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Nesseltiere


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Nesseltiere

Seeanemonen
Systematik
Domäne : Eukaryonten (Eucaryota)
Reich : Tiere (Animalia)
Unterreich : Vielzeller (Metazoa)
Abteilung: Gewebetiere (Eumetazoa)
Unterabteilung: Hohltiere (Coelenterata)
Stamm : Nesseltiere (Cnidaria)
Klassen
  • Würfelquallen (Cubozoa)
  • Schirmquallen (Scyphozoa)
  • Hydrozoen (Hydrozoa)
  • Blumentiere (Anthozoa)

Die Nesseltiere (Cnidaria) bilden in der klassischen Systematik Stamm innerhalb der Abteilung der Gewebetiere (Eumetazoa) und werden traditionell zusammen mit Rippenquallen (Ctenophora) zur Unterabteilung der Hohltiere (Coelenterata) vereinigt.

Inhaltsverzeichnis

Aufbau

Nesseltiere besitzen als Gewebetiere echte Gewebe Organe. Sie sind ihrem vielfach variierten Grundbauplan radialsymmetrisch gebaut und bestehen aus zwei Zellschichten der äußeren Epidermis und der inneren zwischen denen sich eine gallertartige Schicht die genannte Mesogloea befindet.

Die Gastrodermis umfasst den "Magen" der den so genannten Gastralraum. Er besitzt nur einzige Öffnung durch die nicht nur die aufgenommen sondern Abfallprodukte auch wieder ausgeschieden werden. dient er neben der Mesogloea als hydrostatisches Hartskelette kommen dagegen nur bei Polypen vor dazu gezielt Kalk ablagern.

Ein echtes Blutgefäßsystem ist bei den nicht vorhanden. Der Gasaustausch erfolgt durch Diffusion daneben spielt sowohl für die Vorverarbeitung gleichzeitig für die Verteilung von Nährstoffen und Abtransport von Stoffwechselendprodukten das so genannte Gastrovaskularsystem Rolle: Dies umfasst den zentralen Hohlraum den sowie dessen Ausläufer in die Tentakel der Das Gastrovaskularsystem übernimmt damit zweierlei Funktionen Verdauung Stofftransport. Nahrungspartikel werden in erster Linie von Nährmuskelzellen des Gastroderms aufgenommen.

Die Nesseltiere besitzen echte Nervenzellen die diffuses Netz bilden welches aber nur eine Zentralisierung zeigt. Nervenzellkonzentrationen liegen bei Polypen im (Hypostom) an den Tentakeln und am Fußstiel bei den Quallen findet sich häufig ein um den Schirm. Auch eine spezialisierte Signaltransportrichtung sich vielfach noch nicht herausgebildet die Verschaltung Nerven über so genannte "gap junctions" erlaubt einigen Arten eine hohe Geschwindigkeit bei der eine Vielzahl von Neuropeptiden erlaubt die Modulation Erregungen.

Das namensgebende Merkmal der Nesseltiere ist spezialisierter Zelltyp die Nesselzelle (Cnidocyte). Zellen diesen befinden sich auf den um die Mundöffnung angeordneten Tentakeln und enthalten die charakteristischen Nesselkapseln Diese enthalten einen spiralig aufgewickelten Nesselfaden der Berührungsreize explosiv ausgestoßen wird und hochtoxische Stoffe das Opfer injiziert die dieses schnell abtöten zumindest lähmen. Die Nesselzellen dienen sowohl dem als auch der Verteidigung gegen Fressfeinde.

Ein weiterer wichtiger Zelltyp sind die oder interstitiellen Zellen. Dies sind pluripotente Zellen bedeutet dass sie sich in andere Zelltypen Geschlechtszellen Drüsenzellen oder Nervenzellen allerdings nicht in oder Nährmuskelzellen verwandeln können. Letztere beiden Zelltypen nur aus ihresgleichen hervorgehen. Viele Nesseltiere haben dieses Systems eine enorme Regenerationsfähigkeit. Insbesondere die der Gattung Hydra dienen in der Forschung als Modelle Musterbildungsprozesse.

Die zwei wichtigsten Formentypen sind Polyp und Qualle die als unterschiedliche Lebensstadien bei ein derselben Art auftreten können also keine systematische haben.

  • Die auch Medusen genannten Quallen haben ein oder glockenförmiges Aussehen und schwimmen meist passiv den Meeresströmungen mit. Ihre Tentakel hängen frei unten. Durch koordinierte Muskelkontraktionen gegen das im enthaltene Wasser können sie sich allerdings auch fortbewegen - sie nutzen dabei das Rückstoßprinzip.

  • Polypen sind dagegen durch die so genannte fest auf einem Substrat verankert obwohl einige sich auch in kuriosen Zeitlupen-Salti fortbewegen können. zeigen ihre Tentakel nach oben vom Substrat Polypen treten oft in großen Kolonien auf.

Nesseltiere zeigen ein breites Größenspektrum: Die Arten sind nur wenige Millimeter klein manche kleiner. Auf der anderen Seite können Cyanea -Quallen einen Durchmesser von zwei Metern umfassen Polypen der Gattung Branchiocerianthus eine ebensolche Länge erreichen. Bei manchen werden die Tentakel bis zu dreißig Meter

Verbreitung

Nesseltiere leben meist im Meer seltener in Süßwasserseen.

Ernährung

Die meisten Nesseltiere ernähren sich von die mit ihren Tentakeln in Berührung gekommen Dies können je nach Größe des Tiers Protisten diverse Würmer Krebse andere Quallen aber auch Fische sein. Manche Gruppen darunter die Korallen leben symbiontisch mit Photosynthese betreibenden Algen zusammen meist Dinoflagellaten (Dinoflagellata) manchmal aber auch Grünalgen (Chlorophyta). Diese nehmen von ihren Nesseltierpartnern Kohlendioxid auf und produzieren unter Ausnutzung des und unter Abgabe von Sauerstoff die energiehaltigen Kohlenhydrate die den Nesseltieren als Hauptnahrung dienen.

Fortpflanzung

Weit verbreitet bei den Nesseltieren ist ungeschlechtliche Fortpflanzung durch Knospung. In der Klasse Hydrozoen (Hydrozoa) ist sie besonders weit verbreitet. trennt sich vom erwachsenen Polypen seitlich eine Larve die so genannte Schwimmknospe ab die zum Polypen fortentwickelt. Oft ist die Knospung so dass physisch miteinander verbundene Kolonien genetisch Polypen entstehen.

Allerdings können sich die Nesseltiere auch fortpflanzen. Ein charakteristisches Merkmal ist hier der genannte Generationswechsel der bei Tieren sonst nicht so wie bei Pflanzen Pilzen oder Protisten anzutreffen Dabei wechseln sich einander ungeschlechtlich fortpflanzende Generationen Generationen die sich geschlechtlich fortpflanzen ab. Diese des Generationswechsels wird als Metagenese bezeichnet.

Der erwachsene Polypen bildet dazu auf Wege männliche oder weibliche Quallen. Es gibt prinzipielle ungeschlechtliche Vorgänge:

  • Knospung findet sich besonders häufig in Klasse der Hydrozoen.
  • Strobilation ein Vorgang bei dem Quallen am oberen (oralen) Ende des Polypen abgeschnürt ist dagegen für Schirmquallen charakteristisch.
  • Schließlich findet man auch die komplette (Metamorphose) des Polypen zur Quallenform.

Diese entwickeln sich zunächst zur Geschlechtsreife. werden die männlichen und weiblichen Gameten freigesetzt die sich jeweils zur Zygote vereinigen. Diese entwickelt sich durch Zellteilung zu einer kugelförmigen Struktur der so genannten aus der dann die Planula genannte Larve Diese ist begeißelt und schwimmt so lange sie auf ein festes Substrat trifft auf sie sich verankert und dann eine Verwandlung Metamorphose ) zum Polypenstadium durchläuft.

Dieses Schema ist in den vier mannigfaltig variiert und abgewandelt. So verbleiben bei Hydrozoen die Quallen in reduzierter Form am welcher damit so genannte Gonophoren hat. Einige Hydrozoen wie die Süßwasserpolypen der Gattung Hydra ) haben überhaupt kein Quallenstadium. Stattdessen bildet Polyp selbst männliche oder weibliche Keimzellen. Die wiederum haben das Polypenstadium reduziert.

Riffbildung

Große ökologische Bedeutung haben die Nesseltiere die von einer Untergruppe den skelettbildenden Korallen im Flachwasser aufgebauten Korallenriffe . Wichtig für die Riffbildung sind die angesprochenen endosymbiontischen Algenpartner. Die Symbiose scheint allerdings Seiten der Algen nicht ganz freiwillig zu da sie sich bei reichem Nährstoffangebot von Korallenpartnern trennen die dann zugrunde gehen. Dieser tritt insbesondere dort auf wo viel Nitrat eingeleitet wird das von den Algen werden kann. Er ist für das großräumige verantwortlich das auftritt wenn Abwässer z.B. von gebauten Hotel- und Freizeiteinrichtungen ungeklärt ins Meer werden.

Aufgrund der notwendigen Sonneneinstrahlung gibt es nur in tropischen Gewässern. Die Korallenpolypen scheiden neben anderen Tieren wie bestimmten Röhrenwürmern aber diversen Rotalgen oder Grünalgen Kalk ( Calciumcarbonat ) als Außen- oder Exoskelett ab der sich mit der Zeit wahren Gebirgen auftürmen kann. Sobald die Lichtausbeute gering wird - dies ist auf jeden ab einer Wassertiefe von 60 Metern der - sterben die Korallen ab auf ihren haben sich dann schon die nachfolgenden Generationen Auf diese Weise können Korallenriffe bei langsam Meeresspiegel in die Höhe wachsen. Sie reichen bis unmittelbar unter die Meeresoberfläche.

Korallenriffe sind sehr artenreiche Ökosysteme die die Beeinflussung von Meeresströmungen auch globale Auswirkungen Sie sind von einer Vielzahl von Organismen Schwämmen diversen Würmern Fischen aber auch Algen und verschiedenen Protisten bewohnt.

In erdgeschichtlicher Zeit haben sich zahlreiche Gesteinsformationen aus dem u. a. von Korallen Kalkstein gebildet: So gehen z. B. die Vorkommen der Eifel und des Bergischen Landes auf Hunderte Millionen Jahre alte devonische Korallenriffe zurück. Jüngeren Datums sind die Bermuda -Inseln und die Bahamas aber auch zahlreiche pazifische Inselgruppen die auf Korallenriffe zurückgehen.

Nesseltiere als Fossilien

Nesseltiere sind eine sehr alte Tiergruppe. in der so genannten Ediacara-Fauna des späten Proterozoikum vor etwa 550 Millionen Jahren sind vertreten und gehören damit zu den ersten Tierfossilien überhaupt. Die Kenntnis fossiler Gruppen ist nach Untergruppe allerdings sehr unterschiedlich: Während sich weichem Gewebe bestehende Quallen nur in extremen erhalten haben ist z. B. die stammesgeschichtliche der Korallen durch die von ihnen hinterlassenen Kalkskelette fossil sehr gut bekannt. Die ersten stammen demnach aus dem erdgeschichtlichen Zeitalter des Ordoviziums vor etwa 500 Millionen Jahren die Formen unterschieden sich aber noch deutlich von heutigen Korallen die erst nach dem großen Massenaussterben am Ende des Perm vor 240 Millionen Jahren etwa in Mitte der Trias vor etwa 220 Millionen Jahren das Mal auftreten.

Nesseltiere und der Mensch

Nesseltiere haben Menschen zunächst einmal dadurch dass diese auf ihnen leben: Wie bereits gehen eine ganze Reihe von Inseln auf Nesseltierskelette zurück. Der von ihnen hinterlassene Kalkstein an vielen Stellen kommerziell abgebaut. Aus besonderen bunt gefärbten Korallen werden darüber hinaus seit Zeit Schmuckstücke gefertigt.

Andererseits kommen insbesondere an der Nordküste Australiens regelmäßig Menschen durch Kontakt mit den hochgiftiger Quallen zu Tode oder werden durch Nervengift lebenslang geschädigt. Auch die in der vorkommenden Quallen können zu äußerst schmerzhaften Hautverletzungen

Umgekehrt wirkt sich die Ausbreitung des Tourismus oft sehr negativ auf die den zugehörigen Korallen aus. Das global zu beobachtende gilt unter Riffbiologen als äußerst bedenklich da Schlüsselorganismen sind deren Tod oft das Absterben ganzen reichhaltigen Ökosystems nach sich zieht. Neben der Einleitung nitratbelasteten Abwässern ist hier u. a. die Cyanid -Fischerei zu nennen die in kurzer Zeit Lebensräume vernichten kann. Eine weitere Gefahr für sind die in Folge des Klimawandels steigenden Überschreiten sie eine kritische Grenze verlieren die ihre symbiotischen Algenpartner und bleichen aus d. sterben ab.

Systematik

Wie bereits einleitend dargestellt werden die klassisch mit den Rippenquallen zu den Hohltieren Aus Sicht der heute vorherrschenden Systematik der Kladistik ist diese Gruppe allerdings vermutlich paraphyletisch heißt sie umfasst nicht alle Nachkommen ihres gemeinsamen Vorfahrens: Trotz der äußeren Ähnlichkeit der Taxa die sich unter anderem in der Gruppen eigenen radialsymmetrischen Körperstruktur bemerkbar macht sind Rippenquallen nämlich sehr wahrscheinlich näher mit den aufgebauten Bilateria verwandt als mit den Nesseltieren. Aus Sicht bilden die Hohltiere daher eine künstliche

Nesseltiere werden weiter in vier Klassen unterteilt:

  • Die Würfelquallen (Cubozoa) umfassen etwa zwanzig Arten die als Quallen vorkommen. Zu ihnen zählen u. die als Seewespen bezeichneten Arten Chironex fleckerii und Chiropsalmus quadrigatus die über ein hochpotentes Gift verfügen.
  • Die Hydrozoen (Hydrozoa) enthalten ca. 3000 Arten. Spektrum reicht hier von den tropischen Feuerkorallen Bäumchenpolypen ( Sertularia ) die auch in der Nordsee vorkommen. zeigen häufig einen Generationswechsel zwischen Quallen- und Polypform.
  • Zu den Schirmquallen (Scyphozoa) gehören etwa 200 die meist als Quallen auftreten.
  • Die Blumentiere (Anthozoa) umfassen ungefähr 6000 Arten die Seenelken die Seefedern aber auch die Korallen . Ein Quallenstadium ist in dieser Klasse

Die wahrscheinlichen stammesgeschichtlichen Abstammungsverhältnisse der vier lassen sich dem folgenden Diagramm entnehmen:

 Nesseltiere (Cnidaria) |--Blumentiere (Anthozoa) |--N. N. (Hydrozoa) |--Medusozoa |--Schirmquallen (Scyphozoa) |--Würfelquallen (Cubozoa)  

Literatur

  • D. T. Anderson Invertebrate Zoology 2nd Ed. Oxford Univ. Press 2001 3 S. 31 ISBN 0195513681
  • P. Ax Das System der Metazoa I. Ein Lehrbuch phylogenetischen Systematik Gustav Fischer Verlag Stuttgart Jena 1999
  • R. S. K. Barnes P. Calow J. W. Olive D. W. Golding J. Spicer The invertebrates - a synthesis 3rd ed. Blackwell 2001 Kap. 3.4.2 54 ISBN 0-632-04761-5
  • R. C. Brusca G. J. Brusca Invertebrates 2nd Ed. Sinauer Associates 2003 Kap. S. 219 ISBN 0878930973
  • J. Moore An Introduction to the Invertebrates Cambridge Univ. Press 2001 Kap. 4 30 ISBN 0521779146
  • E. E. Ruppert R. S. Fox P. Barnes Invertebrate Zoology - A functional evolutionary approach Brooks/Cole 2004 Kap. 7 S. 111 ISBN 0030259827
  • W. Schäfer Cnidaria Nesseltiere ; in Westheide Rieger (Hrsg.): "Spezielle Zoologie 1: Einzeller und Wirbellose Tiere" Gustav Fischer Stuttgart Jena 1997
  • B. Werner 4. Stamm Cnidaria in v. Gruner HE: Lehrbuch der speziellen Zoologie begr. von Kaestner 1/2 Gustav Fischer Verlag Stuttgart Jena 1984

Wissenschaftliche Literatur

  • D. Bridge B. Schierwater C. W. R. DeSalle R L. W. Buss " Mitochondrial DNA structure and the molecular phylogeny recent cnidaria classes " Proc. Nat. Acad. USA 1992 89 S. 8750
  • D. Bridge C. W. Cunningham R. L. W. Buss Class-level relationships in the phylum Cnidaria: Molecular morphological evidence Molec. Biol. Evol. 1995 12 S. 679
  • D. G. Fautin Reproduction of Cnidaria Canadian Journal of Zoology 2002 80 S. 1735 PDF-Version
  • G. O. Mackie What's new in cnidarian biology? Canadian Journal of Zoology 2002 80 S. 1649 PDF-Version
  • P. Schuchert Phylogenetic analysis of the Cnidaria Zeitschrift für zoologische Systematik und Evolutionsforschung 31 S. 161
  • G. Kass-Simon A. A. Scappaticci Jr. The behavioral and developmental physiology of nematocysts Canadian Journal of Zoology 2002 80 S. 1772 PDF-Version

Weblinks


    



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