Gliederfüßer
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Wissenschaftliche Klassifikation | ||||||
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Arthropoden ( Stamm Arthropoden , aus dem Griechischen ἄρθρον, was Gelenk bedeutet, und ποδός, was Fuß bedeutet) sind die größte Gruppe von Tiere und beinhalten die Insekten , Spinnentiere, Krebstiere , und andere. Mehr als 80 % der beschriebenen lebenden Tierarten sind Arthropoden, mit über einer Million beschriebenen modernen Arten und a Fossilien bis ins späte Proterozoikum zurückreicht. Arthropoden sind in Meeres-, Süßwasser-, Land- und sogar Luftumgebungen verbreitet und umfassen verschiedene symbiotische und parasitäre Formen. Ihre Größe reicht von mikroskopisch kleinem Plankton (~¼ mm) bis hin zu mehreren Metern Länge. Der größte lebende Arthropode ist die japanische Seespinne mit einer Beinspannweite von bis zu 3½ m (12 ft), und einige prähistorische Arthropoden waren sogar noch größer, wie z Pterygotus und Arthropleura .
Arthropoden sind durch den Besitz eines segmentierten Körpers mit Anhängen an jedem Segment gekennzeichnet. Sie haben ein dorsales Herz und ein ventrales Nervensystem. Alle Arthropoden sind von einem harten Exoskelett aus Chitin, einem Polysaccharid, bedeckt, das physischen Schutz und Widerstandsfähigkeit gegen Austrocknung bietet. In regelmäßigen Abständen wirft ein Arthropode diese Hülle ab, wenn er sich mausert.
Grundstruktur der Arthropoden


Der Erfolg der Arthropoden hängt mit ihrer Härte zusammen Exoskelett , Segmentierung und verbundene Anhängsel. Die Anhänge dienen der Nahrungsaufnahme, sensorischen Aufnahme, Verteidigung und Fortbewegung. Das Muskelsystem wird mehr oder weniger durch Hydraulik unterstützt, die aus dem vom Herzen erzeugten Blutdruck stammt. Das hydraulische System in Spinnen ist besonders gut entwickelt.


Aquatische Arthropoden verwenden Kiemen, um Gase auszutauschen. Diese Kiemen haben eine ausgedehnte Oberfläche in Kontakt mit dem umgebenden Wasser. Terrestrische Arthropoden haben innere Oberflächen, die auf den Gasaustausch spezialisiert sind. Insekten und die meisten anderen terrestrischen Arten haben Trachealsysteme: Luftsäcke, die aus Poren, die Stigmata genannt werden, in der Epidermiskutikula in den Körper führen. Andere verwenden Buchlungen oder Kiemen, die zum Atmen von Luft modifiziert wurden, wie es bei Arten wie der zu sehen ist Kokoskrabbe . Einige Bereiche der Beine von Soldatenkrebsen sind mit einer sauerstoffabsorbierenden Membran bedeckt. Die Kiemenkammern von Landkrebsen haben manchmal zwei unterschiedliche Strukturen: eine, die mit Kiemen versehen ist und zum Atmen unter Wasser verwendet wird, und eine andere, die speziell angepasst ist, um Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen (eine Pseudolunge). Arthropoden haben auch ein komplettes Verdauungssystem mit Mund und Anus.
Arthropoden haben ein offenes Kreislaufsystem. Hämolymphe, die Hämocyanin enthält, a Kupfer -basiertes sauerstofftragendes Protein (Kupfer macht das Blut blau, im Gegensatz zu Menschen, die Hämoglobin verwenden, das Eisen verwendet, um es rot zu machen), wird von einer Reihe von Herzen in die Körperhöhle geschleudert, wo es in direkten Kontakt mit dem Gewebe kommt. Arthropoden sind Protostome. Es gibt ein Coelom, aber es ist auf eine winzige Höhle um die Fortpflanzungs- und Ausscheidungsorgane reduziert, und die dominierende Körperhöhle ist ein Hämocoel, gefüllt mit Hämolymphe, die die Organe direkt umspült. Der Arthropodenkörper ist in eine Reihe unterschiedlicher Segmente plus ein Vorsegment unterteilt Akron die normalerweise zusammengesetzte und einfache Augen und eine postsegmentale unterstützt Telefon . Diese sind in verschiedene, spezialisierte Körperregionen gruppiert, die als bezeichnet werden tagmata . Jedes Segment trägt, zumindest primitiv, ein Paar Anhängsel.
Die Kutikula in Arthropoden bildet ein starres Exoskelett, das hauptsächlich aus Chitin besteht, das regelmäßig abgestoßen wird, wenn das Tier wächst. Sie enthalten eine innere Zone (Procuticula), die aus Protein und Chitin besteht und für die Festigkeit des Exoskeletts verantwortlich ist. Die äußere Zone (Epicuticula) liegt auf der Oberfläche der Procuticula. Es ist nicht chitinhaltig und ist ein Komplex aus Proteinen und Lipiden. Es bietet Feuchtigkeitsschutz und Schutz für die Haut. Das Exoskelett hat die Form von Platten genannt Skleriten an den Segmenten, plus Ringe an den Anhängen, die sie in Segmente unterteilen, die durch Gelenke getrennt sind. Dies gibt den Arthropoden tatsächlich ihren Namen – Gelenkfüße – und trennt sie von ihren Verwandten, den Onychophora und Tardigrada, auch Lobopoda genannt (und die manchmal zu einer Gruppe namens Panarthropoda gehören, zu der auch Arthropoden gehören). Die Außenskelette von Arthropoden stärken sie gegen Angriffe von Raubtieren und sind wasserundurchlässig. Um zu wachsen, muss ein Arthropode sein altes Exoskelett abwerfen und ein neues absondern. Dieser Prozess, Ecdysis, ist energieaufwändig und während der Mauser ist ein Arthropode anfällig.
Klassifizierung von Arthropoden
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Typisch sind Arthropoden klassifiziert in fünf Subphyla, von denen eine ausgestorben ist:
- Trilobiten sind eine Gruppe ehemals zahlreicher Meerestiere, die beim Massensterben am Ende des Perm-Trias-Aussterbeereignisses starben.
- Chelicerate enthalten Spinnen , Milben, Skorpione und verwandte Organismen. Sie sind durch das Vorhandensein von Cheliceren gekennzeichnet.
- Myriapoden umfassen Tausendfüßler und Tausendfüßler und ihre Verwandten und haben viele Körpersegmente, die jeweils ein oder zwei Beinpaare tragen. Sie werden manchmal mit den Hexapoden gruppiert.
- Hexapoden umfassen Insekten und drei kleine Ordnungen von insektenähnlichen Tieren mit sechs Brustbeinen. Sie werden manchmal mit den Myriapoden in einer Gruppe namens Uniramia gruppiert, obwohl genetische Beweise tendenziell eine engere Beziehung zwischen Hexapoden und Krebstieren stützen.
- Krebstiere sind hauptsächlich marine (eine bemerkenswerte Ausnahme sind Asseln) und zeichnen sich durch biramöse Anhängsel aus. Dazu gehören Hummer, Krabben, Seepocken , und viele andere.
Abgesehen von diesen Hauptgruppen gibt es auch eine Reihe fossiler Formen, darunter Anomalocariden und Euthykarzinoide, hauptsächlich aus den unteren Kambrium , die schwer einzuordnen sind, entweder aus Mangel an offensichtlicher Affinität zu einer der Hauptgruppen oder aus klarer Affinität zu mehreren von ihnen.
Die Phylogenie der Arthropoden war ein Bereich von beträchtlichem Interesse und Streit. Die Gültigkeit vieler der von früheren Autoren vorgeschlagenen Arthropodengruppen wird durch neuere Studien in Frage gestellt; dazu gehören Mandibulata, Uniramia und Atelocerata. Die neuesten Studien deuten tendenziell auf eine paraphyletische Crustacea hin, in der verschiedene Hexapodengruppen verschachtelt sind. Die verbleibende Gruppe von Myriapoda und Chelicerata wird als Paradoxopoda oder Myriochelata bezeichnet.
Da der Internationale Kodex der zoologischen Nomenklatur keine Priorität über dem Rang einer Familie anerkennt, können viele der höheren Gruppen mit einer Vielzahl unterschiedlicher Namen bezeichnet werden.
Evolution


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Es wird angenommen, dass sich Arthropoden während der präkambrischen Ära von einem Vorfahren der segmentierten Würmer verzweigt haben. Samtwürmer (Onychophora) sind ein gutes Beispiel dafür, wie man sich vorstellt, wie ihre Vorfahren aussahen, und ihre Ähnlichkeit mit Raupen und Tausendfüßlern wird als nicht ganz zufällig angesehen. Der gewöhnliche Arthropode der Vorfahren war jedoch anscheinend einer, der nicht nur chitinhaltige Mundwerkzeuge wie andere segmentierte Würmer entwickelt hatte, sondern auch eine chitinhaltige Struktur über seinen ganzen Körper; Bei allen Arthropoden sind die Segmente (zumindest bei Larven) unterschiedlich geworden, jedes mit einer oder mehreren Platten bedeckt und mit Beinen oder Gliedmaßen, einem Paar pro Segment.
An einem Punkt wurde angenommen, dass die verschiedenen Subphyla von Arthropoden unterschiedliche Ursprünge von segmentierten Würmern hatten und insbesondere, dass die Uniramia näher an der Onychophora waren als an anderen Arthropoden. Dem widersprechen jedoch genetische Untersuchungen und werden mittlerweile von den meisten Biologen abgelehnt.
Arthropoden werden zusammen mit zwei ähnlichen Stämmen (Tardigrada und Onychophora) zur monophyletischen Gruppe Panarthropoda zusammengefasst.
Traditionell wurden die Annelida aufgrund ihrer gemeinsamen Segmentierung als die nächsten Verwandten dieser drei Phyla angesehen. In jüngerer Zeit wurde dies jedoch als konvergente Evolution angesehen, und die Arthropoden und Verbündeten sind möglicherweise enger mit bestimmten Pseudocoelomaten wie Spulwürmern verwandt, die mit ihnen das Wachstum durch Mauser oder Ecdysis teilen. Diese beiden möglichen Linien wurden als Articulata und Ecdysozoa bezeichnet.