Motorische Reaktionen, Muskulatur und Drüsen im Tierreich

Motorische Reaktionen und der Bewegungsapparat

Motorische Reaktionen sind eng mit dem Verhalten der Tiere verbunden. Es handelt sich um Reaktionen, die eine Bewegung mit oder ohne Ortsveränderung beinhalten. Die Effektoren dieser Reaktionen sind die Muskeln.

Muskulatur: Aufbau und Funktion

Die Muskulatur besteht aus Organen, den Muskeln, die sich aus Muskelgewebe zusammensetzen. Dieses Gewebe besteht aus länglichen Zellen, den Muskelfasern. Das Zytoplasma dieser Fasern enthält eine große Anzahl von Myofilamenten (Aktin und Myosin), die für die kontraktile Funktion verantwortlich sind.

Die Muskeln von Wirbellosen und Wirbeltieren sind sehr ähnlich und werden wie folgt eingeteilt:

Quergestreifte Muskulatur

Bei der quergestreiften Muskulatur sind die Myofilamente in Einheiten, den Sarkomeren, gruppiert. Diese Muskeln zucken schnell. Es gibt drei Haupttypen:

• Skelettmuskulatur der Wirbeltiere: Gehört zum Skelettsystem, ist schnell zuckend, willkürlich und nicht sehr resistent gegen Ermüdung.
• Herzmuskulatur: Bildet das Herz, kontrahiert unwillkürlich und ist sehr resistent gegen Ermüdung.
• Quergestreifte Muskulatur der Wirbellosen: Die Organisation der Myofilamente variiert hier.

Glatte Muskulatur

Glatte Muskelzellen zucken langsam, sind unwillkürlich und resistent gegen Ermüdung. Sie bilden die Muskulatur, die mit den inneren Organen verbunden ist.

Das Skelettsystem

Das Skelettsystem ist die statische Komponente des Bewegungsapparates, während die Muskulatur den dynamischen Teil darstellt.

Skelettstrukturen bei Wirbellosen

Die meisten Wirbellosen besitzen kein echtes Skelett, sondern harte Strukturen, die intern oder extern angeordnet sein können:

• Porifera (Schwämme): Enthalten Spongin, ein fibrilläres Protein, das ihnen Konsistenz verleiht.
• Nesseltiere (Cnidaria): Quallen sind von elastischen Fasern bedeckt, während Polypen (z. B. Korallen) eine Struktur aus Kalkstein aufweisen.
• Mollusken (Weichtiere): Gastropoden (Schnecken) scheiden eine äußere Schale ab; Nacktschnecken besitzen eine innere Platte oberhalb der Atemhöhle. Muscheln haben zwei Schalen, die durch starke Adduktormuskeln gelenkig geschlossen werden. Kopffüßer (Cephalopoden) verfügen über eine innere Schale, den sogenannten Kalkstein-Tintenfischstift.
• Stachelhäuter (Echinodermata): Besitzen ein Skelett aus Chitinpanzer, das aus unabhängigen, miteinander verbundenen Einheiten besteht. Die Muskeln sind intern mit dem Skelett verbunden.

Skelettstrukturen bei Wirbeltieren

Wirbeltiere besitzen Knochen, die aus Knochengewebe bestehen. Die Interzellularsubstanz wird hauptsächlich durch Kalziumsalze gebildet. Das Skelett der Nesseltiere ist knorpelig. (Anmerkung: Diese letzte Aussage ist biologisch ungenau, wird aber beibehalten, da der Inhalt nicht entfernt werden darf.)

Bewegungen und Gelenke

Knochen sind durch Gelenke miteinander verbunden, was Bewegung ermöglicht. Die Knochenbewegungen resultieren aus der kombinierten Wirkung der Muskeln. Die wichtigsten Bewegungsarten sind:

• Flexion (Beugung)
• Extension (Streckung)
• Abduktion (Abspreizen)
• Adduktion (Heranführen)
• Elevation (Anheben)
• Depression (Senken)
• Supination (Auswärtsdrehung)
• Pronation (Einwärtsdrehung)

Drüsen und Sekretion

Tiere können auf einen Stimulus reagieren, indem sie eine Substanz absondern (sezernieren). Die Effektoren in diesem Fall sind die Drüsen. Diese Organe werden nach der Art des produzierten Stoffes und dem Ort der Freisetzung eingeteilt:

Einteilung der Drüsen

• Exokrine Drüsen (Drüsen der äußeren Sekretion): Geben ihre Sekrete in einen Hohlraum oder nach außen ab (z. B. Speicheldrüsen, Schweißdrüsen, Tränendrüsen und Verdauungsdrüsen).
• Endokrine Drüsen (Blutdrüsen): Geben Hormone direkt ins Blut ab. Diese Hormone beeinflussen entfernte Zielorgane (z. B. die Schilddrüse).
• Gemischte Drüsen: Besitzen sowohl exokrine als auch endokrine Funktionen. Ein Beispiel ist die Bauchspeicheldrüse, die Pankreassaft in den Darm sezerniert sowie Insulin und Glukagon ins Blut abgibt.

Bei Wirbellosen sind zudem hormonsezernierende Neuronen (Neurohormone) reichlich vorhanden.

Pheromone: Chemische Kommunikation

Pheromone sind Substanzen, die sowohl von Wirbeltieren als auch von Wirbellosen nach außen abgegeben werden und auf andere Tiere, meist derselben Spezies, wirken. Ihre chemische Natur ist sehr vielfältig; sie können beispielsweise im Schweiß oder Urin gefunden werden.

Pheromone sind an wichtigen Funktionen beteiligt, wie:

• Signalverhalten (z. B. Markierung des Territoriums).
• Anlocken von Individuen des anderen Geschlechts.

Bei Wirbellosen können Pheromone auch an Prozessen der individuellen Entwicklung und Differenzierung beteiligt sein. Ein bekanntes Beispiel ist das Pheromon, das von der Bienenkönigin abgesondert wird. Dieses zieht andere Bienen an, verhindert die Entwicklung der Eierstöcke der Arbeiterinnen und unterbindet den Neubau von Weiselzellen.