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Biologie (Subject) / Bio2 (Lesson)

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Herz/Kreislaufsystem Caudata+Anura das larvaler Amphibien gleicht dem der Fische (einfahcer Kreislauf) ; aber Kaulquappenherz hat 2 getrennte Vorhöfe (Arterien) adulte Amphibien haben doppelten Kreislauf: Lungen und Körperkreislauf hinterste Aortenbögen werden zu Lungenarterien beide Lungenvenen münden in linken Vorhof Ventrikel des Amphibienherzens ist nicht unterteilt Leiste im Atrium + Wandvorsprünge im Ventrikel leiten Blutfluss so, dass es zu gewisser Trennung der beiden Kreisläufe kommt
Haut- + Lungenatmung Caudata + Anura zur effizienten Hautatmung haben Amphibien besondere Hautarterieentwickelt, die von Lungenarterie abzweigt + in Haut kapillarisiert Blutfluss durch beide Arterien kann über Sphinktermuskeln reguliert werden oxygenisiertes Blut aus Hautvene tritt mit übrigen Körpervenen in rechte Vorkammer ein Sauerstoffreiches Blut aus Haut kann nur deshalb in Körperkreislauf gelangen, weil Lungen- + Körperkerislauf nicht vollst. getrennt sind !
Schallerzeugung Anura Amphibien haben am Eingang zur Luftröhre einen Kehlkopf (Larynx) mit Stimmritze (Glottis) und Stimmbändern, die Lauterzeugung dienen zur Lauterzeugung wird Luft aus Lungen durch Glottis in Mundraum gepresst (Nasenöffnungen zu) vA Anuren haben Schallblasen als Resonanzverstärker Rufe der Anurenmännchen dienen Reviermarkierung + Anlockung von Geschlechtspartnern
Ohr Anura Amphibienlarven haben (wie Fische) Seitenliniensystem zut Schallwahrnehmung adulte Anuren haben Ohren mit (äußerlich sichtbarem) Trommelfell (Tympanum) und Columella als einzigem Gehörknöchelchen Caudata haben kein Trommelfell nehmen Substratvibrationen über Vorderextremitäten wahr über Schultergürtel + 1 Schädelknochen werden Vibrationen ans Innenohr weitergegeben
Auge, Nase Anura meiste Amphibien haben sehr gut entwickelte Augen + können Farben unterscheiden + gut räumlich sehen Augen adulter Amphibien zeigen Reihe von Anpassungen an Landleben Tränendrüsen Augenlider + Nickhaut Cornea mit Haupt-Brechkraftwirkung Linse abgeflacht (Fische:rund) Linse selbst nicht verformbar-> kann mittels Muskeln bewegt werden, wodurch Akkomodation an unterschiedlich weit entfernte Gegenstände möglich ist ( wie Fische) Verglichen mit Fischen hat Nase der Smphibien 2 Veränderungen zusätzliche innere Nasenöffnungen (Choanen) olfaktorisches Epithel wird zu ausgedehnter Schleimhaut, in deren Schleimschicht sich Stoffe aus Gasphase lösen, um wahrgenommen werden zu können
Fortpflanzun/Metamorphose Caudata (Schwanzlurche) idR getrenntgeschlechtlich manche Arten mit ausgeprägtem Geschlechtsdimorphismus innere Befurchtung (Spermatophoren) Zygoten furchen radiär Molchweibchen legen Eier einzeln an Wasserpflanzen ab Molchlarven haben Ruderschwanz + büschelige Außenkiemen, Vorderbeine entwickeln sich vor Hinterbeinen Larvalzeit variiert artspezifisch : wenige Monate bis mehrere Jahre bei einigen Salamanderarten entwickeln sich Eier im Ovidukt bis zu fortgeschrittenen Larven / metamorphisierten Jungtieren(-> fressen Eier + speziell vom Ovidukt produziertes Gewebe)
Fortpflanzung Anura äußere Befruchtung bei Paarung umklammert Männchen das Weibchen Eier werden häufig in großen Klumpen/langen Schnüren abgelegt Kiemen der Kaulquappen werden von Hautfalte überwachsen, Hinterbeine brechen vor Vordereinen durch Dauer der Larvalzeit variiert artspezifisch/abhängig von Umweltbedingungen stark abweichende Fortpflanzungs + Brutpflegestrategien verschiedener Arten-> größere Unabhängigkeit von Fortpflanzungsgewässern
ungewöhnliche Fortpflanzungsstrategien Anura Rheobatrachus silus:„Magenbrüterfrosch“, Heimat: Südost-Queensland;Kaulquappen lebten im Magen der Mutter, dessen Säureproduktion sie hormonell unterdrückten; ausgestorben Rhinoderma darwinii: Darwin‘s Nasenfrosch, Heimat:Südamerika (Chile,Argentinien);Männchen „frisst“ Laich, sobald sich Larven darin bewegen; Die Kaulquappen leben bis zum Abschluß der Metamorphose im Kehlsack, dessen Epithel Nährstoffe sezerniert.
Metamorphose Anura drastische Veränderungen, die in kurzer Zeit erfolgen + hormonell gesteuert sind Kaulquappe:•Skelett überwiegend knorpelig•(flexible) Chorda•Ruderschwanz•Mund mit Hornzähnchen•überwiegend phytophag, langer Darm•Kiemenatmung•einfacher Kreislauf Adultus:•Skelett stärker verknöchert•(steife, kurze) Wirbelsäule•Ruderschwanz abgebaut•Mund mit (echten) Zähnen•überwiegend carnivor, kurzer Darm•Haut-& Lungenatmung•doppelter Kreislauf Umwelteinflüsse( Temperatur, Licht, Ernährungslage) beeinflussen (über Hypothalamus-/Hypophysensystem) den Eintritt in Metamorphose; Effektoren sind Schilddrüsenhormone
Caudata: Neotenie Neotenie = Tiere werden geschlechtsreif, Metamorphose erfolgt aber nur teilweise/unterbleibt völlig Ursachen dafür variieren zwischen Taxa Ambystoma mexicanum: thyreotropes Hormon der Hypophyse fehlt -> Schilddrüse kann metamorphoseanstoßendes Hormon T4 nicht produzieren( nach Gabe von T4 metamorphisiert Axolotl) Necturus maculosus: Thyroidhormonrezeptor kann für Metamorphose wichtigen Zielgene nicht (mehr) aktivieren
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Rückgang der Populationen vieler Amphibienarten ("Global Amphibian Decline") multifaktorieller Hintergrund: Habitatverlust -> Überbauung, Waldrodung, Intensivierung der LWS Pstizideinsatz-> unmittelbare Toxizität, Verknappung von Nahrung Umweltchemikalien mit Hormonwirklung-> Auwirkung auf Fertilität, Geschlechterverhältnis erhöhte UV-Strahlung (vA Laich sensibel) Klimawandel Konkurrenz/Prädation durch Neozoen + eingeschleppte andere Amphibienarten Mykosen( Erkrankung durch Pilzinfektion), verursacht durch Batrachochytrium dendrobatidis oder Batrachochytrium salamandrivirans, weltweit durch Amphibienhandel verbeitet
Charakteristika Amniota an Land abgelegte Eier fortschreitende Regionalisierung der Wirbelsäule (Hals-, Brust-, Lenden-, Kreuz-, Schwanz-Wirbelsäule) Atlas-Axis-Gelenk: erlaubt vom Rumpf unabhängige Bewegung des Kopfes; parallel dazu Verlängerung des Halses Entwicklung eines Brustkorbs innere Befruchtung; männliches Kopulationsorgan (Penis, Hemipenis) Lungen als Atmungsorgan schrittweise Umgliederung des Herzventrikels + damit vollständige Trennung von Lungen- + Körperkreislauf hohe Differenzierung epidermaler Hautstruktuen (Schuppen, Federn, Haare) zunehmende Vergrößerung des Telencephalons (vA von Pallium + Striatum) metanephrische Nieren
Entwicklung der extraembryonalen Gewebe infolge des Dotterreichtums furchen Amniotenzygoten meroblastisch am Ende der Gastrulation ist Embryo kleine, dreischichtige Keimscheibe auf (ungefurchter) Dottermasse während Ausbreitung de Keimscheibe bilden sich in ihrer Peripherie Falten aus-> grenzen Zentrum (=Embryo) vom Dotter ab Amnion wird durch Verschmelzung von2 Chorionfalten nach innen abgeschnürt
Funtionen der extraembryonelen Gewebe Amniota Amnion: flüssigkeitsgefüllter Raum-> Mikroaquarium für Embryo Allantois: "embryonaler Harnsack" mit kappilarisierendem Gefäßsystem-> Exkretspeicher (Harnsäure), dient auch Gasaustausch Chorion: äußerste Hülle (im Eiweiß) permeabel für Gase, verschmilzt bei Vögeln mit Allantois zur chorioallantoischen Membran Dottersack: umwächst großen, ungefurcht bleibenden Dottervorrat des Eis, ausgedehntes Gefäßsystem, dient Mobilisierung + Transport von Dotter zu Embryo, primärer Ort der embryonalen Blutbildung
Merkmale der Reptilien: Skelett •Gesamtes Skelett stärker verknöchert als bei Amphibien,(bezahnte)Kiefer mit kräftiger Muskulatur zum Festhalten großer Beutetiere•Rippen nicht auf Thorakalregion beschränkt, z.T. zusätzliche Gastralia(Bauchrippen)•Brustkorb mit Sternum (z.T.reduziert)•Vielfältige Modifikationen in den Untergruppen•Fortbewegung ist primär noch laterales Schlängeln mit Beinen als unterstützendes, laterales Hebeln; bei verschiedenen Echsen oder Krokodilen (im schnellen Lauf) heben die Beine den Körper aber vom Substrat ab.
Merkmale der Reptilien: Lungen + Atmung sackartige Lungen (ähnlich Amphibien) , aber innere Oberfläche durch Kammerung + Septen stärker vergrößtert; ABER: kein verzweigtes System enger Luftwege wie bei Säugern Ventilation der Lungen durch Saugatmung Squamata: Ventilation durch Erweiterung/Vernegung des Rippenkorbes Crocodylia: zusätzliche Muskeln, die Leben (+ indirekt Lungen) zum Einatmen nach hinten ziehen (Zwerchfell auf Säuger beschränkt)
Herz/Kreislaufsystem Reptilien Zahl der Arterienbögen auf 3 reduziert (ursprüngl 6 angelegt) + asymmetrisch geworden verbliebene Bögen Kopfarterien (Carotiden) Aortenwurzeln (primär paarig) Lungenarterien beide Atrien vollständig getrennt Ventrikel wird zunehmend in 2 Kammern getrennt (bei Crocodylia vollst) Trennung von Lungen- + Körperkreislauf erlaubt höheren Blutdurck im Körperkreislauf + damit effizientere Versorgung als zB bei Amphibien
Integument Reptilien Haut (im Ggs zu Amphibien) drüsenarm (-> trocken) + beschuppt Reptilienschuppen stark keratinisiert (hart) + machen Integument vA mechanisch widerstandsfähig Schuppen= Bildungen der (relativ dünnen) Epidermis Lipidschicht auf Epidermis sorgt für effizienten Verdunstungsschutz Reptilien Dermis: relativ dick, kann unterscheidliche Typen von Chromatophiren enthalten Unterschiede bei Häutung: Schildkröten: Integument wird regelmäßig gehäutet, Hornschicht des Panzers nur bei wenigen Arten Krokodile: keine regelmäßigen Häutungen, obere Hornschicht wird aber durch stänfiges Abschilfern erneuert Squamata (Schlangen, Echsen): periodische Häutungen, bei denen sich äußere Epidermisschicht von Inneren abspalten + Zwischenraum mit lymphähnlicher Flüssigkeit gefüllt wird
metanephrische Nieren Amniota Adult-Exkretionsorgan ist Metanephros mit vervielfältigten (nicht segmentalen) Nephronen + eigenem, sekundärem Harnleiter (Ureter) anteriorste Abschnitt der Urniere wird im männlichen Geschlecht Nebenhoden (Epididymis) Wolffscher Gang dient ausschließlich als Samenleiter, im weiblichen Geschlecht wird er rückgebildet
Sauropsida: Exketion, Gonaden + Gonodukte Exkretion N-Abbauprodukte werden in Hauptsache als Harnsäure ausgescheiden (wassersparend) ausscheidung überschüssiger Salze über Salzdrüsen (in Nasen/Augennähe) Hoden paarig Urnierengang (Wolffscher gang) ist Samenleiter, Müllerscher Gang degeneriert Ovar ursprünglich paarig ( bei Vögeln 1 reduziert) Ausleitung über Müllersche Gänge (Ovidukt) Trichter mit Öffnung ins Coelom (reifes Ei tritt ein + wird befruchtet) posterior folgen Abschnitte, in denen Eiweiß, Schalenhäute + Schale sezerniert werden
Testudines (=Chelonia, Schildkröten) (sekundär) zahnlos, Hornkiefer Phyto-, carni-, + omnivore Formen viele verschiedene Habitate (inklusive Meer) aquatische Formen mit (zusätzlicher) Mundhählen- + Kloakenatmung sämtlich ovipar (Gelege werden in Boden eingegraben) phänotypische Geschlechtsbestimmung hohes Lebensalter aquatische Lederschildkröten is 2m lang + 750kg schwer Hauptcharakteristikum: Panzer
Panzer Testudines (Schildkröten) 2teilig: Carapax (Rückenpanzer) + Plastron (Bauchpanzer) dermale Knochenplatten, denen großflächige Hornplatten (epidermal) aufgelagert sicnd (mitwachsend) Knochenplatten des Carapax mit Wirbeln + Rippen fusioniert einzigartig: Extremitäten + Extremitätengürtel liegen innerhalb des Panzers (innerhalb der Rippen) starrer Panzer erfordert spezielle Anpassung der Lungenventilation-> Beteiligung der Extremitäten, spez. Atemmuskeln) vieleArten können sich vollst in Panzer zurückziehen
Squamata (Schuppenkriechtiere) überwiegend Echsen (Sauria) oder Schlangen (Serpentes) paarige äußere Genitalien Oviparie, Ovoviviparie oder Viviparie (zT mit Dottersack- oder Allantois -Plazenten) pathenogenetische "Arten" regelmäßige Häutung der oberen Epidermis (Echsen mit kleinen Osteodermen, die Schlangen fehlen) kinetischer Schädel bei Schlangen ganz ausgeprägt Echsen fehlt der untere Jochbogen Schlangen fehlen beide Jochbögen (des ursprünglich diapsiden Schädels) überwiegend tropisch, Vielfalt nimmt zu Polen hin ab (Ektothermie, aber Sonnenbaden) besiedeln nahezu alle terrestrischen + auqatischen Lebensräume
kinetischer Schädel Serpentes stark beweglicher Schädel -> ermöglicht Verschlingen sehr großer Beute Gehirn bleibt fest von Knochenkapsel umschlossen Hauptursachen für Schädelkinetik Unterkieferhälften anterior durch dehnbares Gewebe verbunden, können getrennt voneinander bewegt werden Quadratum gelenkig mit Neurocranium verbunden; unter Einbeziehung weiterer Knochen wird bei Öffnen des Oberkiefers die Schnauze nach oben gebogen durch Schubstangenmechanismus werden bei Vipern + Grupenottern Giftzähne beim Zubeißen aufgerichtet können vorn am Oberkiefer sitzen: proteroglyph oder weit hinten im Rachen : opisthoglyph
Sinne/ Jacobsonsches Organ Serpentes (Schlangen) Sehvermögen + Gehör eher schlecht entwickelt stark geruchliche Orientierung Nutzung von Vomeronasalorgan (=Jacobsonsches Organ) zusätzlich zur Nase entstehtals paaringe, poseriote Abschnürung der Nasenhöhle dient der Wahrnehmung nicht flüchtiger Geruchspartikel Partikel werden mithilfe der Zungensoitzen (züngeln) an Organ gebracht bei meisten Arten: Zungenspitzen werden durch paarige Öffnungen im Munddach an Sinnesepithel herangebracht Vomeronasalorgane auch bei anderen Tetrapoden bei Säugern vermutlich Wahrnehmung spezifischer Pheromone
Infrarotrezeptoren Serpentes unabhängig voneinander bei 2 Schlangengruppen entstanden bei Riesenschlangen am Ober- + Unterkiefer bei Grubenottern liegen "Grubenorgane" zw Auge+Nasenöffnungen thermorezeptorbesetzte Oberfläche eines Grubenorgans ähnelt Parabolspiegel-> gut aufgelöstes, räumliches Infrarotbild entsteht Temperaturdifferenzen bis 0,003°C messbar Infrarotrezeptoren als Anpassung nächtlich jagender Schlangen an endotherme Beutetiere
Verlust der Extremitäten: Serpentes zuerst Verlust in Anpassung an grabende Lebensweise Verlust in 2 Schritten: zuerst Vorder, dann Hintebeine basalere Gruppen rezenter Schlangen haben noch rudimentäre Beckengürtel + Femure Verlust der Vorderbeine: Erklärt durch Shift in Expressionsdomänen spezifischer Hox-Gene räumlich + zeitlich überlappende Expression von Hoxc6 + Hoxc8 wird verantwortlich für Fehlen gemacht (wenn Expression, dann Fehlen, wenn nicht, dann vorhanden) bei Python spec. ist deren Expressionsdomäne nach anterior erweitert + entsprechend entstehen dort keine Vorderbeine Verlust der Hinterbeine: reduzierte Shh-Expression Expression des Sonic Hedgehog (Shh)-Gens hat wichtige Rolle für Entwicklung der Beinanlagen bei Pythin ist Shh-Expression in Hinterbeinanlagen stark reduziert + zeitlich verkürzt -> dadurch kommt Beinentwicklung in frühem Stadium zum Erliegen Ursache: Mutationen in dem Enhancer (ZRS), der Extremitäten-Expression von Shh reguliert
Brückenechsen (Sphenodonta) Reliktgruppe, rezent nurnoch 2 Arten viele ursprüngliche Meerkmale anatomisch vollständiges Parietalauge akinetischer Schädel mit 2 Schläfenfenstern + 2 Jochbögen (Brücken)-> entspricht diapsidem Grundtyp
Doppelschleichen (Amphisbaenia) völlige Reduktion äußerer Augen + der Extremitäten (inklusive Gürtel) grabende, vollständg subterrane Lebensweise Kopf mit kompaktem Schädel als Graborgan peristaltisches Kriechen (analog Regenwurm)
Crocodylia (Krokodile) neben Vögeln einzige überlebende Archosaurier akinetischer Schädel, lange Kiefer mit kräftiger Muskulatur, (thecodonte) Fangzähne Osteodermpanzer semi-aquatische Lebensweise: lateral abgeplattete Ruderschwänze, Schwimmhäute, verschließbare Außenohren + Choanen sekundärer Gaumen (konvergent zu Säugern) erlaubt simultanes Atmen + Fressen Herzventrikel vollständig getrennt
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Fortpflanzung Crocodylia Krokodilweibchen bauen Nester, in denen sie Eier (kalkschalig) ablegen (30-85 Stück) Wärme des verrottenden Nistmaterials ersetzt aktives Bebrüten Mutter bewacht Nest + geschlüpfte Brut kleine Jungtiere flüchten bei Gefahr ins Maul der Mutter phänotypische Geschlechtsbestimmung Temperatur während sensibler Phase der Entwicklung für Geschlecht entscheidend (hoch: Männchen)
Merkmale der Säuger: Haut vergleichsweise dickes Integument, vA dort, wo es unbehaart ist charakteristischer 3schichtiger Aufbau Epidermis (Oberhaut) mehrschichtig verhornendes (Keratin) Plattenepithel permanente Regeneration aus Stammzellen Dermis (Lederhaut) bindegewebig ~elastisch darin eingebettet: Haarfollikel inklusive Muskeln, Blutgefäße, (sensorische) Nerven, verschiedene Drüsen Hypodermis(=Subcutis, Unterhaut) lockeres Parenchym enthält viele Fettzellen (uA thermische Isolation)
Merkmale der Säuger: Haare Autapomorphie der Säuger nur ausnahmsweise reduziert = epidermale Hornfäden bestehen aus α-Keratin entstehen in sog. Haarfollikeln, die in Dermis eingesenkt sind andauerndes Wachstum wird durch (pluripotente) Stammzellen ermöglicht, die seitlich im Haarfollikel liegen Deck- oder Grannenhaare: mechanischer Schutz + Farbwirkung (länger, weniger dicht) Wollhaare: thermische Isolierschicht (wesentlich für Aufrechterhaltung einer konstanten Körpertemperatur -> Endothermie) (kürzer, dichter) oft (saisonale) Fellwechsel bei Tieren gemäßigter + polarer Breiten wenige einheimische Tiere: Fellfarbwechsel (zB Schneehase, Hermelin) spezifischere Funktionen Geschlechtsdimorphismus (Löwen) Feindabwehr (Stacheln) Filter- + Reusenfunktionen (Wimpern, Augenbrauen) Sinnesfunktionen (Tasthaare, Vibrissen)
Merkmale der Säuger: Hautdrüsen in Säugerhaut sind verschiedene Drüsentyüen mit unterschiedlichen Funktionen, hauptsächlich unterscheidung an Sekretionstypen Holokrin: gesamter Zellinhalt wird Sekret, Zelle zerfällt bei Sekretbildung Merokrin: Sekret wird aus Zelle ausgeschleust, Zelle bleibbt erhalten, 2 Typen: Apokrin: Ausschleusung großer Sekrettropfen-> oft mit konzentriertem Inhalt, vA proteinhaltige Sekrete Ekkrin: Ausschleußung lichtmikroskopisch kaum sichtbarer Tröpchen-> wässriges Sekret, das nur wenige Stoffe enthält + durch seine Verdunstung Thermiregulation dient; Ekkrine Schweißdrüse bei Altweltaffen (Mensch) häufig, grundsätzlich ohne Haare mit Haaren assoziiert: Haarbalgdrüsen: Talgdrüsen: holokrin, produzieren Lipide, die hat geschmeidig + Haare wasserabstoßend machen apokrine Schweiß/Duftdrüsen: wässriges Sekret, da Fett der Talgdrüsen emulgiert (dünner Film, verleiht Geschmeidigkeit + Barriere gegen Pilze + Bakterien); Duftstoffe mit Pheromon- oder abschreckender Wirkung (von ihnen leiten sich Milchdrüsen ab)
Merkmale der Säuger: Hörner+Geweihe bei einigen Huftiergruppen zur Feindabwehr, dem Imponieren von Artgenossen oder Waffe bei Kommentkämpfen unterscheidung von Hörnern+Geweihen Hörner: epidermale Bildungen, die knöchernen (pneumatisierten) Stirnzapfen aufsitzen idR unverzweigt lebenslanges Wachstum, von Sexualzyklus unabhängig idR bei beiden Geschlechtern Hornträger (Bovidae) : Rinder, Schafe, Ziegen, Antilopen Geweihe im ausgereiften Zustand ausschließlich aus Knochen meist verzweigt annuelles Wachstum, abhängig vom Sexualzyklus wird regelmäßig abgeworfen + regeneriert meist nur Männchen Geweihträger (Cervidae): Hirschartige
Merkmale der Säuger: Skelett weiteres Fortschreiten der Regionalisierung der Wirbelsäule-> höhere Dynamik der Bewegungen Anzahl Wirbel gruppenübergreifend konstant (außer Schwanzwirbel) Beckengürtel ist über Iliosakralgelenk fest mit (Sakral)Wirbelsäüle verbunden Schultergürtel ist nur durch Muskeln + Bänder mit Achsenskelett verbunden Huftiere haben Scapula (hinterer Teil des Schultergürtels, Coracoid + Clavicula reduziert) Rippen sind auf Brutsbereich (Thorakalbereich) beschränkt dorsale knöcherne Rippen sind gelenkig mit Brustwirbeln verbunden ventrale knorpelige Rippen fest mit Brustbein (Strnum) verwachsen gemeinsam bilden sie Brustkorb-> uA wichtige Rolle bei Atmung
Merkmale der Säuger: Bewegung + Statik Extremitäten unter Rumpf (im Ggs zu Reptilien + Schwanzlurchen) Fortbewegung mithilfe von dorsoventraler Bewegung der Wirbelsäule Abheben des Körpers vom Substrat Rumpf + Kopf verursachen durch Gewicht Zugkraft nach unten Konstruktion des Bogen-Sehnen-Systems zu Verhinderung des Durchhängens der Wirbelsäule + Ableitung der Traglast auf Extremitäten technische Analogie: Bogenbrücke; Extremitäten = Brückenpfeiler Rumpf: Wirbelsäule entspricht Druckbelastetem Bogen, Brust- + Bauchmuskulatur entspricht zugbelasteter Sehne Hals: ragt frei über Vorderpfeiler + bildet umgekehrten Bogen; Nackenmuskulatur + spez Band machen dorsale Zugverspannung, Halswirbelsäule nimmt ventral Druck auf
Merkmale der Säuger: Extremitäten vielfältige Abwandlung in Anpassung an unterschiedliche Fortbewegungsweisen Grundbauplan: fünfstrahlig wachsende Bewegungsgeschwindigkeit korreliert mit charakteristischen Veränderungen Reduktion der Auflagefläche (Übergang vom Sohlen- zum Zehen zum Zehenspitzengang) zunehmende Reduktion + Verlängerung distaler Abschnitte (Vergrößerung der Schrittlänge)
Merkmale der Säuger: mimische Muskulatur ausgeprägte Gesichtsmuskulatur ausgehend von Knochenhaut des Schädelknochen ziehen sich verschiedene Muskeln in Bindegewebe unter Gesichtshaut + bewegen sie in einzelnen Arealem unterscheidliche Mimik-> Ausdruck verschiedenster Stimmungslagen-> große Bedeutung für oft ausgeprägtes Sozialverhalten der Säuger mimische Muskulatur wird vom 7. Hirnnerven versorgt
Merkmale der Säuger: Schädel akinetischer, synapsider Schäder über 2 Gelenkhöcker mit Atlas/Axis -System der Halswirbelsäule verbunden (hohe Beweglichkeit, Fellpflege) Autapomorphie: sekundärer Gaumen erlaubt Trennung von Luft nund Nahrungsweg gleichzeitiges Fressen/Saugen + Atmen möglich im vorderen Bereich verknöchert hinterer, "weicher" Gaumen ist beweglich-> sorgt zsm mit Kehldeckel für Verschluss des oberen + unteren Luftwegs beim Schlucken zahlreihce Knochenlamellen (Turbinalia) in Nasenhöhle, die Oberflächenvergrößerung dienen fleischige Lippen ermöglichen dichten Mundverschluss (für Saugen wichtig) beim anapsiden Schädel muss gesamte Kiefermuskulatur innerhalb des Schädels "untergebracht" werden Schläfenfenster des synapsiden Schädels löst Platzproblem, Kiefermuskulatur kann sich ausdehnen bei rezenten Säugern wurde seitliche Öffnung in Hirnschädelkapsel verschlossen (Parietale/Alisphenoid)-> (sich strak vergrößerndes) Hirn ist dadurch geschützt Kiefernmuskulatur wuirde nicht nur erweitert, sondern auch disversifiziert erlaubt kraftvolleres Zubeißen effektiveres Zerkleinern der Nahrung parallel dazu Difersivizierung der Zähne in funktional unterschiedliche Typen
Merkmale der Säuger: Kaumuskulatur (Reptil: Scharniergelenk, direkter Depressor- + Adduktormuskel) Säuger: sich überkreuzende Adduktoren dadurch seitliches Verschieben des Unterkiefers gegen Oberkiefer-> Zerreiben von Nahrung mgl
Merkmale der Säuger: Kiefergelenk + Gehörknöchelchen (anders als übrige Gnathostomata) sekundäres Kiefergelenk -> nur noch Unterkieferknochen (Dentale) + Schläfenbein (Squamosum) am Gelenk beteiligt Knochen des primären Kiefergelenks rücken in Mittelohr + dort zsm mit Columella (Steigbügel) Bildung der 3 schalleitenden Gehörknöchelchen Innovation bei Säugern: äußeres Ohr (Gehörgang + Ohrmuscheln)
Merkmale der Säuger: Gebiss verschiedenste Nahrunngsspezialisten unter Säugern-> äußert sich vA in Unterschieden im Gebiss + Verdauungstrakt Säuger sind diphydont -> wechseln Zähne einmalig im Leben (Milchgebiss/Dauergebiss) Säugergebiss grundsätzlich heterodont -> Tier hat verschiedene Zahntypen in seinem Kiefer Schneidezähne: Incisivi, I Eckzähne: Canini, C Vorderbackenzähne: Prämolares, P Hinterbackenzähne: Molares, M ursprünglichste Zahnformel: 3143/3143 allg Tendenz zur Reduktion des Zahnzahl bei höheren Säugern
Gebiss + Nahrungsspezialisierung effektive Nutzung unterschiedlicher Nahrungsquellen durch Variation einzelner Zahntypen der Gebisskonfiguration der Verdauungstrakte -> Decken des durch Endothermie drastisch erhöhten Energiebedarfs
Ernährungstyp: Insektenfresser (Insectivora) dem vermuteten Säuger-Ursprungszustand am nähsten zB Maulwürfe, Spitzmäuse, Igel, Fledermäuse Nahrung: Invertebraten, vA Insekten Bezahnung: relativ einheitliche, spitze Zähne, gut geeignet zum Knacken von Exoskeletten Verdauungssystem: wenig differenziert, kurzer Darm (es muss kein schwer verdauliches Pflanzenmaterial verdaut werden), kein Blinddarm
Ernährungstyp: Allesfresser (OmnivoresI breite Palette pflanzlicher + tierischer Nahrung multifunktionales Gebiss (Zubeißen/Festhalten, Zerschneiden, Zerquetschen, Zermahlen...) Zahnflächen meist verbreitert, Höcker relativ stumpf Darm hat mittlere Länge, Blinddärme zT vorhanden zB Bär, Schwein, Schimpanse
Ernährungstyp: Fleischfresser (Carnivora) Nahrung: Pflanzenfresser (so Aufnahme von vorverdautemm Pflanzenmaterial) zB Katzen, Hundeartige, Robben Bezahnung: lange, spitze Eckzähne (Greifen + Festhalten der Beute); aneinander vorbeischerende Backenzähne (Reißzähne) zum Zerschneiden des Fleischs (vA Brechschere zwischen P4 im Oberkiefer + M1 im Unterkiefer) Verdauungssystem: stärker differenziert als bei Insectivoren, relativ kurz, Bliddarm klein oder fehlend (Gärkammer nicht nötig)
Ernährungstyp: Pflanzenfresser (Herbivora) zB Huftiere (überwiegend Wiederkäuer), Nager, Hasenartige gemeinsames Hauptproblem: können selbst keine Cellulose-spaltenden Enzyme produzieren Lösung: Bakterien + Protozoen machen Celluloseverdau in spez. Gärkammern Bezahnung (Nager + Hasenartige): Schneidezähne = Nagezähne (sehr hart, lebenslang nachwachsend + nachschärfend), Eckzähne reduziert, Prämolare + Molare hochkronig + breit Verdauungssystem (Nager + Hasenartige): einfacher Magen, langer Darmstrakt, großer Blinddarm (=Caecum, Gärkammer), am Übergang Dünn-/Dickdarm (Enddarmfermentierer, dort auch Celluloseverdau) Blinddarmkot wird gesondert abgegeben, gefressen + 2. Mal verdaut (Caecotrophie)
Ernährungstyp: Wiederkäuer (Ruminantia) Graser + Äser gehören überwiegend zu Wiederkäuern-> zB Hornträger, Hirsche, Giraffen können relativ große Mengen Pflanzenmaterial in kruzer Zeit aufnehmen (wird zunächst wenig zerkaut-> erst zeitlich versetzt beim Wiederkäuen) Bezahnung: Eckzähne + Schneidezähne im Oberkiefer bei vielen reduziert, große Lücke (=Diastema, zum Durchgreifen der Zunge?) zu Backenzähnen (auch bei Nagern), Prämolare + Molare sehr ähnlich (Mahlzähne zum Zerreiben des Pflanzenmaterials) Verdauungssystem: 4kammriger Magen (Fermentation), langer Darm (ballaststoffreiche Nahrung mit geringer Energiedichte, Wasserentzug), langerDünn- + Dickdarm Pansen: Pflanzenmasse wird mikrobiell aufgeschlossen (Cellulosespaltung) Netzmagen: untureichend Zerkleinertes wird von fermentiertem Material getrennt, unzureichend Zerkleinertes wird wieder hochgewürgt + weiter zerkaut Blättermagen: dorthin wird Fermentiertes transportiert, Resorption von Wasser Labmagen: Verdauungsenzyme werden sezerniert (pH: sauer) + Beginn der Proteinverdauung
Ernährungstyp: Fischfresser (Piscivores) auf Fischnahrung spezialisierte Meeressäuger-> zB Delphine sekundär homodontes Gebiss -> meist große Zahl einheitlicher Zähne Zähne nur zum Fangen + Festhalten der Beute, nicht Zerkleinern