Bau und Funktion bei den wirbellosen Tieren
Insekten, Krebse und Spinnentiere haben anders als die Wirbeltiere ein Außenskelett. Als Besonderheit durchlaufen Insekten bei ihrer Entwicklung verschiedene Stadien mit extrem unterschiedlichen Anpassungen. So leben Libellenlarven räuberisch im Wasser, während die erwachsenen Tiere gewandte Fluginsekten sind.
Schwämme (Porifera)
5 000 Arten
Die Schwämme sind die einfachsten vielzelligen Tiere. Sie sind sesshafte Wasserbewohner, nur ihre Larven sind frei beweglich. Der Schwammkörper besteht aus einem Verbund von Zellen, die einen einzigen Hohlraum (Ascontyp), mehrere Kammern (Sycontyp) oder ein verzweigtes Kanalsystem (Leucontyp) bilden.
Durch zahlreiche kleine Einströmöffnungen fließt das Wasser in die inneren Hohlräume und mündet durch eine Ausströmöffnung nach außen. Die Wasserströmung erzeugen sog. Kragengeißelzellen (Choanocyten) mit dem Schlag ihrer Geißel. Sie kleiden den gesamten Innenraum aus. Das einströmende Frischwasser bringt Sauerstoff und kleine Nahrungspartikel herbei, die von den unterschiedlich spezialisierten Zellen aufgenommen werden.
Die Stabilisierung des Schwammkörpers erfolgt durch Kalk- (Kalkschwämme, z.B. Sycon), oder Kiesel-nadeln (Kieselschwämme, z.B. Oscarella). Bei den Hornschwämmen (z.B. Badeschwamm Spongia) sind diese Skelettnadeln durch kollagenartige Proteine (Sponginfasern) zusätzlich vernetzt.
Ringelwürmer (Annelida)
17 000 Arten - Regenwurm
Der Körper der Ringelwürmer besteht aus einer Kette gleichmäßig gebauter Segmente. Jedes Segment ist von zwei mit Flüssigkeit gefüllten Coelomkammern (sekundäre Leibeshöhle) erfüllt, in die jeweils ein Nephridium (Organ der Ausscheidung) und eine Gonade (Keimdrüse) eingelassen sind. Pro Segment kommen ein Paar Bauchganglien des Nervensystems sowie Blutgefäße, Ring- und Längsmuskulatur und der Darm hinzu.
Das wechselseitige Zusammenspiel der Ring- und Längsmuskeln ermöglicht eine geradlinige Fortbewegung. Segmental vorhandene borstenartige Körperanhängsel (Parapodien) erfüllen je nach Lebensweise unterschiedliche Funktionen.
Die Vielborster (Polychaeta) wie z.B. die Seemaus und der Palolowurm haben kiementragende Parapodien. Zu den Wenigborstern (Oligochaeta) gehören der Regenwurm und der in der Schlammschicht von Gewässern lebende Substratfresser Tubifex. Blutegel (Hirudinea) besitzen Saugnäpfe an den Körperenden und eine reduzierte Leibeshöhle.
Spinnenartige (Chelicerata)
30 000 Arten
Die Körpersegmente der Spinnentiere sind gruppenweise zu funktionellen Einheiten (Tagmata) zusammengefasst. Die Extremitäten sind gegliedert und ein Außenskelett aus Chitin schützt und stützt den Körper.
Die von den Krebsen und Insekten bekannten Antennen und Mandibeln werden durch das erste Gliedmaßenpaar (Cheliceren) ersetzt. Ihnen folgen die paarigen Pedipalpen und vier Laufbeinpaare als Anhängsel des Vorderkörpers (Prosoma). Der Hinterleib (Opisthosoma) besteht aus 12 bis 13 miteinander verschmolzenen Segmenten mit den Verdauungs-, Atmungs- und Fortpflanzungsorganen.
Die Spinnentiere (Arachnida) bilden eine Untergruppe der Cheliceraten und sind wahrscheinlich die ältesten Landtiere. Zu ihnen gehören die Skorpione und Spinnen wie z.B. die Kreuzspinne, der Bücherskorpion, die Walzenspinnen, die Weberknechte sowie die Zecke und der Holzbock. Der Limulus mit seinem schwertartigen Schwanz und die Asselspinne mit den extrem langen Beinen sind zwei weitere Untergruppen der Cheliceraten.
Krebse (Crustacea)
20 000 Arten
Der Körper eines Krebses ist gegliedert in Kopf (Cephalon), Brust (Thorax) und Hinterleib (Abdomen). Charakteristisch sind die Spaltbeine und deren Abwandlungen zu Antennen, Mundwerkzeugen (Mandibeln und Maxillen), Schwimm- und Laufbeinen sowie Atmungs-, Kopulations-, und Brutpflegeorganen. Eine Hautfalte (Carapax) überdacht eine Art Filterkammer, in der sich die Kiemen als Anhängsel der Beine befinden.
Die für Krebse typische Nauplius-Larve („Kopflarve“) besteht nur aus drei Segmenten und ist mit nur drei Paar Schwimmbeinen ausgestattet. Beim erwachsenen Krebs bilden diese die 1. und 2. Antennen und die Mandibeln. Die übrigen Segmente des Kopfes, der Brust und des Hinterleibes entwickeln sich erst später.
Die Artenvielfalt bei den Krebsen reicht von den schalenlosen Salinenkrebschen über Wasserflöhe und Hüpferlinge und sog. Entenmuscheln und Seepocken zu den höheren Krebsen (wie z.B. Garnele, Languste, Hummer, Einsiedlerkrebs, Strandkrabbe, Winkerkrabbe, Flusskrebs) sowie den Asseln und Flachkrebsen.
Tausendfüßler & Insekten (Tracheata)
760 000 Arten
Als Anpassung an das Landleben haben die Tausendfüßler (Myriapoda) und Insekten (Insecta) besondere Atmungsorgane, die Tracheen, ausgebildet (Tracheata). Es sind röhrenförmige Einstülpungen der äußeren Körperhülle mit spaltförmigen Öffnungen (Stigmen).
Während der Rumpf der Tausendfüßler noch einheitlich segmentiert ist und gleichartige Beine trägt, ist der Insektenkörper stets in Kopf (Caput), Brust (Thorax) und Hinterleib (Abdomen) gegliedert. Die Mundwerkzeuge der Insekten sind der jeweiligen Art der Ernährung angepasst. Der Thorax besteht aus drei (Pro-, Meso- und Metathorax), das Abdomen aus 11 Segmenten. Jedes Thorax-Segment ist mit einem Beinpaar ausgestattet. Die meisten Insekten tragen am Meso- und Metathorax zusätzlich Flügel (Pterygota).
Die Entwicklung erfolgt über mehrere Larvenstadien (Hemimetabolie = unvollkommene Verwandlung) oder über eine Larvenform und ein Puppenstadium (Holometabolie = vollständige Verwandlung) zur geschlechtsreifen Adultform (Imago).
Stachelhäuter (Echinodermata)
6 000 Arten - Seeigel
Die Stachelhäuter zeigen eine fünfstrahlig radiärsymmetrische Körperorganisation. Ein sogenanntes Hautskelett aus vielen gegeneinander beweglichen Kalkplatten stützt den Körper.
Eine Besonderheit der Stachelhäuter ist das Ambulacralsystem. Es handelt sich um ein verzweigtes Wassergefäßsystem, das an der Oberseite des Tieres über eine Siebplatte mit dem Meerwasser in Verbindung steht. Bei den Seesternen erstrecken sich diese Kanäle in den gesamten Körper, verzweigen in Seitenkanäle der fünf Arme und münden in zahlreiche feine Saugfüßchen. Durch besondere Druckbläschen (Ampullen) wird Flüssigkeit in Füßchen gepresst, die dabei ausgestreckt werden. Durch den ständigen Wechsel von Ausstrecken, Haften, Verkürzen und wieder Ausstrecken der Saugfüßchen vermögen sich die Tiere kriechend fortzubewegen.
Die Seelilien sind sessile Strudler. Die Seeigel haben eine geschlossene Panzerkapsel, bewegliche Stacheln und Greifzangen. Die wurm- oder gurkenförmigen Seewalzen besitzen eine „Wasserlunge“ und haben einen Tentakelkranz um die Mundöffnung.
Stachelhäuter (Echinodermata)
6 000 Arten - Seestern
Die Stachelhäuter zeigen eine fünfstrahlig radiärsymmetrische Körperorganisation. Ein sogenanntes Hautskelett aus vielen gegeneinander beweglichen Kalkplatten stützt den Körper.
Eine Besonderheit der Stachelhäuter ist das Ambulacralsystem. Es handelt sich um ein verzweigtes Wassergefäßsystem, das an der Oberseite des Tieres über eine Siebplatte mit dem Meerwasser in Verbindung steht. Bei den Seesternen erstrecken sich diese Kanäle in den gesamten Körper, verzweigen in Seitenkanäle der fünf Arme und münden in zahlreiche feine Saugfüßchen. Durch besondere Druckbläschen (Ampullen) wird Flüssigkeit in Füßchen gepresst, die dabei ausgestreckt werden. Durch den ständigen Wechsel von Ausstrecken, Haften, Verkürzen und wieder Ausstrecken der Saugfüßchen vermögen sich die Tiere kriechend fortzubewegen.
Die Seelilien sind sessile Strudler. Die Seeigel haben eine geschlossene Panzerkapsel, bewegliche Stacheln und Greifzangen. Die wurm- oder gurkenförmigen Seewalzen besitzen eine „Wasserlunge“ und haben einen Tentakelkranz um die Mundöffnung.
Weichtiere (Mollusca)
130 000 Arten - Schnecken
Der Körper der Weichtiere besteht aus dem muskulösen Kopffuß (Cephalopodium) und dem Mantel, der den Eingeweidesack umhüllt.
Bei den Schnecken (Gastropoda) ist der Fuß als Kriechsohle ausgebildet und der Eingeweidesack befindet sich in einer spiralig aufgewundenen Kalkschale, in die sich die Schnecke zurückziehen kann. Am Kopf sind zwei Fühler und im Mund befindet sich eine mit knorpeligen Zähnchen besetzte Raspelzunge (Radula).
Der Körper der Muscheln (Bivalvia) ist in eine zweiklappige Schale eingehüllt. An den Innenseiten der beiden Schalenhälften liegen gitterartige Kiemen für die Atmung und zum Herausfiltern von Nahrungspartikeln aus dem einströmenden Wasser. Der muskulöse Fuß kann zwischen den Schalenhälften herausgedrückt werden.
Bei den Tintenfischen (Cephalopoda) ist die Mundöffnung von mit Saugnäpfen besetzten Fangarmen umgeben und der untere Teil des Fußes bildet einen beweglichen Trichter am Ausgang der Mantelhöhle.
Weichtiere (Mollusca)
130 000 Arten - Muscheln
Der Körper der Weichtiere besteht aus dem muskulösen Kopffuß (Cephalopodium) und dem Mantel, der den Eingeweidesack umhüllt.
Bei den Schnecken (Gastropoda) ist der Fuß als Kriechsohle ausgebildet und der Eingeweidesack befindet sich in einer spiralig aufgewundenen Kalkschale, in die sich die Schnecke zurückziehen kann. Am Kopf sind zwei Fühler und im Mund befindet sich eine mit knorpeligen Zähnchen besetzte Raspelzunge (Radula).
Der Körper der Muscheln (Bivalvia) ist in eine zweiklappige Schale eingehüllt. An den Innenseiten der beiden Schalenhälften liegen gitterartige Kiemen für die Atmung und zum Herausfiltern von Nahrungspartikeln aus dem einströmenden Wasser. Der muskulöse Fuß kann zwischen den Schalenhälften herausgedrückt werden.
Bei den Tintenfischen (Cephalopoda) ist die Mundöffnung von mit Saugnäpfen besetzten Fangarmen umgeben und der untere Teil des Fußes bildet einen beweglichen Trichter am Ausgang der Mantelhöhle.
Weichtiere (Mollusca)
130 000 Arten - Tintenfische
Der Körper der Weichtiere besteht aus dem muskulösen Kopffuß (Cephalopodium) und dem Mantel, der den Eingeweidesack umhüllt.
Bei den Schnecken (Gastropoda) ist der Fuß als Kriechsohle ausgebildet und der Eingeweidesack befindet sich in einer spiralig aufgewundenen Kalkschale, in die sich die Schnecke zurückziehen kann. Am Kopf sind zwei Fühler und im Mund befindet sich eine mit knorpeligen Zähnchen besetzte Raspelzunge (Radula).
Der Körper der Muscheln (Bivalvia) ist in eine zweiklappige Schale eingehüllt. An den Innenseiten der beiden Schalenhälften liegen gitterartige Kiemen für die Atmung und zum Herausfiltern von Nahrungspartikeln aus dem einströmenden Wasser. Der muskulöse Fuß kann zwischen den Schalenhälften herausgedrückt werden.
Bei den Tintenfischen (Cephalopoda) ist die Mundöffnung von mit Saugnäpfen besetzten Fangarmen umgeben und der untere Teil des Fußes bildet einen beweglichen Trichter am Ausgang der Mantelhöhle.