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Tutorium 12 – Aves & Mammalia Quiz 1) Welche 5 Supergroups kennen Sie?

SAR, Archaeplastida, Excavata, Amoebozoa, Opisthokonta 2) Was sind die Probleme beim Landgang?

Schwerkraft, UV-Strahlung, Gefahr der Austrocknung, Atmung, Sicherung der Nachkommen

3) Um welchen Organismus handelt es sich? Ergänzen Sie die fehlenden Begriffe. • Lanzettfischchen hier nochmal fragen, ob sie auch diese Abbildung hatten, sonst darauf verweisen, dass sie ihre aktuelle Abbildung lernen sollten a) Chorda dorsalis, b) Räderorgan, c) Kiemendarm, d) Hypobranchialrinne, e) Schwanzflosse

4) In welchem Zusammenhang haben Sie das Wort „Columella“ schonmal gehört?

Spindel eines Schneckenhauses Gehörknöchelchen bei Reptilien, Amphibien und Aves

5) Vervollständigen sie die folgende Tabelle.

Deutscher Name Lateinischer Name Einordnung

Weinbergschnecke Helix pompatia Mollusca → Gastropoda→ Pulmonata

Strandkrabbe Carcinus maenas Arthropoda → Crustacea → Malacostraca → Decapoda

Strandseeigel Psammechinus militaris Echinodermata → Echinoidea

Bachplanarie Dugesia gonocephala Plathelminthes → Turbellaria

6) Warum gehören Spinnen nicht zu den Insekten?

- Spinnen haben 2-gliedrigen Körper (Opisthosoma & Prosoma) und 4 Laufbeinpaare - Insekten haben 3-gliedrigen Körper (Caput, Thorax, Abdomen) und 3 Laufbeinpaare

7) Erklären Sie folgende Begriffe und nennen Sie jeweils eine charakteristische Tiergruppe:

Cephalothorax vorderes Körperteil der Crustacea, Verschmelzung von Kopfsegementen (Cephalon) und Brustsegmenten (Thorax)

Coxa Hüfte bei Vertebrata, Hüftglied bei Arachnida, Arthropoda und Insekta Chorda dorsalis Chordata, elastischer Strang aus spezialisierten Zellen zwischen Neuralrohr und Darm, von einer Bindegewebshülle umgeben (Chordascheide) Cerci paarige Körperanhänge Am Abdominalsgegment der Arthropoda Cardia Übergangsregion vom Oesophagus in Magen bei Mammalia

Aves (Vögel) Systematik: - Gehören zusammen mit den Crocodylia zu den Archosauriern - Bilden zusammen mit den Reptilia eine monophyletische Gruppe (Sauropsida) - Ursprung der Vögel zeigt sich an dem Brückentier Archaeopterix, der Merkmale der Reptilien mit denen der Vögel vereint:

- bezahnter Schnabel (Reptilien) - Flügel mit Krallen (Reptilien) - langer Schwanz mit vielen Wirbeln (Reptilien) - tragflächenartige Flügel mit Konturfedern (Vogel)

Apomorphien der Aves: - Federn → umgewandelte Schuppen

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- Hornschnabel → beim „modernen“ Vogel ohne Zähne - Verlust des rechten Aortenbogens - Homoiothermie → aufgrund besserer Herzleistung → hohe Schlagfrequenz - pneumatische Knochen Anpassungen der Vögel an das Leben in der Luft: - Rückbildung der Finger - Spezialisierte Federn → Handschwingen, Armschwingen, Alula - Gewichtsverringerung → Pneumatische Knochen: Knochen sind hohl und die Hohlräume sind, durch die direkte Verbindung mit Nasenhöhlen oder mit Luftsäcken der Lunge, luftgefüllt - Exkretionsprodukt: Harnsäure: muss nicht mit Wasser verdünnt werden, sondern kann so hoch konzentriert ausgeschieden werden → Vögel müssen nicht so viel Flüssigkeit aufnehmen, weil sie bei der Exkretion der Harnsäure nicht so viel verlieren - Verbesserte Herzleistung - Homoiothermie - Spezielles Atmungssystem

→ Ruheatmung (meist nur das hintere Luftsacksystem aktiv): - Von den beiden hinteren Luftsackpaaren wird Luft durch Teil der

Lunge gesaugt und Frischluft gelangt zum Teil auch in die Luftsäcke

- Nach Einatmung befindet sich Mischluft in hinteren Luftsäcken

- Bei Ausatmung wird Mischluft noch einmal durch die Lunge geleitet - → sehr viel effektiveres Ausnutzen des Sauerstoffs in der Atemluft

als bei Säugetieren

- → Vermehrte Atmung (vorderes und hinteres Luftsacksystem aktiv) - Einatmen: In hintere Luftsäcke wird Frischluft durch Teil der

Lunge eingesaugt - Ausatmen: Luft gelangt in Lunge

- Einatmen: Luft gelangt in vordere Luftsäcke

- Ausatmen: Luft durchströmt nicht noch einmal die Lunge, sondern wird direkt in die Luftröhre geleitet

- Aktiver Flug → Fähigkeit, sich mit der Hilfe von Muskelkraft frei im Luftraum fortzubewegen → Prädestiniert Vögel für Wanderungen - Nutzen unterschiedliche ökologische Nischen in unterschiedlichen geographischen Regionen der Erde

Evolution von Kiefergelenk und Gehörapparat Kieferentstehung - Primärer Kiefer entwickelte sich aus 2 paarigen Elementen des Kiemenapparates (Kiemenbögen: Mandibular- und Hyoidbogen) → Aus Mandibularbogen entstehen Oberkiefer („Palatoquadratum“) und Unterkiefer („Mandibulare“), die durch das primäre Kiefergelenk verbunden sind und gegeneinander Schanierbewegungen ausführen können → Aus Hyoidbogen entsteht Zungenbein („Hyomandibulare“), das zur Abstützung des primären Kiefergelenks gegen das Schädeldach dient → Zähne sind dermale Hautgebilde (verknöchertes Integument) aus Schmelz, Dentin und Zement

Kiefergelenke Chondrichthyes: Primäres Kiefergelenk besteht aus - Hinterende des Oberkiefers („Palatoquadratknorpel“) - Hinterende des Unterkiefers („Mandibularknorpel“) Osteichthyes, Amphibia, Reptilia, Aves: Primäres Kiefergelenk besteht aus - „Quadratum“ (Hinterende des Oberkiefers) - „Articulare“ (Hinterende des Unterkiefers) Mammalia: Sekundäres Kiefergelenk besteht aus - „Dentale“ (gehört zum Unterkiefer) - „Squamosum“ (gehört zum Schädeldach)

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→ Grund: Der Kiefer-Apparat ist direkt am Schädel befestigt (Autostylie), wodurch das bei den Fischen als „Kieferstiel“ dienende Hyomandibulare frei und zum ersten Gehörknöchelchen (Columella der Amphibien) werden konnte Primäres Kiefergelenk wurde zu Gehörknöchelchen

Gehörknöchelchen (Im Mittelohr) Osteichthyes: Keine Gehörknöchelchen, Hyomandibulare (Zungenbein) verbindet Quadratum mit dem Schädeldach Amphibia, Reptilia, Aves: Quadratum direkt mit dem Schädeldach verwachsen → Hyomandibulare wird zu Columella Mammalia: - Columella wird zu „Stapes“ (Steigbügel) - Aus Articulare geht „Malleus“ (Hammer) hervor - Aus Quadratum geht „Incus“ (Ambos) hervor

Mammalia (Säugetiere) - Haben sich vor 50 Mio. Jahren ausgebreitet Apomorphien der Säuger: - 3 Gehörknöchelchen→ Incus, Malleus, Stapes - Sekundäres Kiefergelenk → Dentale, Squamosum → Anpassung an Zerkleinern der Nahrung → Bewegung nach rechts, links, oben und unten möglich - Echte Haare → Ekto- und mesodermal gebildet → In 3 versch. Schichten aufgebaut: Markzellen („Medulla“) in der Mitte Um Markzellen herum liegt Schicht verhornter Faserzellen („Cortex“) → enthält Farbpigmente und bestimmt über Festigkeit und Elastizität Um Cortex herum liegt Cuticula → in der haut eng mit sensiblen Nerven und Sinneskörpern assoziiert → besonders lange Haare dienen als Sinnesorgane („Sinushaare“) → manche Säugetiere sind sekundär haarlos - Milchdrüsen („Mammae“) → spezielle exokrine Hautdrüsen die Milch produzieren → Als Milchleiste in beiden Geschlechtern angelegt, entwickelt sich aber nur bei weiblichem Geschlecht - Zwerchfell → Leibeshöhle wird durch das Zwerchfell in Thorax (Herz, Lunge) und Abdomen (Magen, Darm, Urogenitalorgane) geteilt - Vierkammeriges Herz mit nur einer (der linken) Hauptschlagader („Aorta“) → rechter & linker Vorhof → rechte & linke Kammer - Bronchoalveolarlungen - Sekundärer Gaumen - Ekto- und mesodermale Zahnbildung - Heterodontes Gebiss → Gliederung in Incisivi (Schneidezähne), Canini (Eckzähne/Reißzähne), Praemolare (vordere Backenzähne), Molare (Backenzähne) → Es gibt Ausnahmen: Sekundäre Homodontie,Sekundäre Adontie Einmaliger Zahnwechsel → Milchzähne und bleibende Zähne - kernlose Erythrozyten Weitere Merkmale der Säugetiere: - Embryonalhüllen vorhanden - Homoithermie - Tendenz zur Verlängerung der Extremitäten - Höchste Sinnes- und Gehirnleistungen - Eroberung aller Lebensräume (inkl. Rückwanderung ins Meer) Systematik der Mammalia: Man unterscheidet 3 Gruppen:

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- Monotremata (Kloakentiere) → Gehören zur Abstammungslinie der Prototheria - Marsupialia (Beuteltiere) → Gehören zur Abstammungslinie der Metatheria - Placentalia (Plazenta-Tiere) → Gehören zur Abstammungslinie der Eutheria

Monotremata (Prototheria): - „Kloake“ → Harn- und Geschlechtswege haben zusammen mit dem Enddarm einen gemeinsamen Ausführgang Theria - Giftsporne → Tragen auf Innenseite der hinteren Fußgelenke einen hohlen Hornstachel, der auf einem eigenen Spornknochen sitzt → steht in Verbindung mit Oberschenkeldrüse, die ein Gift absondert - Besitzen keine Zitzen, sondern „Milchfeld“ → besteht aus 150 Milchdrüsen im Brustbereich - Eierlegend („Oviparie“) - Körpertemperatur wird durch Umgebung stark beeinflusst → schwankt zwischen 28°C und 35°C - Tiere in kühleren Gebieten halten Winterschlaf → Dann fällt Körpertemperatur auf Umgebungstemperatur ab - Trotz dieser eingeschränkten Thermoregulation gelten sie als „warmblütig“ homoiotherm - Geschlechtschromosomen → Weibchen: 10 X-Chromosome, Männchen: 5 X- und 5 Y-Chromosome - Vertreter: Schnabeltier, Ameisenigel

Marsupialia (Metatheria): - Keine Plazenta → Grund: Sie haben keinen Trophobasten → Damit Immunsystem der Mutter den Embryo nicht angreift, wird er nach 8 - 42 Tagen Tragezeit klein und larvenhaft geboren → Folge: Embryonalentwicklung wird im mütterlichen Beutel („Marsupium“) fortgesetzt und beendet - Besitzen Zitzen → 2 - 25 Zitzen, die in einem gut und vollständig entwickelten Beutel, nur in einer Hautfalte oder ohne Schutz (Art ohne Beutel) sind - Am Schambein ist bei beiden Geschlechtern, auch bei beutellosen Arten, ein Paar Beutelknochen vorhanden - Sinnesorgane → Nase ist wichtigstes Sinnesorgan → Gehör ist gut entwickelt → Tastsinn ist wichtig (Tasthaare) - Zweischeidiges weibliches Geschlechtsorgan - Getrennte Urogenital- und Analöffnung - Vertreter (Beispiele): Opossum, Känguruh, Koala

Placentalia (Eutheria): - Besitzen Trophoblast → Daraus entwickelt sich eine echte Chorion- Allantoisplacenta (immunologische Barriere zwischen Keim und Mutter) → Lange intrauterine Entwicklung möglich - Es gibt Unterschiede in der Tragzeit: - prim. Nesthocker : Kurze Tragzeit, Großer Wurf, Intensive Brutpflege, Bsp.: Insektivoren, Nager, Raubtiere - sek. Nestflüchter: Lange Tragzeit, Kleiner Wurf ausgereifter Jungtiere, Enge - Mutter-Säuglingsbindung, Bsp.: Huftiere, Wale, Affen - sek. Nesthocker: Gesteigerte Gehirnentwicklung, Hohes Pflegebedürfnis in Kleinkindperiode, Bsp.: Mensch - Viviparie - Besitzen Milchdrüsen mit Zitzen - Getrennte Urogenital- und Analöffnung - Einscheidige weibliche Geschlechtsorgane - Unter anderem anhand des Gebisses erkennt man die versch. Untergruppen: (1) Insektivora (Insektenfresser) (2) Rodentia (Nagetiere)

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- Artenreichste Ordnung innerhalb der Säuger (42% aller Säugetierspezies) - Nagezähne sind wurzellos und wachsen ein Leben lang - Dazu gehört auch Mus musculus (Hausmaus) & Rattus norvegicus (Wanderratte) → Aufbau sollte man unbedingt auswendig lernen! (3) Lagomorpha (Hasen) - Duplizidentie → Stiftzähne sitzen hinter den Schneidezähnen als Stütze - Schneidezähne sind wurzellos und wachsen ununterbrochen - Eckzähne fehlen (4) Carnivora (Raubtiere) - Raubtiergebiss: Schneidezähne zum Abnagen der Knochen Fangzähne zum Festhalten der Beute; Backenzähne zum Zerreißen, Schneiden und Zerkauen (5) Primaten Abbildungen

Columella

Quadratum Articulare

Hyomandibulare

Quadratum Articulare

Stapes

Incus Malleus

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Nachtrag Cuticula Nematoden