Die Welt der Wirbeltiere: Fische, Amphibien und Reptilien

Wirbeltiere: Merkmale und Gruppen

Wirbeltiere sind Metazoen, die eine Wirbelsäule besitzen. Diese artikulierte Knochenstruktur schützt den Nervenstrang des Rückenmarks. Der Begriff „Wirbelsäule“ ist für zweibeinige Wirbeltiere wie Menschen und Vögel am treffendsten. Auch bei Fischen und vierbeinigen Wirbeltieren wird dieser Begriff allgemein verwendet.

Alle Wirbeltiere haben einen geschlossenen Kreislauf, das heißt, das Blut zirkuliert immer innerhalb von Gefäßen (Arterien, Venen und Kapillaren). Rund 50.000 Arten sind bekannt. Man unterscheidet fünf Gruppen von Wirbeltieren: Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere.

Fische

Fische sind im Wasser lebende Wirbeltiere, die Flossen zur Fortbewegung nutzen. Ihre Haut ist schuppig (wie bei Sardinen), mit Hautzähnchen versehen (wie beim Hai) oder schuppenlos (wie bei Neunaugen). Sie atmen durch Kiemen, sind wechselwarm und pflanzen sich meist durch Eier fort, die nicht austrocknungsresistent sind. Die Schuppen der Fische sind von einer transparenten, schleimigen Haut bedeckt, die sie vor dem Austrocknen im Wasser schützt. Sie sind die ältesten bekannten Wirbeltiere und erschienen im Paläozoikum, vor über 500 Millionen Jahren.

Externe Morphologie der Fische

Der Körper der Fische besteht aus drei Teilen:

• Kopf: Er verfügt über zwei Nasenlöcher, einen Mund und zwei Augen ohne Lider.
• Rumpf: Besitzt vier paarige Flossen (zwei Brustflossen und zwei Bauchflossen) und zwei unpaarige Flossen (die Rückenflosse und die Afterflosse). Er weist auch eine Reihe von Nervenendigungen auf, die Wasserschwingungen wahrnehmen (Seitenlinie).
• Schwanz: Er reicht von der Kloake bis zum Ende, wo sich auch die Schwanzflosse befindet. Die Kloake ist eine nach außen offene Körperöffnung, in die Genital-, Ausscheidungs- und Analöffnung münden.

Interne Anatomie der Fische

Fische besitzen ein Rückgrat oder eine Wirbelsäule (knöchern oder knorpelig), die das Rückenmark schützt. Sie haben ein ventrales Herz mit einem Vorhof und einer Herzkammer, was einen einfachen Kreislauf bedeutet: Das Blut durchläuft den Körper einmal und kehrt nur einmal zum Herzen zurück. Viele haben eine Schwimmblase, die sich aufblasen und entleeren lässt (Auftriebsregulierung).

Fortpflanzung der Fische

Männchen haben zwei Hoden, Weibchen Eierstöcke. Die meisten Arten sind eierlegend. Beide Elternteile geben Gameten ins Wasser ab; die Befruchtung findet extern statt. Nach einer Entwicklungszeit schlüpft aus dem Ei ein Jungfisch, der als Alevin bezeichnet wird. Es gibt auch ovovivipare Arten, bei denen die Befruchtung intern ist und die Eier im Inneren der Mutter schlüpfen und verbleiben, wie bei Gambusia und dem Aquarienfisch Guppy. Zudem existieren vivipare Arten, bei denen der Embryo über das Blut der Mutter ernährt wird, wie bei einigen Haiarten (z.B. Hammerhai).

Amphibien

Amphibien erschienen vor etwa 370 Millionen Jahren; einige erreichten Längen von über drei Metern. Dank der Lungenatmung waren sie die ersten Wirbeltiere, die die terrestrische Umwelt besiedelten. Da ihre Lungen jedoch sehr einfach gebaut sind, sind sie auf die Hautatmung angewiesen. Das bedeutet, dass ihre Haut feucht und nackt ist, weshalb sie nur in sehr feuchten Umgebungen leben können. Zudem ist die Befruchtung extern, weshalb sie Wasser zur Fortpflanzung benötigen. Zusammenfassend können Amphibien zwar außerhalb des Wassers leben, aber nur an feuchten Orten mit gelegentlich reichlichen Regenfällen. Sie sind daher nicht vollständig unabhängig von Gewässern.

Externe Morphologie der Amphibien

Der Körper einiger Amphibien, wie Frösche und Kröten, besteht nur aus zwei Teilen (Kopf und Rumpf). Andere, wie Salamander und Molche, haben drei Teile (Kopf, Rumpf und Schwanz).

• Kopf: Er besitzt zwei Augen mit Augenlidern (ein oberes, ein bewegliches unteres und eine transparente Nickhaut, die den gesamten Augapfel bedeckt, wenn das Amphibienauge untergetaucht ist), zwei seitliche Trommelfelle, eine gespaltene Zunge und einen Mund mit sehr schwachen, gleichförmigen Zähnen.
• Rumpf: Besitzt vier Extremitäten. Die vorderen Gliedmaßen enden in vier Fingern, die hinteren in fünf Fingern, die bei vielen Arten durch Schwimmhäute verbunden sind (Anpassung an das Schwimmen).

Interne Anatomie der Amphibien

Sie besitzen zwei sehr einfache Lungen (Lungenatmung), weshalb sie zusätzlich Sauerstoff über ihre dünne, feuchte Haut aufnehmen (Hautatmung). Um die Haut feucht zu halten, sondern sie Schleim ab, der manchmal auch giftig ist, um Feinde abzuschrecken. Das Herz hat zwei Vorhöfe (einer empfängt Blut aus den Lungen, der andere aus dem restlichen Körper) und nur eine Herzkammer, in der sich beide Blutströme mischen. Dies wird als unvollständiger doppelter Kreislauf bezeichnet: „doppelt“ bedeutet, dass das Blut auf einem vollständigen Umlauf durch den Körper zweimal das Herz passiert, und „unvollständig“ bedeutet, dass sauerstoffreiches und sauerstoffarmes Blut im Herzen nicht vollständig getrennt sind, sondern sich mischen.

Fortpflanzung der Amphibien

Die Befruchtung ist extern. Die befruchteten Eier werden im Wasser abgelegt und sind von Schleimstoffen umgeben. Da die Eier von einer durchlässigen Hülle bedeckt sind, würden sie an der Luft austrocknen. Nach 2 bis 3 Monaten schlüpfen Larven, sogenannte Kaulquappen, die mit Kiemen atmen, keine Gliedmaßen besitzen und sich mit einem Schwanz fortbewegen. Nach einer Metamorphose bilden sich der Schwanz zurück, vier Beine entwickeln sich, die Kiemen verschwinden und die Lungen bilden sich aus, sodass die Tiere nun das Wasser verlassen können.

Reptilien

Reptilien erschienen vor über 300 Millionen Jahren und entwickelten sich aus Amphibien. Dank einer sehr effektiven Lungenatmung konnten sie eine vollständig wasserdichte Epidermis entwickeln, die es ihnen ermöglichte, trockene Gebiete zu besiedeln. Die interne Befruchtung und Eier mit einer wasserdichten Schale, die sie vollständig vor dem Austrocknen schützt, erlaubten ihnen auch die Besiedlung von Wüsten. Sie besiedelten den gesamten Planeten (Meer, Land und Luft) und erreichten gigantische Größen, wie keine andere terrestrische Tiergruppe zuvor. Die meisten Arten verschwanden plötzlich vor etwa 60 Millionen Jahren. Dies wird mit dem Einschlag eines großen Meteoriten in Verbindung gebracht, der massive vulkanische Aktivität auslöste. Dies führte zu einer riesigen Ascheschicht, die das Sonnenlicht blockierte und einen starken Temperaturabfall verursachte. Dies war fatal für die meisten Reptilien, da sie ihre Körpertemperatur nicht selbst regulieren können (wechselwarm sind). Andere Autoren vermuten, dass die Reptilien ihre Temperatur zwar regulieren konnten, der Grund für ihr Aussterben jedoch Nahrungsmangel war, da ohne ausreichend Licht (aufgrund der Ascheschicht) die meisten Pflanzen abstarben.

Reptilien sind Wirbeltiere, deren Körper mit hornigen Epidermisschuppen bedeckt ist (aus dem gleichen Material wie unsere Fingernägel). Sie atmen mit Lungen, pflanzen sich durch innere Befruchtung fort und legen Eier mit einer Kalkschale, die auch sehr trockenen Umgebungen standhalten können.

Externe Morphologie der Reptilien

Sie bestehen aus drei Teilen: Kopf, Rumpf und Schwanz.

• Kopf: Er besitzt zwei Nasenlöcher, einen Mund, der manchmal mit Giftdrüsen (Schlangen) oder einem Hornschnabel (Schildkröten) ausgestattet ist, und zwei Augen mit Augenlidern.
• Rumpf: Besitzt vier Gliedmaßen, die in fünf getrennten Fingern enden (Eidechsen), oder deren Finger durch Schwimmhäute verbunden sind (Europäische Sumpfschildkröte), oder die zu Flossen umgebildet sind (Lederschildkröte). Es gibt auch Reptilien ohne Gliedmaßen (Schlangen). Die Gliedmaßen sind seitlich angesetzt, sodass sie beim Gehen den Bauch über den Boden ziehen (kriechen). Nur für kurze Zeit können sie sich ohne Schwierigkeiten aufrichten und gehen. Viele alte Reptilien konnten auf vier Beinen (z.B. Diplodocus und Stegosaurus) oder auf zwei Beinen (z.B. Tyrannosaurus) laufen.
• Schwanz: Er reicht von der Kloake bis zum Ende.

Interne Anatomie der Reptilien

Das Skelett besitzt Rippen, die mit der Wirbelsäule und dem Brustbein verbunden sind und einen Brustkorb bilden; bei Schlangen fehlt das Brustbein. Der Blutkreislauf ist ähnlich wie bei Amphibien (unvollständiger doppelter Kreislauf) bei allen Reptilien, außer bei Krokodilen, die zwei Herzkammern wie Vögel und Säugetiere haben (vollständiger doppelter Kreislauf).

Fortpflanzung der Reptilien

Männchen besitzen einen Penis oder ein Kopulationsorgan. Die Befruchtung ist intern. Da ihre Körpertemperatur variabel ist (Poikilothermie), bebrüten sie die Eier nicht, sondern vergraben sie einfach. Die Entwicklung ist direkt, d.h. ohne Larvenstadien.