Wirbeltiere

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
(Weitergeleitet von Vertebrata)
Wechseln zu: Navigation, Suche
Wirbeltiere
Vertreter der fünf klassischen Gruppen der Wirbeltiere.  Links: Feuersalamander (Amphibien), Mondfisch (Fische), Rotschulter-Rüsselhündchen (Säuger).  Rechts: Leistenkrokodil (Reptilien), Helmkasuar (Vögel).

Vertreter der fünf klassischen Gruppen der Wirbeltiere.
Links: Feuersalamander (Amphibien), Mondfisch (Fische), Rotschulter-Rüsselhündchen (Säuger).
Rechts: Leistenkrokodil (Reptilien), Helmkasuar (Vögel).

Systematik
ohne Rang: Vielzellige Tiere (Metazoa)
Abteilung: Gewebetiere (Eumetazoa)
Unterabteilung: Bilateria
Überstamm: Neumünder (Deuterostomia)
Stamm: Chordatiere (Chordata)
Unterstamm: Wirbeltiere
Wissenschaftlicher Name
Vertebrata
Cuvier, 1812

Wirbeltiere (Vertebrata) sind Tiere, die eine Wirbelsäule besitzen. Zu den Vertebraten gehören fünf klassische Großgruppen: Säugetiere, Vögel, Reptilien und Amphibien sowie Fische (Knochen- und Knorpelfische). Als urtümliche Vertreter werden außerdem die Schleimaale und die Neunaugen zu den Wirbeltieren gezählt.

Von vielen Wissenschaftlern wird heute der Begriff Schädeltiere (Craniota) vorgezogen. Der Grund ist, dass Schleimaale keine Wirbelsäule besitzen, sondern eine Chorda dorsalis; dasselbe gilt für die Seekatzen aus der Klasse der Knorpelfische und einige sehr ursprüngliche Knochenfische, z. B. die Quastenflosser. Der Besitz eines verknöcherten oder aus Knorpel bestehenden Schädels oder eines knorpeligen Kopfskeletts (bei Neunaugen und Schleimaalen) ist dagegen allen Wirbeltieren eigen und gehört somit zu den Grundmustern der Gruppe.

Grundplan[Bearbeiten]

Die Monophylie der Wirbeltiere wird durch eine Reihe gemeinsamer abgeleiteter (neuer) Grundplanmerkmale (Synapomorphien) unterstützt:

  • Mehrschichtige Epidermis: Die Epidermis differenziert sich in mehrere übereinander liegende Zellschichten. Innerhalb der Wirbeltiere kommt es zur Ausbildung der „Haut“ mit mehreren Schichten und zugehörigen Strukturen wie Schuppen, Federn etc.
  • Neurocranium: Das Gehirn und die großen Sinnesorgane werden von einer Kapsel geschützt.
  • Neuralleiste: Eine embryonale Struktur aus pluripotenten Zellen, welche aus dem Ektoderm an der Grenze zwischen epidermalem Ektoderm und neuralem Ektoderm hervorgehen. Sie bilden unter anderem Skelettstrukturen des Kopfes, Pigmentzellen, neurale Zellen wie Rohon-Beard-Zellen, Ganglien und Odontoblasten.
  • Plakoden: Verdickungen der embryonalen Epidermis. Zellen der Plakoden sind an der Ausbildung neuraler Organe beteiligt
  • Labyrinthorgan: Das Gleichgewichtsorgan
  • Gehirn: Der vordere Teil des Neuralrohres ist zu einem (mehrteiligen) Gehirn ausdifferenziert.
  • Gehirnnerven: Im Grundplan zehn Nerven völlig unterschiedlicher Natur, welche das Gehirn mit der Peripherie verbinden. Sie sind innerhalb der gesamten Wirbeltiere recht konstant vorhanden.
  • Spinalganglien: Den Spinalnerven können Ganglien zugeordnet werden.

Systematik[Bearbeiten]

Äußere Systematik[Bearbeiten]

Die Wirbeltiere haben in der konventionellen biologischen Systematik den Rang eines Unterstamms. Zusammen mit den Manteltieren und den artenarmen Schädellosen bilden sie den Stamm der Chordatiere (Chordata).

Nach der Notochordata-Urochordata-Hypothese gelten die Wirbeltiere als Schwestergruppe der Schädellosen (Acranier/Cephalochordata), daher werden sie oft auch als „Schädeltiere“ (Craniota oder Craniata) bezeichnet. Die alternative, später erschienene Olfactores-Cephalochordata-Hypothese besagt hingegen, dass die Manteltiere (Urochordata/Tunicata) die Schwestergruppe der Wirbeltiere ist. Welche Hypothese stimmt, ist bis heute noch nicht klar.[1]

Innere Systematik[Bearbeiten]

Diversität der rezenten Wirbeltiere: Anteile der Gruppen an der Gesamtzahl der Arten. „Fische“ = Knochen- und Knorpelfische.
Die Wirbeltierevolution seit dem Kambrium nach Benton (1998). Ausgestorben sind die Placodermi und die „Stachelhaie“. Die Breite der Zweige illustriert die Anzahl der Wirbeltier-Familien, was jedoch nur einen ungefähren Anhaltspunkt über die jeweilige Artenvielfalt gibt. Insbesondere die Artenfülle der mesozoischen Reptilien wird nicht ausreichend deutlich.

Früher wurden die Wirbeltiere nach dem Kriterium unterteilt, ob ein Kiefer vorhanden ist oder nicht. Dieser Ansatz ist überholt: Den Kiefermäulern (Kiefertieren) werden heute nicht mehr die Kieferlosen (Agnatha) gegenübergestellt, sondern die Rundmäuler (Cyclostomata).

Die innere Systematik der Wirbeltiere bleibt jedoch umstritten, insbesondere die Frage, ob ein Schwestergruppenverhältnis zwischen Kiefermäulern und Neunaugen besteht oder zwischen Schleimaalen und Neunaugen:

Schleimaale + (Kiefermäuler + Neunaugen)
(Schleimaale + Neunaugen) + Kiefermäuler

Die folgende Darstellung berücksichtigt auch ausgestorbene Gruppen. Die klassischen Großgruppen sind fett hervorgehoben.

Wirbeltiere (Vertebrata) (57.850 Arten)

Ausgestorbene Gruppen[Bearbeiten]

Die ausgestorbenen, oft stark gepanzerten, kieferlosen Taxa werden als Ostracodermi zusammengefasst, die gepanzerten, kiefertragenden als Placodermi. Beide Gruppen sind jedoch keine monophyletischen Taxa, ebenso wenig die Acanthodii, die teilweise basal zu Knorpelfischen oder zu den Knochenfischen stehen.

Die Zugehörigkeit der ausgestorbenen Conodonten zu den Vertebrata ist umstritten.

Verbreitung und Zahl der Arten[Bearbeiten]

Diversität der rezenten Wirbeltiere nach Kontinenten und Regionen. Blau = niedrigste Diversität, dunkelrot höchste Diversität.

Wirbeltiere sind weltweit verbreitet. Sie leben auf allen Kontinenten einschließlich der Antarktis, im Meer bis in die Tiefsee, in Süßgewässern, und an Land in allen Biotopen einschließlich der Hochgebirge. Vögel und Fledermäuse verfügen über die Fähigkeit zum aktiven Flug, was die Ausbreitung begünstigt. Die Artenvielfalt ist in den tropischen Regenwäldern am höchsten (Amazonasgebiet, Gebiete in Afrika und Südostasien).

Heute gibt es etwa 58.000 Wirbeltierarten, mehr als die Hälfte davon sind Fische. Dies sind nach Schätzungen etwa ein Prozent aller Wirbeltierarten, die im Verlauf der Evolution erschienen sind. Daneben sind weltweit bisher mehrere zehntausend fossile Arten entdeckt worden.[2]

Körpergrößen[Bearbeiten]

Wirbeltiere sind insgesamt betrachtet deutlich größer als wirbellose Tiere. Die meisten wirbellosen Tiere werden nur wenige Zentimeter groß, sehr häufig werden die Größen in Millimeter angegeben. Ausnahmen unter den Wirbellosen sind nur die Kopffüßer, einige Krebstiere (Hummer, Langusten) und Riesenmuscheln. Wirbeltiere von wenigen Zentimetern Größe gehören dagegen immer zu den kleinsten Arten ihres Taxons.

Die kleinsten im Wasser lebenden Wirbeltiere sind einige Grundeln (z. B. Schindleria brevipinguis) und Karpfenfische (z. B. Paedocypris progenetica mit einer Länge von 7,9 mm beim Weibchen und 10 mm beim Männchen), kleinstes Landwirbeltier der Frosch Paedophryne amauensis (mit einer Länge von 7,7 mm)[3]. Die Etruskerspitzmaus (Suncus etruscus) mit einer Rumpflänge von 2 cm und einem Gewicht von 1 g und die Hummelfledermaus (Craseonycteris thonglongyai) mit einem Gewicht von 1,5 bis 3 g gelten als die kleinsten Säugetiere.

Das größte Wirbeltier ist der Blauwal (Balaenoptera musculus) mit einer Maximallänge von 30 Metern und einem Maximalgewicht von 200 Tonnen. Das größte rezente Landwirbeltier ist der Afrikanische Steppenelefant (Loxodonta africana) mit einem Maximalgewicht von 7 Tonnen. Die größten ausgestorbenen Wirbeltiere des Festlandes waren die Sauropoden (Sauropoda), eine sehr artenreiche Gruppe der Dinosaurier.

Voraussetzungen für diese Größenzunahme bei den Wirbeltieren waren ihr einzigartiges, aus Knochen und Knorpel bestehendes Innenskelett, die Entwicklung einer sehr leistungsfähigen Muskulatur und das geschlossene Herz-Kreislauf-System.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

  • W. Westheide, R. Rieger: Spezielle Zoologie. Teil 2: Wirbel- oder Schädeltiere. Spektrum Akademischer Verlag, 2003, ISBN 3-8274-0900-4.
  • G. Mickoleit: Phylogenetische Systematik der Wirbeltiere. Verlag Dr. Friedrich Pfeil, 2004.
  • Joseph S. Nelson: Fishes of the World. John Wiley & Sons, 2006, ISBN 0-471-25031-7.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Hynek Burda: Systematische Zoologie. S. 241/242, Eugen Ulmer Stuttgart, 2008, ISBN 978-3-8252-3119-4
  2. Wilfried Westheide, Reinhard Rieger: Spezielle Zoologie Teil 2: Wirbel- oder Schädeltiere, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin 2004
  3. E. N. Rittmeyer, A. Allison, M. C. Gründler, D. K. Thompson, C. C. Austin (2012): Ecological Guild Evolution and the Discovery of the World's Smallest Vertebrate. PLoS ONE 7(1): e29797. doi:10.1371/journal.pone.0029797

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Vertebrata – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Wirbeltier – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
  • Genome 10K Project (Englisch). Eine Sammlung genetischer Codes von 10.000 Wirbeltierarten, etwa ein Genom für jede Gattung