Morphologie und Evolution der Tiere (Fach) / Evolutive Neuheiten Eumetazoa (Lektion)

In dieser Lektion befinden sich 25 Karteikarten

v

Diese Lektion wurde von susey_26 erstellt.

Lektion lernen

  • Eumetazoa Eumetazoa sind die vielzelligen Lebewesen mit Zellgewebe und werden auch Echte Vielzeller genannt. Mit Ausnahme der Schwämme und der Placozoa gehören alle vielzelligen Tiere zu den Gewebetieren.
  • Gastrulation ein sackförmiger Darmkanal evolviert Vorgang in Individualentwicklung durch Einstülpung der Blastula an einer bestimmten Stelle ein zweischichtiger Kern (Gastrula) entsteht mit einer Öffnung (Blastoporus) Blastoporus wird zur Mundöffnung des ausdifferenzierten Organismus
  • Modifizierte Cilien apikales Cilium/Mikrovilli der Sinneszelle kann zu reizaufnehmenden Strukturen modifiziert werden basal kann ein Axon auswachsen, dass Kontakt zu Nervenzellen aufnimmt typisch für Mechanorezeptoren und Augen
  • Nesselkapseln der Cnidaria eine evolutive Neuheit der Eumetazoa in den Nesselzellen bei Reizung der Nesselzellen explodieren Nesselkapseln und stoßen einen Gift- oder Klebefaden aus, der dem Beutefang dient
  • Lebenszyklus der Anthozoa (Blumentiere:Klasse der Nesseltiere) ursprüngliche Organisationsform der Cnidaria ist Polyp (trägt Gonaden und reproduziert sexuell) Zygote furcht radiär undwird zu Planula-Larve⇒ setzt sich fest und wächst zum Polypen aus asexuell kann es zur Klonbildung kommen, sodass Polypenstöcke entstehen (typisch für Korallen)
  • Evolution/ Lebenszyklus Cnidaria eine Meduse evolviert, die asexuell von Polypen erzeugt wird (Hydrozoa, Scyphozoa) oder durch Metamorphose aus dem Polypen hervorgeht (Cubozoa)  Meduse trägt die Gonaden ( Geschlechtsdrüsen!) und ist sexuelle Generation des Lebenszyklus der Cnidaria Medusen erzeugen Spermien und Eier, die zur Zygote verschmelzen und aus der Planula- Larve hervorgeht⇒ setzt sich fest und wächst zum Polypen aus
  • Strobilation Polyp der Scyphozoa erzeugt Medusen durch multiple Querteilungen
  • Primäre Leibeshöhle Die primäre Leibeshöhle ist ein von kollagener Matrix umgebender Hohlraum im Mesoderm.
  • Sekundäre Leibeshöhle Die sekundäre Leibeshöhle ist ein epithelial begrenzter Hohlraum im Mesoderm.
  • Zweischichtige Organisation ursprünglich zweischichtige Organismen, die nur ein äußeres Epithel (Epidermis) und ein inneres Darmepithel aufwiesen da Epithelien immer einer ECM aufliegen befand sich zwischen den Epithelien eine Matrix aus Kollagen, in der amöboide Zellen umherwandern konnten
  • evolutive Neuheit: Nervenzellen die Zellmembran von Nervenzellen enthält ladungsselektive Ionenkanäle aufgrund unterschiedlicher Ionenkonzentrationen in der Zelle (K+ ist höher konzentriert, Na + niedriger) und in der Matrix (K+ ist niedriger konzentriert, Na+ höher) und der Undurchlässigkeit für nagativ geladene intrazelluläre Proteine stellt sich an der Zellmembran eine Ladungsdifferenz (Membranpotential ) ein  durch Transmitter- oder Ladungsgesteuerte Öffnung von Na+-Kanälen kann deise Ladungsdifferenz lokal verändert werden  da die Kanäle nach Öffnung eine Refraktärphase haben, schreitet die Öffnung der Kanäle über die Zalloberfläche fort → so ist gerichtete Weitergabe der Ladungsdifferenz entlang der Neurite möglich → am Ende der Neurite wird das Elektrische Signal in ein chemisches umgewandelt indem Neurotransmitter in den Spalt abgegeben werden  die ersten Nervenzellen waren wahrscheinlich pseudounipolare oder bipolare Neuronen 
  • evolutive Neuheit: Sinneszellen spezielle Epidermiszellen sind zu Ladungsveränderungen fähig & geben diese über ein Axon an Nervenzellen weiter, indem sie auf einen Reiz hin Neurotransmitter an der Synapse freisetzen  die mechanische Verformung von Zellfortsätzen (modifizierte Cilien, Microvili), die die reizaufnehmenden Strukturen von Mechanorezeptoren sind, führt zu einer Öffnung von Kanälen und initiiert eine Enzymkaskade, an deren Ende eine Änderung des Membranpotentials und Ausschüttung von Neurotransmittern liegt 
  • Photorezeptoren (zugehörig zu Sinneszellen) Photonen führen zur Konformationsveränderung von einer Fettsäure (Retinal), wodurch deren Trägerprotein (Opsin) eine Enzymkaskade initiiert, an deren Ende eine Änderung des Membranpotentials und eine Ausschüttung von Neurotransmittern steht  Retinal und sein Trägerprotein befinden sich in Microvili oder modifizierten Cilien der Photorezeptorzelle
  • Geruchs- und Geschmacksrezeptoren Signalmoleküle (Düfte, Aromen, Pheromone) werden durch Rezeptoren in der Zellmembran der modifizierten Cilien/ Microvili gebunden und initiieren eine Enzymkaskade, die zu einer Membrnapotentialveränderung und Transmitterausschüttung führt
  • Epithelmuskelzellen in basalem Abschnitt dieser Zellen befindet sich geordnetes System von  Aktin- und Myosin-Filamenten, das einer Kontraktion der Zellen erlaubt der Ordnungsgrad hängt von der Verteilung der Z-Elemente ab, die schräg übereinander (schräggestreifte Muskulatur), oder im Register stehend (quergestreifte Muskulatur) oder weit verteilt (glatte Muskulatur) vorliegen können der molekulare Mechanismus der Kontraktion durch energieabhängiges Entlangschreiten der Myosinköpfe entlang des Aktinfilaments führt dazu, dass Muskeln nur kontrahieren können Dehnung muss immer durch einen Antagonisten (Gegenspieler) entstehen und kann erst dann erfolgen, wenn das Signal zur Kontraktion erloschen ist bei Epithelmuskelzellen sind diese basalen Abschnitte tief in die kollagene Matrix eingebettet, sie haben sich in der horzontalen Ebene stark verlängert & sind unabhängig von den apikalen Zellverbindungen miteinander durch Adhaerenzzonen verbunden
  • Autapomorphien der Tesserazoa Cnidocil = modifiziertes Cilium das von verlängerten Microvili umstanden ist lineare mitochondriale DNA (bei allen anderen ringförmig zugehörig sind Cubozoa, Hydrozoa und Scyphozoa
  • Medusenbildung bei den verschiedenen Teserrazoa Hydrozoa: Knospung am Polypen Cubozoa: der ganze Polyp verwandelt sich in Meduse Scyphozoa: Polyp erzeugt zahlreiche Medusen durch multiple Querteilungen(Strobilation) erzeugte Jungmedusen werden Ephyren genannt
  • Bewegung der Medusen bewegen sich durch Kontraktion eines circumoralen (auf höher der Mundöffnung liegenden) Ringmuskels fort (Musskulatur besteht aus Epithelmuskelzellen)  der Antagonist des Ringmuskels ist die zur Mesoglea erweiterte ECM, die der Mundöffnung gegenüberliegt und zu der schirmartigen Gestalt der Meduse führt die elastischen EIgenschaften der MEsoglea dehnen den Ringmuskel nach der Kontraktion da sowohl Kontraktion als auch Dehnung durch die Mesoglea zeitlich versetzt erfolgen erscheint Fortbewegung ruckartig
  • Fasermuskelzellen bei Ctenophora (& Bilateria) liegen vollständig (Fast alle Bilateria) oder überwiegend (Ctenophora) in der Matrix → in keinem Fall ist ein epithelialer Anteil vorhanden, Cilium und BAsalstrukturen sind nicht differenziert,aber Diplosom ist vorhanden Aktinfilamente sind über Fokalkontakte mit der Matrix verbunden haben keine apiko-basale Polarität und wurden somit zu apolaren Zellen transformiert durch Reduktion des epithelialen Anteils kann der Anteil an Myofibrillen pro Zelle im Querschnitt erhöht werden → mit geringerem Einsatz von Zellen ist stärkere Kontraktion möglich bei Ctenophoren ist die Einwanderung der Fasermuskelzellen noch unvollständig, da sie direkt ohne dazwischenliegende ECM an die Epidermis grenzen
  • Einheitliches Akrosom & Perforatorium die Spermien der Ctenophora und Bilateria haben nur noch ein akrosomales Vesikel (Akrosom) und nicht mehr eine größere Anzahl → wahrscheinlich ist es zu einer Fusion vieler Vesikel gekommen im Akrosom befinden sich inaktive Phospholipasen, die nach Verschmelzen der VEsikelmembran mit der Spermienmembran ausgeschüttet werden (Akrosomenreaktion) & die Zellmembran des Eies punktuell auflösen an der Basis des Akrosoms liegt globuläres Aktin, das nach der Akrosomenreaktion spontan zu Filamenten polymerisiert→ dadurch entsteht ein dornartiger Fortsatz, der die Öffnung in der Eimembran erweitert und den Durchtritt des Spermienkerns in das Ei erleichtert (die Ansammlung des globulären Aktins wird als Perforatorium beszeichnet)
  • Merkmale der Ctenophora (Rippenquallen) weisen 8 mit Cilienplättchen besetzte Reihen (Rippen) auf → jedes Cilienplättchen besteht aus zahlreichen in Reihe stehenden Axonemata, die von einer gemeinsamen Membran umhüllt werden → es entsteht ein Plättchen, das sich wie ein großes flaches Cilium bewegen lässt die Plättchen bewegen sich insofern koordiniert, als das Schlagwellen über jede Rippe laufen und so kontinuierliche Bewegung im Wasser erlauben → Fortbewegungsweise weicht von dem der Cnidaria- Medusen ab Köper der Ctenophora ist transparent, zwischen Epidermis und dem verzweigten Darmkanal ist eine Matrix ausgebildet, in der die Muskulatur liegt → syncitial und dient nicht der Fortbewegung, sonder der Nahrungsaufnahme und der Aufrechterhaltung des Tonus die meisten haben zwei lange Tentakeln ausgebildet, an denen sich spezialisierte Klebzellen befinden → Tentakel werden durchs Wasser gezogen & mit der Kontraktion wird die anheftende Beute in den Mund gestopft die Mundöffnung ist stark muskularisiert,extrem beweglich und dehnbar (bei manchen Arten weite Mundlappen ausgebildet)  der Darmkanal ist ein blindes, zentrales Rohr von dem acht schmale lange Seitenäste ausgehen, die direkt unter den Reihen von Cilienplättchen liegen & so eine direkte Energieversorgung der ciliären Bewegung garantieren zwischen den Seitenarmen des Darmkanals reifen die Gameten direkt in der Matrix heran 
  • Aufbau von Polyp und Planula Larve zwei Epithelien sind am Aufbau beteiligt: das äußere Ectoderm (Epidermis) bildet die Körperdecke, das innere Entoderm (Gastrodermis) umkleidet den Gastralraum (beide einschichtig) oft zwischen Epithelien eine dünne extrazelluläre Mesoglea die in ihrer Grundsubstanz aus Glykoproteinen und Proteoglykanen besteht in die Kollagen eingelagert ist → verleiht Körper beträchtliche Zugfestigkeit bei hoher Elastizität & Dehnbarkeit
  • Aufbau von Medusen und Anthozoa die Mesoglea ist durch Wassereinlagerung oft sehr voluminös  kann durch Einwandern von Zellen aus dem Ectoderm Charakter des Bindegewebes erlangen  bei vielen findet sich in der Mesoglea epithelähnliches Gewebe, aus dem quergestreifte Muskelzellen und Nervenzellen hervorgehen Epithelzellen von Ectoderm und Entoderm sind basal mit fingerförmigen Fortsätzen in der Mesoglea verankert und apikal durch setptate Junctions miteinander verbunden Gastralraum ist nur selten ein einfacher Sack, meistens ist er ein durch Taschen und Hohlräume kompliziertes System, das als der Verdauung und der Verteilung dienend Gastrovaskularsystem genannt wird Muskelsystem besteht aus lägsparallelen und ringförmig angeordneten Elementen, die für die Kontraktion verantwortlichen glatten Myofibrillen liegen oft in den spindelförmig ausgezogenen Basen der Ectoderm- und Entodermzellen (Epithelmuskelzellen) 
  • Nervensystem bei Medusen besteht aus Sinnesnervenzellen (sensorischen Neuronen), die zwischen den Epithelzellen liegen & mit einem cilienbesetzten Fortsatz die Epitheloberfläche erreichen und aus einem Netzwek von bi- und multipolaren Nervenzellen in der Tiefe des Epithels→ es durchzieht die netzförmigen Zwischenräume die bei den Epithelzellen ausgespart sind  außerdem besitzen Medusen zu Sinnesorganen zusammengefasste Gruppen sensorischer Neuronen: Schweresinnesorgane und Augen findet man bei Medusen, auf Berührung und Vibration ansprechende Mechanorezeptoren auch bei Polypen
  • Verteilung der Nährstoffe im Gastrovaskularsystem erfolgt durch den koordinierten Schlag der Cilien der Gastroderm(muskel)zellen und durch die rythmische Kontraktion und Expansion der Gastrodermkanäle  Ausbildung spezieller Atmungs/Exkretionsorgane erübrigt sich, da die beiden einschichtigen Epithelien direkt bzw über die Mundöffnung mit dem umgebenden Wasser Kontakt haben, wodurch die Versorgung mit Sauerstoff ebenso leicht von statten geht wie die Ausscheidung von CO2 und löslichen stickstoffhaltigen Endpordukten des Stoffwechsels