Abwandlungen der Arthropoda gegenüber dem Grundmuster der Articulata

  • Arthropoden haben keine homonome (gleichförmige) Segmentierung, sondern heteronome Gliederung, d.h. Segmente sind gruppenweise zu funktionellen Einheiten (Tagmata) zusammengefasst
  • welche Segmente miteinander zu einem Tagma verschmolzen sind, ist bei unterschiedlichen Gruppen verschieden

Argumente, dass die Onychophoren (Stummelfüßer) zu den Arthropoden gestellt werden?

  • Cuticula aus α-Chitin
  • dorsaler Herzschlauch mit Ostien
  • Hämocoel (offenes Blutsystem)
  • Ontogenie wie bei Euarthropoda

Naupliuslarve

  • Primärlarve der Krebstiere
  • ermöglicht Zusammenstellung aller Krebse in eine Gruppe (Taxon), da sie bei allen Krebsen mit Ausnahme der Zungenwürmer (Pantastomida) zumindest während der Entwicklung im Ei zu finden ist
  • Autapomorphie der Krebstiere
  • besitzen nur 3 Extremitätenpaare, die sich in 1. & 2. Antenne & Mandibeln entwickeln
  • sie dienen der Fortbewegung & Nahrungsbeschaffung
  • hat Naupliusauge: einfach vorhandenes Auge auf der Stirn, das aus 3 Pigmentbecherzellen besteht
  • aus Hinterende (Rumpf-Telson-Anlage, die Sprossungszone enthält) bilden sich neue Segmente mit Beinpaaren
  • die Naupliuslarve bildet bei vielen Krebsen ein Schlupfstadium oder bei anderen eine frühe Larvenform im Ei
  • ein meist kreisförmiger Rückenschild bedeckt den Körper
  • einige Arten entwickeln sich durch Wachstum & damit verbundenen Häutungen aus den Larvenstadien heraus & andere Arten führen Metamorphosen durch

Bau & Funktion der Komplexaugen von Arthropoda

  • zusammengesetzte Augen der Arthropoden, aus Ommatiden
  • Ommatidium: aus 2 Hauptabschnitten dioptischer Teil (bündelt das Licht) und einem Teil der die Rezeptorstruckturen enthält
  • dioptischer Teil besteht aus einer cuticulären Linse -> wird mit gehäutet und einem Kristallkegel, der das Licht auf die rezeptiven Struckturen lenkt
  • rezeptive Teil besteht meist aus 8 Sehzellen (=Retinulazellen), sind radiär angeordnet, im zentrum bildet jede Sehzelle einen Mikrovillisaum aus (=Rhabdomer) -> alle Mikrovillisäume der meist 8 Sehzellen bilden das Rhabdom (lichtleitende Strucktur) -> die Wahrscheinlichkeit das Licht auf ein Sehpigment trifft wird so erhöht
  • Cornea: = cuticuläre Linse, welche Teil der Chitinhülle ist; sie wird von 2 Zellen sezerniert; Cornea besteht aus Corneagenzellen (Hauptpigmentzellen); fungiert als lichtsammelnder Apparat
  • bei den Mandibulata fungiert der Kristallkegel zusätzlich als lichtsammelnder Apparat
  • unter Cornea: 4 Semperzellen, die den Kristallkegel bilden können
  • darunter: Kranz von 8 Retinulazellen (Lichtsinneszellen)
  • Fortsätze der Semperzellen ziehen sich in asymmetrischer Form zwischen den Retinulazellen hindurch zur Basallamina
  • im Zentrum der Retinulazellen: Rhabdom (= stabförmiger Lichtleiter)
  • Rhabdom wird aus vielen Mikrovillisäumen (Rhabdomer) gebildet
  • die Retinulazellen haben auf ihrer Oberfläche Cilien, deren Oberfläche mit Mikrovilli besetzt ist
  • diese Mikrovilli bilden das Rhabdomer
  • Pigmentzellen umgeben das Ommatidium & trennen es so von anderen Ommatidien
  • Licht fällt durch die Cornea & den Kristallkegel -> gelangt über das Rhabdom zu Nervenfasern
  • räumliches Auflösungsvermögen wird durch die Größe und die Anzahl der Einzelaugen bestimmt: je kleiner ein Omatidium (räumlichen Winkel den es einnimmt) und je mehr Ommatidien vor handen sind, destso höher die Auflösung (erkennen von 2 getrennten Objekten)
  • räumliches Auflösungsvermögen geht zu Ungunsten der Lichtempfindlichkeit!

Extremitäten & Atmungsorgane der Arthropoden

Extremitäten

  • = Arthropodien bei Euarthropoden & folgenden Arten
  • bestehen aus mehreren, über Gelenke verbundene, röhrenförmige Glieder
  • können umgebildet sein zu: Sinnesorganen (Antennen), Mundwerkzeugen, Lokomotionsorganen (Schwimm- & Laufbeine) oder Begattungsapparaten
  • Cuticula bildet an Extremitäten feste, röhrenförmige Abschnitte, die durch weiche Zonen [Gelenkhäute (sind Teil der Cuticula)] verbunden & dadurch gegeneinander beweglich sind
  • Sind als Ruder oder Schreithebel einsetzbar
  • Haben keine Chitinborsten
  • Sind in Hauptachse mit Außen- & Innenanhängen gegliedert

Atmungsorgane

  • bei im Wasser lebenden Formen wird O2 über die gesamte Körperoberfläche oder an Bereichen mit dünner Cuticula [z. B.: Kiemen oder Carapax-Innenwand (chitinöse Kopffalte, die durch Kalkeinlagerungen panzerartig versteift ist)] aufgenommen
  • Atmungsorgane bei terrestrischen Arthropoden:
    • Fächerlungen: sind aus nach Innen verlagerten Kiemenanhängen entstanden sind (z.B.: bei Chelicerata)
    • Lunge, die aus Carapaxhöhle entstanden ist (bei einigen Decapoden)
    • Pleopodenlungen: = Einstülpungen in den Exopoditen der Pleopoden [z.B.: bei Landasseln (Crustacea)]
    • Tracheen: = röhrenförmige Einstülpungen der Körperoberfläche
      • Onychophora: Einzel- oder Büscheltracheen ohne Verschlusseinrichtung
      • Arachnida: Tracheen aus Fächerlunge oder Entapophysen entstanden; können segmental oder nicht segmental sein
      • Insecta & Myriapoda: paarige, primär segmental angelegte Tracheen, die in Stigmen (Taschen) ausmünden

Verdauungstrakt bei Flusskrebs und Schabe

Flusskrebs

  • Mund → Magen aus 2 Teilen
  • Magen = Cardia (Kaumagen) & Pylorus (Filtermagen)
  • in Cardia: Lateral- & Dorsalzähne zur Zerkleinerung & Durchknetung von Nahrung
  • Mitteldarmdrüse (MDD) leitet Verdauungsenzyme in Cardia
  • Pylorus hat Falten & Reusen zum Trennen von Grobem & Feinem
  • Feine Partikel gelangen in MDD
  • Grobe Partikel durch Trichterventil in Enddarm

Schabe

  • Mund
  • Speicheldrüse sondert enzymhaltigen Saft in Mundregion ab
  • Verdauungstrakt aus 3 Teilen: Vorderdarm, Mitteldarm, Enddarm
  • Vorderdarm aus: Pharynx (Schlund), Ösophagus (Speiseröhre), Ingluvies (Kropf), Kaumagen mit Zähnen, Valvula Cardiaca (Magenmund)
  • In Speiseröhre münden Speichedrüsen
  • Kropf dient als Nahrungsspeicher
  • Mitteldarm: beginnt am Vorderende des Magenmunds & geht bis zur Einmündung in die Malpighischen Gefäße
  • am Vorderende des Mitteldarms: Divertikel (Blindsäcke)
  • Funktion: Sekretion von Verdauungssäften & Resorption von Nährstoffen; Hauptverdauungsort
  • Enddarm beginnt mit Malpighischen Gefäßen
  • Malpighische Gefäße = blind endende Ausstülpungen, die ähnliche Funktion wie die menschlichen Nieren haben
  • Abfallstoffe aus Blut gelangen durch die Wände der Malpighischen Gefäße in Enddarm zur Ausscheidung
  • weiterhin beteiligen sich die M.G. an der Regulation des Wasser- & Ionenhaushaltes (können Ca2+ -Ionen speichern)
  • Endabschnitt ist ein kurzes Rectum

Vergleich Malpighische Gefäße bei Arachnida & Antennata (= Tracheata)

Antennata:

  • Malpighische Gefäße = Exkretionsorgane
  • ursprünglich 1 Paar
  • entstehen aus Ausstülpungen des ektodermalen Proctodaeum (Enddarm)
  • sind von Chitin ausgekleidet

Arachnida:

  • Exkretionsorgane (nicht im 1. & 2. Segment)
  • schlauchförmige, meist verzweigte, paarige Anhänge des Mitteldarmes
  • aus Entoderm gebildet

Zecken: Übertragbare Krankheiten & Charakterisierung

  • Zecken sind Spinnentiere (Chelicerata)
  • häufigste von Zecken übertragene Krankheiten:
    • Borreliose: Symptome von Fieber & Kopfschmerzen bis Hirnhautentzündung oder Herzproblemen
    • FSME- Virus (Frühsommer-Meningoenzephalitis): erst Fieber, Kopf- & Gliederschmerzen, dann auch Hirnhautentzündung möglich
    • Babesiose: Fieber, Müdigkeit & Muskelschmerzen
    • Rickettsien (Fleckenfieber): lösen Spotted-Fever & Typhus aus
    • Erhlichiose: Schwächung der unspezifische zellulären Abwehr; meist symptomlos; manchmal: Fieber, Kopf-, Rücken- & Muskelschmerzen & Übelkeit
    • Krim-Kongo-Fieber: kann Blutgerinnung verhindern; Folgen: Darmblutungen, Bluterbrechen & innere Blutungen
    • Dengue-Virus, Eyach-Virus (Coltivurs), Tularämie (Hasenpest), Bartonella

Quellen:
1)Spektrum Verlag; Biologie; Campbell, Reece, Markl; 6 Auflage; 2003
2)Spektrum Verlag; Grundstudium Biologie – Zoologie; Munk; 2002
3)Thieme; Zoologie; Wehner, Gehring; 23 Auflage; 1995
4)Spektrum Verlag; Kükenthal Zoolog. Prraktikum; Storch, Welsch, Kükenthal; 25 Auflage, 2005