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3.10: Animalia - Körperpläne, Stamm und Klassen - Biologie

3.10: Animalia - Körperpläne, Stamm und Klassen - Biologie



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Aus der Zeit von Georges Cuvier werden die höchsten Tiergruppen (Stämme) als unterschiedliche Körperbaupläne verstanden (Abb. 3.10.2).

Es gibt einige wichtige Tierstämme mit Notizen zu ihren Körperplänen. Beachten Sie, dass die meisten der genannten Charaktere nicht zu 100% der Stammarten gehören. Da die Biologie eine Wissenschaft der Ausnahmen ist, ist dies normal. Die folgende Tabelle listet viele Tierstämme und auch Klassen von Chordaten auf. Schauen Sie sich auch das „Split Pyramiden“-Schema an (Abb. 3.10.1).

Unterregnum Spongia: keine Symmetrie

Phylum 1. Porifera: sitzende Filter mit skelettalen Spicula (H)

Unterregnum Nesselsucht: Radialsymmetrie, Nesselzellen

Stamm 2. Anthozoa: sitzend, kolonial, mit Skelett (I)

Stamm 3. Medusozoa: schwimmend, einzeln, weich (A)

Unterregnum Bilateria: bilaterale Symmetrie, wahrscheinlich durch Krabbeln entstanden

Infraregnum Deuterostomie: mit spezifischer Embryogenese

Stamm 4. Echinodermata: Plättchen-Exoskelett, sekundäre radiale, wasser-vaskuläre Anhängsel (E)

Stamm 5. Chordata: Kopf und Schwanz, Kiemen im Rachen, Achsenskelett (B)

Unterstamm Wirbeltiere: Wirbelsäule

Fische: fischartig, Kiemen

Klasse 2. Chondrichtyes: knorpelig, leben im Ozean

3. Aktinopterygi: entbeinte, gestrahlte Flossen

4. Dipnoi: ohne Knochen, dicke Flossen, Kiemen und Lungen

Tetrapoda: vier Beine

Superklasse Anamnia: Wassereier

Superklasse Amniota: terrestrische Eier

Klasse 6. Reptilien: keine Federn, Vierpedal

7. Aves: Federn, zweibeinig

8. Säugetiere: Mahlbacken, Fell, Milch

Infraregnum Protostomia: spezifische Embryogenese

Superstamm Spiralia: Würmer, Weichtiere und dergleichen

Phylum 6. Mollusca: Schale, Körper gerade (F)

Stamm 7. Lophophorata: Schale und dergleichen, Körper gebogen (J)

Stamm 8. Annelida: nackt, segmentiert (G)

Superstamm Ekdysozoen: Häutung, mit chitinöser Nagelhaut

Stamm 9. Nemathelminthes: Würmer mit Biegebewegung und Primärhöhle (C)

Stamm 10. Arthropoda: sowohl Körper als auch Anhängsel segmentiert (D)

Klasse 1. Chelicerata: Spinnen, Zecken, Milben, Skorpione

2. Malacostraca: Krabben, Hummer, Garnelen

3. Hexapoda: Insekten und dergleichen


3.10: Animalia - Körperpläne, Stamm und Klassen - Biologie

Biologen sind bestrebt, die Evolutionsgeschichte und die Beziehungen der Mitglieder des Tierreichs und des gesamten Lebens zu verstehen. Das Studium der Phylogenie zielt darauf ab, die evolutionären Beziehungen zwischen den Stämmen zu bestimmen. Derzeit teilen die meisten Biologen das Tierreich in 35 bis 40 Stämme ein. Wissenschaftler entwickeln phylogenetische Bäume, die als Hypothesen dienen, welche Arten sich aus welchen Vorfahren entwickelt haben

Denken Sie daran, dass bis vor kurzem nur morphologische Merkmale und der Fossilienbestand verwendet wurden, um phylogenetische Beziehungen zwischen Tieren zu bestimmen. Das wissenschaftliche Verständnis der Unterschiede und Hierarchien zwischen anatomischen Merkmalen lieferte einen Großteil dieses Wissens. Allein verwendet können diese Informationen jedoch irreführend sein. Morphologische Merkmale können sich im Laufe der Evolutionsgeschichte mehrmals und unabhängig voneinander entwickeln. Analoge Merkmale können bei Tieren ähnlich erscheinen, aber ihre zugrunde liegende Evolution kann sehr unterschiedlich sein. Mit der Weiterentwicklung molekularer Technologien wird die moderne Phylogenetik zusätzlich zu traditionellen morphologischen und fossilen Daten durch genetische und molekulare Analysen informiert. Mit einem wachsenden Verständnis der Genetik hat sich der Evolutionsbaum der Tiere erheblich verändert und verändert sich weiterhin, da neue DNA- und RNA-Analysen an weiteren Tierarten durchgeführt werden.

Lernziele

  • Identifizieren Sie die wichtigsten Merkmale, die Wissenschaftler zur Klassifizierung von Tieren verwenden
  • Interpretieren Sie den phylogenetischen Stammbaum der Metazoen
  • Listen Sie einige der Beziehungen innerhalb des modernen phylogenetischen Baumes auf, die als Ergebnis moderner molekularer Daten entdeckt wurden

Phylum Chordata – Chordates

Dies Stamm hat einige der bekanntesten Tiere, darunter Säugetiere wie den Menschen. Es hat Wirbeltiere wie Reptilien, Vögel und Säugetiere, wirbellose Meerestiere wie Seescheiden und Seetulpen und segmentierte Meerestiere (wie Lanzetten) mit länglichen Körpern. Wirbeltiere bilden zusammen mit Schleimfischen die Unterteilung Craniata. Andere sind Manteltiere (Urochordata) und Lanzetten (Cephalochordata). Charakteristische Merkmale von Chordaten sind ein Chorda notochord, ein hohles dorsales Nervenstrang, Rachenschlitze und ein postanaler Schwanz. Die meisten dieser Tiere weisen eines oder mehrere dieser Merkmale auf, zumindest für einen kurzen Zeitraum während ihres Lebenszyklus.

Klasse Mammalia – Säugetiere

Diese Tiere haben Haare oder Fell und sind in der Lage, die Körpertemperatur zu regulieren, voll ausgebildete Babys zur Welt zu bringen und Milch zu produzieren, um ihre Jungen zu ernähren. Beispiele für Säugetiere sind Affen, Hunde, Elefanten, Nilpferde, Eichhörnchen und andere Nagetiere, Koalas, Kängurus und Menschen. Zu den Meeressäugern zählen Wale und Delfine.

Klasse Amphibien – Amphibien

Amphibien legen Eier, meist im Wasser. Die meisten von ihnen atmen durch die Lunge und die Haut. Während einige Kiemen haben, gibt es bestimmte Amphibien, die nur durch die Haut atmen, da sie keine Lungen haben. Diese Tiere können ihre Körpertemperatur nicht regulieren und können sowohl an Land als auch im Wasser leben. Während einige Arten baumbewohnend sind, gibt es auch einige fossoriale Amphibien.

Klasse Reptilien – Reptilien

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Reptilien haben die Erde vor dem Zeitalter der Dinosaurier durchstreift, und diese Tiere passen sich gut an Veränderungen in der Umwelt an. Dinosaurier waren eigentlich eine Gruppe von Reptilien, bekannt als Dinosaurier. Beispiele für vorhandene Reptilien sind Alligatoren, Krokodile, Eidechsen, Schlangen, Schildkröten usw. Diese Tiere können die Körpertemperatur nicht selbst regulieren. Weitere Merkmale sind trockene Haut mit Schuppen und Fruchtwasser.

Klasse Aves – Vögel

Es gibt über 8000 verschiedene Vogelarten, darunter Papageien, Spatzen, Tauben, Gänse, Möwen usw. Sie haben gefiederte Flügel, die es ihnen ermöglichen, Schnäbel ohne Zähne und leichte Knochen zu fliegen, die ihren Flug erleichtern. Vögel können auch in großen Höhen atmen und legen hartschalige Eier.

Wasser ist die Heimat von mehr als 20.000 verschiedenen Fischarten. Sie haben Kiemen und keine Gliedmaßen. Früher gehörte Fisch zur Klasse Fische, aber diese Klassifizierung wird nicht mehr verwendet. Einige Beispiele für Fische sind Haie, Goldfische und Heringe.

Stamm Echinodermata – Stachelhäuter

Die Stachelhäuter Stamm besteht aus Tieren wie Seestern, Seeigel, Seegurke usw. Der Stamm umfasst etwa 7000 Arten von Meerestieren mit fünfeckiger (Fünf-Punkt-)Symmetrie. Die meisten dieser Tiere sind sternförmig, kugelförmig oder länglich. Die meisten von ihnen haben ein stacheliges Exoskelett und keinen ausgeprägten Kopf. Die Fortbewegung erfolgt mit Hilfe von Röhrenfüßen.

Stamm Hemichordata – Hemichordates

Der Stamm umfasst etwa 100 Arten, die einige der Merkmale von Chordaten besitzen. Deshalb heißt der Stamm Hemichordaten. Das charakteristische Merkmal dieser Meerestiere ist, dass ihr Körper in drei Teile geteilt ist – den vorderen Teil mit einem Präorallappen, einem Kragen und dem Rumpf. Eichelwürmer gehören zu den prominenten Mitgliedern dieses Stammes. Sie sind Einzelgänger, wurmähnliche Organismen, die in Höhlen leben. Andere sind Pterobranchs (in Kolonien zu sehen) und Graptolithen.

Stamm Xenacoelomorpha

Dies ist ein neuer Stamm mit Xenoturbelliden und Acoelomorphen. Es wurde entdeckt, dass diese einfachen Meereswürmer eng mit Seeigeln und sogar Menschen verwandt sind. Daher wurde beschlossen, sie unter das Infrakingdom zu klassifizieren Deuterostomie. Obwohl Xenoturbelliden und Acoelomorphs eine einfache Körperstruktur haben, glauben Wissenschaftler, dass sie einen gemeinsamen Vorfahren haben. Es wird auch angenommen, dass die anderen komplexen Deuterostome von diesem Vorfahren abstammen.

Phylum Cnidaria – Quallen, Seeanemonen …

Allgemein bekannt als Nesseltiere, gibt es in diesem Stamm etwa 9000 Arten von Wassertieren. Die meisten von ihnen kommen im Meerwasser vor und viele haben spezialisierte stechende Organellen. Die beliebtesten Nesseltiere sind Quallen, Seeanemonen, Korallen und portugiesische Kriegsschiffe. Diese Gruppe besteht normalerweise aus zwei Arten von Tieren, nämlich den Polypen (fixiertes, einsames oder koloniales Leben) und Medusen (freischwimmend). Die Fortpflanzung ist bei Polypen ungeschlechtlich (Knospung) und bei Medusen sexuell.

Stamm Ctenophora – Kammgelees

Ctenophores, auch bekannt als Wabengelees oder Seewalnüsse, sind Meerestiere mit gallertartigen Körpern. Sie haben haarähnliche Flimmerhärchen, die ihnen beim Schwimmen helfen. Diese Flimmerbüschel haben ein kammartiges Aussehen, und so erhielt das Tier den Namen Kammgelee. Es gibt etwa 100 bis 150 Arten von Ctenophores, und die meisten von ihnen sind Zwitter.

Stamm Placozoa

Placozoen sind nicht-parasitäre, vielzellige Tiere, die als die einfachste Form von Wirbellosen gelten. Der Körper eines Placozoan besteht aus Tausenden von Zellen, die als Platte mit zwei Schichten angeordnet sind. Der abgeflachte Körper eines Placozoan ist etwa einen Millimeter dick und bewegt sich mit Hilfe von Flimmerhärchen. Obwohl angenommen wird, dass der Stamm eine einzige Gattung hat Trichoplax, mit einer einzigen Art Trichoplax adhaerens wurde spekuliert, dass es weltweit mehr Placozoen gibt. Treptolax reptans ist eine weitere Art, die 1896 beschrieben wurde. Der Organismus wurde jedoch nach diesem Jahr nicht mehr gesehen.

Phylum Porifera – Schwämme

Dies Stamm besteht aus einfachen vielzelligen Tieren, die hauptsächlich in aquatischen Lebensräumen vorkommen. Ein typischer Schwamm hat Poren, die als Ostia bekannt sind und am ganzen Körper zu finden sind, und eine große Öffnung an der Oberseite, die als Osculum bezeichnet wird. Die Körperzellen werden so locker zusammengehalten, dass sie kein Gewebe bilden. Nahrung und Sauerstoff werden durch die zahlreichen Kanäle im Körper zirkuliert. Die Fortpflanzung kann sexuell oder asexuell sein. Es gibt etwa 15.000 vorhandene Arten, die in drei Klassen eingeteilt werden. Es gibt eine vierte Klasse, die aus einigen ausgestorbenen Arten besteht.

Stamm Arthropoda – Insekten, Spinnentiere, Krebstiere …

Mit mehr als einer Million beschriebener Arten, Gliederfüßer gilt als der größte Stamm im Tierreich. Alle Arthropoden haben gegliederte Beine und sichtbare Exoskelette, die regelmäßig abgeworfen werden. Beispiele für Arthropoden umfassen Spinnentiere (Skorpione, Spinnen usw.), Insekten wie Wespen und Rüsselkäfer, Krebstiere (Krabben und Hummer) und Myriapoden wie Tausendfüßler und Tausendfüßler. Arthropoden haben einen bilateral symmetrischen Körper, der in Kopf, Thorax und Abdomen unterteilt ist. Die gegliederten Beine ermöglichen ein leichtes Gehen, Schwimmen, Füttern und Fühlen. Buchlungen bilden bei diesen Tieren das Atmungsorgan.

Phylum Kinorhyncha – Schlammdrachen

Dieser Stamm besteht aus etwa 15 Arten von wirbellosen Meerestieren, die in Schlamm oder Sand leben. Allgemein bekannt als Schlammdrachen, haben diese Tiere eine Länge von weniger als einem Millimeter. Der Körper eines Kinorhynch besteht aus 13 Segmenten mit zahlreichen Stacheln. Die äußere Membran sondert eine zähe Nagelhaut ab, die mehrmals abgestoßen wird, bis der Organismus erwachsen wird.

Stamm Loricifera

Es gibt etwa 100 Arten von Lorciferanen, die mikroskopisch kleine Tiere sind, die in Meeressedimenten gefunden werden. Obwohl ein Lorciferan mikroskopisch klein ist, besteht sein Körper aus etwa 10.000 Zellen und hat ein Gehirn, ein Verdauungssystem, Ausscheidungsorgane und eine Vielzahl spezialisierter Organe. Es hat eine schützende Außenhülle, die dem Organismus hilft, sich an Kies zu binden.

Stamm Nematoda – Spulwürmer

Dieser Stamm besteht aus zahlreichen Arten mit unterschiedlichen Lebensräumen. Viele von ihnen sind parasitärer Natur. Ascaris, Filarias, Hakenwürmer, Madenwürmer und Peitschenwürmer sind einige Nematoden, die auf den Menschen parasitieren. Einige sind nützlich für die Schädlingsbekämpfung und sie werden zur biologischen Beseitigung bestimmter Insekten verwendet. Sie haben röhrenförmige Körper mit einer runden Querschnitts-Längsmuskulatur und einer zähen Kutikula.

Stamm Nematomorpha – Rosshaarwürmer

Dieser Stamm hat etwa 200 Arten von langen, schlanken Würmern, die in verschiedenen Teilen der Welt vorkommen. Während die meisten von ihnen Süßwasserlebensräume bewohnen, kommen einige auch in Meeresgewässern vor. Sie sind endoparasitär in aquatischen Krebstieren und Arthropoden während ihrer Larven- und Jugendstadien. Sie sehen Nematoden ähnlich und daher der Name Nematomorpha. Diese Organismen haben eine Länge von etwa 50 bis 100 Zentimetern und es wird gefunden, dass sie sich in Knoten binden. Daher werden sie auch als Gordische Würmer bezeichnet (abgeleitet vom Gordischen Knoten).

Stamm Onychophora – Samtwürmer

Es gibt mehr als 100 Arten terrestrischer, wurmähnlicher Organismen im Stamm Onychophora. Sie haben leicht flache zylindrische Körper und mehrere Stummelfüße, die hohl sind. Sie haben Schleimdrüsen, die schnell aushärtende Klebstoffe produzieren. Diese Organismen spritzen den Schleim auf ihre Beute und verwickeln diese.

Phylum Priapulida – Peniswürmer

Diese Meereswürmer sind nach ihrem umkehrbaren Rüssel benannt, der wie ein Penis geformt ist. Der Stamm ist also nach dem griechischen Gott der Fruchtbarkeit – Priapus benannt. Diese Würmer werden hauptsächlich in seichten Gewässern und im Schlamm gesehen. Sie können in verschiedenen Größen gesehen werden, die von 1 mm bis 40 cm reichen können. Ein Peniswurm hat einen zylindrischen Körper und sein Rüssel hat Längsrippen.

Phylum Tardigrada – Wasserbären

Wie der Name zu Recht vermuten lässt, leben die Organismen, aus denen dieser Stamm besteht, im Wasser. Diese Organismen können einen weiten Bereich von extremen Temperaturen und Drücken tolerieren. Sie können auch starken Strahlungen standhalten, die für den Menschen mehr als tödlich sind. Ein Tardigrada hat einen segmentierten Körper und acht Beine. Es gibt etwa 1200 Arten in diesem Stamm.

Stamm Annelida – Segmentierte Würmer

Diese Gruppe besteht aus segmentierten Würmern wie Regenwürmern und Blutegeln. Es gibt rund 17.000 Arten von Ringelwürmern, die in einer Vielzahl von Lebensräumen vorkommen. Während einige terrestrisch sind, können andere sowohl im Süßwasser als auch in der Meeresumwelt gefunden werden. Die meisten segmentierten Würmer haben weiche Körper, die beidseitig symmetrisch sind. Jedes Segment hat Borsten (bekannt als Chaetae), die ihnen bei der Bewegung helfen. Während die Fortpflanzung normalerweise sexuell ist, können sie auch gebrochene Körpersegmente nachwachsen lassen.

Phylum Brachiopoda – Lampenschalen

Diese Meeresorganismen ähneln im Aussehen Muscheln. Es gibt etwa 300 Arten von Brachiopoden, die normalerweise in den extrem kalten Gewässern in den Tiefen der Ozeane zu finden sind. Jedes Individuum hat zwei ungleiche Schalen, die sich auf der Ober- und Unterseite seines Körpers befinden. Im hinteren Teil werden die Schalen zusammengefügt, während der vordere Teil offen bleibt. Es gibt zwei Arten von Brachiopoden – artikuliert und unartikuliert. Articulate haben gezahnte Scharniere, während unarticulate ungezahnte Scharniere haben.

Phylum Bryozoa – Seematten

Dieser Stamm hat etwa 4000 wirbellose Wassertiere, die oft in Kolonien leben, die an Substraten befestigt sind. Die Mitglieder jeder Kolonie sind genetisch identisch. Jedes Individuum hat eine Länge von etwa 0,5 mm und hat eine spezielle Struktur (sogenannte Lophophore), die ihm bei der Filterfütterung hilft. Der einziehbare Lophophor hat Tentakel mit Flimmerhärchen. Während die meisten Arten kolonial sind, gibt es im Stamm auch einige Einzelgänger. Bestimmte Arten, die kürzlich entdeckt wurden, schwimmen, anstatt sich an Substrate zu heften.

Stamm Kamptozoa (Entoprocta) – Becherwürmer

Diese winzigen, transparenten Wassertiere haben kelchförmige Körper mit langen Stielen. Der kelchförmige Teil hat Tentakel mit Flimmerhärchen. Diese Tentakel bewegen sich und erzeugen Wasser Johannisbeeren, so dass Nahrungspartikel in den Mund gezogen werden können. Sowohl der Anus als auch der Mund befinden sich in diesem Teil. Während die meisten von ihnen in Kolonien wachsen, sind bestimmte Arten Einzelgänger. Es gibt etwa 200 Arten in diesem Stamm.

Phylum Mollusca – Weichtiere

Mit rund 100.000 Arten ist Mollusca der größte Stamm von Meerestieren. Dieser Stamm umfasst Nacktschnecken, Schnecken, Tintenfische, Muscheln, Muscheln und sogar Tintenfische. Schnecken und Schnecken machen 80% des Stammes aus. Die meisten Weichtiere haben einen starken, muskulösen Fuß, der ihnen hilft zu schwimmen, sich an Substrat zu heften und sich einzugraben. Sie besitzen eine Raspelzunge, die Materialien abreißen kann. Während die meisten von ihnen im Meer leben, sind einige terrestrisch und andere leben im Süßwasser. Diejenigen, die im Wasser leben, atmen durch Kiemen, während diejenigen, die auf dem Land leben, eine voll entwickelte Lunge haben.

Phylum Nemertea – Bandwürmer

Auch bekannt als Rüsselwürmer, gibt es rund 1200 Arten im Stamm Nemertea. Mitglieder dieses Stammes sind auf der ganzen Welt zu finden, und viele von ihnen leben in Meeresgewässern. Sie haben lange, dünne Körper mit dem Mund an einem Ende und dem Anus am anderen. Sie haben einen Rüssel, der fast so lang ist wie ihr Körper. Es wird in einem Hohlraum namens Rhynchocoel aufbewahrt. Der Organismus wirft seinen Rüssel aus, um Beute zu fangen.

Phylum Phoronida – Hufeisenwürmer

Wie Bryozoen sind Phoroniden Meerestiere, die sich mit ihren Lophophoren der Filterfütterung hingeben. Der Körper eines Hufeisenwurms besteht aus drei Teilen – dem Lophophor (mit Tentakeln), der sich in der Nähe des Mundes befindet, dem röhrenförmigen Stamm und einem flaschenförmigen Boden (Ampulle). Nahrung wird vom Lophophor in den Mund gezogen, der auch für den Gasaustausch verantwortlich ist. Die Verdauung erfolgt in der Ampulle. Bei Bedrohung kann sich das Tier in die Ampulle zurückziehen.

Stamm Sipuncula – Erdnusswürmer

Dieser Stamm hat etwa 150 bis 200 Meereswürmer, die hauptsächlich in tiefen Ozeanen vorkommen. Diese unsegmentierten Würmer haben zylindrische Stämme und einen einziehbaren vorderen Teil, der als introvertiert bezeichnet wird. Der Mund, der sich an der Spitze des Introvertierten befindet, ist meist von Tentakeln umgeben. Bei Bedrohung ziehen diese Würmer ihre Körper zurück und ähneln in ihrer Form Erdnusskernen. Daher werden sie auch Erdnusswürmer genannt.

Phylum Acanthocephala – Stachelköpfige Würmer

Es gibt ungefähr 1150 Arten von parasitären Würmern in diesem Stamm. Sie haben einen einziehbaren Rüssel, der kugelig oder zylindrisch ist. Der Rüssel hat Stacheln, die zum Eingraben in den Darm des Wirts verwendet werden. Die Stacheln sind auch nützlich, um sich an der Darmwand festzuhalten. Sogar der Körper dieses Wurms kann Stacheln haben. In der frühen Phase ihres Lebens leben diese Würmer in Wirbellosen und später bewohnen sie den Darm von Wirbeltieren.

Stamm Gastrotricha – Gastrotrichs

Dieser Stamm hat etwa 700 Arten kleiner, wurmähnlicher Organismen, die sowohl in Meeres- als auch in Süßwasserlebensräumen vorkommen. Einige Arten sind terrestrisch und können an Land gefunden werden. Der Körper eines Gastrotrichs ist mit Stacheln, Borsten oder Schuppen bedeckt. Die meisten von ihnen haben Klebedrüsen, die ihnen helfen, an Substraten zu haften. Die Flimmerhärchen an ihrem Körper unterstützen die Bewegung. Der Körper ist spindelförmig und ventral flach, und der Kopf ist weniger ausgeprägt.

Stamm Gnathostomulida – Kieferwürmer

Dieser Stamm hat einige Arten von mikroskopisch kleinen Meereswürmern, die den Schlamm und den Sand in flachen Küstengewässern bewohnen. Die meisten von ihnen haben eine maximale Körperlänge von 1 mm und sind schlank. Sie haben eine bewimperte Hülle und die Flimmerhärchen helfen ihnen bei der Bewegung. Der Mund befindet sich unter dem Kopf. Das charakteristische Merkmal dieser Würmer ist ihr muskulöser Rachen mit kräftigen, zangenförmigen Kiefern. Daher der Name Kieferwürmer.

Stamm Mikrognathozoen

Dieser Stamm hat eine einzige Gattung, die nur eine Art hat – Limnognathia maerski. Diese mikroskopisch kleinen Tiere werden in den homothermischen Quellen auf der Diskoinsel in Grönland gefunden. Sie gehören zu den kleinsten Tieren der Erde, da sie eine Länge von etwa einem Zehntel Millimeter haben. Obwohl dieser Organismus winzig klein ist, hat er ein großes Gehirn und einen Kiefer, der aus 15 separaten Segmenten besteht.

Stamm Orthonectida – Orthonectids

Dies ist auch ein kleiner Stamm mit einigen kleinen parasitären Tieren. Sie sind mehrzellige Tiere, die auf wirbellosen Meerestieren parasitieren. Diese Flimmertiere bewegen sich frei im Körper ihrer Wirte. Der Stamm umfasst etwa 20 Arten, die in zwei Familien eingeteilt werden.

Stamm Platyhelminthes – Plattwürmer

Dieser Stamm hat etwa 30.000 Arten mit unsegmentierten, flachen, weichen Körpern. Während einige Arten frei leben, sind viele von Natur aus parasitär. Parasitäre Plattwürmer haben einen komplexen Lebenszyklus mit mehreren Wirten. Plattwürmer beziehen Nährstoffe und Sauerstoff über ihre Körperoberfläche und es fehlen ihnen Körperhöhlen. Egel und Bandwürmer gehören zu diesem Stamm.

Stamm Rhombozoa (Dicyemida)

Dieser Stamm hat winzige Parasiten mit einfachen Körperstrukturen. Der Körper eines Rhombozoen besteht aus einer axialen Zelle, die mit Flimmerzellen bedeckt ist. Der Organismus verwendet den vorderen Teil seines Körpers, um sich an den Nierenanhängen von Kopffüßern zu befestigen. Kurz gesagt, Rhombozoen sind parasitär auf Kopffüßer.

Stamm Rotifera – Rädertierchen

Rädertiere sind frei lebende Wassertiere, die mikroskopisch klein sind. Der Stamm hat etwa 1700 Arten, und die meisten von ihnen kommen in Süßwasserkörpern vor. Während einige sitzend sind, bewegen sich andere frei. Diese Tiere haben unterschiedliche Körperformen, sind aber meist zylindrisch. Ihr charakteristisches Merkmal ist die Korona mit einem Zilienring auf dem Kopf.

Stamm Chaetognatha – Pfeilwürmer

Der Stamm hat etwa 125 Arten von räuberischen Meeresarten. Die meisten von ihnen haben lange, durchsichtige Körper. Der Körper eines Pfeilwurms hat einen ausgeprägten Kopf, Rumpf und Schwanz. Es hat Haken und Stacheln auf beiden Seiten seines Kopfes. Diese fleischfressenden Tiere verwenden diese Haken und Stacheln, um Beute zu fangen.

Dies ist nur ein kurzer Überblick über die Klassifizierung von Tierarten. Bei Millionen von Tierarten auf der Erde ist es schwierig, jede Klasse, Ordnung, Familie, Gattung und Art zu beschreiben. Ich hoffe, der Artikel hat Ihnen geholfen zu verstehen, wie verschiedene Tierarten unter verschiedenen Stämmen klassifiziert werden.

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Dieser Kurs ist ein reiner Vorlesungskurs, der die grundlegenden biologischen Konzepte mit einem Schwerpunkt auf der Biochemie gängiger Lebensmittelmakromoleküle, den Folgen von Kochtechniken auf diese Makromoleküle, dem Kohlenhydratstoffwechsel und den Auswirkungen von Gentechnik und moderner Landwirtschaft auf Ökosysteme und Ernährungssicherheit behandelt . In diesem Kurs werden wir klasseninterne Demonstrationen, Kleingruppenaktivitäten und „Küchenexperimente“ (außerschulische Aufgaben) verwenden, um die wissenschaftliche Methode zu erlernen und kritische Denkfähigkeiten zu üben. Abgestuft.

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Bewertungsmodus: Standardbrief

Dieser Kurs untersucht die Meeresumwelt, die Interaktion von Arten, Populationen und Gemeinschaften, einschließlich der Geologie der Ozeanbecken, der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Ozeanbecken. Eine Untersuchung von Meerespflanzen und -tieren durch Wirbellose, Fische, Reptilien, Vögel und Säugetiere. Die erneuerbaren und nicht erneuerbaren Ressourcen aus dem Ozeanreich. Der Einfluss des Menschen auf die Gesundheit der Umwelt. Aktuelle Themen wie die Konzepte der globalen Erwärmung, Arten der Verschmutzung und deren Folgen, Treibhauseffekte und Fischereimanagement. Abgestuft.

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In diesem Kurs werden die Grundprinzipien der Life Sciences anhand von Beispielen aus dem Meer erforscht. Die ökologische Beziehung zwischen Mensch und Meer wird betont. Dieser Kurs ist für nicht-naturwissenschaftliche Studiengänge konzipiert und wird empfohlen, um die Anforderungen an die allgemeine Bildungsbreite oder die naturwissenschaftlichen Anforderungen mit BIOL G104 zu erfüllen. Abgestuft.

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Bewertungsmodus: Standardbrief

Dieser Kurs ist eine Einführung in die Umweltwissenschaft mit Schwerpunkt auf der natürlichen Umwelt, ökologischen Prozessen und den Rollen, die der Mensch bei der Veränderung der Umwelt und Ökologie der Gebiete übernimmt, aus denen Ressourcen entnommen werden. Zu den Themen gehören ökologische Prinzipien, Biodiversität, Klimawandel, erneuerbare und nicht erneuerbare Energien, Wasserressourcen, Umweltverschmutzung und die Rolle der Wissenschaft bei der Suche nach nachhaltigen Lösungen. Dieser Kurs beinhaltet Exkursionen in Südkalifornien. Abgestuft.

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Früher: Prinzipien der Biologie. Dieser Kurs ist als erster in einer Drei-Kurs-Reihe für Studenten konzipiert, die ein Hauptfach Biologie anstreben. Die Themen, die in diesem Kurs behandelt werden sollen, gehören zu denen, die dazu dienen, die Wissenschaft der Biologie zu vereinheitlichen. Zu diesen Konzepten gehören: prokaryontische und eukaryontische Zellstruktur, Funktion und Homöostase, Zellreproduktion und -metabolismus, Zellkommunikation, klassische und molekulare Genetik, Molekularbiologie, Biotechnologie und Evolution. Abgestuft. C-ID: BIOL 190, BIOL 135S.

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Dieser Kurs behandelt die Klassifizierung von Medikamenten und die Grundlagen der Pharmakologie von der Gesetzgebung und Pharmakokinetik über die Rezeptortheorie, Pharmakodynamik und Pharmakotherapie. Die Medikamente werden nach Körpersystemen gruppiert und die Behandlungsoptionen werden sich nach dem pathophysiologischen Zustand des Patienten richten. Es werden eher Medikamentengruppen als einzelne Medikamente diskutiert, wobei der Schwerpunkt auf autonomen, zentralen Nervensystems und kardiovaskulären Wirkstoffen liegt. Medikamente, die alle Körpersysteme betreffen, werden besprochen. Abgestuft.

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Dies ist ein Kurs, in dem die Schüler Gleichaltrigen in den Laborabschnitten des Biologieunterrichts helfen. Nach erfolgreichem Abschluss eines Laborkurses unterstützen die Studenten die Laborlehrer, indem sie die Laborsicherheit überwachen, Laborfähigkeiten und -techniken klären und die vorgestellten Experimente erklären. Die Studierenden werden eine oder mehrere mündliche und/oder schriftliche Präsentationen zu Themen vorbereiten und präsentieren, die nicht in der Vorlesung behandelt werden. Dieser Kurs wird Studierenden empfohlen, die sich für den naturwissenschaftlichen Unterricht interessieren. Abgestuft.

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Bewertungsmodus: Standardbrief

Wichtige Konzepte der allgemeinen Mikrobiologie werden diskutiert, darunter 1) prokaryontische und eukaryontische Zelltypen, 2) strukturelle Organisation von Zellen, 3) Zellstoffwechsel, Stoffwechselregulation und Genetik, 4) Wirt-Parasiten-Beziehungen, 5) Mikroorganismen in der menschlichen Gesundheit und Krankheit, 6) Immunologie und Serologie, 7) rekombinante DNA-Technologie, 8) Wachstum mikrobieller Zellen, 9) Kontrolle des Wachstums durch chemische und physikalische Mittel. Untersucht werden Bakterien, Pilze, Algen, Protozoen und Viren. Zu den Laborkenntnissen gehören Mikroskopie, Färbetechniken, Kultivierungstechniken und aseptische Techniken. Abgestuft.

Katalog Programmseiten mit Verweis auf BIOL G210

Bewertungsmodus: Pass/Kein Pass

Dieser Diskussionskurs bietet Studenten, die in BIOL G220, Human Anatomy, eingeschrieben sind, die Möglichkeit, Hintergrundinformationen zu entwickeln, Probleme zu lösen, Diskussionen zu vertiefen und Ideen über die menschliche Struktur auszutauschen. Die Diskussion konzentriert sich auf anatomische Komponenten und andere Schlüsselthemen, die in BIOL G220 behandelt werden, sowie Hintergrundinformationen, die in der Vorlesung nicht allgemein behandelt werden. Entwickelt, um Schülern beim Studium der menschlichen Anatomie zu helfen. Pass/Kein Pass.

Katalog Programmseiten mit Verweis auf BIOL G219

Bewertungsmodus: Standardbrief

Früher: BIOL G170. Ein Kurs in grundlegender menschlicher Anatomie, der die wichtigsten Körpersysteme abdeckt und Themen sowohl der Grob- als auch der Mikrostruktur der Organsysteme umfasst. Konzipiert für paramedizinische Biologie-Majors (Krankenpflege, Röntgentechniker, Arzthelferin, Chiropraktik, Zahnhygiene, Pharmazie) und Sport-Majors. Erfüllt die Transferanforderungen für die Hauptfächer Biologie nicht. Abgestuft. C-ID: BIOL 110B.


Was ist das phylotypische Stadium und wie hängt es mit dem Entwicklungs-Sanduhr-Modell zusammen?

Diese konservierte Phase während der Embryogenese wird als phylotypisches Stadium bezeichnet, da sie einen Entwicklungspunkt mit größter Ähnlichkeit unter den Mitgliedern eines Stammes darstellt (Ballard 1981 Duboule 1994 Hall 1997, 1999 Raff 1996 Sander 1983 Slack et al. 1993 Wolpert 1991). Das phylotypische Stadium wurde bei Insekten und Wirbeltieren am gründlichsten untersucht. Bei Insekten wurde dieses konservierte Stadium zuerst von Seidel (1960, wie in Hall 1997 diskutiert) Körpergrundgestalt oder Formbildungsstadium genannt. Sander (1983) identifizierte dieses Formbildungsstadium mit dem Keimbandstadium bei Insekten, einem Larvenstadium, das Kopf, Brustkorb und Abdomen bereits segmentiert umfasst. Der Konsens unter den Forschern über den Zeitpunkt des phylotypischen Stadiums bei Wirbeltieren ist nicht so groß wie bei Insekten. Ballard (1981) definiert das phylotypische Stadium als das Pharyngulastadium, den Entwicklungspunkt unmittelbar nach dem Auftreten der Pharynxtaschen. Slacket al. (1993) schlagen vor, dass das Schwanzknospenstadium bei Wirbeltieren das phylotypische Stadium darstellt. Wolpert (1991) definiert das phylotypische Stadium im frühen Somitenstadium nach der Neurulation, während Duboule (1994) das Stadium erweitert, um die Entwicklungsperiode zwischen dem Kopffaltenstadium und dem Schwanzknospenstadium zu umfassen.

Außerdem stellten die Forscher fest, dass das dritte Gesetz von Baer (dass Embryonen verschiedener Arten während der Ontogenese fortschreitend voneinander abweichen) während der frühesten Entwicklungsstadien nicht gilt (Elinson 1987 Sander 1983 Seidel 1960). Es gibt viele Beispiele für frühe Entwicklungsdiversität, wie die verschiedenen Formen der Spaltung und Blastulabildung bei Wirbeltieren, die scheibenförmige oder spiralförmige Spaltung bei Kopffüßern und die Unterschiede zwischen direkt und indirekt sich entwickelnden Stachelhäutern, um nur einige zu nennen (Hall 1996 Raff 1996). Therefore, while many researchers argue that a phylotypic stage does exist, its occurrence is mid-development, and species arrive at this conserved stage via dramatically different routes (Hall 1999 Newman 2011 Raff 1996). This morphologically conserved intermediate stage of development, preceded and succeeded by developmental diversity, has been called the developmental hourglass (Duboule 1994 Hall 1997, 1999 Raff 1996). The hourglass metaphor depicts a constricted middle section, where development is conserved with the wider portions of the hourglass representing greater variation early and late in development (Fig. 3).

Illustration of the developmental hourglass model for chordates, specifically vertebrates. The upper portion represents early development, the lower portion late development, and the middle constricted portion the phylotypic stage. The greater width of the upper and lower portions represents the greater morphological diversity that is representative of vertebrates during these developmental periods. For example, the figures in the upper half of the hourglass depict stylized vertebrate embryos and highlight the differences between different species at the beginning of gastrulation. Representative embryos include: ich frog, ii bird, iii human, and iv fish. The lower half depicts the developmental differences that occur late in development that lead to the vast differences we see among adult vertebrate species. The middle constricted portion illustrates the relative lack of morphological variation between vertebrate species during the phylotypic stage

Given the difficulties in defining the phylotypic stage in vertebrates, several researchers have questioned its utility in evo-devo (Bininda-Emonds et al. 2003 Richardson 1995 Richardson et al. 1997 Roux and Robinson-Rechavi et al. 2008). Both morphological and molecular studies of embryonic development have led to conflicting results regarding the timing and existence of the phylotypic stage.

For example, after comparing the external embryonic morphologies of 39 species of vertebrates, including representatives from agnathans, cartilaginous fishes, bony fishes, amphibians, reptiles, birds, and mammals, Richardson et al. (1997) concluded that there is no vertebrate phylotypic stage. They noted the challenges of defining a common reference stage that applied to all the species they observed, as common markers used to determine the phylotypic stage differed between the species they studied. The tailbud stage described by Slack et al. (1993) was found to be a promising candidate for the phylotypic stage, as it approximates the end of somite segregation in the trunk region, and it was this stage that these authors used for comparisons. However, the anterior structures in marsupials and monotremes are more advanced than other vertebrate species at the tailbud stage. Additionally, somite number varied dramatically at the tailbud stage, ranging from 11 in the Puerto Rican tree frog to over 60 in the blind worm. Tailbud embryos also varied in size, with the scorpion fish measuring only 700 micrometers and the mudpuppy measuring 9.25 millimeters. They also noted several examples of heterochrony (differential timing of development) at the tailbud stage. For example, in amniotes, the heart has completed looping at the tailbud stage, whereas in zebrafish it has not yet begun to form. Given the morphological diversity among the vertebrates they studied, Richardson et al. (1997) argued that the phylotypic stage does not exist and should perhaps more appropriately be referred to as the phylotypic period.

Another group looked at variation in the timing of developmental events among vertebrates as a whole, and mammals alone, to test the validity of the hourglass model (Bininda-Emonds et al. 2003). Specifically, they looked at two separate datasets, the first included 41 developmental events from 14 species of vertebrates, and the second included 116 developmental events from 14 mammal species and two amniote outgroups. Developmental events represented developmental transitions such as the first appearance of a structure (e.g., heart primordia) or some morphogenetic movement (e.g., fusion of the neural folds). The authors argued that analysis of developmental timing variation is valid for testing the hourglass model for two main reasons. The first is that variation in developmental timing provides an index of character linkage, as such variation depends on the dissociation of developmental events. The second reason is based on the predicted phenotypic similarities between species during the phylotypic stage, which according to the hourglass model occurs at mid-development. They argue that shifts in developmental timing will produce phenotypic differences, and therefore, if the hourglass model is correct, there should be minimal variation in developmental timing in the middle of the developmental sequence. However, developmental timing variation was greatest at mid-development for both the vertebrate and mammalian datasets, the opposite pattern to that predicted by the developmental hourglass model. Therefore, the authors concluded that vertebrates do not display a phylotypic stage.

Using molecular rather than morphological data, Roux and Robinson-Rechavi (2008) also provided evidence that brings the existence of the vertebrate phylotypic stage and the hourglass model into question. The authors argue that the phylotypic stage can be determined by the degree of developmental constraint as measured by the effects of directed knockout mutations, transgenic insertions, point mutations, and morpholinos. If the hourglass model applies to vertebrate development, then the effects of these mutations will be greatest at mid-development, representing the constricted portion of the hourglass. To test their hypothesis, Roux and Robinson-Rechavi used gene expression data from mice and zebrafish. Gene expression in mice was measured using EST counts for 26 stages of development, and in zebrafish from DNA microarrays over 14 stages of development. Instead of finding the greatest degree of developmental constraint at mid-development, flanked by less constraint earlier and later in development as predicted by the hourglass model, they found that the greatest amount of constraint occurs at the beginning of development. As development proceeds in both zebrafish and mice, the degree of developmental constraint steadily decreases. The authors suggest their results indicate that the hourglass model does not apply to vertebrate development.

Contrary to the three studies discussed above, results from recent molecular studies suggest that the phylotypic stage does exist and that the hourglass model is valid. For example, in the first use of molecular data to test for the phylotypic stage, Hazkani-Covo et al. (2005) found evidence for the hourglass model in mouse embryos. Their dataset was comprised of over 1,500 mouse genes and their human orthologs that are expressed in over 26 stages of embryonic development. They measured the evolutionary divergence between corresponding orthologous proteins under the prediction that orthologs expressed during mid-development will resemble each other more closely than during earlier or later stages (representing the hourglass model). While their results were far from conclusive, they did suggest that there is evidence for the vertebrate hourglass model in mice. Human and mouse ortholog expression was most similar between the first somites stage and the formation of the posterior neuropore. This developmental timeframe approximates the morphologically defined phylotypic stage in vertebrates.

Using a different molecular approach, Irie and Sehara-Fujisawa (2007) also provide evidence for the vertebrate phylotypic stage. The authors evaluated the expression of conserved genes among vertebrates at different stages of development using a mouse model. Under the assumption that strong developmental constraints occur during the phylotypic stage, they predict that genes conserved among vertebrates would be highly constrained during the phylotypic stage. Their results indicated a highly conserved embryonic period at days 8.0–8.5. Morphologically, this period in mice is marked by the appearance of the pharyngeal arches and somites and corresponds to the vertebrate phylotypic stage.

While the search for the phylotypic stage has generally been focused on vertebrates, Kalinka et al. (2010) used Drosophila species to determine if insects display a phylotypic stage. Specifically, they used DNA microarrays to measure genome-wide gene expression in six separate Drosophila species throughout the course of development. They predicted that variation in morphological patterning might be reflected by variation in gene expression. Therefore, they compared the timing of gene expression across all six species. The authors found that the variation in gene expression timing was least around the extended germ band stage, which corresponds to the insect phylotypic stage and supports the developmental hourglass model.

Despite these conflicting results, I agree with Hall (1997) that our current conception of the body plan and phylotypic stage is valid. Hall (1997) suggests that many arguments against the existence of the phylotypic stage are based on heterochronic (or timing) shifts in development, not morphological shifts. He compares the different mechanisms that lead to the phylotypic stage with the different mechanisms that lead to the gastrula among species. That the gastrula exists as a morphological entity is not questioned no matter how gastrulation is accomplished. Thus, Hall (1997) argues that there is no cause to abandon the body plan concept and the phylotypic stage simply because the developmental mechanisms that produce such conserved features differ among organisms.

Additionally, each of the studies discussed above uses different methods and criteria to determine the existence of the phylotypic stage. Comparisons among results are impossible given the differences in the studies. What is clear is that we must separate patterns from processes when we discuss the body plan concept. As Hall (1996) states so succinctly “Baupläne represent fundamental, structural and phylogenetic organization that is maintained despite variation in the developmental processes producing the structures.” That conserved morphological patterns exist is clear. In fact, one of the most extraordinary evolutionary events known—the Cambrian explosion—provides evidence for the existence of body plans and marks the initial appearance of all animal forms.


Animal Characterization Based on Features of Embryological Development

Most animal species undergo a separation of tissues into germ layers during embryonic development. Recall that these germ layers are formed during gastrulation, and that they are predetermined to develop into the animal’s specialized tissues and organs. Animals develop either two or three embryonic germs layers (Figure 4). The animals that display radial symmetry develop two germ layers, an inner layer (endoderm) and an outer layer (ectoderm). These animals are called diploblasts. Diploblasts have a non-living layer between the endoderm and ectoderm. More complex animals (those with bilateral symmetry) develop three tissue layers: an inner layer (endoderm), an outer layer (ectoderm), and a middle layer (mesoderm). Animals with three tissue layers are called triploblasts.

Kunstverbindung

Figure 4. During embryogenesis, diploblasts develop two embryonic germ layers: an ectoderm and an endoderm. Triploblasts develop a third layer—the mesoderm—between the endoderm and ectoderm.

Which of the following statements about diploblasts and triploblasts is false?

  1. Animals that display radial symmetry are diploblasts.
  2. Animals that display bilateral symmetry are triploblasts.
  3. The endoderm gives rise to the lining of the digestive tract and the respiratory tract.
  4. The mesoderm gives rise to the central nervous system.

Each of the three germ layers is programmed to give rise to particular body tissues and organs. The endoderm gives rise to the lining of the digestive tract (including the stomach, intestines, liver, and pancreas), as well as to the lining of the trachea, bronchi, and lungs of the respiratory tract, along with a few other structures. The ectoderm develops into the outer epithelial covering of the body surface, the central nervous system, and a few other structures. The mesoderm is the third germ layer it forms between the endoderm and ectoderm in triploblasts. This germ layer gives rise to all muscle tissues (including the cardiac tissues and muscles of the intestines), connective tissues such as the skeleton and blood cells, and most other visceral organs such as the kidneys and the spleen.

Presence or Absence of a Coelom

Further subdivision of animals with three germ layers (triploblasts) results in the separation of animals that may develop an internal body cavity derived from mesoderm, called a coelom, and those that do not. This epithelial cell-lined coelomic cavity represents a space, usually filled with fluid, which lies between the visceral organs and the body wall. It houses many organs such as the digestive system, kidneys, reproductive organs, and heart, and contains the circulatory system. In some animals, such as mammals, the part of the coelom called the pleural cavity provides space for the lungs to expand during breathing. The evolution of the coelom is associated with many functional advantages. Primarily, the coelom provides cushioning and shock absorption for the major organ systems. Organs housed within the coelom can grow and move freely, which promotes optimal organ development and placement. The coelom also provides space for the diffusion of gases and nutrients, as well as body flexibility, promoting improved animal motility.

Triploblasts that do not develop a coelom are called acoelomates, and their mesoderm region is completely filled with tissue, although they do still have a gut cavity. Examples of acoelomates include animals in the phylum Platyhelminthes, also known as flatworms. Animals with a true coelom are called eucoelomates (or coelomates) (Figure 5). A true coelom arises entirely within the mesoderm germ layer and is lined by an epithelial membrane. This membrane also lines the organs within the coelom, connecting and holding them in position while allowing them some free motion. Annelids, mollusks, arthropods, echinoderms, and chordates are all eucoelomates. A third group of triploblasts has a slightly different coelom derived partly from mesoderm and partly from endoderm, which is found between the two layers. Although still functional, these are considered false coeloms, and those animals are called Pseudocoelomaten. The phylum Nematoda (roundworms) is an example of a pseudocoelomate. True coelomates can be further characterized based on certain features of their early embryological development.

Figure 5. Triploblasts may be (a) acoelomates, (b) eucoelomates, or (c) pseudocoelomates. Acoelomates have no body cavity. Eucoelomates have a body cavity within the mesoderm, called a coelom, which is lined with mesoderm. Pseudocoelomates also have a body cavity, but it is sandwiched between the endoderm and mesoderm. (credit a: modification of work by Jan Derk credit b: modification of work by NOAA credit c: modification of work by USDA, ARS)

Embryonic Development of the Mouth

Figure 6. Eucoelomates can be divided into two groups based on their early embryonic development. In protostomes, part of the mesoderm separates to form the coelom in a process called schizocoely. In deuterostomes, the mesoderm pinches off to form the coelom in a process called enterocoely. It was long believed that the blastopore developed into the mouth in protostomes and into the anus in deuterostomes, but recent evidence challenges this belief.

Bilaterally symmetrical, tribloblastic eucoelomates can be further divided into two groups based on differences in their early embryonic development. Protostomes include arthropods, mollusks, and annelids. Deuterostomes include more complex animals such as chordates but also some simple animals such as echinoderms. These two groups are separated based on which opening of the digestive cavity develops first: mouth or anus. The word protostome comes from the Greek word meaning “mouth first,” and deuterostome originates from the word meaning “mouth second” (in this case, the anus develops first). The mouth or anus develops from a structure called the blastopore (Figure 6). Die Blastoporus is the indentation formed during the initial stages of gastrulation. In later stages, a second opening forms, and these two openings will eventually give rise to the mouth and anus (Figure 6). It has long been believed that the blastopore develops into the mouth of protostomes, with the second opening developing into the anus the opposite is true for deuterostomes. Recent evidence has challenged this view of the development of the blastopore of protostomes, however, and the theory remains under debate.

Another distinction between protostomes and deuterostomes is the method of coelom formation, beginning from the gastrula stage. The coelom of most protostomes is formed through a process called schizocoely, meaning that during development, a solid mass of the mesoderm splits apart and forms the hollow opening of the coelom. Deuterostomes differ in that their coelom forms through a process called enterocoely. Here, the mesoderm develops as pouches that are pinched off from the endoderm tissue. These pouches eventually fuse to form the mesoderm, which then gives rise to the coelom.

The earliest distinction between protostomes and deuterostomes is the type of cleavage undergone by the zygote. Protostomes undergo spiral cleavage, meaning that the cells of one pole of the embryo are rotated, and thus misaligned, with respect to the cells of the opposite pole. This is due to the oblique angle of the cleavage. Deuterostomes undergo radial cleavage, where the cleavage axes are either parallel or perpendicular to the polar axis, resulting in the alignment of the cells between the two poles.

There is a second distinction between the types of cleavage in protostomes and deuterostomes. In addition to spiral cleavage, protostomes also undergo determinate cleavage. This means that even at this early stage, the developmental fate of each embryonic cell is already determined. A cell does not have the ability to develop into any cell type. In contrast, deuterostomes undergo indeterminate cleavage, in which cells are not yet pre-determined at this early stage to develop into specific cell types. These cells are referred to as undifferentiated cells. This characteristic of deuterostomes is reflected in the existence of familiar embryonic stem cells, which have the ability to develop into any cell type until their fate is programmed at a later developmental stage.

Evolution-Verbindung

The Evolution of the Coelom

One of the first steps in the classification of animals is to examine the animal’s body. Studying the body parts tells us not only the roles of the organs in question but also how the species may have evolved. One such structure that is used in classification of animals is the coelom. A coelom is a body cavity that forms during early embryonic development. The coelom allows for compartmentalization of the body parts, so that different organ systems can evolve and nutrient transport is possible. Additionally, because the coelom is a fluid-filled cavity, it protects the organs from shock and compression. Simple animals, such as worms and jellyfish, do not have a coelom. All vertebrates have a coelom that helped them evolve complex organ systems.

Animals that do not have a coelom are called acoelomates. Flatworms and tapeworms are examples of acoelomates. They rely on passive diffusion for nutrient transport across their body. Additionally, the internal organs of acoelomates are not protected from crushing.

Animals that have a true coelom are called eucoelomates all vertebrates are eucoelomates. The coelom evolves from the mesoderm during embryogenesis. The abdominal cavity contains the stomach, liver, gall bladder, and other digestive organs. Another category of invertebrates animals based on body cavity is pseudocoelomates. These animals have a pseudo-cavity that is not completely lined by mesoderm. Examples include nematode parasites and small worms. These animals are thought to have evolved from coelomates and may have lost their ability to form a coelom through genetic mutations. Thus, this step in early embryogenesis—the formation of the coelom—has had a large evolutionary impact on the various species of the animal kingdom.


Basis of Animal Classification (With Diagram) | Animal Kingdom

The organisation is at the level of protoplasm. It is present in protozoans.

The body consists of many cells which may be similar or show minor division of labour e.g., sponges.

The cells form poorly defined tissues, e.g. Cnidarians (=coelenterates), ctenophores.

The cells are organised into tissues, tissues into organs and organs into organ systems. Except sponges and coelenterates, all the animals of the kingdom animalia have organ-system level of organisation.

Body Plans of Animals:

Animals have three types of body plans:

1. Cell Aggregate Plan:

The body consists of a cluster or aggregation of cells. Es kommt in Schwämmen vor.

2. Blind Sac Plan:

The body has a single cavity with one opening to the outside. The single opening functions as both mouth for ingestion (intake of food) and anus for egestion (undigested food is passed out). It is found in Cnidarians (=coelenterates) and flatworms.

3. Tube-within-a-Tube Plan:

The body has two tubes, one formed by the body wall and the second formed within it by the digestive tract. Digestive tract is a continuous tube like structure that has two openings, a mouth for ingestion and anus for egestion. Food is digested and absorbed in the digestive tract (alimentary canal).

Tube-within-a tube plan is of two types:

The mouth of the digestive tract develops first in the embryo and anus is formed later. This occurs in roundworms, annelids, molluscs and arthropods. The animals which have this body plan are called protostomes.

(ii) Deuterostomic Plan:

The anus of the digestive tract develops first in the embryo and the mouth is formed later. This is seen in echinoderms and chordates. Thus chordates are evolutionarily closer to the echinoderms. The animals which possess this body plan are called deuterstomes.


Rationale: Incorporating Evolution When Teaching Biodiversity

95%) of animals on the planet are invertebrates (Anderson, 2001). If only the vertebrates are covered, students will not have an understanding of the evolutionary spectrum of animal diversity. Invertebrates have many different body plans and ways to complete the basic needs of life, including feeding, reproduction, and dispersal. In addition, many students have never learned about the subphylum Urochordata (sea squirts/tunicates) and are under the mistaken impression that all chordates have a back bone. This laboratory exercise helps to put the diversity of animals in perspective for the students.

Die Nationale Standards für den naturwissenschaftlichen Unterricht for K–12 students (National Research Council [NRC], 1996) ask that students understand that "the great diversity of organisms is the result of more than 3.5 billion years of evolution that has filled every available niche with life forms." In addition, students need to understand that "biological classifications are based on how organisms are related. Organisms are classified into a hierarchy of groups and subgroups based on similarities which reflect their evolutionary relationships" (NRC, 1996). These standards continue at the college level in the Bio2010 plan for biology undergraduates (NRC, 2003).

It is imperative to teach evolutionary relationships when teaching biodiversity. This reinforces evolutionary concepts preceding the laboratory. Without an understanding of the basic evolutionary framework, students will simply memorize facts and be unable to understand how organisms are connected. There are a variety of resources available for teachers of evolution, including Tree of Life (http://www.tolweb.org), Understanding Evolution (http://evolution.berkeley.edu), National Center for Science Education (http://www.ncse.com), and the PBS Evolution site (http://www.pbs.org/wgbh/evolution/index.html).


Flatworms: Phylum Platyhelminthes

The phylum Platyhelminthes consists of simple worm-like animals called flatworms (Fig. 3.36). The name Platyhelminthes (pronounced “plat-ee-hel-MIN-theze”) is derived from the Greek root word platy Bedeutung eben and the Greek root word Helminth Bedeutung Wurm. Flatworms live on land, in fresh water, in the ocean, and in or on other animals as parasites (e.g., tapeworms). Parasitic flatworms that live on or inside other animals—including humans—can injure or even kill the host organism. Free-living non-parasitic flatworms are typically less than 10 centimeters long. Marine species live buried in the sand or under rocks in shallow water. All free-living flatworms are predators that actively hunt for food. Some live symbiotically with crabs, clams, oysters, shrimp, and barnacles. Some marine flatworms are brilliantly colored (Fig. 3.36 A) while others are drab and blend into the environment (Fig. 3.36 B).

Flatworms are more complex than cnidarians. Cnidarians have two layers of cells, the ectoderm and the endoderm flatworms have a middle layer called the Mesodermie between the other two layers (Fig. 3.16). This extra layer is important because its cells specialize into a muscular system that enables an animal to move around. Beginning with the flatworms, all the animals we will subsequently study have a mesoderm and muscular system. The cells of the ectoderm and endoderm are also more organized than similar cells of cnidarians. For the first time, we see groups of tissues that have evolved to form organs, such as the ones in the digestive, nervous, and excretory systems.

Like the cnidarians, flatworms have a digestive system with only a single opening into the digestive cavity, but in independently living marine flatworms the cavity branches into all parts of the body (Fig. 3.37 B). These flatworms feed through a pharynx. EIN Rachen is a long, tubular mouthpart that extends from the body, surrounds the food, and tears it into very fine pieces (Fig. 3.37 C and D). Cells lining the digestive cavity finish digesting the food. Then the dissolved nutrients move to other cells of the body. Undigested food passes back out through the mouth, as in the cnidarians. Parasitic tapeworms usually absorb their nutrients directly from the host, while parasitic flukes have retained a digestive system.

Like most self-propelling animals, independent-living flatworms have a central nervous system. EIN zentrales Nervensystem consists of a mass of nerve cells, called a Ganglion, (in more complex organisms, the ganglion evolves into a Gehirn) in the anterior part of the body, and a nerve cord extending from the brain toward the posterior end of the body (Fig. 3.38). Sensory cells in the head detect changes in the environment. In free-living flatworms, sensory cells that respond to light are clustered in two eyespots in the head. Sensory cells that detect water currents, solid objects, and chemicals are in two flap-like projections on the head called auricles. In self-propelling animals, these sensory organs in the head are the first part of the animal that encounters new surroundings. The ganglion receives information from the sensory structures and sends signals to other parts of the body along two strands of nerve cells running toward the tail. Because the nerve strands are connected by cross-strands in the shape of a stepladder, this kind of nervous system is often called a “nerve ladder.”

The excretory system removes waste products and excess water from tissues of flatworms. Flatworms have a surprisingly elaborate system to rid the body of wastes (Fig. 3.39). This network runs the length of the animal on each side and opens to the outside through small pores in the posterior region of the body. Connected to the tubes are tiny cells that move wastes and water from the tissues into the tubes. These cells contain flagella that beat back and forth, creating a current of fluid that constantly moves toward the excretory pores. Under a microscope the flagellar movement looks like a flickering fire, and the structure is called a flame bulb.

Flatworms have no circulatory system. Animals without a circulatory system have limited abilities to deliver oxygen and nutrients to their body cells because of the way that molecules behave. As molecules spread through water, they become less concentrated as they move away from their source. Dies ist bekannt als diffusion. A ball-shaped marine animal would not get adequate oxygen and nutrients to its innermost cells because the cells are too far from the body’s surface for molecules to move (diffuse) to them (Fig. 3.40 A). But cnidarians have no problem with diffusion because most cells of their bag-shaped bodies are in direct contact with the water, making the exchange of oxygen and nutrients easy (Fig. 3.40 B). Flatworms, bag-shaped but flattened, also get oxygen and nutrients to their body cells easily because all their cells are close to either their outer surface or their digestive cavity (Fig. 3.40 C). As animals become larger and more complex, diffusion is often no longer an option, and then we begin to see the development of circulatory and respiratory systems.


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