Struktur und Funktion der Tiere_V12_Fische

• Schädel aus geschlossenen cranialen Teilen
• Wirbel und Rippenbögen werden ausgebildet

Keinen Kiefer > Filtrierer

• Aufsaugen der Nahrung vom Meeresboden

• Filtrieren mit Kiemendarm

• Endoskelett und Schädel knorpelig

• Chorda bleibt erhalten

• unpaare Rücken- und Afterflosse

Entwickeltes Gehirn

• paarige Sinnesorgane am Kopf

• keine Schuppen

• Schleimbildung zur Verteidigung

• Kopf kaum von Rumpf abgesetzt

• Augen stark reduziert, nicht sichtbar

• 3 Paar Tentakeln und 2 Lippententakeln am Mund

• mehrschichtige Epidermis mit

intraepithalen Schleimzellen und

Schleimdrüsen

• oft Aasfresser

500 Mio. Jahre alt

• anadrom (nur zum Laichen in Süßwasser)

• Flossensaum an Rücken und Schwanz

• große Augen

• auf jeder Seite 7 Branchialporen (Kiemenöffnungen)

• unpaare Nasenöffnung

• Raspelapparat

• Saugscheibe mit Hornzähnen

Unpaare Rücken- und

Afterflossen wie bei Agnatha

Paarige Brust- und Bauchflossen

• Gelenkige Verbindung Becken, Schulter

• Entwicklung bezahnter Kiefer

• Zahnbildung aus Schuppen

• Effizientere Ernährung: Zerkauen

• Gehirn dreigliedrig

• Aus Neuralrohr bildet sich ein Spinalnerv pro Muskelsegment

Vorder-, Hinterbeine

• Prosencephalon
• Mesencephalon
• Rhombencephalon

• Hornhaut, Augenmuskulatur, Akkommodation,
• Nasenlöcher
• Gleichgewichtsinn
• Seitenlinienorgan („Ferntastsinn“)
• Magen als Speicherorgan
• Darmanhangsdrüsen entstehen ( Pankreas, Leber) ausEndoderm
• Kloake

Mandibularbogen wird zu:

• Palatoquadratum (oberer Teil)
• Mandibulare (unterer Teil)

Hyalbogen wird zu:

• Hyale
• Hypmandibulare

Keine direkte Aufhängung am Neurocranium

> schwaches Gelenk kann nur auf und zu

• Skelett aus Knorpel; kann verkalken, wird aber NIE Knochen
• Schädel aus Neuro- & Viscerocranium
• Flossen: (paarige) ungegliederte Extremitäten
• Paarige Brust- & Bauchflosse, unpaare Rückenflosse
• Placoidschuppen (Hautzähne: homolog zu Zähnen derWirbeltiere!) sind "Knochen-artig"-
• Keine Schwimmblase
• Mund- & Nasenöffnung ventral
• Medialer Teil der Beckenflosse Kopulationsorgan (Klasper)

• Plakoidschuppen bilden geschlossenes Exoskelett

• Zähne wachsen zeitlebens nach

• Wirbelkörper grenzen eng aneinander, oft verkalkt

• Elektrisches Organ (Elektroplax) aus umgewandelten Muskelzellen der Brustflossen (Elektrocyten)
• Beutefang durch hohe elektrische Entladung
• Jede Zelle des Elektroplax wird von Neuron innerviert
• Ausschüttung von Acetylcholin führt zur Erregung zahlreicher Elektroplax-Zellen durch Einstrom von Kationen (Depolarisation)

• Strahlenflosser (Actinopterygii) > die meisten Fischarten
• Quastenflosser
• Lungenfische (Dipnoi)

• Brust- und Bauchflossen von Knochenstrahlen gestützt
• Kiemen in Kiemenhöhle mit Kiemendeckel
• Erzeugung eines Wasserstromes durch Saugbewegung des Kiemendeckels & Druckbewegung des Mundhöhlenbogens
• Schwimmblase (Osteichthyes) als Tarierwerkzeug

Durch Anpassung der Gasmenge in Schwimmblase

Regulation des Auftriebs zum Schweben

> Verminderung des Wasserdrucks beim

Aufwärtsschwimmen

• Druck auf Körper wird geringer
• Schwimmblase dehnt sich aus
• Druck auf Schwimmblase wenige
• Luft dehnt sich in Schwimmblase aus
• Vergrößerung des Rauminhaltes
• Bei gleichem Gewicht hat Fisch größere Wasserverdrängung

Schallübertragung zum Labyrinth

Frühe Evolution einer gasgefüllten Aussackung des

Vorderdarms

> Unterstützung der Kiemen bei Atmung

> Lebensräume mit wenig Sauerstoff konnten erschlossen werden (limnisch)

> Entwicklung einer Schwimmblase als Tarierorgan

Homolog zur Lunge der Lungenfische und Tetrapoda

Sauerstoff aus Blut über Adern,

die mit Kiemen verbunden sind

• Besitzen Lungen und Kiemen

• Nahezu ausgestorben

• Flachwasserfische: Sümpfe

• Bei Wassermangel Eingraben in Schlamm

• Mögliche Vorfahren der Tetrapoden, die an Land gingen!

• Auftrieb durch Wasser fehlt

• Schwerer Körper muss von Beinen getragen werden

• Atmung von Kiemen auf Lunge

• Kommunikation im Medium "Luft„: neue Schallperzeption

• Evolution der Quadrupedie

> paarige Schwimmflossen werden zu 4 Laufbeinen

• 5 Strahlen an Vorder- und Hinterextremitäten (Pentadactylie:

5-Fingrigkeit)

Beweis: Ichthyostega und Acanthostega Ur-Amphibien

Tiktaalik

• Bildung paariger Beine mit charakteristischen Knochen
• Lockerung des Kontaktes zwischen Schultergürtel und Schädel
• Beckenboden erhält Anschluss an Wirbelsäule
• Schallperzeption
• Atmung
• Herz
• Augendrüsen und Augenlider

Trachea (Luftröhre) und Larynx (Kehlkopf) und Nase

Kiemen nur noch bei Larven, Adulti ohne Kiemen

• Ansatz der Beine zunächst wie die Flossen der Fische lateral am Körper

• Körper ist an Land durch das Endoskelett allein nicht zu halten

> Extremitätengürtel: feste Verbindung zwischen Achsenskelett und strahligen Extremitäten

• drei Spangen im Becken-Schulterbereich

• Dorsale Ausdehnung des Beckengürtels im hint. Rumpfbereich

> endoskelettales Becken bekommt Kontakt zur Wirbelsäule

> Endoskelettaler Gürtel (Knorpelanteile) verwächst mit Exoskelettplatten zum Schultergürtel

> Dieser bildet knöcherne Halbschale, in der der Vorderkörper liegt

> Lockerung des Kontaktes zwischen Schultergürtel und Schädel

Vorher: kinocran , d.h. Beweglichkeit über Gelenk im Schädel, während Schädel und Schultergürtel starr verbunden waren!

Heute: freie Beweglichkeit des Schädels und der

einzelnen Extremitäten bei hoher Stützkraft

•ollständige Trennung der Herzvorkammer durch Septum

in rechtes und linkes Atrium

zur Einfeuchtung der Augenoberfläche und Aufrechterhaltung der Feuchte

• Fische perzipieren Druckwellen des Wassers

• meist 3 Otolithen pro Seite, Statolith (Gehörsteine, Calciumcarbonat) im Innenohr sitzend auf Sinnesfeldern aus spez. Mechanorezeptoren (Haarsinneszellen)

• Lapillus (im Utriculus), Sagitta (im Sacculus), Asteriscus

• Erzeugen von Scherkräften durch Trägheit

• Auslösen von Nervenimpulsen

• Primäres Kiefergelenk - über das Palatoquadratum mit dem Schädel verbunden
• Hyomandibulare (oberer Teil des Hyoidbogens) bei Fischen zur Kieferaufhängung

> Funktionswechsel bei Tetrapoda

Hyomandibulare wird zum ersten Gehörknöchelchen der

Tetrapoden: Stapes (syn. Columella)

Trommelfell (Tympanicum) evtl. aus Kiemendeckel (nicht genau bekannt wird wahrscheinlich mehrfach unabhängig gebildet)

• Teil des Spritzloches bildet Mittelohr

• Hyomandibulare = Stapes (Steigbügel)

• Innere Verbindung zum Darm wird Eustach‘sche Röhre (Tuba auditiva)

• Nase mit Choanen

• Verbindung zwischen Nasenraum und Mundraum: Nasen-Rachengang

• Notwendigkeit einer Trennung von Nahrung und Luft

> Entstehung von Larynx (Kehlkopf) am Eingang der Trachea

> Trachea (Luftröhre) entsteht durch Verlängerung der Verbindung Darm und paarigen Lungen

• nein Lungen sind nicht neu!

• Nur der Verzicht der Kiemen ist neu!

> Kiemen nur noch bei Larven, Adulti ohne Kiemen

• Flösselhecht hat beides, Dipnoi auch

• vollständige Trennung der Herzvorkammer durch Septum

in rechtes und linkes Atrium

• Aortenbögen der Tetrapoda lassen sich mit den

Kiemenbögen der „Fische“ homologisieren

• Der Ventrikel ist nicht unterteilt (Mischblut)

• Erst bei Vögeln und Säugern 2 Hauptkammern!

• Noch kein ausreichender Austrocknungsschutz

• Eier ohne Schale und Embryonalhülle (Anamnia)

• Entwicklung an Wasser bzw. feuchte Habitate gebunden

• Ursprünglich äußere Besamung (Ausnahme: Blindwühlen)

• Kaulquappen (Larven)

• Spezifischer Zahnbau (zweigeteilte Zähne)
• Nur 4 Finger an der Vorderextremität

• Schwanzlurche (Urodela; Caudata)
• Froschlurche (Anura)
• Blindwühlen (Gymnophonia)

• 2 Gliedmaßenpaare

(Rückbildung möglich; Schleichen)

• Hand 4-fingrig

• Fuß 5-zehig

• Schädel flach

• Knochenbau reduziert (sekundär)

> manche Lurche keine Rippen!

• Zähne klein, keine Wurzeln, ständige Erneuerung

• Haut verschieden, Unterhaut oft mit Giftdrüsen

• 0-10 Tage Entwicklung von Eizelle zu ca. 1 cm langer Kaulquappe im Eiballen, Kopf- und Schwanzbildung

• 6 Kiemenbüschel erkennbar

• 10-20 Verlassen der Eiballen

• 30-40 2 cm lang, vorwiegender Aufenthalt in tiefem Wasser

• 50-60 3 cm lang, Hinterbeine wachsen aus

• 70-80 3,4-4,5 cm, Vorderbeine wachsen, Schwanz: volle Länge

• 90-110 Metamorphose

innerhalb weniger Stunden:

• Rückbildung des Schwanzes,
• Umstellung von Kiemenatmung auf Lungenatmung
• Umstellung von herbivor auf carnivor
• Jungfrosch ca 1 cm groß, lebt nun an Land

1. und 2. Winter Überwinterung in Nähe

des Laichgewässers an Land

3. Winter am Grunde von Gewässern, meist in

Gruppen von mehreren Fröschen