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Chelicerata (Spinnenartige)
Myriapoda (Hundert- & Tausendfüßler)
Crustacea ( Krebstiere)
Insecta / Hexapoda ( Insekten, Kerbtiere)

Integument (Definition)
Das Integument ist die Körperdecke der Tiere einschließlich ihrere Anhangsorgane wie zB Federn, Haare, Schuppen etc

Entsteht aus dem Ectoderm
Bei Invertebraten stets Einschichtig
Nur bei den Vertebrata mehrschichtig

Funktionen des Integuments
● Schutzfunktion als Schranke gegen Umwelteinflüsse, Verletzung, Strahlung, Austrocknung
● Stoffaustausch - Drüsensekrete (Schweiß), Resorption
●Osmoseregulation bei aquatischen Tieren
●Respiration durch Hautatmung
●Theromregulation
●Sinnesfunktuon - Mechano- oder Thermorezeptoren
●Signalfunktion - Veränderung der Farbe, Aufrichten von Federn, Warn- und Tarnfarben
●Lokomotion bei kleinen Organismen mit Cilien der Epidermis, bei Vögeln mit den Schwungfedern

Integument der Arthropoda
Exoskelett bzw. Cuticula aus Chitin aus drei Schichten
● Epicuticula (aussen, dünn, proteinös, teilweise mit Wachs überzogen)
● Exocuticula (verhärtet, Vernetzung von Chitin und Proteinen)
● Endocuticula (nicht verhärtet, innere Schicht)

- Schutz vor mechanischer Beanspruchung
- Schutzschicht gegen Verdunstung
- Häutung

Chelicerata (Spinnenartige) haben keine Antennen.

Myriapoda und Insecta haben 2 Antennen.

Crustacea ( Krebstiere) haben 4 Antennen.

Echinodermata (Stachelhäuter) haben folgende Taxa:

- Asteroidea (Seesterne) ca 1500 Arten
- Echinoidea (Seeigel) ca 950
- Crinoidea (Seelilien, Haarsterne) ca 550 Arten
- Holothuroida ( Seegurken)

Coelome sind in adulten Tieren nicht mehr erkennbar, werden aber embryonal paarig und in jedem Segment vorrübergehend angelegt, zerfallen aber nach kurzer Zeit wieder.

- Verschiedene Tagmata
- Die Extremitäten stellen im Prinzip multifunktionale Werkzeuge für jeden Zweck dar.
- Exoskelett gibt Halt für Muskeln und Schutz vor mechanischer Beanspruchung
- Wachsüberzug der Cuticula > Schutzschicht gegen Verdunstung
- Häutung
- Hämolymphe
- Malphigische Tubuli (Bei Insecta, Myriapoda und Chelicerata)
  (>Sekretionsnieren)
- Strickleiternervensystemm
-superfizielle Furchung

Die wichtigsten Taxa der Chelicerata sind
- Scorpiones
- Araneae (Webspinne)
-Opiliones (Weberknecht)
- Acari (Milben und Zecken)

Chelicerata
- Zwei Tagmata: 
                           - Prosoma ( vorne)
                           - Ophistosoma (Abdomen)
-  1. Paar Extremitäten: Cheliceren
    2. Paar meist Pedipalpen (Kiefertaster)
- Buchlungen / Fächertracheen als Atmungsorgane
- Haare sind meist empfindliche Mechanorezeprotren
-

Wichtige Taxa der Myriapoda sind:
- Chilopoda - Hundertfüßler
- Diplopoda - Tausendfüßler

jedes Segment trägt Extremität
Kopf trägt Mandibeln und 2 Paar Maxillen
Chilopoda tragen Giftklauen

Cladocera - Wasserflöhe
Ostracoda - Muschelkrebse
Copepoda - Ruderfußkrebse
Crirripedia- Rankenfüßer, Seepocken
Malocostraca - Höhere Krebse
  a) Peracarida 
         - Amphipoda - Flohkrebse
         - Isopoda - Asseln
   b) Eucarida
        - Euphausiacea - Leuchtkrebse, Krill
        - Decapoda - Zehnfüßige Krebse wie Flusskrebse, Hummer, Krabben, Garnelen (bekanntesten)

Bauplan der Decapoda:
Cephalothorax ( Kopf-Brust-Stück)
Abdomen

Rückenschilder am Cephalothorax bilden das Carapax
Komplexaugen
2 Paar Antennen
1 Paar Mandibeln
2 Paar Maxillen
Maxillipeden - Kieferfüße
Peraeopoden - Schreitbeine

Pleopoden am Abdomen dienen als Schwimmfüße
Uropoden bilden mit Telson den Schwanzfächer

Krabben Tragenn Abdomen unter dem Thorax, heißen daher Brachyura

Nauplius-Larven

Insecata:
Apterygota
- primär flügellose Urinstekten (zB Silberfischchen)

Pterygota (geflügelte Insekten)
- Hemimetabola
   -> juvenilastadium gleicht fast dem Adulten Stadium
-Holometabola
  -> Insekten mit vollständiger Verwandlung (Metamorphose)

Bauplan:
3 Tagmata: Kopf, Thorax und Abdomen
Ein Paar Antennen
Komplexaugen
Drei Mundgliedmaßen (Mandibeln, 1. & 2. Maxillen)
Thorax besteht aus 3 Segmenten
Tracheensystem als Atmungsorgan
Maphigische Gefäße als Exkretionsorgane

Fünfstrahlige Radiärsymmetrie
5 Ambulakren ( Regionenn mit Saugfüßchen)
Gut entwickelte Coelome
Podien (Saugfüßchen)

Urochordata
    - Salpen, Seescheiden..
Cephalochordata = Acrania (Kein Schädel)
  - Lanzettfischchen ( Branchiostoma)
Vertebrata  / Wirbeltiere

Kiemendarm
Peribranchialraum / Atrium
Atrioporus
Edostyl
Epibranchialrinne
Leberblindsack
Myomere, durch Myopsepten getrennt
geschlossener Blutkreislauf ohne Herz
Chorda dorsalis
Rückenmarksstrang / Neuralrohr dorsal

Cephalochordata = Acrania (Lanzettfischchen)
Urochordata = Tunicata (Manteltiere; Seescheiden u. Verwandte)
Vertebrata = Wirbeltiere
   Agnatha (Rundmäuler, Neunaugen)
   Chondrichthyes (Haie, Rochen)
   Osteichthyes (Knochenfische)
   Amphibia (Lurche)
   Reptilia (Kriechtiere)
  Aves (Vögel)
  Mammalia (Säuger)

Kopf, Rumpf, Schwanz
Säuger: Zwerchfell als Trennwand zwischen Thorax und Abdomen
Knöcherner oder Knorpeliger Schädel
Wirbelsäule
ventrales Herz
Gehirn
Coelomräume

In der Entwicklung: Paraxiales Mesoderm neben Chorda und Neuralrohr
Rechts und links vom Darm: Seitenplatten Mesoderm mit großere Coelomhöhle
Paraxiales Mesoderm segmentiert sich in Somiten > Wirbel(Sklerotom), Muskulatur (Myotom), Dermatom (Integument)

Seitenplatten Mesoderm -> Somatopleura -> Mesodermale Anteiile des Integuments
Innen: Splanchnopleura > Darmmuskulatur und Herzanlage
Intermediäres Mesoderm dazwischen -> Nieren & Gonaden

Stützgewebe
Ansatzpunkt und Widerlager für die Muskulatur
Schutzfunktion

- Hydroskelette (zb. Annelida)
- Endoskelette ( Vertebrata)
- Exoskelette ( Arthropoda)

Ursprüngliches Skelett der Bilateria

Knochengewebe gibt es sonst im Tierreich nicht
Knochen kann sich aus Knorpel entwickeln
Knochenplatten: Deckknochen
Wirbelsäule ersetzt die embryonal angelegte Chorda
Bei den Wirbeltieren mit 4 Beinen sind rippen ventral durch Sternun ( Brustbein)  Verbunden

Prmär: Splanchnocranium (Kiemenbögen und deren Verbindung)
Später: Neurocranium  ( Ringförmiger Knochen um Hauptsinnesorgane)
Endocranium  + Dermatocranium
Primäres Kiefergelenk  --> wird zu Gehörknochen
Sekunderes Kiefergelenk aus Deckknochen

Spezielle Form der Extrazellulären Matrix

Chondorale Ossifikation:
Erst Knorpel, dann durch Knochengewebe Ersetzt > Ersatzknochen
zB Arme, u Beine.

Desmale Ossifikation
Unterhautbindegewebe formt direkt die Knochen > Deckknochen
zb: Schädelknochen und Schulterblatt

Chondorale Ossifikation:
Erst Knorpel, dann durch Knochengewebe Ersetzt > Ersatzknochen
zB Arme, u Beine.

Desmale Ossifikation
Unterhautbindegewebe formt direkt die Knochen > Deckknochen
zb: Schädelknochen und Schulterblatt

Mehrere Schichten
●Dermis (Lederhaut)
●Epidermis (Oberhaut)
●Stratum Corneum (Hornschicht: Haare, Krallen, Schuppen etc)
●Statum Germinativum: Epithel der Epidermis, der laufend neue Zellen Produziert

Dermis + Epidermis = Cutis (Haut)

Chromatophoren: Zellen die Farbpigmente eingelagert haben

Reptilienschuppen & Vogelfedern haben mesodermale Anteile, Haare der Säugetiere sind eine Bildung der Epidermis

Holokrin: Ganze Zelle mit Inhalt wird abgestoßen
Apokrin: Apikaler Teil der Zelle mit großen Sekretionsvesikeln wird abgestoßen
Eccrin: Freisetzung über Exocytosevesikel

Primärurin entsteht durch Druckfiltration der Blutflüssigkeit ins Coelom.
Hierbei spielt die extrazelluläre Matrix (ECM) spezialisierter
Coelomepithelzellen, der Podocyten, eine wichtige Rolle als Ultrafilter.
Die Maschen dieser ECM lassen niedermolekulare Substanzen passieren, Proteine und Zellen werden im Blut zurückgehalten. Der Primärurin wird durch das Nephrostom (Wimpertrichter) des Metanephridiums aufgenommen und anschließend resorbiert das Epithel des Ausfuhrgangs (Tubulus) aktiv alle brauchbaren Substanzen, bevor die derart modifizierte Flüssigkeit, der Sekundärurin, durch den Nephroporus ausgeschieden wird.

Hochdruck Blutkreislaufsystem notwendig, da Blutdruck treibende Kraft für die Ultrafiltration ist.

Ähnlich der Metanephridien, aber kein Blutkreislauf notwendig. Flüssigkeitsstrom wird über die cilien der terminalzelle erzeugt.

Bei Crustaceen, Hundertfüsslern, etc lassen sich die Exkretionsorgane noch von segmental angelegten Nephridien herleiten.
Insekten und Spinnen haben Malpighische Gefäße:
Blindgeschlossene Schläuche, die zwischen Mitteldarm und Enddarm ins Darmlumen münden. Nehmen Stoffe aus der Hämolymphe ab und geben diese über das Lumen der Schläuche ab.  → Sekretionsniere

H-Zelle als Sekretionsniere:
Transcytose-Vesikel wandern von Pseudocoel-Seite  zur Kanalmembrann. Zentraler Kanal besteht aus einer reihe von fusionierten Vakuolen.

Protonephridien haben
- einige wenige Polychaeta
- Priapulida
- Trochophora Larcen
- Rotatoria
- Plathelmintes

Fick'sche Diffusionsgleichung:
beschreibt den Fluss J durch die Membran

    in

1. J ist proportional zur Kozentrationsdifferenz dc
Der Gradient hat einen direkten EInfluss auf die Geschwindigkeit
2. J ist indirekt proportional zur Membrandicke dx
3. J ist proportional zur Querschnittsfläche A, über welche die Teilchen diffundieren
4. D, der Diffusionskoeffizient, verbindet die Größen in linearer Weise.   D hängt von den Molekülen, vom Lösungsmittel und von der Temperatur ab

Die Zehn Organsysteme der Tiere
1. Intigument
2. Skelett
3. Muskulatur
4. Nervensystem
5. endokrines System
6. Kreislaufsystem
7. Atmungssystem
8. Verdauungssystem
9. Exkretionssystem
10. Reproduktionssystem

Diffusion reicht bei vielen Tieren nicht um den Sauerstoff im ganzen Körper zu verteilen. Kreislaufsystem besorgt den schnellen Stofftransport über lange wege.

Dient der Homöostase des Organismus → Gleichmäßige Arbeitsbedingungen für alle Zellen

Kreislaufsystem ist mit Blut gefüllt. Bei offenen Kreislaufsystemen: Blut + Coelomflüssigkeit = Hämolymphe

- Arteriensystem : Hochdrucksystem, dient als Druckreservoir, dicke Wandungen, elastische Gefäße
-Kapillarsystem: Austausch von Materialien zwischen dem Blut und dem Gewebe, große Oberfläche, kurze Distanzen, großer Gradient, langsame Flussgeschwindigkeit
- venöses System: Niederdrucksystem, Volumenreservoir, dünne Gefäße , wenig elastische Gefäße
- Herz: Organ, das die Kraft erzeugt um die Strömung aufrecht zu erhalten

linker Ventrikel (in Systole), große Arterien, Arterien und Arteriolen;
• hoher Innendruck, Druckreservoir, dicke Gefäßwandungen
• dient der Leitung des Blutes vom Herzen weg und zu den Kapillaren
hin
• dämpft Oszillationen, die durch den Herzschlag zustande kommen, durch elastische Gefäßwände

Im geschlossenen KS kommt das Blut nicht direkt zu den Zellen sondern fließt in Röhren.
● Die Nährstoffe diffundieren aus den Röhren in die Zellen
● Es gilt das Ficksche Gesetz
● Starke Verzweigung der Kapillare führt zu großer Oberläche, dadurch erreichen die Kapillare jede Zelle ( 1000m² )
● Das Blut gibt bei der passage durch die Kapillare O2 und andere Nährstoffe ab und nimmt CO2 und Abfallstoffe auf.

Niederdrucksystem
Alle Teile nach dem Kapillarsystem, Venen, Lungenkreislauf, beide Vorhöfe, beide Ventrikel in Diastole

● Venen: Blut fließt zum Herzen zurück
●Volumenreservoir: enthält ca. 85% des Blutvolumens
● Niedriger Druck  → schwachelastische Wandungen

-  Herz ist Pumpe aus Muskelmasse mit Hohlräumen
- Mehrteilig, Atrium und Ventrikel am wichtigsten
- rhytmische Kontraktion

Systole (Kontraktion): Blut wird aus dem Herzen in den Arteriellen Teil gepumpt

Diastole (Erschaffung) Venöser Kreislauf → Herz

Herzklappen: Ventile mit nur einer Durchlassrichtung

Amphibienherz
• Zwei Vorhöfe  → Zwei Kreisläufe

1. Verbesserung
Im Ventrikel mischen sich sauerstoffarmes und sauerstoffreiches Blut

Muskelvorsprünge → Sauerstoffreiches Blut → Körper
                                  Sauerstoffarmes Blut → Lungen

Herzen bei Anneliden:
kontraktile Ringgefäße

Arthropodenherz:
- offenes Kreislaufsystem
- dorsales Rückengefäß ist zu einem Herz umgebaut
Herzschlau nach hinten verschlossen und an der Seite Ostien (Eintrittsöffnungen)
Systole: Ostien werden geschlossen, Blut entweicht nach vorne

1. Ebene: Äußere Atmung
Gasaustausch zwischen umgebenden Medium und der Körperflüssigkeit
2. Ebene : Gasaustausch zwischen Körperflüssigkeiten und Zellen
3. Ebene: Zellatmung

Kiemen sind typische Atmungsorgane wasserlebender Tiere.
Sie sind dünnwandige, dünnhäutige Ausstülpungen der
Körperwand, z.B. der Extremitäten bei Polychaeten und
Crustaceen, der Mantelhöhle bei den Mollusken oder des
Vorderdarms bei den Chordaten (Seescheiden, Fische)

→ Gegenstromprinzip bei Kiemen von Fischen

Säugerlunge
- DIe Wand zwischen Lungenraum und Blutbahn ist einzellig aufgebaut
- bidirektionale Strömung → Restluft im Lungenraum

- Lunge als Aussackung des Vorderdarms, Luftröhre zweigt vom Oesophagus ab

bei Spinnen: aus Kiementragenden abdominalen Extremitäten hervorgegangen
- werden von Hämolymphe umspült
- von Cutikularpfeilern vor dem Kollabieren geschützt

Fächerlunge=Kiemenlunge=Fächertrachee

Tracheen
-Luftatmung
-mehrmals konvergent entstanden
-feinverzweigte Hauteinstülpungen
-enden blind
-bidirektionale Strömung
-Sauerstoffzufuhr direkt zu den Zellen

bei: Onychophora
Myriapoda, Insecta, Chelicerata

wasserlebende Larven mancher Insekten (z.B. Libellen): sie haben ein geschlossenes Tracheensystem ohne Stigmen.
Über dünnhäutige Körperanhänge (also so etwas wie Kiemen, genau
Tracheenkiemen) strömt Sauerstoff aus dem Wasser in die Tracheen.