Tier
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Subregnum Parazoa
Subregnum Eumetazoa
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Tiere sind eine große Gruppe von Organismen , klassifiziert als das Königreich das Tier oder Metazoen . Im Allgemeinen sind sie vielzellig, können sich fortbewegen, reagieren auf ihre Umgebung und ernähren sich durch den Verzehr anderer Organismen. Ihr Körperplan wird während ihrer Entwicklung festgelegt, normalerweise früh in ihrer Entwicklung als Embryo, obwohl einige später einen Metamorphoseprozess durchlaufen. Genauer gesagt können Tiere als heterotroph definiert werden Eukaryoten ohne Zellwände, die in der frühen Entwicklung ein Blastula-Stadium durchlaufen.
Das Wort 'Tier' kommt von der Latein Wort Tier , von welchem das Tier ist der Plural und leitet sich von ab Seele , was 'Lebensatem' oder 'Seele' bedeutet. Eine gebräuchliche Verwendung des Begriffs kann sich auf sogenannte niedere Tiere (wie in „Brutes“ oder „Bestien“) beschränken und beziehen Menschen nur in einem verächtlichen oder humorvollen Zusammenhang.
Eigenschaften
Tiere haben mehrere Eigenschaften, die sie von anderen Lebewesen unterscheiden. Tiere sind eukaryotisch und meist mehrzellig (obwohl siehe Myxozoa), was sie von trennt Bakterien und die meisten Protisten. Sie sind heterotroph und verdauen Nahrung im Allgemeinen in einer inneren Kammer, was sie von unterscheidet Pflanzen und Algen. Sie unterscheiden sich auch von Pflanzen, Algen und Pilze weil ihren Zellen Zellwände fehlen.
Struktur
Mit wenigen Ausnahmen, insbesondere den Schwämmen (Phylum Porifera), haben Tiere Körper, die in separate Gewebe differenziert sind. Dazu gehören Muskeln, die in der Lage sind, sich zusammenzuziehen und die Fortbewegung zu steuern, und ein Nervensystem, das Signale sendet und verarbeitet. Typischerweise gibt es auch eine innere Verdauungskammer mit einer oder zwei Öffnungen. Tiere mit dieser Art von Organisation werden Metazoen oder Eumetazoen genannt, wenn erstere allgemein für Tiere verwendet werden.
Alle Tiere haben eukaryotische Zellen, die von einer charakteristischen extrazellulären Matrix umgeben sind, die aus Kollagen und elastischen Glykoproteinen besteht. Dies kann verkalkt werden, um Strukturen wie Schalen, Knochen und Nadeln zu bilden. Während der Entwicklung bildet es ein relativ flexibles Gerüst, auf dem sich Zellen bewegen und reorganisieren können, wodurch komplexe Strukturen möglich werden. Im Gegensatz dazu haben andere vielzellige Organismen wie Pflanzen und Pilze Zellen, die von Zellwänden festgehalten werden, und entwickeln sich so durch fortschreitendes Wachstum. Ebenfalls einzigartig für Tierzellen sind die folgenden interzellulären Verbindungen: Tight Junctions, Gap Junctions und Desmosomes.
Reproduktion und Entwicklung
Nahezu alle Tiere durchlaufen irgendeine Form der sexuellen Fortpflanzung. Erwachsene sind diploid oder polyploid. Sie haben einige spezialisierte Fortpflanzungszellen, die eine Meiose durchlaufen, um kleinere bewegliche Spermien oder größere nicht bewegliche Eizellen zu produzieren. Diese verschmelzen zu Zygoten, die sich zu neuen Individuen entwickeln.
Viele Tiere sind auch zur asexuellen Fortpflanzung fähig. Dies kann durch Parthenogenese erfolgen, bei der fruchtbare Eier ohne Paarung produziert werden, oder in einigen Fällen durch Fragmentierung.
Eine Zygote entwickelt sich zunächst zu einer Hohlkugel, genannt Blastula, die einer Umordnung und Differenzierung unterzogen wird. In Schwämmen schwimmen Blastula-Larven an einen neuen Ort und entwickeln sich zu einem neuen Schwamm. In den meisten anderen Gruppen erfährt die Blastula eine kompliziertere Umlagerung. Es stülpt sich zunächst ein und bildet eine Gastrula mit einer Verdauungskammer und zwei getrennten Keimblättern - einem äußeren Ektoderm und einem inneren Endoderm. In den meisten Fällen entwickelt sich zwischen ihnen auch ein Mesoderm. Diese Keimblätter differenzieren sich dann zu Geweben und Organen.
Ernährung
Tiere sind Verbraucher, die ihre Energie von Erzeugern beziehen, die wiederum ihre Energie aus einer Reihe von Quellen beziehen.
Die meisten Tiere wachsen durch indirekte Nutzung der Energie von Sonnenlicht . Pflanzen nutzen dies Energie umwandeln Kohlendioxid (CO zwei ) in einfachen Zucker unter Verwendung eines Prozesses bekannt als Photosynthese . Beginnend mit dem (CO zwei ) Moleküle und Wasser (H zwei O), wandelt die Photosynthese die Energie des Sonnenlichts in chemische Energie um, die in den Bindungen von Glukose (C 6 H 12 Ö 6 ) und Freigaben Sauerstoff (Ö zwei ). Diese Zucker werden dann als Bausteine verwendet, die der Pflanze das Wachstum ermöglichen. Wenn Tiere diese Pflanzen fressen (oder andere Kreaturen fressen, die Pflanzen gefressen haben), wird der von der Pflanze produzierte Zucker vom Tier verwendet. Sie werden entweder direkt verwendet, um dem Tier beim Wachsen zu helfen, oder sie werden abgebaut, wobei sie gespeicherte Sonnenenergie freisetzen und dem Tier die Energie geben, die es für die Bewegung benötigt. Dieser Vorgang wird als Glykolyse bezeichnet.
Viele Tiere, die in der Nähe von hydrothermalen Quellen und kalten Quellen auf dem Meeresboden leben, sind für ihre Ernährung nicht auf die Energie des Sonnenlichts angewiesen. Stattdessen chemosynthetische Archaeen und Eubakterien bilden die Basis der Nahrungskette. Diese Kreaturen nutzen die Energie von Verbindungen, die aus den Öffnungen sickern, um die Herstellung von Zucker und anderen Molekülen anzutreiben, und Tiere leben, indem sie diese Mikroben entweder essen oder sie in ihrem Gewebe beherbergen.
Herkunft und Fossilienbestand
Es wird allgemein angenommen, dass sich Tiere aus begeißelten Protozoen entwickelt haben. Ihre nächsten lebenden Verwandten sind die Choanoflagellaten, Flagellaten mit Halsband, die die gleiche Struktur wie bestimmte Schwammzellen haben. Molekulare Studien ordnen sie in eine Supergruppe namens Opisthokonts ein, zu der auch die gehören Pilze und ein paar kleine parasitäre Protisten. Der Name kommt von der hinteren Lage des Flagellums in beweglichen Zellen, wie den meisten tierischen Spermien, während andere Eukaryoten dazu neigen, vordere Flagellen zu haben.
Die ersten Fossilien, die Tiere darstellen könnten, tauchen gegen Ende des Jahres auf Präkambrium , vor etwa 575 Millionen Jahren, und sind als Ediacara- oder Vendian-Biota bekannt. Diese sind jedoch schwer mit späteren Fossilien in Verbindung zu bringen. Einige mögen Vorläufer moderner Phyla darstellen, aber sie können separate Gruppen sein, und es ist möglich, dass sie überhaupt keine Tiere sind. Abgesehen von ihnen treten die meisten bekannten Tierstämme während der mehr oder weniger gleichzeitig auf Kambrium Zeitraum vor etwa 542 Millionen Jahren. Es ist noch umstritten, ob dieses Ereignis, genannt die kambrische Explosion , stellt eine schnelle Divergenz zwischen verschiedenen Gruppen oder eine Änderung der Bedingungen dar, die die Versteinerung ermöglicht haben.
Gruppen von Tieren
Orangefarbener Elefantenohrschwamm, Agelas Klathroden , im Vordergrund. Zwei Korallen im Hintergrund: ein Seefächer, Iciligorgia-Gefechte , und eine Seerute, Plexaurella nickt .
Magellan-Pinguin , Spheniscus magellanicus
Die Schwämme (Porifera) spalteten sich früh von anderen Tieren ab. Wie bereits erwähnt, fehlt ihnen die komplexe Organisation, die in den meisten anderen Phyla zu finden ist. Ihre Zellen sind differenziert, aber nicht in verschiedenen Geweben organisiert. Schwämme sind sitzend und ernähren sich normalerweise, indem sie Wasser durch Poren einziehen. Die ausgestorbenen Archäocyathiden mit verschmolzenen Skeletten können Schwämme oder einen separaten Stamm darstellen.
Unter den verbleibenden Phyla, die zusammen als Eumetazoen bekannt sind, sind zwei radialsymmetrisch und haben Verdauungskammern mit einer einzigen Öffnung, die sowohl als Mund als auch als Anus dient. Dies sind die Cnidaria, zu denen Seeanemonen, Korallen und Quallen gehören, und die Ctenophora oder Kammquallen. Beide haben unterschiedliche Gewebe, aber sie sind nicht in Organen organisiert. Es gibt nur zwei Hauptkeimschichten, das Ektoderm und das Endoderm, mit nur verstreuten Zellen zwischen ihnen. Daher werden diese Tiere manchmal als Diploblasten bezeichnet. Der winzige Stamm Placozoa ist ähnlich, aber Individuen haben keine permanente Verdauungskammer.
Die restlichen Tiere bilden eine monophyletische Gruppe namens Bilateria. Meist sind sie beidseitig symmetrisch und haben oft einen spezialisierten Kopf mit Nahrungs- und Sinnesorganen. Der Körper ist triploblastisch, d.h. alle drei Keimblätter sind gut entwickelt, und Gewebe bilden unterschiedliche Organe. Die Verdauungskammer hat zwei Öffnungen, einen Mund und einen Anus, und es gibt auch eine innere Körperhöhle, die Zölom oder Pseudozölom genannt wird. Es gibt jedoch Ausnahmen von jedem dieser Merkmale. Zum Beispiel sind erwachsene Stachelhäuter radialsymmetrisch, obwohl diese radiale Symmetrie die bilaterale Symmetrie des Embryos überlagert. Eine weitere Ausnahme ist, dass bestimmte parasitäre Würmer extrem vereinfachte Körperstrukturen haben.
Genetische Studien haben unser Verständnis der Beziehungen innerhalb der Bilateria erheblich verändert. Die meisten scheinen vier Hauptlinien anzugehören:
- Deuterostom
- Ecdysozoa
- Platyzoen
- Lophotochozoen
Zusätzlich zu diesen gibt es einige kleine Gruppen von Bilaterianern mit relativ ähnlicher Struktur, die sich vor diesen Hauptgruppen zu unterscheiden scheinen. Dazu gehören Acoelomorpha, Rhombozoa und Orthonectida. Die Myxozoa, einzellige Parasiten, die ursprünglich als Protozoen galten, sollen sich nun ebenfalls aus den Bilateria entwickelt haben.
Deuterostom
Deuterostomien unterscheiden sich von den anderen Bilateria, Protostomen genannt, in mehrfacher Hinsicht. In beiden Fällen gibt es einen vollständigen Verdauungstrakt. Bei Protostomen entwickelt sich jedoch die anfängliche Öffnung zum Urdarm (der Blastoporus) zum Mund, und ein Anus bildet sich separat. Bei Deuterostomen ist dies umgekehrt. Bei den meisten Protostomen füllen Zellen einfach das Innere der Gastrula aus, um das Mesoderm zu bilden, was als schizocoelöse Entwicklung bezeichnet wird, aber bei Deuterostomen bildet es sich durch Invagination des Endoderms, was als enterocoelische Aussackung bezeichnet wird. Deuterostomien haben auch eher eine dorsale als eine ventrale Nervensehne, und ihre Embryonen werden unterschiedlich gespalten.
All dies deutet darauf hin, dass die Deuterostomen und Protostomen getrennte, monophyletische Linien sind. Die Hauptstämme der Deuterostomia sind die Echinodermata und Akkorde . Stachelhäuter radialsymmetrisch und ausschließlich marine, wie Seesterne, Seeigel und Seegurken. Die am weitesten verbreiteten Akkorde sind Wirbeltiere , Tiere mit Rückgrat, die umfassen Fische , Amphibien, Reptilien , Vögel , und Säugetiere .
Darüber hinaus gehören zu den Deuterostomen auch die Hemichordata oder Eichelwürmer. Die wichtigen fossilen Graptolithen, obwohl sie heute ausgestorben sind, könnten zu dieser Gruppe gehören.
Die Chaetognatha- oder Pfeilwürmer teilen einige embryonale Merkmale mit Deuterostomen, können aber tatsächlich näher an den Protostomen sein.
Die verbleibenden drei bilaterianischen Gruppen sind Protostomia.
Ecdysozoa
Gelbflügeliger Schlangenhalsvogel, Symmetrie gelb
Die Ecdysozoa sind Protostome, benannt nach dem gemeinsamen Merkmal des Wachstums durch Mauser oder Ecdysis. Der größte Tierstamm gehört hierher, die Arthropoda, darunter Insekten , Spinnen , Krabben und ihre Verwandten. Alle diese Organismen haben einen Körper, der in sich wiederholende Segmente unterteilt ist, typischerweise mit gepaarten Anhängseln. Zwei kleinere Phyla, Onychophora und Tardigrada, sind nahe Verwandte der Arthropoden und teilen diese Eigenschaften.
Zu den Ecdysozoen gehören auch die Nematoden oder Spulwürmer, die zweitgrößte Tiergruppe. Spulwürmer sind typischerweise mikroskopisch klein und kommen in fast jeder Umgebung vor, in der es Wasser gibt. Eine Reihe sind wichtige Parasiten. Kleinere Phyla, die mit ihnen verwandt sind, sind die Nematomorpha oder Rosshaarwürmer, die mit bloßem Auge unsichtbar sind, und die Kinorhyncha, Priapulida und Loricifera. Diese Gruppen haben ein reduziertes Coelom, das als Pseudocoelom bezeichnet wird.
Die verbleibenden zwei Gruppen von Protostomien werden manchmal als Spiralia zusammengefasst, da sich in beiden Embryonen eine spiralförmige Spaltung entwickelt.
Platyzoen
Bedfords Plattwurm, Pseudobiceros bedfordi
Zu den Platyzoa gehört der Stamm Platyhelminthes, die Plattwürmer. Diese galten ursprünglich als einige der primitivsten Bilateria, aber es scheint, dass sie sich aus komplexeren Vorfahren entwickelt haben.
Zu dieser Gruppe gehören eine Reihe von Parasiten wie Egel und Bandwürmer. Plattwürmern fehlt ein Zölom, ebenso wie ihren nächsten Verwandten, den mikroskopisch kleinen Gastrotricha.
Die anderen Platyzoenstämme sind mikroskopisch klein und pseudocoelomate. Die bekanntesten sind die Rotifera oder Rädertierchen, die in wässrigen Umgebungen verbreitet sind. Dazu gehören auch die Acanthocephala oder Stachelkopfwürmer, die Gnathostomulida, Micrognathozoa und möglicherweise die Cycliophora. Diese Gruppen teilen das Vorhandensein komplexer Kiefer, von denen sie die Gnathifera genannt werden.
Lophotochozoen
Großer blauer Oktopus, Oktopus cyanea
Zu den Lophotrochozoa gehören zwei der erfolgreichsten Tierstämme, Mollusca und Annelida. Ersteres umfasst Tiere wie Schnecken, Muscheln und Tintenfische, und letzteres umfasst die segmentierten Würmer wie Regenwürmer und Blutegel. Diese beiden Gruppen wurden aufgrund des gemeinsamen Vorhandenseins von Trochophorenlarven lange als nahe Verwandte angesehen, aber die Anneliden wurden als näher an den Arthropoden angesehen, da sie beide segmentiert sind. Nun wird dies aufgrund vieler morphologischer und genetischer Unterschiede zwischen den beiden Phyla allgemein als konvergente Evolution angesehen.
Zu den Lophotrochozoa gehören auch die Nemertea- oder Bandwürmer, die Sipuncula und mehrere Phyla, die einen Zilienfächer um den Mund haben, der als Lophophor bezeichnet wird. Diese wurden traditionell als Lophophorate zusammengefasst, aber jetzt scheinen sie paraphyletisch zu sein, einige näher an der Nemertea und einige an Mollusca und Annelida. Dazu gehören die Brachiopoda oder Lampenschalen, die im Fossilienbestand prominent sind, die Entoprocta, die Phoronida und möglicherweise die Bryozoa oder Moostiere.
Geschichte der Klassifikation
Whites Laubfrosch , Blaue Strände .Aristoteles teilte die lebende Welt zwischen Tieren und Pflanzen , und darauf folgte Karl von Linné in der ersten hierarchischen Klassifikation. Seitdem haben Biologen begonnen, evolutionäre Beziehungen zu betonen, und so wurden diese Gruppen etwas eingeschränkt. Zum Beispiel wurden mikroskopisch kleine Protozoen ursprünglich als Tiere betrachtet, weil sie sich bewegen, werden aber jetzt separat behandelt.
Im Linné Ursprünglich waren die Tiere eines von drei Königreichen, unterteilt in die Klassen der Vermes, Insekten , Fische , Amphibien, Vögel , und Säugetiere . Seitdem sind die letzten vier alle in einem einzigen Stamm zusammengefasst worden, der Akkorde , während die verschiedenen anderen Formen herausgetrennt wurden. Die obigen Listen stellen unser aktuelles Verständnis der Gruppe dar, obwohl es einige Unterschiede von Quelle zu Quelle gibt.
