Biologie
Lernziele
Am Ende dieses Abschnitts können Sie:
- Vergleich der Struktur- und Organisationsmerkmale von Porifera und Cnidaria
- Beschreiben Sie die fortschreitende Entwicklung von Geweben und ihre Relevanz für die Komplexität von Tieren
Phylum Cnidaria umfasst Tiere, die radiale oder biradiale Symmetrie zeigen und diploblastisch sind, dh sie entwickeln sich aus zwei embryonalen Schichten. Fast alle (etwa 99 Prozent) Nesseltiere sind Meeresarten.
Nesseltiere enthalten spezialisierte Zellen, die als Nesselzellen (“Stechzellen”) bekannt sind und Organellen enthalten, die Nematozysten (Stacheln) genannt werden. Diese Zellen sind um den Mund und die Tentakeln herum vorhanden und dienen dazu, Beute mit in den Zellen enthaltenen Toxinen zu immobilisieren. Nematozysten enthalten gewickelte Fäden, die Widerhaken tragen können. Die Außenwand der Zelle hat haarartige Vorsprünge, sogenannte Cnidocils, die berührungsempfindlich sind. Es ist bekannt, dass die Zellen bei Berührung gewundene Fäden abfeuern, die entweder in das Fleisch der Beute oder der Raubtiere der Nesseltiere eindringen (siehe ) oder es umgarnen können. Diese gewickelten Fäden setzen Giftstoffe in das Ziel frei und können Beute oft immobilisieren oder Raubtiere abschrecken.
Sehen Sie sich diese Videoanimation an, die zwei Anemonen in einem Kampf zeigt.
Tiere in diesem Stamm zeigen zwei verschiedene morphologische Körperpläne: Polyp oder “Stiel” und Medusa oder “Glocke” (). Ein Beispiel für die Polypenform ist Hydra spp.; die vielleicht bekanntesten medusoiden Tiere sind die Gelees (Quallen). Polypenformen sind als Erwachsene sitzend, mit einer einzigen Öffnung zum Verdauungssystem (dem Mund), die mit Tentakeln, die es umgeben, nach oben zeigt. Medusa-Formen sind beweglich, mit dem Mund und den Tentakeln, die von einer schirmförmigen Glocke herabhängen.
Einige Nesseltiere sind polymorph, dh sie haben während ihres Lebenszyklus zwei Körperpläne. Ein Beispiel ist der koloniale Hydroid, der Obelia genannt wird. Die sitzende Polypenform hat in der Tat zwei Arten von Polypen, gezeigt in . Das erste ist das Gastrozooid, das zum Fangen und Füttern von Beute geeignet ist; Die andere Art von Polyp ist das Gonozooid, das für das asexuelle Knospen von Medusa geeignet ist. Wenn die Fortpflanzungsknospen reifen, brechen sie ab und werden zu frei schwimmenden Medusa, die entweder männlich oder weiblich (zweihäusig) sind. Die männliche Medusa macht Sperma, während die weibliche Medusa Eier macht. Nach der Befruchtung entwickelt sich die Zygote zu einer Blastula, die sich zu einer Planula-Larve entwickelt. Die Larve schwimmt eine Weile frei, haftet aber schließlich an und es bildet sich ein neuer kolonialer Fortpflanzungspolyp.
Klicken Sie hier, um den Lebenszyklus der Obelia zu verfolgen.
Alle Nesseltiere zeigen das Vorhandensein von zwei Membranschichten im Körper, die aus dem Endoderm und Ektoderm des Embryos stammen. Die äußere Schicht (aus Ektoderm) wird Epidermis genannt und säumt die Außenseite des Tieres, während die innere Schicht (aus Endoderm) Gastrodermis genannt wird und die Verdauungshöhle auskleidet. Zwischen diesen beiden Membranschichten befindet sich eine nicht lebende, geleeartige Mesoglea-Bindeschicht. In Bezug auf die zelluläre Komplexität zeigen Nesseltiere das Vorhandensein differenzierter Zelltypen in jeder Gewebeschicht, wie Nervenzellen, kontraktile Epithelzellen, enzymsekretierende Zellen und nährstoffabsorbierende Zellen, sowie das Vorhandensein interzellulärer Verbindungen. Die Entwicklung von Organen oder Organsystemen ist in diesem Stamm jedoch nicht fortgeschritten.
Das Nervensystem ist primitiv, mit Nervenzellen im ganzen Körper verstreut. Dieses Nervennetz kann das Vorhandensein von Zellgruppen in Form von Nervenplexi (singulärer Plexus) oder Nervensträngen zeigen. Die Nervenzellen zeigen gemischte Eigenschaften von motorischen sowie sensorischen Neuronen. Die vorherrschenden Signalmoleküle in diesen primitiven Nervensystemen sind chemische Peptide, die sowohl exzitatorische als auch inhibitorische Funktionen erfüllen. Trotz der Einfachheit des Nervensystems koordiniert es die Bewegung der Tentakel, das Ziehen der gefangenen Beute in den Mund, die Verdauung der Nahrung und die Ausscheidung von Abfällen.
Die Nesseltiere führen eine extrazelluläre Verdauung durch, bei der die Nahrung in die gastrovaskuläre Höhle aufgenommen wird, Enzyme in die Höhle ausgeschieden werden und die Zellen, die die Höhle auskleiden, Nährstoffe aufnehmen. Die gastrovaskuläre Höhle hat nur eine Öffnung, die sowohl als Mund als auch als Anus dient, was als unvollständiges Verdauungssystem bezeichnet wird. Nesselzellen tauschen Sauerstoff und Kohlendioxid durch Diffusion zwischen Zellen in der Epidermis mit Wasser in der Umgebung und zwischen Zellen in der Gastrodermis mit Wasser in der gastrovaskulären Höhle aus. Das Fehlen eines Kreislaufsystems zur Bewegung gelöster Gase begrenzt die Dicke der Körperwand und erfordert ein nicht lebendes Mesoglea zwischen den Schichten. Es gibt kein Ausscheidungssystem oder Organe, und stickstoffhaltige Abfälle diffundieren einfach aus den Zellen in das Wasser außerhalb des Tieres oder in die gastrovaskuläre Höhle. Es gibt auch kein Kreislaufsystem, daher müssen Nährstoffe von den Zellen, die sie in der Auskleidung der gastrovaskulären Höhle absorbieren, durch die Mesoglea zu anderen Zellen gelangen.
Das Phylum Cnidaria enthält etwa 10.000 beschriebene Arten, die in vier Klassen unterteilt sind: Anthozoa, Scyphozoa, Cubozoa und Hydrozoa. Die Anthozoen, die Seeanemonen und Korallen sind alle sitzende Arten, während die Scyphozoen (Quallen) und Cubozoen (Kastengelees) schwimmende Formen sind. Die Hydrozoen enthalten sitzende Formen und schwimmende Kolonialformen wie der portugiesische Kriegsmann.
Die Klasse Anthozoen umfasst alle Nesseltiere, die nur einen Polypenkörperplan aufweisen; mit anderen Worten, es gibt kein Medusa-Stadium innerhalb ihres Lebenszyklus. Beispiele hierfür sind Seeanemonen (), Meeresstifte und Korallen mit einer geschätzten Anzahl von 6.100 beschriebenen Arten. Seeanemonen sind meist hell gefärbt und können eine Größe von 1,8 bis 10 cm Durchmesser erreichen. Diese Tiere haben normalerweise eine zylindrische Form und sind an einem Substrat befestigt. Eine Mundöffnung ist von Tentakeln umgeben, die Nesselzellen tragen.
Die Mündung einer Seeanemone ist von Tentakeln umgeben, die Nesselzellen tragen. Die schlitzartige Mundöffnung und der Pharynx sind von einer Rille ausgekleidet, die als Siphonophor bezeichnet wird. Der Pharynx ist der muskulöse Teil des Verdauungssystems, der dazu dient, Nahrung aufzunehmen und aufzunehmen, und kann sich über bis zu zwei Drittel der Körperlänge erstrecken, bevor er sich in die gastrovaskuläre Höhle öffnet. Dieser Hohlraum ist durch Längssepten, sogenannte Mesenterien, in mehrere Kammern unterteilt. Jedes Mesenterium besteht aus einer ektodermalen und einer endodermalen Zellschicht, zwischen denen sich die Mesoglea befindet. Mesenterien teilen die gastrovaskuläre Höhle nicht vollständig, und die kleineren Hohlräume verschmelzen an der Rachenöffnung. Der adaptive Vorteil der Mesenterien scheint eine Vergrößerung der Oberfläche für die Aufnahme von Nährstoffen und den Gasaustausch zu sein.
Seeanemonen ernähren sich von kleinen Fischen und Garnelen, in der Regel durch Immobilisierung ihrer Beute mit den Nesselzellen. Einige Seeanemonen bauen eine gegenseitige Beziehung zu Einsiedlerkrebsen auf, indem sie sich an der Schale der Krabbe befestigen. In dieser Beziehung erhält die Anemone Nahrungspartikel von Beute, die von der Krabbe gefangen wird, und die Krabbe wird durch die stechenden Zellen der Anemone vor den Raubtieren geschützt. Anemonenfische oder Clownfische können in der Anemone leben, da sie gegen die in den Nematozysten enthaltenen Toxine immun sind.
Anthozoen bleiben ihr ganzes Leben lang polypoid und können sich asexuell durch Knospung oder Fragmentierung oder sexuell durch Produktion von Gameten vermehren. Beide Gameten werden vom Polypen produziert, der zu einer frei schwimmenden Planula-Larve verschmelzen kann. Die Larve setzt sich auf einem geeigneten Substrat ab und entwickelt sich zu einem sitzenden Polypen.
Klasse Scyphozoa
Klasse Scyphozoa umfasst alle Gelees und ist ausschließlich eine marine Klasse von Tieren mit etwa 200 bekannten Arten. Das bestimmende Merkmal dieser Klasse ist, dass die Medusa das herausragende Stadium im Lebenszyklus ist, obwohl ein Polypenstadium vorhanden ist. Mitglieder dieser Art sind 2 bis 40 cm lang, aber die größte Scyphozoenart, Cyanea capillata, kann eine Größe von 2 m erreichen. Scyphozoen weisen eine charakteristische glockenartige Morphologie auf ().
Bei der Qualle befindet sich an der Unterseite des Tieres eine Mundöffnung, die von Tentakeln umgeben ist, die Nematozysten tragen. Scyphozoen leben den größten Teil ihres Lebenszyklus als frei schwimmende, einsame Fleischfresser. Der Mund führt zur gastrovaskulären Höhle, die in vier miteinander verbundene Säcke unterteilt werden kann, die Divertikel genannt werden. Bei einigen Arten kann das Verdauungssystem weiter in radiale Kanäle verzweigt sein. Wie die Septen in Anthozoen dienen die verzweigten gastrovaskulären Zellen zwei Funktionen: die Oberfläche für die Nährstoffaufnahme und -diffusion zu vergrößern; Somit stehen mehr Zellen in direktem Kontakt mit den Nährstoffen in der gastrovaskulären Höhle.
Bei Scyphozoen sind Nervenzellen im ganzen Körper verstreut. Neuronen können sogar in Clustern vorhanden sein, die als Rhopalien bezeichnet werden. Diese Tiere besitzen einen Muskelring, der die Kuppel des Körpers auskleidet und die Kontraktionskraft liefert, die erforderlich ist, um durch Wasser zu schwimmen. Scyphozoen sind zweihäusige Tiere, dh die Geschlechter sind getrennt. Die Gonaden werden aus der Gastrodermis gebildet und Gameten werden durch den Mund ausgestoßen. Planula-Larven werden durch äußere Befruchtung gebildet; Sie setzen sich auf einem Substrat in einer polypoiden Form ab, die als Scyphistoma bekannt ist. Diese Formen können durch Knospung zusätzliche Polypen produzieren oder sich in die medusoide Form verwandeln. Der Lebenszyklus () dieser Tiere kann als polymorph beschrieben werden, da sie zu einem bestimmten Zeitpunkt in ihrem Lebenszyklus sowohl einen medusalen als auch einen polypoiden Körperplan aufweisen.
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Klasse Cubozoa
Diese Klasse umfasst Gelees mit einer kastenförmigen Medusa oder einer Glocke mit quadratischem Querschnitt; daher umgangssprachlich als “Kastenqualle” bekannt.” Diese Arten können Größen von 15-25 cm erreichen. Cubozoans zeigen insgesamt morphologische und anatomische Eigenschaften, die denen der scyphozoans ähnlich sind. Ein markanter Unterschied zwischen den beiden Klassen ist die Anordnung der Tentakeln. Dies ist die giftigste Gruppe aller Nesseltiere ().
Die Cubozoen enthalten an den Ecken des quadratischen Glockendachs Muskelpolster, die Pedalia genannt werden, mit einem oder mehreren Tentakeln, die an jedem Pedalium befestigt sind. Diese Tiere werden weiter in Ordnungen eingeteilt, die auf dem Vorhandensein einzelner oder mehrerer Tentakel pro Pedalium basieren. In einigen Fällen kann sich das Verdauungssystem in die Pedalia erstrecken. Nematozysten können spiralförmig entlang der Tentakeln angeordnet sein; Diese Anordnung hilft, Beute effektiv zu unterwerfen und zu fangen. Cubozoen existieren in einer polypoiden Form, die sich aus einer Planula-Larve entwickelt. Diese Polypen zeigen eine eingeschränkte Mobilität entlang des Substrats und können wie Scyphozoen mehr Polypen bilden, um einen Lebensraum zu besiedeln. Polypenformen verwandeln sich dann in die medusoiden Formen.
Klasse Hydrozoa
Hydrozoa umfasst fast 3.200 Arten; Die meisten sind marine, obwohl einige Süßwasserarten bekannt sind (). Tiere in dieser Klasse sind Polymorphe, und die meisten weisen in ihrem Lebenszyklus sowohl polypoide als auch medusoide Formen auf, obwohl dies variabel ist.
Die Polypenform bei diesen Tieren zeigt häufig eine zylindrische Morphologie mit einer zentralen gastrovaskulären Höhle, die von der Gastrodermis ausgekleidet ist. Die Gastrodermis und Epidermis haben eine einfache Schicht von Mesoglea zwischen ihnen eingeklemmt. Am oralen Ende des Tieres befindet sich eine von Tentakeln umgebene Mundöffnung. Viele Hydrozoen bilden Kolonien, die aus einer verzweigten Kolonie spezialisierter Polypen bestehen, die sich eine gastrovaskuläre Höhle teilen, wie in der kolonialen Hydroid Obelia. Kolonien können auch frei schwebend sein und medusoide und polypoide Individuen in der Kolonie enthalten, wie in Physalia (der portugiesische Kriegsmann) oder Velella (Durch den Wind Segler). Auch andere Arten sind solitäre Polypen (Hydra) oder solitäre Medusen (Gonionemus). Das wahre Merkmal all dieser verschiedenen Arten ist, dass ihre Gonaden für die sexuelle Fortpflanzung aus epidermalem Gewebe stammen, während sie bei allen anderen Nesseltieren aus gastrodermalem Gewebe stammen.
Zusammenfassung des Abschnitts
Nesseltiere repräsentieren eine komplexere Organisationsebene als Porifera. Sie besitzen äußere und innere Gewebeschichten, die ein nichtzelluläres Mesoglea umschließen. Nesseltiere besitzen ein wohlgeformtes Verdauungssystem und führen eine extrazelluläre Verdauung durch. Der cnidocyte ist eine fachkundige Zelle für das Liefern von Giftstoffen an Beute sowie das Warnen weg von Räubern. Nesseltiere haben getrennte Geschlechter und einen Lebenszyklus, der morphologisch unterschiedliche Formen beinhaltet. Diese Tiere zeigen auch zwei verschiedene morphologische Formen – Medusoid und Polypoid — in verschiedenen Stadien ihres Lebenszyklus.
Kostenlose Antwort
Erklären Sie die Funktion von Nematozysten bei Nesseltieren.
Nematozysten sind “stechende Zellen”, die Beute lähmen sollen. Die Nematozysten enthalten ein Neurotoxin, das die Beute unbeweglich macht.
Vergleichen Sie die strukturellen Unterschiede zwischen Porifera und Cnidaria.
Poriferane besitzen kein echtes Gewebe, während Nesseltiere Gewebe haben. Aufgrund dieses Unterschieds haben Poriferaner kein Nervensystem oder Muskeln für die Fortbewegung, die Nesseltiere haben.
Glossar
Cnidaria Phylum von Tieren, die diploblastisch sind und Radialsymmetrie haben Cnidocyte spezialisierte stechende Zelle gefunden in Cnidaria Epidermis äußere Schicht (aus Ektoderm), die die Außenseite des Tieres auskleidet extrazelluläre Verdauung Nahrung wird in die gastrovaskuläre Höhle aufgenommen, Enzyme werden in die Höhle abgesondert und die Zellen, die die Höhle auskleiden, absorbieren Nährstoffe Gastrodermis innere Schicht (aus Endoderm), die die Verdauungshöhle auskleidet gastrovaskuläre Hohlraumöffnung, die sowohl als Mund als auch als Anus dient, was als unvollständige Verdauungshöhle system Medusa frei schwebender Nesseltier-Körperplan mit Mund an der Unterseite und Tentakeln, die von einer Glocke herunterhängen Mesoglea nicht lebend, gelartige Matrix zwischen Ektoderm und Endoderm bei Nesseltieren Nematozyste harpunenartige Organelle innerhalb von Nesseltieren mit spitzem Projektil und Gift zum Betäuben und Verwickeln von Beute Polyp stielartige sitzende Lebensform eines Nesseltieres mit Mund und Tentakeln nach oben, normalerweise sitzend, kann aber in der Lage sein, entlang der Oberfläche zu gleiten polymorph mit mehreren Körperplänen innerhalb des Lebenszyklus eines gruppe von Organismen siphonophor röhrenförmige Struktur, die als Einlass dient für Wasser in die Mantelhöhle
