- Das Fruchtwasser-Ei
- Das Fruchtwasser-Ei erreicht eine unabhängige Reproduktion der aquatischen Umwelt
- Die vier extraembryonalen Membranen
- Amnion
- Allantois
- Chorion
- Dottersack
- Zusätzliche Schicht: mineralisierte oder ledrige Schale
- Entwicklung des Fruchtwassereies
- Von Amnioten abgeleitete Eigenschaften
- Beziehung zwischen Amnioten
- Verweise
Die Amniotas sind monophyletische Gruppen, die von Tieren gebildet werden, deren Embryonen von Membranen (Amnion, Allantois, Dottersack und Chorion) umgeben sind und häufig mit einer ledrigen oder kalkhaltigen Schale bedeckt sind.
Fruchtwasser besteht aus zwei Hauptlinien: den Sauropsiden und den Synapsiden. Wie aus dem Fossilienbestand hervorgeht, gingen beide Gruppen sehr früh in der Evolutionszeit auseinander - in der Nähe des Karbon oder wahrscheinlich früher.
Reptilien sind Amnioten.
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Die sauropside Linie besteht aus Vögeln, den inzwischen ausgestorbenen Dinosauriern und modernen Reptilien. Synapsiden sind ihrerseits eine monophyletische Gruppierung, die sich aus Therapsiden und modernen Säugetieren zusammensetzt.
Das Fruchtwasser-Ei
Meeresschildkröte schlüpft aus Ei. Verfasser: Mayer Richard. Wikimedia Commons.
Das Fruchtwasser-Ei erreicht eine unabhängige Reproduktion der aquatischen Umwelt
Amphibien weisen auf physiologischer und anatomischer Ebene eine Reihe von Merkmalen auf, die es ihnen ermöglichen, ein Leben außerhalb des Wassers zu entwickeln. Das Leben an Land findet jedoch teilweise statt, da die Fortpflanzung die Amphibien weiterhin an Gewässer bindet.
Der Vorfahr der Gruppe, die Nicht-Vogel-Reptilien, Vögel und Säugetiere enthält, entwickelte ein Ei, das an die terrestrischen Bedingungen angepasst war und die völlige Unabhängigkeit aquatischer Ökosysteme ermöglichte. Tatsächlich ist das Fruchtwasser-Ei so charakteristisch, dass es der Klade ihren Namen gibt.
Andere Eigenschaften begünstigten auch die Unabhängigkeit des Wassers. Hauptsächlich der Mangel an Kiemen und die innere Befruchtung. Logischerweise erfordert die Existenz einer harten Schale, die das Ei umgibt, dass die Befruchtung intern erfolgt, da das Sperma diese Struktur nicht durchdringen kann.
Aus diesem Grund tritt bei Amnioten (außer bei Tuataras und bei den meisten Vögeln) ein Kopulationsorgan auf, das für die Übertragung der Spermien verantwortlich ist. Das beliebteste Organ unter den Mitgliedern der Gruppe ist ein Penis, der aus den Wänden der Kloake stammt.
Die vier extraembryonalen Membranen
Fruchtwasser-Eier haben vier extraembryonale Membranen: Amnion, Allantois, Chorion und Dottersack.
Amnion
Das Amnion ist die erste Membran, die den Embryo umgibt. Es ist dafür verantwortlich, dem Embryo ein wässriges Medium für sein Wachstum bereitzustellen, zusätzlich zu den Pufferfunktionen.
Allantois
Die vom neu gebildeten Organismus produzierten Stoffwechselabfälle werden im Allantois gespeichert. In dieser Schicht finden wir eine signifikante Vaskularisation.
Chorion
Der Chorion ist dafür verantwortlich, den gesamten Inhalt des Eies zu umgeben, und wie die Allantois ist er eine stark vaskuläre Schicht. Aus diesem Grund nehmen sowohl der Chorion als auch die Allantois als Atmungsorgan teil und vermitteln den Austausch von Kohlendioxid und Sauerstoff zwischen dem Embryo und dem Äußeren.
Dottersack
Ein Merkmal, das mit dem Ei nicht amniotischer Tiere geteilt wird, ist das Vorhandensein eines Dottersacks. Dies dient als Nährstoffspeicherung und ist in den Eiern von Amnioten viel größer.
Zusätzliche Schicht: mineralisierte oder ledrige Schale
In den meisten Fällen ist die beschriebene Struktur von einer zusätzlichen Schicht oder Hülle umgeben, die stark mineralisiert und bei bestimmten Arten flexibel ist. Diese Abdeckung fehlt jedoch bei vielen Eidechsen, Schlangen und der überwiegenden Mehrheit der Säugetiere.
Bei Vögeln ist diese mineralisierte Abdeckung eine wichtige mechanische Barriere. Eine der Eigenschaften der Hülle besteht darin, dass sie den Durchtritt von Gasen ermöglicht, aber den Wasserverlust verringert, dh semipermeabel ist.
Entwicklung des Fruchtwassereies
Eine Idee, die für viele attraktiv sein kann, ist zu denken, dass das Fruchtwasser-Ei das „Erdei“ ist. Viele Amphibien sind jedoch in der Lage, ihre Eier in feuchten Gebieten abzulegen, und viele Amnioten laichen an feuchten Orten wie Schildkröten.
Die Eigenschaften des Fruchtwassers ermöglichen es eindeutig, dass es sich in viel trockeneren Gebieten entwickelt - verglichen mit den optimalen Standorten für Amphibieneier. Daher war die Entwicklung des Fruchtwassereies ein Schlüsselfaktor für den Erfolg von Tetrapoden auf der Erde.
Der größte selektive Vorteil, den das Fruchtwasser der Gruppe verschaffte, bestand darin, das Wachstum eines viel größeren Embryos in viel kürzerer Zeit zu ermöglichen.
Darüber hinaus können Calciumablagerungen in der Schale vom sich entwickelnden Organismus aufgelöst und anschließend absorbiert werden. Dieses Material kann in das Skelett eingearbeitet werden und dessen Konstruktion fördern.
Von Amnioten abgeleitete Eigenschaften
Neben dem Fruchtwasser zeichnet sich diese Tiergruppe durch die Beatmung der Lunge durch Aspiration aus. Sie tun dies, indem sie ihre Lungen mit Luft füllen, indem sie den Brustkorb mit verschiedenen Muskelstrukturen erweitern. Wenn wir es mit Amphibien vergleichen, gibt es einen Wechsel von positiver zu negativer Beatmung.
Im Vergleich zu Amphibienhaut ist Amniotenhaut viel dicker und resistent gegen Wasserverlust. Die Haut neigt dazu, keratinisierter und viel weniger wasserdurchlässig zu sein. Es gibt eine Vielzahl von Strukturen, die aus Keratin bestehen, wie z. B. Schuppen, Haare, Federn
Keratin schützt die Haut physisch und die Lipide in der Haut sind für die Begrenzung des Wasserverlusts verantwortlich.
Beziehung zwischen Amnioten
Die Unterscheidung zwischen beiden Amniotenlinien in Sauropside und Synapsiden basiert auf der Fensterung des Schädels im Schläfenbereich - dem Bereich vor jedem Auge. Diese Region scheint ein verlässlicher Indikator für evolutionäre Abstammungslinien zu sein.
Der zeitliche Bereich der Amnioten kann auf zwei Arten auftreten. Das erste Kriterium berücksichtigt die Anzahl der Öffnungen oder des Schläfenfensters und das zweite die Position der Schläfenbögen. Hier konzentrieren wir uns nur auf die erste Unterscheidung (Anzahl der Fenster).
In nicht-amniotischen Organismen und in den primitivsten Amnioten ist die Schläfenregion dadurch gekennzeichnet, dass sie vollständig von Knochen bedeckt ist. Diese Bedingung wird als annapsid bezeichnet.
Eine Gruppe, die sich früh von den Anapsiden trennte, bildete die Synapsiden. Diese Art von Schädel mit einer einzigen zeitlichen Öffnung findet sich bei den Vorfahren von Säugetieren und bei gegenwärtigen Säugetieren.
Die zweite Gruppe, die von den Anapsiden abwich, waren die Diapsiden, deren Schädel zwei zeitliche Öffnungen aufweist. Dieses anatomische Muster findet sich bei Flugsauriern und Dinosauriern, Vögeln und Reptilien - mit Ausnahme von Schildkröten, die Anapsiden sind.
Verweise
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