Biologie

5 Einzigartige Merkmale von Gliederfüßern

Es gibt einige einzigartige Merkmale von Gliederfüßern, die Ihnen wahrscheinlich nicht bekannt sind. Gliederfüßer sind die vielfältigste und am häufigsten vorkommende Gruppe von Tieren.

Die 750.000 dokumentierten Arten machen mehr als das Dreifache der Gesamtzahl der Tierarten aus. Dies ist auf ihre große adaptive Vielfalt zurückzuführen, die es ihnen ermöglicht hat, seit ihrer Entstehung im Präkambrium ein breites Spektrum an Umgebungen zu besiedeln.

Gliederfüßer sind die vielfältigste und am häufigsten vorkommende Tiergruppe, und man schätzt, dass etwa 90 % der Tierarten Gliederfüßer sind. Aufgrund dieser enormen Vielfalt ist es unmöglich, sie alle in nur einem unserer Artikel zu behandeln. Daher werden wir in diesem Artikel die einzigartigen Merkmale der Gliederfüßer beschreiben und anschließend über die Krebstiere sprechen, die aufgrund ihrer enormen wirtschaftlichen Bedeutung auf der ganzen Welt allen bekannt sein dürften.

Die einzigartigen Merkmale der Gliederfüßer

Lassen Sie uns direkt zur Antwort kommen und Ihnen die 5 einzigartigen Merkmale der Gliederfüßer zeigen, bevor wir weiter über Gliederfüßer im Detail sprechen.

  1. Sie sind segmentierte Tiere. Diese Segmentierung ist während der gesamten Embryonalentwicklung und bei den rudimentärsten Arten sichtbar; bei fortgeschritteneren Formen können die Segmente verschwinden, verschmelzen oder strukturell und funktionell spezialisiert werden.
  2. Jedes Segment hat ein dorsales, vorderes Gehirn und einen ventralen Nervenstrang, der ein Ganglion bildet.
  3. Die Embryonalentwicklung folgt einem spiralförmigen Muster.
  4. Zumindest bei den primitivsten Arten trägt jedes Segment ein Paar Anhängsel; fortgeschrittenere Arten haben möglicherweise einen oder beide Sätze verloren oder differenziert.
  5. Jedes Anhängsel, das als Hebel fungiert, ist mit quergestreiften Muskeln verbunden.

Das Exoskelett der Gliederfüßer

Eines der einzigartigen Merkmale der Gliederfüßer ist das Vorhandensein eines chitinösen Exoskeletts oder einer Kutikula, die den Körper des Tieres von außen bedeckt.

Bei den primitivsten Formen beschränkte sich jede Platte auf ein Segment, das durch innere Membranen mit den benachbarten Segmenten verbunden war, während bei den am weitesten entwickelten Formen mehrere Segmente miteinander verschmolzen sind, um Körperregionen oder Tagmas wie Kopf, Thorax und Abdomen zu bilden.

Die Kutikula eines jeden Segments besteht aus vier primären Platten: einem dorsalen Tergit, einem ventralen Sternit und zwei seitlichen Pleuriten. Das Skelett der Anhängsel ist in gegliederte röhrenförmige Strukturen umgewandelt, die Artefakte genannt werden, die ebenfalls durch Membranen verbunden sind und in denen sich Kondylen und Alveolen für Muskelansätze entwickeln; im Inneren des Körpers werden diese Ansatzzonen Apodeme genannt, die Falten des Exoskeletts zum Inneren sind.

Das Exoskelett der Gliederfüßer besteht aus zwei Epidermisschichten, der Epicuticula und der Procuticula. Proteine und Wachse bilden die erste Schicht, die den Wasserverlust verhindert. Die zweite, wesentlich dickere Schicht kann in eine Exokutikula und eine Endokutikula unterteilt werden, die beide von Proteinen und Chitin gebildet werden, und bei einigen Meeresorganismen, wie z. B. Krebsen, können sich Karbonat- oder Phosphatansammlungen bilden.

Die Exokutikula, die äußerste Schicht der Prokutikula, akkumuliert Phenole, die sie verstärken und ihr Widerstandskraft verleihen, so dass sie in der Regel in Bereichen fehlt, in denen Flexibilität erforderlich ist, wie z. B. an den Membranen, die die Gliedmaßen verbinden, und an den Nahtlinien, an denen das Skelett später während der Häutung bricht.

Das grundlegende Problem des Exoskeletts von Gliederfüßern besteht darin, dass es sich nicht mit dem Tier ausdehnt, so dass es das alte Skelett abwerfen muss, um ein größeres zu erzeugen.

Dieser Vorgang wird als Häutung oder Ecdysis bezeichnet und durch das Hormon Ecdyson gesteuert. Sie beginnt damit, dass das Epithel Enzyme absondert, die die Ablösung des alten Exoskeletts bewirken. Anschließend wird die äußerste Schicht des neuen Skeletts zwischen dem alten und dem Epithel gebildet, durch die die abgebauten Bestandteile der alten Kutikula durch zahlreiche Enzyme aufgenommen werden.

Die neue Prokutikula bildet sich nach der Absorption des größten Teils des alten Exoskeletts der Gliederfüßer; zu diesem Zeitpunkt ist das Tier von zwei Skeletten bedeckt, dem neuen und dem alten, was durch das Aufbrechen des alten Exoskeletts durch zahlreiche Zonen, die Nahtlinien genannt werden, gelöst wird, durch die das Tier die Häutung hinter sich lässt.

Da das neue Exoskelett der Gliederfüßer zerbrechlich und faltig ist, muss es durch Erhöhung des Blutdrucks oder Einatmen von Wasser oder Luft an die zunehmende Größe des Tieres angepasst werden. Ein Gliederfüßer häutet sich oft mehrmals im Laufe seines Lebens, wobei jede Phase dazwischen als Stadium bezeichnet wird.

Das innere System der Gliederfüßer

Im Gegensatz zu den Ringelwürmern ist die Körperhöhle oder das Coelom bei den Gliederfüßern stark reduziert und beschränkt sich auf die Höhle mit den Keimdrüsen und bei einigen Familien auf die Höhle mit den Ausscheidungsorganen. Der Grund dafür ist, dass das Hämocoel, die Bluthöhle, den größten Teil des Körpers einnimmt und zusammen mit dem Herzen und den Blutarterien das Kreislaufsystem bildet.

Das Herz ist eine muskulöse Röhre mit einer Reihe von seitlichen Öffnungen, die als Ostiolen bezeichnet werden; bei der Diastole tritt das Blut durch diese Öffnungen aus der großen Herzbeutelhöhle, in der es sich befindet, in das Herz ein; bei der Systole wird das Blut vom Herzen über die Blutgefäße zu den Geweben und von dort in die Hämozele gepumpt, von wo aus es in den Herzbeutel zurückkehrt.

Hämocyanin, ein leicht bläuliches Pigment, ist das wichtigste Atmungspigment.

Das innere System der Gliederfüßer besteht aus zwei Arten von Strukturen:

  • Malpigy-Röhren: sind blinde Röhren des Verdauungssystems in der Hämozele, in die die Abfallstoffe des Blutes entleert werden; sie werden über den Verdauungstrakt und den Anus nach außen abgeleitet.
  • Sacculi: sind paarweise angeordnete Blindsäcke, die in der Nähe der Körperanhangsgebilde enden. Der sackförmige Teil ist in der Hämozele wie bei den vorhergehenden vorhanden, aber sie unterscheiden sich dadurch, dass eine selektive Filtration möglich ist.

Das Verdauungssystem variiert stark zwischen den Arthropoden-Taxa, obwohl es sich durch eine relativ große vordere und hintere Zone auszeichnet.

Das neurologische System zeichnet sich durch die Cephalisation aus, die bei Arthropoden auftritt und zu einem relativ großen Gehirn führt, das mit sensorischen Systemen verbunden ist. Dieses Gehirn ist in drei Abschnitte unterteilt:

  • Die Augennerven kommen im Protocerebrum an. Es verfügt über drei Paare von Sehzentren und ist mit der Photorezeption sowie der Integration von Sehen und Bewegung befasst.
  • Die Nerven der Hauptantennen kommen im Deuterozerebrum an.
  • Das Tritocerebrum enthält die Nerven der Nebenantennen, der Lippe (Labium) und des Verdauungssystems. Da es von der Speiseröhre durchquert wird, befindet sich seine Kommissur hinter dem Verdauungssystem. Dies deutet darauf hin, dass es sich um ein fortgeschrittenes Segmentganglion handelt, das mit dem Gehirn verbunden ist.

Die überwiegende Mehrheit der Gliederfüßer ist zweihäusig, und die Befruchtung erfolgt in der Regel intern, vor allem bei Landtieren mit modifizierten Fortsätzen für die Kopulation; bei Wassertieren erfolgt die Befruchtung normalerweise extern, was jedoch nicht zur Bildung einer großen Anzahl von Gameten führt.

Die Eier sind zentrolytisch, reich an Dotter, und ihre Entwicklung erfolgt durch oberflächliche Segmentierung; bei dieser Art der Segmentierung werden bei den Zellteilungen keine Membranen gebildet, so dass sich ein Syncytium von Kernen bildet, das in die oberflächliche Zone wandert, wo die Membranen gebildet werden und sich später der Embryo bildet.

Das sensorische System der Gliederfüßer

Das Exoskelett der Gliederfüßer stellt ein Problem für die Interaktion des Tieres mit der Umwelt dar, so dass die Ausbildung von Sinnesorganen mit Veränderungen des Skeletts verbunden ist.

Das sensorische System der Gliederfüßer besteht aus Sensillen, die nicht leicht sind und normalerweise die Form von Haaren haben, manchmal aber auch Gruben oder Schlitze in der Kutikula sein können. Sie können Mechano- oder Chemorezeptoren haben, die mit Neuronen verbunden sind.

Zu den Augenrezeptoren gehören die Ocelli, die nur wenige Rezeptoren enthalten und die einfachsten Rezeptoren der Arthropoden sind.

Krebstiere und Insekten haben komplexe Augen, die aus vielen länglichen, zylindrischen Komponenten, den Osmatidien, bestehen.

Die Hornhaut, die als Linse dient, ist die äußerste Komponente; von außen betrachtet hat ihre Oberfläche im Allgemeinen eine sechseckige Form und wird als Facette bezeichnet. Hinter der Hornhaut befindet sich ein verlängerter und kegelförmiger kristalliner Kegel, der ebenfalls als Linse dient; die beiden Linsen bleiben stationär, da sie durch die Veränderungen des Exoskeletts der Gliederfüßer entstehen.

Die lichtempfindliche Struktur, die als Retinula bezeichnet wird, befindet sich am unteren Ende des Kegels, in dessen Zentrum sich das Rhabdom befindet, ein durchsichtiger Zylinder, um den herum etwa 8 lichtempfindliche Zellen (Retinula) angeordnet sind, deren Innenflächen Mikrovilli (Rhabdomere) aufweisen, die senkrecht zur Achse des Osmatidiums angeordnet sind; von jeder dieser Zellen gehen Axone zum Gehirn oder zu den Augennervenzentren aus.

Diese Augen können ein Mosaikbild erzeugen, das sich aus den zahlreichen Bildern zusammensetzt, die jedes Osmatidium bei intensivem Licht aufnimmt (image by apposition), da sich das Photorezeptorpigment entlang der Wände des Kegels ausdehnt, das Licht ins Innere des Kegels reflektiert und verhindert, dass es zu anderen benachbarten Osmatidien gelangt.

Bei schwachem Licht zieht sich das Pigment zurück, und das Licht, das ein Rhabdomere erreicht, kann durch eine andere Facette als die von ihm stimulierte Osmatidie eingedrungen sein; so entstehen Bilder durch Überlagerung.

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