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Biologie (Fach) / Craniota (Lektion)

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• Chordata Apomorphien 1. Chorda dorsalis elastischer Stützstab, unmittelbar dorsal des Darmes. Entstehung aus dem Dach des Urdarms (Archenteron) unter dem Neuralrohr. Bei Vertebrata nur bei Larven, bei Cyclostomata und manchen Fischen zeitlebens erhalten, sonst im Wirbelkörper. 2. Neuralrohr:mit Zentralkanal, vorne ursprünglich offener Neuroporus. 3. Kiemendarm(Pharynx):Vorderdarm von engen Spalten durchbrochen, ventrale Rinne mit Cilien und Drüsenstreifen (Endostyl,Hypobranchialrinne) Schleimnetz, Transport von Nahrungspartikeln in den Oesophagus. Bei Vertebraten Kiementaschen (bei Neunaugen-Larven noch zur Ernährung), ab Bildung eines Kiefers Kiemendarm zur Atmung. Landwirbeltiere: Kiemendarm in Embryonalentwicklung, Funktionswandel der ursprünglichen Kiemenspalten 4. Herz:ventral nahe Kiemendarm. Blut vom Herz nach vorne, in den Kiemen findet der Gasaustausch statt. 5. Ruderschwanz:hinter der Afteröffnung, mit Muskulatur, Chorda und Neuralrohr. 6. Mesodermbildung:enterocoel, mit segmentalen Coelomsäckchen beiderseits des Darmes. 7. Radiärfurchung:wird bald zu einem bilateralsymmetrischen Keim.
• Craniota, Schädeltiere Ausbildung eines Schädels, Kopf mit Gehirn und Sinnesorganen, Schutz durch knorpelig/knöcherne Elemente eines Schädels. (wahrscheinlich evolutive Neubildung, Fernsinnesorgane Nase, Augen mit zugehörigen Gehirnabschnitten) Rumpfwand und Schwanz:Grundlage des Lokomotionsapparates. Rumpf –gleichartig gegliedert mit biege-elastischer Chorda. „Rumpf-Segmentierung“(Somatomerie)
  Gliederung der quergestreiften Muskulatur (Myomerie). Jedes Paar Somatomer (Myomer) wird von einem Spinalnervenpaar des Rückenmarks versorgt. Fortbewegung: zunächst mediane unpaare Flossensäume, Schwanzflosse, später paarige Flossen daraus hand/fuß-tragende paarige Extremitäten. 
• rezente Agnatha, Kieferlose Myxinoida, Schleimaale: agnathe Craniota, blinde Aasfresser marin, isosmotisch Meeresboden bis TiefseeChorda dorsalis, ohne Kiefer, keine Wirbelbildung, keine Flossen, kein Knochengewebe (reduziert?) nacktes Integument, Schleimdrüsen Petromyzontida (Neunaugen, Lampreten: agnathe Craniota & Vertebrata! juvenil: bodenlebende Filtrierer in Süßwasser adult: räuberisch/parasitisch in Süßwasser oder Meer
  Laichwanderungen Chorda dorsalis, teilweise Wirbelbildung (Neuralbögen) unpaare Flossen, Hautpanzer reduziert „nacktes“Integument, Schleimbildung
  sichert osmotische Homoiostase7 Kiementaschen Augen, Pinealkomplex, unpaare Nasenöffnung, Seitenliniensystem Saugmaul mit muskulöser Zunge und Horn“zähnen“ getrenntgeschlechtlich, Metamorphose! Larve mit erweiterbarem Kiemendarm & Endostyl Adulte mit vom Vorderdarm getrenntem Kiemenbereich (Wassergang
• Gnathostomata Ein Paar gegliederte Kiemenbogenelemente umgewandelt zu beweglichen Kiefern
  Funktionswandel! bewegliche Kiefer
  neue Art der Nahrungsaufnahme, erweitertes Beutespektrum  Wirbelsäule, 2 Extremitätenpaare (aus paarigen ventrolateralen Hautduplikaturen?)
  verbesserte Stabilität & Manövrierfähigkeit, schnelleres Schwimmen Labyrinth mit 3 Bogengängen (zusätzlicher horizontaler Bg)
  verbesserte Orientierung in der Wassersäule
• Chondrichthyes, Knorpelfische überwiegend marin, carnivor (z.T. Top-Prädatoren) Skelett aus Knorpel (abgeleitetes Merkmal!), Knochen nur in Plakoidschuppen, gegliederte Wirbelsäule, heterozerker Schwanz, Neurocranium (Hirnkapsel) & Viscerocranium (Kiemenbögen), Kiemenspalten Kiefer: Palatoquadratum & Mandibulare paarige & unpaare Flossen innere Befruchtung über modifizierte Beckenflossen (Mixopterygien / claspers) ovipar, ovovivipar, vivipar Holocephali (Chimären, Seekatzen)Neoselachii: Galea (echte Haie) Squalea (Stachelhaie, Rochen)
• Osteognathostomata, Knichenfische und Tetrapoda Grundbauplan –einige wichtige Apomorphien & Merkmale mit Folgen: Knochengewebe=größere Festigkeit, Panzer auf Schuppen reduziert=bessere Beweglichkeit, Deckknochenplatten (Dermatocranium) überlagern Hirnkapsel (Neurocranium)=besserer Schutz, zusätzliche zahntragende Kieferelemente (Deckknochen), gelenkige Verbindungen=größere Beweglichkeit von Kiefern und Mundhöhle, knöcherne Flossenstrahlen (Lepidotrichia)=differenzierte Flossenbewegungen Atmung: Spritzloch (Spiraculum, 1. Kiemenspalte) meist reduziert Kiemenhöhle mit Kiemendeckel (Operculum) effizientere Ventilation der Kiemen Lungen (ventrale Aussackungen des Vorderdarms) als akzessorischeAtmungsorgane: besonders in warmen, O2-armen stehenden Gewässern, Evolution im Süßwasser? Hydrostatisches Organ: Schwimmblase als dorsale Aussackung des Vorderdarm
• Osteognathostomatha, rezente Knochenfische Cladistia: Flösselhechte (Polypterus) Chondrostei: Störe (Acipenser) Neopterygii: Ginglymodi: Knochenhechte (Lepisosteus) Halecomorphi: Kahlhechte (Amia) Teleostei: Knochenfische.Saugschnappen:gelenkige Kieferaufhängung, „Wangen“, erweiterbare Mundhöhle
• Sarcopterygii, Fleischflosser Systematik der rezenten Gruppen Dipnoi: Lungenfische Neoceratodus, Australien Lepidosiren, Südamerika Protopterus, AfrikaActinistia: Quastenflosser Latimeria chalumnaeTetrapoda: Landwirbeltiere
• Sarcopterygii, Dipnoi (Lungenfische) heute rein limnisch, Chorda dorsalis bleibt erhalten, Schwanz diphyzerk Flossenskelett:Humerus & Femur! (monobasisches Archipterygium) Lunge:ventrale Aussackung des Vorderdarms, Luft über Mund „geschluckt“ Lungenatmung obligat bei Lepidosirenidae, gelegentlich beim Kiemenatmer Neoceratodus
• Sarcopterygii, Dipnoi (Lungenfische), Actinistia (Quastenflosser) heute rein limnisch, Chorda dorsalis bleibt erhalten, Schwanz diphyzerk Flossenskelett:Humerus & Femur! (monobasisches Archipterygium) Lunge:ventrale Aussackung des Vorderdarms, Luft über Mund „geschluckt“ Lungenatmung obligat bei Lepidosirenidae, gelegentlich beim Kiemenatmer Neoceratodus „lebendes Fossil“: Chorda dorsalis bleibt erhalten, Schwanzflosse symmetrisch Extremitäten: Archipterygium, muskulös „Kreuzgang“ Lunge reduziert (fettgefüllt,Auftrieb?)
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• Tetrapoda, Landwirbeltiere, Änderungen im Bauplan Wirbel gelenkig verbunden, Rippen verstärkt, schützen innere Organe Extremitäten  =tragen KörpergewichtIntegument: Drüsen & (dünne) Hornschicht =VerdunstungsschutzAtmung & Kreislauf: Verbindung Nase –Rachen (Choanen), Lungen, Ventilation (Schluckatmung)Trennung Herzvorkammern (Lungen-& Körperkreislauf)=EffizienzsteigerungExkretion, Osmoregulation: Niere übernimmt Funktionen von Haut & KiemenSinnesorgane: Luft als Medium (Ohr, Auge, Nase)
• Tetrapoda, Landwirbeltiere, Änderungen im Bauplan Wirbel gelenkig verbunden, Rippen verstärkt, schützen innere Organe Extremitäten  =tragen KörpergewichtIntegument: Drüsen & (dünne) Hornschicht =VerdunstungsschutzAtmung & Kreislauf: Verbindung Nase –Rachen (Choanen), Lungen, Ventilation (Schluckatmung)Trennung Herzvorkammern (Lungen-& Körperkreislauf)=EffizienzsteigerungExkretion, Osmoregulation: Niere übernimmt Funktionen von Haut & KiemenSinnesorgane: Luft als Medium (Ohr, Auge, Nase) Übergangsformen
• Tetrapoda, Landwirbeltiere, rezente Gruppen Lissamphibia (einziges rezentes Taxon der „Amphibien“)-Gymnophiona (Apoda): Blindwühlen-Caudata (Urodela): Schwanzlurche-Anura: Froschlurche Amniota
• Lissamphibia, Amphibien limnisch / terrestrisch überwiegend carnivor,Haut permeabel, drüsenreich, schwach verhornt, Skelett vereinfacht, teilweise reduziert & knorpelig 1 Gehörknöchelchen (Columella) Luftatmung über Haut, Mundschleimhaut, Lunge wenig septiert. Schluckatmung, getrennter Lungen-& Körperkreislauf, Herzhälften unvollständig getrennt biphasischer Lebenszyklus: äußere Befruchtung, Eiablage im Wasser, aquatische Larven (Kiemen), Metamorphose, Adulte meist terrestrisch
• Amniota, Bedeutende Änderungen im Bauplan: Entwicklung: Embryonalhüllen,Amnion=Eiablage von Wasser unabhängig!Integument: Hornschicht=trocken, Schuppen, Federn, HaareSkelett und Muskulatur: Hals / Thorax, Extremitäten, Kiefer, Kaumuskulatur=bewegl. Kopf,Lokomotion, ErnährungAtmung: respiratorische Oberfläche stark vergrößert, Ventilation: Saugatmung=effizientere LungenatmungKreislauf: zunehmende Trennung der Ventrikel, reduzierte Pfortadersysteme=effizientere DurchblutungUrogenitalsystem: Metanephros, Ureter, primärer Harnleiter = Samenleiter, innere BefruchtungGehirn: NeopalliumThermoregulation bis Endothermie
• Amniota, Sauropsida rezente Gruppen (Anapsida:) Testudines (= Chelonia): Schildkröten [Anapsida: massiver Schädel ohne Temporalfenster in der Schläfenregion (Diapsida:) Lepidosauria: [Diapsida: zwei Öffnungen in der Wangen-bzw. Schläfenregion] Sphenodontida: Brückenechsen, Squamata: Echsen, Schlangen Archosauria: Crocodilia: Krokodile, Aves: Vögel
• Amniota, Sauropsida rezente Gruppen (Anapsida:) Testudines (= Chelonia): Schildkröten [Anapsida: massiver Schädel ohne Temporalfenster in der Schläfenregion (Diapsida:) Lepidosauria: [Diapsida: zwei Öffnungen in der Wangen-bzw. Schläfenregion] Sphenodontida: Brückenechsen, Squamata: Echsen, Schlangen Archosauria: Crocodilia: Krokodile, Aves: Vögel Lepidosauria Schädel: „Brücke“schließt unteres Schläfenfenster
• Amniota, Aves, Vögel Autapomorphien Flugfähigkeit, hohe Aktivität & EndothermieIntegument: Schuppen, Federn, HornschnabelSkelett und Muskulatur: Vorderextremität als befiederter Flügel, Leichtbau des Skelettes Bipedie Atmung: hocheffizient durch Parabronchien & Luftsacksystem; SyrinxKreislauf: Lungen-/ Körperkreislauf getrennt, nur 1 (rechte) AortaVerdauung: getrennte Mägen für chemische & mechanische AufbereitungSinnesorgane: optischer & akustischer Sinn, Magnetfeldwahrnehmungkomplexes Verhalten (Fortpflanzung, Brutpflege, Wanderungen
• Amniota, Mammalia, Säugetiere, Autapomorphien
  hohe Aktivität & Endothermie -gesteigerte Intelligenz -intensive Brutpflege -komplexes VerhaltenIntegument: Haare, HautdrüsenOhrmuschel, sek. Kiefergelenk, 3 Gehörknöchelchen, Gebiß, Facialismuskulatur, sek. Gaumen, Epiglottis, Broncho-Alveolarlunge, Diaphragma, kernlose Erythrocyten,Lungen-/ Körperkreislauf getrennt, nur 1 (linke) Aorta, reduziertes Nieren-Pfortadersystemeffiz. Ultrafiltration, Rückresorption, Henlesche SchleifePlacentaNeencephalisation (Neocortex)
• Craniota: Organsysteme Integument: Haut & Sonderbildungen, DrüsenBewegungsapparat: Skelett & MuskulaturAtmung: Kiemen, Lungen, VentilationsmechanismenKreislauf: Herz, Arterien, Venen, PfortadersystemeVerdauung: Magen-/Darmtrakt & VerdauungsdrüsenUrogenitalsystem: Niere, Gonaden & AbleitungswegeNervensystem & Sinnesorgane: ZNS & Peripherie
• Craniota: Integument Haut als GrenzschichtSchutz vor mechanischen, pathogenen, thermischen, chemischen Einflüssen Träger von Sinnesorganen Drüsen (Schleim, Gift, Duft, Schweiß, Milch, Talg, Öl) Sonderbildungen als Schutz, Werkzeug, Waffe (Schuppen, Federn, Haare, Schwimm-/Flughäute, Hörner, Hufe, Krallen, Zähne) Pigmente: Schutz vor kurzwelliger Strahlung Chromatophoren: Farben als Tarnung oder Signal, Farbwechsel
  Gliederung in: mehrschichtige Epidermis, Corium und Subcutis
• Craniota, Integument, Gliederung mehrschichtige Epidermis Keratin (hornige Teile von Schuppen, Federn, Haaren, etc.) Schmelz (Schuppen, Zähne) Drüsen(zellen) Sinneszellen Corium Deckknochen (Hautpanzer) Dentin (Zähne, Schuppen: Plakoid-, Ganoid-) Knochenschuppen (Elasmoid-) Subcutis Fettgewebe
• Craniota, Integument, Schuppen ursprünglicher Schuppentyp Cosmoidschuppen davon abgeleitet Ganoidschuppen aus basalem Knochen & Dentin, mit Schmelzschicht aus Ganoin überzogen Elasmoidschuppendurch Reduktion von Dentin und Ganoin entstanden Chondrichthyes: Plakoidschuppen & Zähne: Bildungen von Epidermis & Corium Basalplatte: Knochen Zahn: Dentin, Schmelzschicht (epidermal)
• Craniota Integument bei Lissamphibia und Sauropsida Lissamphibia: Osmoregulation & Atmung
  permeabel für Wasser, Gase, IonenStratum corneum: dünn, Häutung; Chromatophoren: Melanin, Purin, Schleimdrüsen, Giftdrüsen, Vaskularisierung. Lymphsack-System Sauropsida: Epidermis verhornt, trocken Schuppen, Federn (Homologie ?) Panzer: durch Deckknochen unterlegt
• Craniota Integument bei Lissamphibia und Sauropsida Lissamphibia: Osmoregulation & Atmung
  permeabel für Wasser, Gase, IonenStratum corneum (hornzellschicht) dünn, Häutung; Chromatophoren: Melanin, Purin, Schleimdrüsen, Giftdrüsen, Vaskularisierung. Lymphsack-System Sauropsida: Epidermis verhornt, trocken Schuppen, Federn (Homologie ?) Panzer: durch Deckknochen unterlegt
• Craniota, Integument, Federkleid Thermoregulation Flugapparat Schutz Sinnesorgan Signalwirkung
• Craniota, Integument, Mammalia Schutz: Hornschicht, Sonderbildungen Wasserabstoßung: Talgdrüsen (holokrin) Thermoregulation: Schweißdrüsen, Wollhaare Kommunikation: Duftdrüsen Brutpflege: Milchdrüsen Sinnesorgane Nahrungsaufnahme
• Craniota, Skelett, Übersicht Endoskelett( = Ersatzknochen, enchondrale Ossifikation): Skelett des Stammes (Wirbel, Rippen, Neurocranium= Gehirnkapsel) Visceralskelett (Kiemenapparat und Kiefer) Skelett der Körperanhänge (Extremitätengürtel & Extremitäten) Skelettstrahlen der Fischflossen (Flossen-Radien)  Dermalskelett( = Exoskelett, desmale Ossifikation): Dermatocranium (Deckknochen des Schädels) Deckknochen des Schultergürtels Hautknochenpanzer & Schuppen Dermotrichia (Flossenstrahlen in der freien Fischflosse)
• Craniota, Skelett, Entstehung der Wirbelsäule Arcualia (wirbel): Basidorsale Neuralbogen Interdorsale dorsales Intercalare (=Interneurale) Basiventrale
  Hämalbogen (Intercentrum)Interventrale ventrales Intercalare (Pleurocentrum) Centrum(Wirbelkörper) ersetzt Chorda, Bildung aus: Arcualia = arcozentral Chordascheiden =chordazentral perichordalem Gewebe =autozentral Kombination  Apophysen: Gelenkverbindungen zwischen Wirben oder mit Rippen
• Craniota, Schädel, Bestandteile Neurocranium (Chondrocranium): Knorpel, Ersatzknochen Viscerocranium (= Splanchnocranium): Kieferbildung: Mandibularbogen, Hyoidbogen, KiemenbögenPalatoquadratum (Knorpel) wurde zu Quadratum (Ersatzknochen)Mandibulare (Meckel‘scher Knorpel) wurde zu Articulare (Ersatzknochen)  Dermatocranium: Deckknochen
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