Biologie terrestrischer Tiere UBRM (Fach) / Evertebraten (Lektion)

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wirbellose tiere

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  • Metazoa   vielzellige heterotrophe Eukaryonten mit Geweben, die sich aus embryonalen Keimblättern entwickeln
  • Metazoa - Ernährungsweise   Pflanzen sind autotrophe Eukaryonten, die organische Moleküle durch Fotosynthese produzieren können. Pilze sind heterotrophe Organismen, die auf oder in der Nähe ihere Nahrungsquelle vorkommen und sich durch Absorption ernähren.Tiere, können im Gegensatz zu Pflanzen viele organische Moleküle nicht selbst herstellen, sie nehmen Nahrung auf und verdauen sie. (Schwämme - Porifere, Spongiaria, unterscheiden sich nicht grundlegend von vielen Einzellern - deshalb Ernhährungsweise nicht zur Charakterisierung der Metazoa geeignet.
  • Prokaryoten Evolutionsgeschichte der Prokaryoten umfasst mind. 3,5 Milliarden Jahre. Bakterien und Archaea bilden due beiden Hauptzweige der prokaryotischen Evolution- die meisten P. gehören zu den Bakterien.   Zellwand ausserhalb ihrer Plasmamembran. In Zellaufbau und Genomorganisation unterscheiden sich P. fundamental von den Eukatyoten.   Schon früh Photosynthese. Nach Art der Kohlenstoff-u Energiequelle: photoautotroph, chemoautotroph, photoheterotroph, chemoheterotroph Viele P. leben mit anderen Organismen eng zusammen (pathogene P. versuchen viele menschliche Krankheiten - Haemophilus influenzae, P. werden in Forschung und Biotechnologie verwendet - Abwasserreinigung)  
  • Lebensraum Prokaryoten Gewässer und Gewässersedimente bis 10cm unterhalb der Sedimentoberfläche Ozeansedimente tiefer als 10cm unterhalb der Sedimentoberfläche terrestrischer Bereich bis 8m unter der Erdoberfläche terrestrischer Untergrund tiefer als 8m unterhalb der Erdoberfläche
  • Häufigste Formen der Prokaryoten sphärisch (Kokken) stäbchenförmig (Bacillen) helical
  • Protisten eukaryotische Einzeller Euglena spp. (Augentierchen) Mikroorganismen, die sich bewegen, aber Photosynthese betreiben häufiger Bewohner von trüben Tümpelwasser; mixotroph
  • Ciliata Wimperntierchen Cilien (Wimpern) zur Fortbewegung und zum Herbeistrudeln von Nahrung Stamm Alveolata mit ca. 7500 Arten im Süßwasser, Meer und Boden zählen zu den am höchsten entwickelten und stärksten differenzierten Protisten
  • Amöben Wurzelfüßer Rhizopoda: einzellig, besitzen Pseuopodien für Fortbewegung und Ernährung kriechen chemotaktisch angelockt zur Futterquelle leben im Süßwasser, im Meer und im Boden
  • Malaria Plasmodium Sporozoa (Apicomplexa) .. allesamt Endoparasiten bei Tieren Parasiten verbreiten sich als winzige Infektionszellen (Sporozoiten) komplizierte Entwicklungszyklen mit sexuellen und asexuellen Stadien oft mehrere Wirtsarten mit Wirtswechsel
  • Entstehung des Tierreichs Tierreich= monophyletische Gruppe ... Gruppe mit gemeinsamer Stammform Spätes Präkambrium (vor +700 Mill Jahren) lebte ein Protist, von dem sämtliche Tiere abstammen. ...mit großer Wahrscheinlichkeit: koloniebildende, begeißelte Protisten Mit Choanoflagellaten sind winzige, gestielte Organismen, die in Tümpeln, Seen und marinen Habitaten leben.
  • Metazoa Lassen sich über Baupläne beschreiben ... trotz unterschiedlicher Morphologie und Formenvielfalt gemeinsame Baupläne (Grundmuster) die Großgruppen beschreiben. asymmetrisch, radiär- oder bilateralsymmetrisch Gewebe: Embryonen können zweikeimblättrig (diploblastisch) oder dreikeimblättrig (triploblastisch) sein Leibeshöhlen: dreikeimblättrige Tiere - Leibeshöhle vorhanden oder fehlend; bei Leibeshöhle: echtes Coelom oder Pseudocoel Protostomier, Deuterostomier: 2 Entwicklungstypen die sich bei Furchung, Coelombildung, Blastoporus (Urmund) und Lage des zentralen Nervensystems unterscheiden.
  • Körpersymmetrie radiäre Tiere: mundwärtige (orale) und eine gegenüberliegende (aborale) Seite, ...aber weder Kopf und Schwanz noch Flanken.   bilaterales Tier: bilateralsymmetrisch (zweiseitig symmetrisch), besitzt Oberseite (dorsal), Unterseite (ventral), Kopfende (anterior, cranial), Schwanzende (posterior, caudal), sowie rechte und linke Seite (lateral).
  • Grundbauplände der Bilateria Acoelomat: z.B. Plattwurm; Leibeshöhle fehlt zw. Darm und der Körperwand; dazwischenliegender Raum ist mit lockerem Bindegewebe (Paremchym) gefüllt. Pseudocoelomat: z.B. Fadenwurm; haben eine flüssigkeitsgefüllte Leibeshöhle (Pseudocoel), das nur teilweise von mesodermalem Gewebe ausgekleidet ist. Eucoelomat: z.B. Ringelwurm; haben echtes Coelom, eine flüssigkeitsgefüllt, vollständig von mesodermalem Gewebe ausgekleidete "sekundäre Leibeshöhle", die "primäre Leibeshöhle" ist das Blastocoel (von mesodermalem Gewebe ausgekleidet)  
  • Protostomier Urmünder
  • Deuterostomier Neumünder
  • Diversität im Tierreich -> Stammbäume -> Systematik ca. 35 Tierstämme (Taxa) -> 35 unterschiedliche Bauplantypen Traditioneller Stammbaum beruhte vorwiegend auf anatomischen Merkmalen, sowie auf Details der Embryonalentwicklung; im vergangengen Hfdt. größtenteils Einigketi unter den Systematikern, was die Hauptverweigungen des Stammbaums des Tierreichs betrifft. Molekulare Systematik des letzten Jahrzehnts stellt einige Verwandtschaftsbeziehungen in Frage.
  • Moderne Systematik Bsp.: Krokodile näher mit Vögel verwandt als mit Echsen oder Schlangen. Klasse Reptilia ist paraphyletisch nicht monophyletisch.
  • Evertebraten oder Invertebratern: ca 95% aller Tierarten - keine Verwandtschaftsgruppe, sondern alle Metazoa, die nicht zu den Wirbeltieren (Vertebrata) oder Schädeltieren (Craniota) gehören. Fast jeder Lebensraum wird von den Evertebraten besiedelt (von Heißwasserzonen bis Antarktis)
  • St. Plathelminthes =Plattwürmer -bilateralsymmetrisch -haben Zentralnervensystem u. zahlreiche Sinnesstrukturen -acaelomate Organisation: alle Zellen in Kontakt mit äusserem Wasser oder mit Darmflüssigkeit -zahlreiche parasitische Arten: ca. 3/4 der insgesamt 13000 Plathelminthes   -> "Wurm": allgemeine Bezeichnung für Tiere mit langem, dünnem Körper; sagt nichts über Verwandschaftsbeziehung aus!
  • Beispiele Plattwürmer Turbellaria ... Strudelwürmer Monogenea ... Hakensaugwürmer Trematode ... Saugwürmer Cestoda ... Bandwürmer
  • Klasse Turbellaria Strudelwürmer (ca. 3000 Arten) - Gewässern, feuchter Boden; freilebende bilateral symmetrische Plattwürmer mit meist dorsoventral abgeplattetem Körper -Netzartiges Nervensystem mit einer Anhäufung von Nervenzellen am vorderen Ende (Kopf). Der blind geschlossene Darm hat eine ausstülpbare Mundöffnung (Schlund) auf der Unterseite der Körpermitte. Einfache Exkretionsorgane (Protonenephridien) und zwittrige Geschlechtsorgane liegen in einem parenchymösen (schwammartigen) Gewebe, das den Körper ausfüllt. Meist sind auch einfache Pigmentbecheraugen vorhanden. -Gattung Dugesia (sog. Planarien; wenige mm bis 2 cm lang) leben in Teichen, Bächen und Flüssen; leben räuberisch und erbeuten kleinere Tiere oder ernähren sich von Aas. -Die Räuber und Aasfresser sind besonders als Bioindikatoren von Wasserlebensräumen bekannt.
  • Klasse Trematoda =Saugwürmer (ca. 6000 Arten) - lebem parasitisch in oder auf anderen Tieren - besitzen Saugnäpfe, mit denen sie sich an die inneren Organe oder Oberflächen des Wirtes anhaften können. - komplexer Entwicklungszyklus mit abwechselnd sexuellen und asexuellen Stadien - alle Trematoden brauchen einen Zwischenwirt (meist Weichtier), in dem sich die ungeschlechtliche Generation entwickelt - Sekundärlarven (Cercarien) befallen den Endwirt (oft Menschen), dort lebt der zwittrige Saugwurm
  • Symbiosen -Parasitismus -Kommensalismus -Mutualismus
  • Parasitismus Symbiose Parasit profitiert, Wirt ist geschädigt - Schmarotzertum - Die zumeist größere Beute (Wirt) überlebt in der Regel, wird nur z.T. verzehrt, aber mit zunehmender Parasitierung geschwächt; meist wird nur ein Beutetiere benötigt - die Interaktionszeit ist relativ lang (Parasit lebt auf oder in der Beute) - oft mit speziellen Organen ausgestattet - Parasiten, die ihren Wirt töten werden als Parasitoide bezeichnet
  • Kommensalismus Symbiose - eine Art profitiert, die andere wird nicht beeinflusst
  • Mutualismus Symbiose - beide Arten profitieren von der Wechselwirkung z.B. Zoochorie: Weissflügeltaube und Saguaro Kaktus; Kaktus stellt Früchte, Vogel verbreitet Samen
  • St. Weichtiere Mollusca - ca. 130 000 Arten weltweit - Schnecken, Muscheln, Kalmare, Kraken - weicher Körper, der bei vielen Arten von einer harten Kalkschale geschützt wird - viele Meeresbewohner, Süßwassertiere, echte Landtiere - Tintenfische: größte und höchst organisierte wirbellose Tiere
  • Beispiele Mollusca Polyplacophora ... Käferschnecken Gastropoda ... Schnecken Bivalvia ... Muscheln : Miesmuscheln (Mytillus), Jakobsmuschel (Pecten), Auster (Ostrea) Cephalopoda ... Kopffüßer: Kalmare (Teuthida), Sepien (Sepiida), Kraken (Octopoda), Perlboote (Nautilus)
  • Klasse Gastropoda - größte Molluskenklasse (ca. 110 000 Arten); Weichtiere, typischer Körperbau; weit verbreitet; diverse Wasser- und Landlebensräume - vom Körper abgesetzter Kopf mit Tentakeln und Augen. Mundöffnung mit Kiefern und/ oder einer typischen "Reibzunge" (Radula) - aus einer Schale (Ausnahme: Nacktschnecken) herausstreckbarer, muskulöser Fuß. Die abgeplattete und mit Schleimdrüsen bewehrte Fußsohle dient zur Fortbewegung - Nach dorsal ausgebuchteter und spiralig aufgewundener Eingeweidesack, der von einem Gehäuse geschützt ist (bei Nacktschnecken nur Mantel). Der Eingeweidesach umschließt alle wichtigen Organe - Die Schale des Gehäuses wird vom sogenannten Mantel abgeschieden - In der vom Mantel gebildeten Mantelhöhle, die seitlich am Schalenvorderrand mündet, befinden sich die Atmungsorgane (Kiemen, Lungen). In diesen Hohlraum mündet auch der After - "Strickleiternervensystem", das Ganglien an wichtigen Körperregionen aufweist (Kopf, Fuß, Eingeweide, Herz/Niere) - Offenes Blutgefäßsystem, Langgastropoden häufig Zwitter
  • Ordnung Stylommatophora =Langschnecken Lebensraum: -fast alle Lebensräume können besiedelt werden -Schwerpunkt: kühle, feuchte bis frische Lebensräume in Kultur- und naturnahen Landschaften -Spezialisten können auch Trockenlebensräume besiedeln
  • Lebensräume mit besonders günstigen Bedingungen für die Schneckenfauna - Feucht- und Waldlebensräume - Xerotherme Biotope sofern ein hohes Strukturangebot genug Rückzugsräume bei Trockenheit und im Winter bietet -Siedlungsräume mit geringem Versiedelungsgrad und geringer Umweltbelastung - Ungestörte Bereiche des alpinen Raums   --> Schnecken sind wichtige Bioindikatoren, schwer wieder in einem Gebiet wieder anzusiedeln
  • Bestimmung von Schnecken Gehäusegröße Gehäusegestalt Mündung Nabel Naht (Färbung/Zeichnung)
  • St. Annelide Gliederwürmer - Ringelwürmer: segmentierte Eucoelomaten - Bauprinzip: homonomen Segmentierung; - einzelne Segmente durch Zwischenwände getrennt - Verdauungskanal, Blutgefäßsystem  und die Längsnerven sind durchgehend, Festigkeit und Formgebung wird von einem Hautmuskelschlauch aus Längs- und Quermuskulatur in Verbindung mit einem flüssigkeitsgefüllten Innenraum hergestellt (Hydrostatischers Skelett) -bekanntester Vertreter am Land: Regenwurm
  • homonome Segmentierung gleichartige Segmente mit Ausnahme: Vorder- und Hinterbeine, Segmente mit Geschlechtsorganen; wurmförmiger, langgestreckter Körper  
  • Gliederwürmer: Wichtige Strukturen pri Segment - Paarige Ganglien (Anhäufung von Nervenzellen) mit Quer- und Längsverbindungen = "Stricknervensystem" -Paarige Exkretionsorgane ("Metanephriden") -Paarige Anhänge (Parapodien) oder Borsten
  • Klassen des Stammes Annelide Polychaeta ... Vielborster Clitellata: Unterklasse OLIGOCHAETA ... Wenigborster Clitellate: Unterklasse HIRUNDINEA ... Egel
  • Ökologische Gruppen von Regenwürmern Epigäische RW (Streu u. Kompost, meist stark pigmentiert, r- Strategie, klimatisch extremer Lebensraum ... hohe Mortalität, starke Populationschwankungen, keine Gänge) Anözische RW (groß, meist stark pigmentiert, starke Grabmuskulatut, K-strategie, permanetn stabile Gangsysteme in Mineralboden u. Streu, Kot an Oberfläche, Vermischung organisch/anorganische Stoffe) Endogäische RW (im Mineralboden, meist wenig pigmentiert, geophag (nährstoffearme Nahrung), Tendenz r- zu K-Strategie mit zunehmender Tiefe und Körpergröße; keine permanenten Gänge, aber Bedeutung für Aggregatsstabilisierung)
  • Regenwürmer: r-Strategie, K-Strategie r-Strategie: rapides Wachstum, hohe Fruchtbarkeit K-Strategie: geringes Wachstum u. Fruchtbarketi, lange Lebensdauer, geringe Mortalität
  • Allolobophoriedella eiseni Regenwurm, lebt in der Laubschicht und geht nur selten in die obersten Bodenschichten
  • Aporrectodea giardo RW, Vertikalbohrer, der pflanzliche Nahrung von der Bodenoberfläche holt.
  • Regenwurmhäufchen enthalten Pflanzennährstoffe, Pflanzensamen und Mykorrhizasporen
  • Bestimmung der Regenwürmer -Körper aus Segementen bestehend, durch Intersegmentalfurchen getrennt - Kopflappen - Gürtel (Clitellum), seitlich mit drüsigen Verdickungen (Pubertätstuberkel) -männliche Poren - pro Segment 8 Borsten

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