E u B Tiere 2 - Biologie online lernen

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Biologie (Fach) / E u B Tiere 2 (Lektion)

Ergänzung zu vorgegebenen Karten VL1, angefangen mit Script 1 und angefangen mit Kükenthal zu Cnidaria

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Kamptozoa (Entoprocta, Kelchwürmer) ca. 150 Arten solitär oder Tierstöcke Habitus ähnlich Bryozoa (Ectoprocta), aber After innerhalb der Tentakelkrone spricht gegen Verwandtschaft, neue molekulare Phylogenie spricht doch wieder dafür (Bryozoa= Ectoprocta + Entoprocta)
Chaetognata (Pfeilwürmer) ca. 150 Arten, marin, 1-12cm wichtige Räuber in marinen Pelagial (5-10% der Plankton- Biomasse) fressen u.a. Copepoden protandrische Zwitter weitlumige Coelomräume Phylogenetische Stellung unklar! (lange als Deuterostomia gesehen, sind aber ziemlich sicher Protostomia, nicht klar, ob Ecdysozoa oder Lophotrochozoa, evtl sehr basale Protostomia, die daher noch viele ursprüngliche Bilateria-Merkmale beibehalten haben)
wesentliche Merkmale der Chordaten wesentliche Merkmale oft nur embryonal angelegt -Chorda dorsalis: dorsal vom Darm gelegener flexibler Stab aus turgeszenten Zellen, Widerlager für Muskulatur, Basis für die Entwicklung eines Skelettes bei den Vertebraten (Wirbelsäule, Zwischenwirbelscheiben beim Menschen) -Dorsales Neuralrohr: umgibt Zentralkanal, entwickelt sich aus einer Ektodermplatte, wird zum Zentralnervensystem (d.h. Gehirn und Rückenmark) -Kiemendarm: von Kiemenspalten durchbrochen, ursprünglich Filtrierfunktion, im Verlauf der Wirbeltierevolution vielfach modifiziert (--> Kiemen, Teile des Kiefers, Gehörknöchelchen, Lungen entstanden aus Aussackungen hinter Kiemendarm) (Pharynx der Tunicata & Acrania) -Muskulöser, postanaler Schwanz: Fortbewegung, enthält Skelettelemente Ursprüngliche Segmentierung
vom Proto- zum Deuterostomier Hypothese: Dorsoventralumkehr
Ambulacraria: Echinodermata und Hemichordata sehr ähnliche Larven biphasischer Lebenszyklus mit Larve vom Dipleurula- Typ
Hemichordata Äußere Dreiteilung des Körpers (Pro-, Meso- und Metasoma) entspricht im Inneren dreigliedriger Anordnung des Coeloms (Pro-, Meso- Metacoel).
Echinodermata (Stachelhäuter) marin, Meeresböden bis 5000 m Tiefe ca. 7000 rezente Arten mind. 20000 fossile Arten reiche Fossilgeschichte seit dem frühen Kambrium (vor ca. 540 Mio. J.) evolvierten 25 unterscheidbare Körperformen, von denen aber nur 5 bis heute überlebt haben viele ausgestorben am Ende des Paläozoikums (Ende des Perm vor ca. 250 Mio. J.)
Situation im Perm: Kontinentaldrift und Massenaussterben Bildung von Superkontinent Pangaea Gewaltige Vulkanausbrüche, Asche führt zu Abkühlung Gegen Ende des Perm: Meteoriteneinschlag in Australien und Vulkanausbrüche Lavaströme ins Meer reduzieren Sauerstoffgehalt der Tiefsee, Umwälzung setzt tox. Konz. von CO2 und H2S frei Aussterben von 96% aller Arten
Pentamere Symmetrie bei Echinodermata 5- strahlige Symmetrie im mesodermalen Hautskelett gibt es 5 Radien (Ambulacren) und 5 Interradien (Interambulacren) oft sekundäre Bilateralsymmetrie (z.B. Seeigel: Irregularia)
Bauplan der Echinodermata Nervensystem einfach, ohne Zentralorgan Sinnesorgane: einfache Augen (Seesterne), Statocysten (Seegurken), Chemo- und Mechanorezepion keine speziellen Exkretionsorgane Gasaustausch über Körperwand, sowie Wasserlungen (Seegurken), Kiemen (Seeigel)
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Funktionen des Ambulacralsystems der Echinodermata Nahrungserwerb Fortbewegung Gasaustausch Exkretion Osmoregulation Informationsaufnahme
Regenerationsfähigkeit von Echinodermata Seesterne: Autotomie & Regeneration Seegurken: Abwehr mittels Cuvierschen Schläuchen & Regeneration
Ascidiacea (Seescheiden) ca. 2000 Arten, 1 mm- 80 cm (solitär), Kolonien bis 40 m Tunica (Mantel) aus Zellulosefasern (Fähigkeit zur Zellulosesynthese einzigartig im Tierreich und wahrscheinlich durch horizontalen Gentransfer von Symbionten übernommen!) Metamorphose (Larve setzt sich fest und entwickelt sich weiter) solitäre (Einzeltiere), soziale (mit Stolonen verbunden), koloniale (sog. Synascidien mit gem. Mantel und Gefäßsystem)
Thaliacea (Feuerwalzen und Salpen) Feuerwalzen: 8 Arten, röhrenförmige, von Mantel umhüllte Tierstöcke Salpen: 40 Arten, pelagische Hochseeformen warmer Meere, schnellste Wachstumsrate aller Metazoa (Gewichtsverdopplung in 24h), Generationswechsel solitär/ Ketten
Appendicularia (Larvacea) ca. 70 Arten, kosmopolitisch behalten auch als Adulte Ruderschwanz bei (Progenesis/ Neotenie)
Cephalochordata (Acrania, Lanzettfischchen) 24 Arten, ca. 6 cm lang, marin extreme Individuendichte möglich (5000- 8000 tiere /m²) Chorda durchzieht ganzes Tier Rumpfmuskulatur: Segmental angeordnete Muskelpakete (Myomere), die aus seitlich der Chorda angelegten Ursegmenten (Somiten= segmentiertes Coelom) hervorgehen Blutgefäßsystem: mit dem der Vertebrata vergleichbar, weitgehend geschlossen, aber echtes Herz fehlt (kontraktile Gefäßabschnitte), Blut farblos
Schwestergruppe der Vertebrata Urchordata oder Cephalochordata Cephalochordata: Muskulatur, Blutgefäßsystem ähnlich Urchordata: ähnliche Gene!
Myelinscheiden - Schwan'sche Scheiden ermöglichen 20x schnellere Nervenleitung als nackte Neuronen, weil Impulsleitung springt Körpergröße kann im Laufe der Evolution bei schneller Reaktionszeit größer werden vgl. alternative Lösung: Riesenaxone oder Kolossalfasern (=großer Durchmesser) bei Kopffüssern (Cephalopoda9 oder Anneliden
Resegmentierung der primären Wirbelanlage der Wirbelsäule von Vertebraten macht Bewegung der Wirbel gegeneinander durch Muskulatur möglich
Wirbelsäule in Verbindung mit Becken- Schultergürtel sehr hohe Beweglichkeit durch Muskelansätze hohe Kraftentfaltung (Hebelwirkung)
Myxini (Schleimaale) ca. 35 Arten nur Chorda dorsalis, Wirbel sekundär reduziert???, Schädel (Cranium) rein marin, Bodentierfresser oder Aasfresser bis 1500 m tiefe, Augen reduziert
Petromyzonta (Neunaugen) ca. 40 Arten karnivor, Meer- und Süßwasser, bohren sich in andere Fische
Gnathostomata (Kiefermünder) Übergang von strudelnder zu räuberischer Lebensweise Zähne erlauben Ergreifen/ Zerbeißen von Beute Autapomorphie: Kiefer (entstanden aus Kiemenbogen/primäres Kiefergelenk)
Knorpelfische: Chondrichtyes ca. 750 Arten (Haie, Rochen, Chimären)
Haie Kiefer und Zähne: Zubeißen und Abreißen (sägen), relativ wenig Kraft beim Zubeißen Haischuppen und -zähne sind homolog meist Prädatoren, größte Arten sind Filtrierer von Plankton
Rochen meist bodennah fressen Wirbellose, große Rochen leben als Filtrierer
Chimären (Holocephala, Seedrachen) 30 Arten meist bodennah in 100- 2600m
Probleme im Meerwasser (Knorpelfische) Dichte: Wasser ist deutlich viskoser als Luft (Widerstand beim Schwimmen), Schweben - Austraieren --> Energieverlust Osmoregulation: Salzgehalt (Osmoregulation) --> Wasserhaushalt, Körperzellen haben geringere Salzkonzentration als Meerwasser = Risiko Wasserverlust, Salze dringen ein! Orientierung: Wasser ist oft trüb, Dunkelheit nimmt mit Tiefe zu
Energiesparen beim Schwimmen (Knorpelfische) Stromlinienform Haihaut mit niedrigem Reibungswiderstand (Flugzeugbau)
Energiesparen beim Schweben (Knorpelfische) sekundärer Verlust der Knochen- Kalzifikation Auftrieb durch Einlagerung von Fett in der Leber Dauerschwimmen mit großen Brustflossen als Tragfläche Knorpelfische haben keine Schwimmblase
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Osmoregulation (Knorpelfische) Körpermedium iso- osmotisch (Osmokonformer) durch Harnstoff und Trimethylaminoxid Überschüssige Salze werden über Rektaldrüse ausgeschieden
Orientierung (Knorpelfische) Fernortungssinne neben der optischen Wahrnehmung sehr wichtig Augen: Linse nicht verformbar - Nah‐ Fernakkomodation durch Vor‐ Zurückziehen der Linse Geruchssinn Seitenlinienorgan=Ferntastsinn (vg. Knochenfische) mechanischer Rezeptor für kleinste Wasserbewegungen elektrische Sinne (Lorenzini- Amullen) Gehör (bei Knorpelfischen wenig entwickelt, Verbindung Geichgewichtssinn und Seitenlinienorgan)
Fortpflanzung: Haie und Rochen innere Befruchtung Begattungsorgane der Männchen an der Bauchflosse (Klasper) Oviparie: einige Haie und viele Rochen legen weit entwickelte, große Eier Ovoviviparie: geschütztes Wachstum im Weibchen Viviparie: Versorgung über maternale Plazenta
Reproduktionserfolg Anzahl fortpflanzungsfähiger Nachkommen
Strategien zur Verbesserung des Reproduktionserfolges bei Haien und Rochen Strategie 1: wenige weit entwickelte Nachkommen, 1‐30, Haie und Rochen, innere Befruchtung, Embryonalentwicklung im Weibchen, (Oviparie, Ovoviviparie, Viviparie).Eltern investieren in wenige Nachkommen mit hohen Überlebensraten. Strategie 2: viele wenig entwickelte Nachkommen, einige Hundert bis einige Millionen, die meisten Knochenfische, äußere Befruchtung, extrakorporale Embryonalentwicklung.Eltern investieren in viele Nachkommen mit geringen Überlebensraten.
Artenreichste Ordnung der polyphyletischen Fische Strahlenflosser - Actinopterygier ca. 24000 Arten
Autapomorphie der Osteichthyes Lungen oder Abwandlungen davon
Entwicklung von Lungen Luftatmung Landgang von Urfischen (Lungen, Knochen) Fische gehen zurück ins Wasser --> Schwimmblasen Übergangsformen --> Lungen und Kiemen Tetrapoden entwickeln sich an Land --> Lungen
Sarcopterygii (Fleischflosser) ca. 50000 Arten inklusive Tetrapoda? (wird diskutiert) bei Crossopterygii (Quastenflosser) und Dipnoi (Lungenfische): Lungen!, rudimentär Becken- bzw. Schultergürtel
Crossopterygii (Quastenflosser) ein lebendes Fossil rezent eine Art /latimeria chalumnae) in 100- 500 m Tiefe vor ostafrikanischer Küste paarige Lungen sekundär verfettet NICHT die Stammgruppe der Tetrapoda
Dipnoi - Lungenfische 6 Arten Leben in periodisch austrocknenden Gewässern (Kiemen und Lungen) Protopterus würde ersticken wenn andauernd untergetaucht Überdauern Trockenzeit eingegraben in Schleimkokkon (Trockenstarre)
Actinopterygii (Strahlenflosser, Knochenfische i.w.S.) Lungen zu Schwimmblasen umgewandelt
Teleostei (Knochenfische i.e.S.) mit Abstand artenreichste Ordnung der Wirbeltiere ca. 24000 Arten Größe von 8mm bis 3m (Thun- Schwertfisch, Wels) neue Arten: Tiefsee, Tropen in fast allen aquatischen Habitaten vertreten Artgrenzen oft schwer zu definieren hohe Evolutionsraten (ostafrikanische Grabenseen mehrere 100 Buntbarscharten vermutlich sympatrisch entstanden)
Kiemenatmung Einatmen durch den Mund Ausfiltrieren des O2 in den Kiemenbögen Ausatmen durch Öffnen des Kiemendeckels Gegenstromprinzip
Osmoregulation Teleostei Meerwasser: ‐ hohe Salzkonzentration‐ Knochenfische sind hypoosmotisch--> Wasserverlust, Salzüberschuß Meeresfische: wenig hochkonzentrierter Harn Süßwasser: ‐ niedrige Salzkonzentration‐ Knochenfische sind hyperosmotisch--> Wasser dringt ein, Salzverlust Süßwasserfische: viel niedrigkonzentrierter Harn
Schwanzflossen Sprinter: große abgerundete Schwanzflosse Auskauerschwimmer: Torpedoform, dünner Schwanzstiel mit Querkielen, sichelförmige Schwanzflosse
Katadrome Fische Aal wandert vom Süßwasser ins Meer zum Laichen (Europ. Aal ins Sargassomeer)
Anadrome Fische wandern vom Meer ins Süßwasser zum Laichen (Salmoniden - Lachs,..., Störartige)
Fortpflanzung bei Teleostei meist externe Befruchtung und große Eizahlen keine Brutpflege: viele Nachkommen mit geringer Überlebensrate (Bsp. Dorsch - 2 von 3 Mio.) Oder Brutpflege: weniger Nachkommen mit höherer Überlebensrate (Bsp. Stichling,...)
Brutpflege bei Teleostei Buntbarsche (Cichlidae): Gelege werden bewacht, Maulbrüter Dreistachliger Stichling: Männchen bewacht Nest mit Eiern Seepferdchen/ Seenadeln: männliche Tiere brüten Eier in spezieller Bauchtasche aus