VL 11: Deuterostomia - Chordata - Craniota Flashcards

1
Q

Craniota

A

Schädeltiere

allen Wirbeltierren gemein ist ein verknöcherter oder knorpeliger Schädel; nicht alle Craniota (Schädeltiere) verfügen über eine Wirbelsäule (z.B. Rundmäuler haben Chorda dorsalis) –> die Bezeichnung Vertebrta (Wirbeltiere) wäre zu eng gefasst

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2
Q

Craniota Apomorphien

A
  • Gliederung in Kopf-Rumpf-Schwanz
  • Schädel aus 3 verschiedenen Teilen: Neurocranium (Hirnschädel, Sinnesorgane), Viscerocranium (Gesichtsschäel, Kiefer und Zungenapparat), Dermatocranium –> Hautknochen –> Schädeldach/Gaumendach/Mundrand –> Zähne
  • mehrschichtige Epidermis (nicht alle Zellen mit Basallamina verbunden)
  • Skelett auss Knorpel u./o. Knochen
  • Chorda embryonal vorhnden, adult meist durch Wirbelsäule verdrängt
  • Schädelbildung um mehrteiliges Gehirn mit paarigen Kopfsinnesorganen
  • Hypophyse (Hirnanhangsdrüse) koppelt Nerven- und Hormonsystem
  • Neuralleiste aus pluripotenten Zellen, als neuartige Materialquelle (4. Keimblatt) für Bindegewebe und Skelett (liefert große Teile des Schädel- und Branchialskeletts, Odontoblasten für die Dentinbildung der Zähne, Kopf- und Spinalganglien, Pigmentzeellen der Haut
    *
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3
Q

Apomorphien Cranioten

A
  • Herz zwischen Sinus Venosus und Truncus Venosus mit 2 Kammern
  • Mehrschichtige Epidermis bis die Basallamina kommt
  • Knorpel und Knochenskelett
  • Linsenaugen (Seitenaugen)
  • Labrinth im Ohr (erkennen können wie wir uns bewegen, ursprünglich 2 später 3 Bögen)
  • Seitenliniensystem, nimmt Strömungen wahr (im Wasser, Neuromasten, die abgeknickt werden bei Fischen und Kaulqquaappen
  • 5-teiliges Gehirn, 5 Blasen des Neuralrohrs
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4
Q

Craniota Einteilung

A
  • traditionelle Einteilung in kieferlose und kiefertragende Cranioten ist umstritten
  • Gnathostomata klar als monophyletische Einheit gekennzeichnet
  • stellen die wenigen rezenten Agnatha und ihre zahlreichen fossilen Stammlinienformen evolutive Schritte zu denGnathostomata dar
  • Pisces: paraphyletische Gruppierung da gemeinsamer Vofahrt mit allen Wirbeltierren
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5
Q

“Agnatha”

A
  • ursprüngliche Gruppen, paraaphyletisch
  • Taxon nicht mehr verwendet
  • heute bis auf Neunaugen und Schleimaale ausgestorben
  • besitzen keinen Kiefer, aber einen Schädel
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6
Q

Agnatha (Kieferlose) - Reizaufnahme/verarbeitung, Sinnesorgane

A
  • typische Vertebratenaugen
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7
Q

Agnatha - Nahrungsaufnahme/-verarbeitung

A
  • kranke oder tote Fische
  • parasitäre Neunaugen
  • heften sich an Fische an
  • raspeln mit Zähnen Haut ab
  • saugen Körperflüssigkeiten und Gewebe
  • lassen nach Sättigung los
  • Fische verbleibt große Wunde
  • partiell tödlich
  • nichtparasitäre Arten
  • fressen als Adulti nicht
  • sterben nach Fortpflanzung
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8
Q

Agnatha - Reproduktion, Entwicklung

A
  • Schleimaale: einphasiger ebenszyklus
  • Zwitter
  • bei denn sich unpaare Gonaden
  • erst männlich, dann Weiblich
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9
Q

Agnatha - Stützfunktion, Körperorganisation

A
  • nackter aalähnlicher Körper
  • ohne Außenskelett
  • paarige Flossen
  • knorpeliges Endoskelett
  • können Körper sogar verknoten
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10
Q

Agnatha - Formen

A
  • Schleimaale
  • Neunaugen
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11
Q

Cyclostomata (Rundmäuler)

A
  • Monophylum nach molekular-genomischen Untersuchungen
  • umfasst die Taxa: Myxinoida (Schleimaale) und Petromyzontida (Neunaugen)
  • kieferlos
  • Zungenapparat im Mundboden (Hornzähne und Raspelzunge)
  • bandförmiges Rückenmark
  • Kiemengänge zu Kiementaschen erweitert
  • unpaarer Nasen-Hypophysengang
  • Gehirn mit 10 Hirnnerven
  • keine Knochen, keine Schuppen, keine paarigen Extremitäten (flossen), Chorda dorsalis (als Axialskelett)
  • unpaare Gonaden
  • somatischen Rumpfmuskulatur beider Taxa fehlt ein Septum horizontale
  • Kiemenfilamente entsthen aus Entoderm, nicht aus Ektoderm
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12
Q

Unterschiede Craniota und Vertebrata

A

Craniota/Vertebrata vermutlich im Süßwasser entstanden [vgl. Larvenentwicklung der Neunaugen –> Ammocoetes-Larve der Neunaugen ähnelt dem Lanzettfischchen (hemisessile Strudler)]

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13
Q

Gnathostomata

A
  • Kiefermäuler
  • Überklasse innerhalb des Unterstamms der Wirbeltiere
  • alle heute lebenden (rezenten) Wirbeltiere
    • Knorpel- und Knochenfische
    • Amphibien
    • Reptilien
    • Vögel
    • Säugetiere
  • 99,8 Prozent aller Wirbeltiere
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14
Q

Gnathostomata Apomorphien

A
  • Hyostylie
  • Maul bei Fischen wird locker aufgehängt, deshalb beißen schwierig
  • Neurocranium - Hirnschädel
    • entsteht aus Knorpelspangen
    • liegt im Bereich der Hypophyse und Chorda
  • Viscerocranium - Knorpelelemente
    • stabilisieren Kiefer
  • Dermatocranium - Hautknochen
    • relativ ursprünglich
    • Schädeldach
    • teilweise auch Gaumendach
  • Mandibularbogen Hyoidbogen
  • Spiraculum, Differenzierung der Kiemenbögen
  • paarige Bauch und Brustflossen daraus entwickeln sich Füße beine Extremitäten der Wireltiere
  • 2 Hauptgruppen: Chondrichthyes und Osteognathosoma (Knorpelfische)
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15
Q

Hypothetische Kieferevolution

A
  • klassisches Modell
  • alternative Hypothese
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16
Q

Kieferevolution - klassisches Modell

A
  • Ober- und Unterkiefer aus einem Kiemen- (Visceral-)bogen hervorgegangen
  • aus stützenden Skelettelementen zwischen zwei Kiementaschen
  • unklar welcher der Bögen der hypothetischen Vorfahren zum Mandibularbogen
  • angenommen, dass es sich um den 3. Bogen handelte und 2 davor liegende prämandibuläre Bögen reduziert wurden
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17
Q

Kieferevolution - alternative Hypothese

A
  • Kiefer homolog zu Knorpeleinheiten im Velum von Neunaugenlarven (Ammocoeteslarven)
  • Der Verlust prämandibulärer Visceralbögen wäre damit keine Voraussetzung für Entstehung der Kiefer
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18
Q

Knochenbildung (Ossifikation)

A
  • enchondrale
  • perichondrale
19
Q

enchondrale Knochenbildung

A
  • Verknöcherung von innen her
  • in das Knorpelgewebe wachsen Blutgefäße (begleitet von Mesenchymzellen) ein
  • indirekte Ossifikation –> Ersatzknochen
  • bei Osteognathostomata zusätzlich zu perichondral
20
Q

perichondrale Knochenbildung

A
  • Verknöcherungen von außen
  • Osteoblasten sondern sich von der Knorpelhaut ab –> Knochenmanschette –> Dickenwachstum
  • indirekte Ossifikation –> Ersatzknochen bei Chondrichthyes
21
Q

Gnathostomata - Chondrichthyes (Knorpelfische)

A
  • 4% aller Fischarten
  • knorpeliges Endoskelett, kann äußerlich verkalken
  • Reduktion des Dermalskelettes auf Placoidschuppen (Dentin homolog den Zähnen)
  • Pterygopidien (Klasper): Umbau der männlichen Bauchflossen zu Kopulationsapparat für innere Befruchtung
  • Integrument bildet Placoidschuppen aus
  • Kopf nur mit Neurocranium und Viscerocranium, kein Dermatocranium
  • Mund- und Nasenöffnung ventral
  • ohne Schwimmblase
  • Endolymphgang zeitlebens mit Epidermis verbunden
  • Spiraculum: zum Spritzloch umgewandelte Kiemenöffnung
  • Lorenzinische Ampullen: Elektrorezeptorische Sinnesorgane der Chondrichthyes
  • Holocephali (Chimären, Seekatzen):
    • Oberkiefer ist mit Schädel verwachsen (Palatoquadratum mit Neurocranium [Holostylie]);
    • häutiger Kiemendechel;
    • Stachel und Tentaculum
    • Placoidschuppen auf wenige Bereiche reduziert
  • Neoelachii (rezente “Haiie” und Rochen)
    • Zahnleiste mit permanentem Zahnersatz
    • Revolvergebiss
22
Q

Chondrichthyes - Reizaufnahme, Sinneswahrnehmung

A
  • Hautzähne
  • Gehirn mit mächtigen Riechlappen (Makrosmaten)
23
Q

Chondrichthyes - Nahrungsaufnahme

A
  • carnivore Ernährung
24
Q

Chondrichthyes - Reproduktion/Entwicklung

A
  • hochspezialisierte Fortpflanzung
  • Entweder große dotterreiche, von Hornschale umgebene Eier (ovipar)
  • oder lebendgebärend (ovovivipar = Schlüpfen dere Jungfische inenrhalb des Uterus)
  • oder vivipar (Embryonen entwickeln sich an einer Placenta
  • innere Besaamung
25
Q

Chondrichthyes - Wasserhaushalt/Exkretion, Blutkreislauf

A
  • Schlunddarm wird meist von 5 Kiemenspalten durchbrochen
  • Mitteldarm nicht unterteilt
  • zur Vergrößerung der inneneren Oberfläche mit einer Spiralfalte versehen
26
Q

Chondichthyes - Stützapparat und Fortbewegung, Körperorganisation

A
  • Knorpel statt Knochen
27
Q

Chondrichthyes - Formen

A
  • Haie
  • Rochen
  • Seekatzen
28
Q

Osteognathostomata (Knochenkiefermünder)

A
  • früher Begriff “Osteichthyes” (Knochenfische) verwendet –> paraphyletisch
  • fischartigen Wirbeltiere mit Knochenskelett
  • Endoskelett aus Ersatzknochen und Deckknochen (Elemente des Schädels, der zahntragenden Kieferränder und des Schultergürtels)
  • Kiemenddeckelapparat
  • Trennung von vorderen und hinteren Nasenöffnungen
  • lungenähnliche Ausstülpungen aus Vorderdarm (später zu Schwimmblase)
  • äußeere Larvenkiemen
  • Lepidotrichia (knöcherne Flossenstrahlen)
  • bestimmte Anordnungsmuster großflächiger, eindeutig homologisierbarer Schädeldeckknochen
  • enthält 2 Großgruppen
    • Actinopterygii (Strahlflosser)
    • Sarcopterygii (Fleischflosser)
29
Q

Ostheognathostomata - Actinopterygii (Strahlflosser)

A
  • einige ursprüngliche Merkmale des Gefäßsystems beibehalten
  • knöchernes Exo- und Endoskelett
  • primär rhomboide Ganoidschuppen
  • Flossen gestützt durch strahlenförmig angeordnete Lepidotrichia
  • Muskeln und Skelett der Flossen in Rumpfwand einbezogen
  • kein Lympfgefäßsystem
  • Zähne mit Acrodinkapppe
  • Schwimmblase
  • telencaphhalon ensteht durch Eversion
  • äußere Befruchtung
  • Eier mit Micropyle
  • hier gehören:
    • Flösselhecht
    • Flösselaale (Clastidia)
    • Störe (Chondrostei)
    • Knochenhechte (Ginglymodi)
    • Kahlhechte (Halecomorphi)
    • Knochenfische (Teleosti)
30
Q

Actinopterygii (Strahlenflosser) - Reizaufnahme/-verarbeitung, Sinnesorgane

A
  • nackte Haut mit Schleimdrüsen
31
Q

Actinopterygii - Reproduktion/Entwicklung

A
  • Geschlechtsumwandlung
32
Q

Actinopterygii - Wasserhaushalt, Exkretion, Blutkreislauf

A
  • Herz wird nur von Desoxy-Blut durchströmt
  • 1 Vorhof, 1 Hauptkammer
  • Arterienbögen entsprechen Branchialbögen
  • vom Darm abgeleitete Schwimmblase (aus paarigen Lungen entstanden)
33
Q

Actinopterygii - Stützfunktion, Fortbewegung

A
  • vorwiegend verknöchertes Skelett
  • mit Schädel
  • Wirbelsäule
  • Rippen und freue Gräten
  • Hautknochenpanzer (Ganoidschuppen)
  • keine paarigen Körperanhänge
34
Q

Actinopterygii - Formen

A

Knochenfische

35
Q

Knochenfische i.e.S. (Teleostei)

A
  • große Arten- u. Formenvielfalt
  • monophyletische Gruppe
  • bewegliche Prämaxillare
  • Elasmoidschuppen
  • Bulbus arteriosus
  • Besonderheiten im Schwanzflossenskelett (z.B. Uroneuralia)
  • 5 Kiemenbögen
  • Atmungsorgane generell Kiemen
  • Epidermis bildet Schuppen
  • Vorhandensein von epineuralen und epipleuralen Gräten
  • Fehlen des Spiraculums (Spritzloch)
  • meist äußere Befruchtung, kleine Eier, z.T. Larvenstadium
  • marin, limnisch
  • Sinnesleistungen: Elektrorezeptroen (el. Fische), Chemorezeptoren (an Barteln), Leuchtorgane
  • Beispiele
    • Esociformes (Hecht)
    • Anguillidae (echte Aale)
    • Muraenidae (Muränen)
    • Salmonidae (Lachse)
36
Q

Teleostei Apomorphien

A
  • Erasmoidschuppen
  • Beweglicher Knochen am Mundrand (Prämaxillare)
  • zweikammeriges Herz
  • Bulbus Arteriosus
  • Besonderheit im Schwanzflossenskelett
37
Q

Teleostei Sinnesleistungen

A
  • Elektrorezeptoren (el. Fische)
  • Chemorezeptoren (an Barteln)
  • Leuchtorgane
38
Q

Ostheognathostomata - Sarcopterygii (Fleischflosser)

A
  • monobasale paarige Flossen (fleischige Flossenbasis, Skelett mit Mittelachse und Seitenstrahlen weit in Flosse vorgezogen)
  • Vena pulmonalis (Lungenkreislauf)
  • Cosminschuppen
  • Spritzloch geschlossen
  • echter Schmelz auf Zähnen und Knochen (oberste Lage des Cosmins)
  • Porenkanalsystem
  • näher mit den Tetrapoda verwandt
  • nur Reliktgruppen übrig (viele fossile Arten), aber Tetrapoden (Landwirbeltiere) gehören dazu
  • noch 3 rezente Taxa vorhanden
    • Dipnoi (Lungenfische)
    • Actinistia (Quastenflosser)
    • Tetrapoda (Landwirbeltiere)
39
Q

Innere Systematik der Craniota

A
40
Q

[1] Craniota (Grundmuster)

A
  • Körpergliederung
    • Kopf
    • Rumppf
    • Schwanz
  • 4-teiliges Herz
  • unpaare Flossen
  • 3-teiliger Schädel
41
Q

[2] Gnathostomata (Grundmuster)

A
  • Ober- und Unterkiefer mit Zähnen
  • Hyoidbogen
  • 5 Kiemenbögen
  • zwei paarige Extremitäten mit Extremitätengürtel:
    • Brustflossen (Schultergürtel)
    • Bauchflossen /Beckengürtel)
  • Seitenlinienorgan Endoskelett aus Knorpel und perichondralen Knochen
  • Augen mit echter Cornea und Akkomodationsapparat
  • Myelinscheide um Axone dere Nervenzelllen
42
Q

[3] Chondrichthyes

A
  • prismatisch verkalkte Knorpel
  • Placoiid-Schuppen (Hautzähnlchen
  • Kopulationsorgan (Klasper) aus Beckenflosse
43
Q

Welche adaptiven Vorteile hat es, allgemein griß zu sein

A
  • Vorteile im inner- und zwischenartlichen Konkurrenzkampf: Vorteile bei der Konkurrenz um Partner, gegenüber Fressfeinden oder Beute
  • Stoffwechsel: Verhältnis Oberfläche/Volumen wird mit steigender Körpergröße kleiner, physiologisch ökonomischer (Bsp. niedrigere Atem- und Herzschlagfrequenz)
  • innerhalb eines Taxons bedeutet größere Größe mehr Zellen (Zellgröße relativ konstant) –> größere Körpergröße bedeutet damit komplexere Gehirne (mehr Neuronen und Verschaltungen)
  • längere Lebensdauer: Tragdauer und Jugenddauer sind länger; individuelle Lernprozesse sind verlängert