeleiteter Merkmale (z.B.Mundöffnung umgeformt zu Saugscheibe mit Hornzähnen,„Raspelzunge“u.a.)•V.a. bei Myxinoida sind im Laufe ihrer langen separaten Evolutionsgeschichte viele ursprüngliche Vertebraten-Merkmale verloren gegangen•Letzte,gemeinsame Vorfahren von Cyclostomata und Gnathostomata wahrscheinlich komplexer gebaut, als rezente Cyclostomata vermuten lassen(vgl.Ostracodermata!)•Die Larven der Neunaugen zeigen eine einmalige Kombination aller basalen Chordatenmerkmale mit einer Reihe typischer Vertebratenmerkmale
Kiemendarm/Schlundspalten/Schlundbögen: Vertebraten Embryonen Pharynx aller Vertebraten Embryonen hat im phylotypischen Stadium Charakteristika des ursprünglichen Kiemendarms Hauptblutgefäße folgen im vorderen Körper der Gliederung des Kiemendarms (Branchiomerie) und stützende Skelettelemente (Neuralleistenderivate) werden angelegt
Kiefer: Autapomorphie der Gnathostomata Schlundspalten des Kiemendarms der Neunaugen werden von (paarigen) Skelettelementen, die in Kiemenbögen liegen, gestützt im Zuge der Wirbeltierevolution bekamen 2 der Kiemenbögen Kieferfunktion Mandibularbogen (Oberkieferelement = Palatoquadrratrum; Unterkieferelement = Mandibulare /Meckelscher Knorpel) + dessen Aufhängung am SChädel (Hyoidbogen = Zungenbogen) Schlundspalte zw Bögen ist bei Knorpelfischen als "Spritzloch" erhalten alle Schädelelemente der ursprünglichen Kiemendarmskeletts: Viscerocranium zusammen mit Neurocanium bildet es Endocranium des Schädels Kieferunterstützung erlaubt festen Mundverschluss Im Zusammenspiel mit Schlundspaltenmuskulatur kann Mund wahlweise als Druck oder Saugpumpe eingesetzt werden in diesem Stadium waren frühe Gnathostomen wsl effizientere Bodenstaubsauger als Agnatha Bezahnung der Kiefer ermöglichte Übergg zu räuberischer Lebensweise geht mit fortschreitender Cephalisation einher (vA Optimierung der (Fern)sinnesorgane am Kopf + Vergrößerung des Hirns) neben Schädelkapsel entwickelt auch Rumpf ein knöchernes Endoskelett -> wird Widerlager der Körpermuskulatur Zähne leiten sich von "Hautzähnen" ab (= Reste eines knöchernen Dermalskeletts, das bei frühen Gnatostoma ausgeprägt war)
Gnathostomata des Devons Placodermier (umfangreicher Hautknochenpanzer) treten ab Silur auf, Ende des Devons verschwanden sie abrupt -> nur paarige Brust und Bauchflossen (Überreinstimmung mit übrigen Gnathostomata) Acanthodier (Stachelhaie) starben im Perm aus -> hatten mehr als 2 paare paariger Extremitäten entlang ihrer Bauchseite
Herkunft der Zähne vom umfangreichen Hautknochenpanzer der Vorfahren sind bei rezenten Haien + Rochen nur sog Placoidschuppen geblieben diese entstehen aus Anlagen, an denen Dermiszellen (Odontoblasten) + Epidermiszellen beteiligt sind fertige Placoidschuppen ragen aus Epidermis heraus, sind mit breiter Basalplatte im Corium verankert schnelle Schwimmer haben kleine, eng schließende Schuppenkronen, deren Leisten den Wasserwiderstand um 80% verringern weitere Funktionen: mechanischer Schutz des Integumentes + Parasitenabwehr praktisch baugleich mit Zähnen im Haigebiss + übrigen Gnathostomata, die Zähne besitzen
Entwicklung der paarigen Extremitäten Besitz paariger Extremitäten neben Kiefern wichtige Apomorphie Brust und Bauchflossen verschiedener "Fische" + Vorder und Hintergliedmaßen der Tetrapoden unterscheiden sich in Bau + Funktion zT erheblich paarige Extremitätenknospen bilden sich lokal aus Mesenchym des somatischen Seitenplattenmesoderms (=Somatopleura)
äußere Morphologie eines Hais Kopf ist anterior zu einem Rostrum ("Schnauze") verlängert + dorsoventral abgeflacht Nasenöffnungen + Mundöffnung unterständig normalerweise 5 Kiemenschlitze ohne Kiemendeckel anteriorste Kiemenspalte (Spiraculum) stark verengt + nach dorsal verschoben bodenbewohnenden Arten dien Spiraculum als Einatmungsöffnung Bauplan ähnelt extrem dem fossiler Vertreter Flossen Haie= schnelle Dauerschwimmer mit typischer Fischform Antrieb durch (meist heterocerke) Schwanzflosse Brustflossen = Steuer und Höhenruder Bauchflossen diene zsm mit vielen unpaarigen Flossen als Stabilisatoren Fehlen eines Auftriebsorgans Ölreiche Leber wirkt Auftriebsverbessernd, manche Arten schlucken Luft ansonsten dynamischer Auftrieb durch permanentes Schwimmen
Lorezini-Ampullen (Hautsinnesorgane) dienen Wahrnehmung elektrischer Felder Rezeptoren in Epidermis versenkt, Gallerte im Kanal dient als Leiter zw Seewasser + Rezeptor (nur afferent) Rezeptoren des Seitenliniensystems sind Neuromasten Aufbau (oben-> unten /außen-> innen) Pore mit Gel gefüllter Kanal Lorenzinische Ampulle Nerv
Muskulatur Hai segmentale Längsmuskulatur wird durch horizontales Septum in epaxialen + hypaxialen Bereich unterteilt (bei Agnatha noch nicht!) Extremitäten und Kiemenbodenmuskulatur -> hypaxial Kiemenbögen und Kiefermuskulatur-> branchial langsame rote Muskulatur besorgt Dauerschwimmen, gewinnt aerob Energie schnelle weiße Muskulatur vermittelt rasche Bewegungen (Angriff, Flucht) und arbeitet anaerob
Achsenskelett Haue Generell haben Knorpelfische knorpeliges Skelett, in das Hydroxyapatit eingelagert + damit versteift werden kann Wirbelkörper bilden sich um Chorda dorsal tragen sie Neuralbögen, die Rückenmark einschließen; ventral sind Hämalbögen, die (im Schwanzbereich) die lngitudinalen Hauptgefäße einschließen aufeinanderfolgende Wirbelkörper sind nicht gelenkig verbunden Schultergürtel ist fest mit Wirbelsäule verbunden, Beckengürtel ist frei
Schädel Chondrichthyes (Knorpelfische) dorsal: Neurocranium; ventral: Viscerocranium Haischädel hat keinen Deckknochen-> Dermatocranium fehlt Neurocranium bildet schützende Kapsel um Hirn + Hauptsinnesorgane Viscerocranium bildet Skelettelemente des Kieders, seine Aufhängung am Schädel + Kiemenkorb Schädel ist unbeweglich mit Wirbelsäule verbunden
Ernährung + Verdauung von Haien: Kiefer + Gebiss stark unterständige Mundöffnung zum Zubeißen muss Mundöffnung/Kiefer weit nach vorne geschoben werden "kinetischer Schädel" mit sog hyostyler Kieferaufhängung ermöglicht das Oberkiefer (Palatoquadratum) ist nicht fest mit Neurocranium verwachsen, sondern nur über Hyoidbogen gelenkig verbunden Revolvergebiss lebenslange Regeneration der Zähne funktionelle Zähne stehen am Kieferrand + sind dort nur im Bindegewebe über Kieferknorpel verankert (lyodonte Zahnbefestigung) werden regelmäßig durch Reihe dahinter liegender Zähne ersetzt Reihen setzen sich in Mundschleimhaut fort permanentes Heranreifen neuer Zahnanlagen
Verdauungstrakt Hai Ösophagus mündet in großen sackförmigen Speichermagen (Cardia-Abschnitt) im sauren Milieu beginnt dort enzymatische Proteinverdauung im Pylorus-Abschnitt (Pförtner) wird Nahrungsübertritt in Mitteldarm (Intestinum) kontrolliert in Beginn des Intestinums (Duodenum) münden Bauchspeicheldrüse (Pankreas) + Leber (Hepar) im Mitteldarm erfplgt Nahrungsresorption Spiralfalte vergrößert dessen (resorptive) Innenoberfläche + verlangsamt Nahrungspassage in Enddarm (Rektum) mündet Rektaldrüse (Osmoregulation) Rektum endet zsm mit Urogenitalsystem in der Kloake vorne-> hinten Leberlappen Magen-Cardia Pankreas Magen-Pylorus Milz Spiralsarm Rectaldrüse Kloake
Herz-Kreislaufsystem Haie Blutkreislaufsystem entspricht weitesgehend Vertebraten-Grundbauplan im Ggs zu Branchiostoma hat Hai zentrales Herz als Blutpumpe, Blutgefäße sind Endothelausgekleidet + beinhalten Blutzellen mit respiratorischen Blutfarbstoffen Herz des Haies liegt anterior ventral auf Höhe des Schultergürtels ligt in geräumigen Perikardialraum, der von posteriorer Leibeshöhle durch ein Septum transversum abgetrennt ist
Herz: Entstehung + Blutfluss Hai schlauchförmige Herzanlage legt sich in S-förmige Schlinge aus Körper gelangt Blut über Sinus venosus in dünnwandiges Atrium (Vorhof) und von dort in muskulöse Herzkammer (Ventrikel) über (muskulösen) Conus arteriosus verlässt Blut das Herz Segelklappen verhindern Rückfluss
Atmung/Kiemen Hai haben sog Septalkiemen auf Septen liegen in Reihen angeordnete, primäre Kiemenlamellen auf diesen sitzen sekundäre Lamellen auf, in denen afferente Kiemenarterien kapillarisieren Wasserstrom über Lamellen ist dem Blutfluss in den sekundären Lamellen entgegengerichtet (Gegenstromprinzip)
Urogenitalsystem Haie Urogenitalsystem: ausführende Harnwege + Ausführgänge der Gonaden sind gekoppelt-> Kopplung für Vertebraten charakteristisch Niere bei meisten Wirbeltieren hauptorgan der Exkretion + Osmoregulation Niere eines adulten Hais ist sog Opisthnephros (Rumpfniere) paarige Nieren erstrecken sich über Großteil des Rumpfes entlang seiner Dorsalseite; liegen dorsal, dh außerhalb des Coeloms (retroperitoneal) Assoziation mit Gonaden variiert geschlechtsspezifisch
Urugentialsystem Hai Weibchen Eileiter (Müllerscher Gang) als Gonodukt Urnierengang (= primärer Harnleiter, Wolffscher Gang) als Ausleitung der Niere vorne-> hinten Ostium tubae Nidamentaldrüse Ovar Ovidukt Niere Uterus Urnierengang Kloake
Urogenitalsystem Hai Männchen Urnierengang (= primärer Harnleiter, Wolffscher Gang) als Harnsamenleiter zusätzliche, sekundäre Harnleiter (Ureter) zu Ausleitung des hinteren, rein exkretorischen Nierenabschnittes vorne-> hinten rudimentärer Eileiter Testis (Hoden) Nebenhodes Leydigs Drüse primärer Harnleiter Samenblase sekundäre Harnleiter Kloake