FISCH: EIGENSCHAFTEN, KLASSIFIZIERUNG, SYSTEME, FORTPFLANZUNG - BIOLOGIE - 2024

Die Fische sind eine Gruppe von Wassertieren mit Kiemen, Anhänge bilden Flossen und bedecken normalerweise Hautstrukturen, die Flocken genannt werden. Mit mehr als 28.000 lebenden Arten konnten sie alle Arten von aquatischen Ökosystemen besiedeln.

In der Vergangenheit wurde das Wort "Fisch" ohne taxonomischen Wert verwendet, da es keine tatsächliche Gruppierung beschreibt. Die ersten Taxonomen nannten "Fisch" jeden Organismus, der im Wasser lebte. So wurden Quallen, Seesterne, Krabben, Amphibien, Robben und Wale als Fische betrachtet. Im Laufe der Zeit wurde die Definition immer verfeinert.

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Heute wird der Begriff verwendet, um Wirbeltiere zu beschreiben, die keine Tetrapoden sind. Es handelt sich jedoch nicht um eine monophyletische Gruppe, da der Vorfahr der Landwirbeltiere in einer Gruppe von Fischen gefunden wird - den Sarkopterygiern.

Fische haben eine Reihe von Anpassungen, die mit Wasserlebewesen verbunden sind. Die meisten haben ein spindelförmiges Erscheinungsbild, um sich effizient durch das Wasser zu bewegen, eine Schwimmblase, Organe, die den Salz- und Wasseraustausch vermitteln, Kiemen, ein optimales Chemorezeptorsystem und ein Seitenliniensystem.

Innerhalb lebender Arten werden Fische in zwei große Gruppen eingeteilt: Nicht-Kiefer und Kiefer. Ersteres sind Hexenfische und Neunaugen, während wir in der Gruppe der Kiefer die Arten finden, mit denen wir am engsten verwandt sind: Haie, Rochen sowie Rochen- und Lappenfische.

Allgemeine Charakteristiken

Fische gehören zu einer großen Gruppe von Organismen, die durch Kiemen atmen und modifizierte flossenförmige Anhänge haben. Innerhalb der Gruppe der Wirbeltiere sind Fische die ältesten und vielfältigsten Mitglieder.

Anatomie eines Osteiktiums. (1) - Deckel, (2) - Seitenlinie, (3) - Rückenflosse, (4) - Fettflosse, (5) - Schwanzstiel, (6) - Schwanzflosse, (7) - Analflosse, (8 ) - Photophor, (9) - Beckenflosse, (10) - Brustflosse. Verfasser: GrahamBould. Wikimedia Commons.

Alle seine Mitglieder sind poikilotherm, das heißt, sie haben nicht die Fähigkeit, ihre Körpertemperatur zu regulieren, wie wir Säugetiere.

Eines der bekanntesten evolutionären Ereignisse der Gruppe war das Auftreten der Kiefer. Diese Strukturen haben es geschafft, das Angebot an verfügbaren Dämmen zu erweitern und die Diversifizierung der Gruppe zu fördern.

Diese Gruppe von Wassertieren entstand im Kambrium aus einem unbekannten Vorfahren. Heute gibt es fünf Arten lebender Fische, die Sie im nächsten Abschnitt untersuchen werden.

Klassifizierung (Typen)

Die Fische werden in drei Gruppen eingeteilt: Agnatos (Agnatha), Gnathostomata und Osteictios (Osteichthyes). Jede dieser Gruppen ist wiederum in Klassen unterteilt.

-Agnatha (Agnatos): Fisch ohne Kiefer

Mund von Petromyzon marinus (Neunauge) im Maremagnum-Raum des Aquariums Finisterrae (Casa de los Peces) in La Coruña, Galizien, Spanien. Von Drow_male aus Wikimedia Commons

Derzeit gibt es etwa 180 Fischarten, denen der Kiefer fehlt. Diese Gruppe hat Wirbel in einem rudimentären Zustand. Trotzdem gelten sie aufgrund des Vorhandenseins eines Schädels und anderer Strukturen, die homolog zu den übrigen Wirbeltieren sind, als Wirbeltiere.

Agnatos werden in zwei Klassen unterteilt: Myxini, zu dem im Volksmund Hexenfisch gehört, und Petromyzontida, deren Vertreter Neunaugen sind.

Eine Gruppierung beider Gruppen wurde vorgeschlagen, basierend auf ihren morphologischen Eigenschaften. Diese Gruppe heißt „Cyclostomata“ und schien bei der Analyse nach der kladistischen Methode paraphyletisch zu sein, da Neunaugen viele Merkmale aufweisen, die mit mandibulierten Organismen gemeinsam sind.

Dank der Anwendung molekularer Methoden wurde der Schluss gezogen, dass Neunaugen und Hexenfische tatsächlich eine monophyletische Gruppe bilden. Diese phylogenetische Hypothese benötigt jedoch mehr Beweise, da die meisten Zoologen sie eher ablehnen.

Myxini Klasse

Die Mixins oder Hexenfische sind eine Gruppe von fast 70 Arten, die aus Aasfressern und Raubtieren bestehen. Obwohl sie praktisch blind sind, schaffen sie es, ihre Beute nach chemischen Reizen zu fangen. Sein Lebensraum ist vollständig marin.

Morphologisch ähneln sie einem Aal. Sein Körper ist nackt, ohne Anhänge (Flossen), der Notochord ist hartnäckig und das Skelett ist knorpelig.

Eine der auffälligsten und eigenartigsten Eigenschaften von Hexenfischen ist ihre Fähigkeit, bei Störungen erhebliche Mengen an milchigem Schleim zu produzieren. Wenn sich die Flüssigkeit mit Meerwasser verbindet, nimmt das Tier eine so schleimige Konsistenz an, dass es fast unmöglich ist, sie zu erfassen.

Die inneren Flüssigkeiten der Mischungen befinden sich im osmotischen Gleichgewicht mit dem Meerwasser, ein typisches Merkmal von Wirbellosen und nicht von Wirbeltieren.

Klasse Petromyzontida

Diese Klasse besteht aus 38 Arten von Neunaugen. Neunaugen haben wie Hexenfische einen Aal- oder Wurmkörper. Diese haben nicht einmal Anhänge, sondern ein oder zwei Rückenflossen.

In Bezug auf ihre Lebensgewohnheiten gibt es parasitäre Arten und nicht-parasitäre Arten. Sie bewohnen Süßwasserökosysteme und auch Salzwasserkörper.

Die kreisförmige Struktur in seinem Maul ermöglicht es ihm, sich an Felsen zu verankern und an anderen Fischen zu haften. Parasitäre Neunaugen können sich von den Körperflüssigkeiten ihrer Beute ernähren. Im Gegensatz dazu ernähren sich die charakteristischen Larven dieser Gruppe von Partikeln, die in der aquatischen Umwelt suspendiert sind.

-Gnathostomata: Kieferfisch

Weißer Hai in den Gewässern von Guadalupe Island, Mexiko.

Chondrichthyes Klasse - Chondrichthyes

Chondrichthyans bestehen aus mehr als 970 lebenden Arten knorpeliger Fische. Diese kleine Klasse von Fischen zeichnet sich durch ihre Sinnesorgane aus, die sich hervorragend an Raubtiere in Gewässern, starken Kiefern und kräftiger Muskulatur anpassen.

Sein Lebensraum ist überwiegend marin, obwohl es etwa 30 Arten gibt, die hauptsächlich in Süßwasserkörpern leben.

Der Knorpel, der die Gruppe charakterisiert, stammt von Vorfahren mit einem knöchernen Skelett - ein merkwürdiges evolutionäres Ereignis. Ein Teil des Übergangs wurde im Fossilienbestand beobachtet, da Exemplare von Haien mit knöchernen Teilen gefunden wurden.

Obwohl bei den Chondrichthyanen Knochen verloren gingen (möglicherweise bei einem Neotenieprozess), waren noch Gewebe mit Phosphatmineralien vorhanden, einschließlich Zähnen und Schuppen.

Nach den riesigen Walen gehören Haie zu den größten Wirbeltierarten der Welt. Die größten Exemplare können mehr als 12 Meter lang sein.

Haie und Rochen gehören zur Unterklasse der Elasmobrinchii. Die Morphologie reicht von fusiformen Körpern bis zu abgeflachten Varianten in der dorsalen ventralen Ebene. Die Schwanzflosse ist hetero nah und hat sogar Brust- und Beckenflossen. Der Mund befindet sich im ventralen Bereich. Die Haut kann nackt sein oder Placoidschuppen haben.

-Osteichthyes (Osteichthyes): Knochenfische

Generalisiertes Skelett eines Osteictiums.
1 Oberkiefer, 2 Zungenbogen, 3 Zahn, 4 Augenbahn, 5 Knochen der Augenbahn, 6 präopercular, 7 subopercular,
8 interopercular, 9 opercular, 10 Knochen des Schultergürtels, 11 Brustflossen, 12 Knochen des Beckengürtels , 13 Bauchflossen, 14 Wirbelsäule, 15 Oberer Wirbelfortsatz, 16 Unterer Wirbelfortsatz,
17 Bauchrippen, 18 Rückenrippen, 19 Pterygophoren der Rückenflosse, 20 Pterygophoren der Afterflosse,
21 Stacheln der Rückenflosse, 22 Strahlen von der Rückenflosse 24 Schwanzplatte, 25 Schwanzflosse. '

Die knöchernen Fische werden unter dem Namen Osteichthyes zusammengefasst. Diese Fische und Tetrapoden werden normalerweise durch das Vorhandensein des endochondralen Knochens zu einer Gruppe zusammengefasst. Ein Knochentyp, der den Knorpel während der Körperentwicklung ersetzt.

Obwohl es traditionell verwendet wird, beschreibt die Osteichthyes-Gruppe keine Klade (monophyletische Gruppe). Daher erkennen die meisten Klassifikationen es nicht als gültiges Taxon an. Stattdessen wird es als "Convenience" -Begriff verwendet, um Wirbeltiere mit endochondralen Knochen zu beschreiben.

Verschiedene Anpassungen haben zu der umfangreichen Strahlung beigetragen, unter der diese Gruppe im Laufe der Evolution gelitten hat. Eines davon war das Erscheinen des Deckels auf den Kiemen; auf diese Weise erhöht sich die Effizienz der Atmung. Darüber hinaus die Entwicklung und Spezialisierung der Elemente des Kiefers, wodurch das Spektrum möglicher trophischer Gewohnheiten erweitert wird.

Klasse Actinopterygii: Rochenfisch

Die Actinopterygii-Klasse besteht aus etwa 27.000 Arten. Die frühesten Formen waren sehr kleine Fische mit großen Augen und einem geraden Schwanz - diese Merkmale gelten als "primitiv".

Das Hauptmerkmal dieser Klasse knöcherner Fische ist das Vorhandensein von Flossen mit Strahlen, die eine innere Stütze haben, die durch Feinheiten und zahlreiche Streifen oder Lepidotrichien gebildet wird.

Die Muskeln, die die Bewegung der Flossen steuern, befinden sich in der Körperwand. im Gegensatz zu sarkopterygischen Fischen, bei denen sich die Muskulatur außerhalb des Körpers entlang der Flosse befindet.

Einige Taxonomen teilen die Actinopterygii-Klasse in drei Gruppen ein: Chondrostes, Holosteen und Teleostos, die versuchen, "primitive", "mittlere" bzw. "fortgeschrittene" Formen darzustellen. Diese Gruppen erhöhen zunehmend den Grad der Ossifikation.

Teleostos

Teleostos machen etwa 96% aller lebenden Fischarten und etwa die Hälfte der Wirbeltiere aus, weshalb sie eine getrennte Behandlung verdienen. Die Formen und Größen variieren stark, von denen wir winzige Fische bis zu Arten finden, die eine Länge von 4,5 Metern erreichen können.

Ihre Lebensräume sind so unterschiedlich wie ihre Morphologien. Sie können bei Temperaturen nahe 50 Grad oder in Meeren mit Temperaturen von -2 Grad Celsius leben.

Diese Gruppe präsentiert Schuppen vom Typ Zykloide und Ctenoid, die eine schwere Panzerung durch eine leichte Variante ersetzen, die die Bewegung erleichtert. Bei einigen Arten fehlen die Schuppen.

Die Art des Schwanzes in Teleostos ist symmetrisch und wird als Homocerca-Schwanz bezeichnet. Die Änderung der Flossenklasse verbesserte die Beweglichkeit der Tiere und machte das Schwimmen zu einer effizienteren Aktivität. Einige Arten haben ihre Rückenflosse für verschiedene Zwecke modifiziert - wie zum Beispiel Venenstacheln.

Diese Fischreihe hat eine Kontrolle in der Schwimmblase entwickelt, die es ihnen ermöglicht, die Flotation zu kontrollieren und zusammen mit den Modifikationen in den Flossen die Effizienz der Fütterung zu verbessern.

Klasse Sarcopterygii: Lappenflossenfische

Die ersten Sarcopterygii waren durch die Präsentation von Lungen und einem Kiemensystem gekennzeichnet. Der Schwanz ist vom hetero-engen Typ, dh einer der Lappen ist größer als sein Partner. Im Laufe der Zeit nahm der Schwanz Symmetrie an und wurde schwierig.

Der Vorfahr der Tetrapoden befindet sich in dieser Fischklasse, insbesondere in einer Gruppe, die Ripidisten genannt wird. Die charakteristische Gattung ist Eusthenopteron, von dem der zylindrische Körper, sein großer Kopf, seine fleischigen Flossen und möglicherweise die Lunge hervorstechen.

Sarkopterygier haben kräftige Kiefer und Schuppen aus einem dentinähnlichen Material namens Cosmina. Die Flossen sind stark und gepaart, so dass diese Organismen auf dem Grund des Wassers laufen können.

Obwohl es stimmt, dass Sarcopterygii keine reichlich vorhandene oder vielfältige Gruppe darstellen, sind sie für Biologen von immensem Interesse, da sie dazu beitragen, die Herkunft von Tetrapoden aufzuklären.

Heute leben nur noch acht Arten: sechs Arten von Lungenfischen und zwei Arten von Coelacanths.

Dipnoos: Lungenfisch

Die bekannteste Gattung von Lungenfischen ist Neoceratodus, der in australischen Gewässern lebt. In Südamerika finden wir Lepidosiren und in Afrika Protopterus. Diese letzte Gattung hat die Besonderheit, während der Trockenzeit als eine Art Winterschlaf im Schlamm begraben zu überleben.

Coelacanths zeichnen sich durch tiefe Salzwasserregionen, einen markanten Notochord und eine mit Fett gefüllte Schwimmblase aus.

Verdauungstrakt

Organe eines Kabeljaus (Gadus morhua): 1. Leber, 2. Schwimmblase, 3. Rogen, 4. Zwölffingerdarm, 5. Magen, 6. Darm. H. Dahlmo von Wikimedia Commons

Das Verdauungssystem von Hexenfischen und Neunaugen ist recht einfach. Ihnen fehlen ein Magen, eine Spiralklappe und Zilien im Darmtrakt. Neunaugen, die keinen parasitären Lebensstil aufweisen, degenerieren das Verdauungssystem in erwachsene Form; sie ernähren sich nicht mehr.

Bei Chondrichthyanen ist das Verdauungssystem komplexer. Es gibt einen J-förmigen Magen und der Darm hat eine Spiralklappe. Bei Chimären fehlt der Magen.

Das Verdauungssystem von Knochenfischen besteht aus einem Magen und den übrigen typischen Komponenten eines Verdauungssystems. Das Angebot an Lebensmitteln ist sehr breit, es gibt unter anderem fleischfressende, pflanzenfressende, planktonverzehrende und schädliche Arten.

Kreislauf

Herzmodell eines Fisches. Wagner Souza e Silva / Museum für Veterinäranatomie FMVZ USP

Bei Hexenfischen besteht das Kreislaufsystem aus einem Herzen mit einem venösen Sinus, einem Atrium und einem Ventrikel. Es gibt akzessorische Herzen.

Haie und verwandte haben ein Kreislaufsystem, das aus mehreren Paaren von Aortenbögen besteht. Das Herz hat einen venösen Sinus, ein Atrium, einen Ventrikel und einen venösen Kegel.

Fischkreislauf. Pedro D. Ponce von Wikimedia Commons

In der Klasse Actinopterygii besteht das System aus einem Herzen und einem venösen Sinus mit einem ungeteilten Atrium und Ventrikel. Es gibt im Allgemeinen vier Aortenbögen. Im Gegensatz zu Säugetieren haben diese Organismen rote Blutkörperchen mit Kernen.

In dieser Klasse ist die Zirkulation einfach, während in der Sarcopterygii-Klasse die Zirkulation doppelt ist, mit pulmonalen und systemischen Kreisläufen.

Nervöses System

Schematische Darstellung des Gehirns einer Forelle. (Oncorhynchus mykiss). Fish_brain.png: Der ursprüngliche Uploader war Neale Monks bei English Wikipedia.derivative Arbeit: Furado, via Wikimedia Commons

Mixins haben ein Nervenband mit einem differenzierten Gehirn, aber kein Kleinhirn. Sie haben 10 Hirnnervenpaare sowie ventrale und goldene Nervenstrangeinheiten. Die Augen sind degeneriert, sie haben ein Paar halbkreisförmige Kanäle und Geschmacks- und Geruchssinne.

Ebenso haben Neunaugen eine Schnur und ein differenziertes Gehirn. In dieser Klasse ist ein kleines Kleinhirn zu sehen und wie in der vorherigen Gruppe gibt es 10 Paare von Hirnnerven. Die Sehorgane sind gut entwickelt, ebenso die Geschmacks- und Geruchssinne.

Chondrichthyans haben ein Gehirn mit zwei Riechlappen, zwei Gehirnhälften, zwei optischen Lappen, einem Kleinhirn und einer Medulla oblongata. Es gibt 10 Hirnnervenpaare, drei halbkreisförmige Kanäle und gut entwickelte Organe für Geruch, Sehvermögen und Elektrorezeption.

Haie können dank des Seitenliniensystems Vibrationsreize wahrnehmen.

Hörsystem

Wie alle Wirbeltiere haben Fische die Fähigkeit, Geräusche in ihrer Umgebung zu erkennen. Das Eintauchen in ein Gewässer impliziert logischerweise ein spezielles Hörsystem.

Im Wasser haben die auftretenden Schwingungen fast die gleiche Dichte wie die Körper von Tieren. Dies ist eine erhebliche Unannehmlichkeit, da die Wellen fast unbemerkt vorbeiziehen könnten.

Weber-Apparat

Eine wirksame Lösung, um dem Problem der Dichte entgegenzuwirken, ist das Weber-Gehörknöchelsystem oder der Weber-Apparat. Dieser Mechanismus wurde bei einer Gruppe von Teleostfischen berichtet und besteht aus einem System kleiner Knochen, das das Hörsystem verbessert.

Der Empfang des Reizes beginnt in der Schwimmblase (siehe Flotationssysteme). Dieser Schritt ist logisch, da Vibrationen leicht in einem luftgefüllten Hohlraum übertragen werden können. Anschließend wird der Reiz über die Gehörknöchelchen auf das Innenohr gelenkt.

Dieses Empfangssystem erinnert an unser Ohr, das aus einer Reihe von Gehörknöcheln besteht, die den Reiz auf das Innenohr übertragen. Beide Strukturen sind jedoch nicht homolog zueinander und haben sich unabhängig voneinander entwickelt.

Andere Anpassungen

Bei anderen Arten, denen der Weber-Apparat fehlt, gibt es eine Reihe von Anpassungen, die es ermöglichen, das System zur Erfassung von Schwingungen zu verbessern.

Einige Arten zeichnen sich durch Ausdehnungen der Schwimmblase aus, die es ihnen ermöglichen, eine Verbindung zum Schädel herzustellen und so den Reiz zu übertragen.

Atmungssystem

Thunfischkiemen. WIkimedia Commons

Das Atmungssystem von Fischen besteht aus hochspezialisierten Strukturen, die es ihnen ermöglichen, Sauerstoff aus einer aquatischen Umgebung zu extrahieren.

Die Kiemen bestehen aus sehr feinen Filamenten, die reich an Blutgefäßen sind. Sie befinden sich in der Rachenhöhle und sind vom Deckel bedeckt. Die Funktion ist der Schutz, da die Kiemen sehr empfindlich sind.

Kappen sind bei Haien nicht vorhanden. Stattdessen erfolgt die Atmung über fünf bis sieben Kiemenpaare. In Elasmobranchen sind die Spalten freigelegt, während sie in Chimären von einem Deckel bedeckt sind.

Bei Haien und Knochenfischen ist das System dafür verantwortlich, das Wasser kontinuierlich durch die Kiemen zu pumpen. Der Wasserfluss ist entgegengesetzt zur Richtung des Blutes, und auf diese Weise wird die maximale Sauerstoffentnahme erreicht.

Ausscheidungssystem

Bei Wirbeltieren spielen die Nieren eine grundlegende Rolle bei den Ausscheidungsfunktionen. Die Nieren haben Osmoregulationsfunktionen, die versehentlich zur Entfernung von Metaboliten führen, die möglicherweise für Fische toxisch sind.

Das primitivste System findet sich in den Embryonen der Mixines mit den Nieren vom Typ Arquinephros. Die anfälligen Nieren sind typisch für einige knöcherne Fische im erwachsenen Zustand oder als Embryonen. Letztere finden sich funktionell bei Erwachsenen von Hexenfischen.

Das mesonephro-Nierensystem befindet sich im Embryo von Neunaugen und Fischen. Diejenigen vom Opistonephro-Typ sind die funktionellen Formen bei erwachsenen Neunaugen und Fischen.

Floatation

Aufgrund des Vorhandenseins von Skeletten und Organen sind alle Fische etwas schwerer als Wasser. Jede Gruppe hat unterschiedliche Anpassungen entwickelt, die es ihnen ermöglichen, dieses Problem zu lösen.

Flotationssystem bei Chondrichthyanen

Haie schaffen es dank ihres Flossensystems, über Wasser zu bleiben. Die Schwanzflosse ist vom Hetero-Zaun-Typ (asymmetrisch) und die Brustflossen sind flach. Diese Kombination von Flossen bietet einen idealen morphologischen Mechanismus, der dazu beiträgt, das Individuum über Wasser zu halten.

Zusätzlich zu diesem System haben Haie eine Leber, die reich an einem speziellen Fett namens Squalen ist. Diese Lipidsubstanz hat eine Dichte von 0,86 g pro Milliliter. Diese Orgel kompensiert den schweren Körper des Hais und wirkt als eine Art Schwimmer.

Flotationssystem bei knöchernen Fischen

Das effizienteste Flotationssystem besteht aus einem gasgefüllten Hohlraum. Bei knöchernen Fischen tritt dieser Mechanismus dank der Schwimmblase auf. Wenn Fische dieses Organ nicht hätten, könnten ihre schweren Körper nicht über Wasser bleiben.

Um einen natürlichen Auftrieb aufrechtzuerhalten, verfügen Einzelpersonen über einen Mechanismus, der die Regulierung des Gasvolumens ermöglicht. Auf diese Weise bedeutet ein Verbleib im Wasser keinen erheblichen Energieverbrauch für die Fische.

Reproduktion

Fische zeichnen sich durch sehr unterschiedliche Fortpflanzungsmechanismen aus. Im Allgemeinen sind die Geschlechter getrennt und die Grundlage und Entwicklung erfolgt extern, obwohl es eine erhebliche Anzahl von Ausnahmen gibt.

Im Agnat sind die Geschlechter getrennt. In den Mischungen hat dieselbe Person Eierstöcke und Hoden, aber nur eine ist funktionsfähig. Die Befruchtung erfolgt extern. Die Mixine sind im Larvenstadium oder in der Metamorphose nicht vorhanden.

Im Gegensatz dazu weisen Neunaugen ein Larvenstadium auf, das als Ammocetenlarve bezeichnet wird. Bei einigen Arten können die Larven bis zu sieben Jahre bestehen bleiben. Nach der Metamorphose vermehrt sich die adulte Form und stirbt schnell ab.

Chondrichthyans haben unterschiedliche Geschlechter und gepaarte Gonaden. Bei Haien entleeren sich die Fortpflanzungswege zu einer Kloake; Bei Chimären ist der Urogenitalapparat von der Analöffnung getrennt. In dieser Gruppe knorpeliger Fische erfolgt die Befruchtung intern. Einige Arten sind ovipar, vivipar oder ovovivipar.

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