die Evolution der Wirbeltiere?
Kann mir jemand bei Aufgabe Nummer 2 helfen? „ Entwicklung als eine Folge der immer feineren Angepasstheit an die Lebensräume des Landes“
Ich soll diese Frage unter Berücksichtigung der Abbildung beantworten.
2 Antworten
Hallo Maria675,
Deine Abbildung 2 zeigt die Kiemen eines Fisches, die sehr einfache Amphibienlunge, die Lunge eines Reptils, eines Vogels und eines Säugetieres.
Der Fisch ist mit seinen Kiemen nur ans Wasser angepasst. Sein Atmungssystem ist für die Atmung der Luft ungeeignet.
Amphibien haben sehr einfache Lungen. Der abgebildete Frosch (? is des einer, das Bild ist so klein...) lebt einen Teil seines Lebens - als Kaulquappe - im Wasser und atmet in dieser Zeit ebenfalls über Kiemen. Die einfachen Lungen ermöglichen den erwachsenen Tieren aber den Übergang an Land.
Wenn Du Dir die Lungen der 3 an Land lebenden Tiere - Reptil, Vogel und Säugetier - anschaust, dann siehst Du, dass bei der stammesgeschichtlich ältesten Form, beim Reptil, die Lunge am einfachsten ist. Vogel und Säugetier haben feingliedrigere Lungen mit viel mehr Lungenbläschen. Das bedeutet eine deutliche Oberflächenvergrößerung und damit bessere Sauerstoffaufnahme ins Blut in der Lunge mit jeder Lungenfüllung.
Weil der Sauerstoff in den Lungenbläschen ins Blut kommt, arbeitet eine Lunge mit mehr Lungenbläschen effektiver. Vogel und Säugetier haben eine konstante Körpertemperatur. Sie brauchen deshalb eine Lunge, die ständig den Organismus ausreichend mit Sauerstoff versorgen kann. Amphibien erledigen dagegen einen Teil ihrer Atmung über die Haut. Ihnen genügt noch eine einfache Lunge. Das erkaufen sie aber eben mit einer Haut, die nicht geeignet ist, ständig an Land zu bleiben, weil sie schnell austrocknet.
Der dauerhafte Aufenthalt auf dem Land braucht die feingliedrigere Lunge mit ausreichender Oberfläche.
https://www3.hhu.de/biodidaktik/Atmung/start/variabi/vari2.html
Grüße
Jetzt wollte ich grade eine (natürlich nicht so ausführliche ;-) Antwort schreiben. Aber deiner ist nichts hinzuzufügen.
In der Abbildung siehst du in den einzelnen Spalten von links nach rechts jeweils in absteigender Reihenfolge vom Säugetier und Vogel über eine Echse, einen Schwanzlurch und einen Knochenfisch
- das Wirbelsäulen- und Gliedmaßenskelett
- das Integument (die äußere Hülle)
- den Atmungsapparat
- den Fortpflanzungsapparat
Wie müssen diese Merkmale wohl beschaffen sein, damit ein Lebewesen damit im Wasser überleben kann und wie mussten sie sich verändern, damit diese Lebewesen erfolgreich (und dauerhaft) an Land gehen konnten?
- Die Schwerkraft wirkt an Land viel stärker als im Wasser. Das Skelett muss diese zusätzliche Last tragen können. Flossen sind an Land zur Fortbewegung ungeeignet, es braucht also vier Gliedmaßen, wie sie erstmals bei Amphibien auftreten. Sowohl Amphibien als auch Echsen bewegen sich an Land eher schlängelnd fort, weil ihre Wirbelsäule seitwärts (latero-lateral) beweglich ist. Bei Säugern bewegt sich die Wirbelsäule in dorso-ventraler Richtung (von oben nach unten) und die Beine werden aufrecht gehalten, wodurch ein viel effizienteres Laufen ermöglicht wird.
- an Land ist die Gefahr des Austrocknens hoch. Das Integument muss eine schützende Schicht entwickeln, um das zu verhindern. Amphibien besitzen noch eine drüsenreiche Haut ohne nennenswerten Schutz. Sie können sich dauerhaft nur an feuchten Standorten halten oder in der Nähe von Gewässern leben. Bei Echsen ist die Haut verhornt und somit vor dem Austrocknen geschützt. Damit können Reptilien auch an trockenen Standorten überleben. Bei Vögeln und Säugern schließlich wird die Körperoberfläche von Federn bzw. Haaren bedeckt. Beide Tiergruppen sind (aber unabhängig voneinander) warmblütig und dieser zusätzliche Schutz beugt Wärmeverlusten vor.
- Im Wasser atmen Fische mit Kiemen. Sie müssen an Land aber permanent feucht gehalten werden, um den Gasaustausch zu gewährleisten. Einige Fische (Schlammspringer) können so tatsächlich an Land existieren. Die Landwirbeltiere haben aber zur Atmung an Land Lungen entwickelt. Übrigens aus der gleichen Aussackung des Darms, aus der sich bei Fischen die Schwimmblase gebildet hat. Wenn man so will, atmen Landwirbeltiere also mit ihrer Schwimmblase. Amphibien atmen vorwiegend über ihre Haut, es gibt sogar einige Salamander, die keine Lunge mehr besitzen und nur über die Haut atmen. Bei den Amphibien ist die Lunge noch ein einfach gebauter Sack und recht ineffizient. Bei Echsen ist die Oberfläche stark vergrößert, was den Gasaustausch wesentlich effizienter gestaltet - mehr Fläche bedeutet mehr Gasaustausch. Bei den Säugern ist die Lunge durch Alveolen enorm vergrößert, ihr Gewebe ähnelt einem ganz feinen Schaum aus ganz vielen winzigen Bläschen, über deren hauchdünne Oberfläche der Gasaustausch erfolgt. Am effizientesten ist die Vogellunge. Ihre Lungenpfeifen werden sowohl beim Ein- und Ausatmen über Luftsäcke belüftet (bei Säugern nur beim Einatmen) und die Blutgefäße verlaufen in entgegengesetzter Richtung zu den Lungenpfeifen (Gegenstromprinzip), was selbst bei weinzigsten Konzentrationsunterschieden noch einen effizienten Gasaustausch ermöglicht.
- Fische paaren sich im Wasser, indem erst das Weibchen und dann das Männchen seine Eier bzw. den Samen ins Wasser gibt, die Befruchtung erfolgt außerhalb. An Land würde der Laich eines Fisches austrocknen. Auch Amphibien pflanzen sich (meist) im Wasser fort und müssen zur Eiablage daher immer ins Wasser zurück. Nur wenige Arten setzen lebende Larven (Feuersalamander) ins Wasser ab (Larviparie) oder gebären vollständig entwickelte lebende Junge (Alpensalamander, einige spanische Feuersalamanderpopulationen). Bei Echsen und Vögeln schützt eine Schale die Eier vor dem Austrocknen. Bei ihnen (und bei Säugern) erfolgt eine innere Befruchtung. Bei Säugern werden die Jungen (meist) lebend geboren. Vögel und Säuger sind außerdem durch eine intensive Brutfürsorge gekennzeichnet. So werden die Jungen der Säuger etwa eine Zeitlang mit Milch gefüttert.