Mammalia - Säugetiere

Stoffwechsel - Thermie, Isolierung, Lebensweise, Stoffwechselrate

• Endothermie (meist homoiotherm, poikilotherm): Körpertemperatur durch Stoffwechsel im Körper erzeugt

• Körper meist mit Haaren bedeckt -> effiziente Isolierung bei aktiver Beibehaltung der Körpertemperatur

• Dadurch und durch aktive Lebensweise -> hocheffiziente Struktur Blutkreislauf und Atmung nötig

• Stoffwechselrate sinkt mit steigender Körpermasse -> kleinere haben höheren Energiebedarf

Blutkreislauf - 2x Struktur, 2x Kreislauf

• Vierkammeriges Herz, nur linker Aortenbogen entwickelt

Lungenkreislauf:

• sauerstoffarmes Blut aus Körper gelangt über Hohlvene in rechten Vorhof

• fließt in rechte Herzkammer

• über Lungenarterie zur Lunge ins Kapillarnetz was Alveolen umgibt

• sauerstoffreiches Blut über Lungenvene in linken Vorhof

Körperkreislauf:

• sauerstoffreiches Blut aus linkem Vorhof in linke Herzkammer

• fließt über Aorta in Körpergewebe

• gibt Sauerstoff, Nährstoffe, Hormone und Immunzellen ab

• nimmt Co2, Abfallprodukte und Stoffwechselendprodukte auf

Lunge - Lungenart, Atmungsart, Oberfläche, Mensch, Strategien, Volumen

Branchioalveolarlunge + Zwerchfellatmung -> gesteigerter Energieumsatz

• Menge des aufgenommenen O2 hängt von respiratorischer Oberfläche ab

• Zunahme der respiratorischen Oberfläche mit steigendem O2 Bedarf

• Oberflächenvergrößerung: Bronchien - Bronchiolen - Alveolarkanäle - Alveolen (enden blind)

• Mensch hat 140m^2 respiratorische Oberfläche

• Unterdruckatmung: Gasdruck der Lunge wird gegenüber atmosphärischem Luftdruck verringert

• Saugpumpe: Luft wird hineingesogen, nicht hineingepresst

• Mensch: 0,5L Luft pro Atemzug, 14 Atemzüge pro Minute -> 7 Liter pro Minute

Plazenta - 4 Funktionen, woraus gebildet, Gewebe, Verbindung

• Gebildet durch Chorion -> wächst in Schleimhaut des Uterus ein

• Besteht aus embryonalem und mütterlichen Gewebe

• Versorgung mit Nährstoffen, Entsorgung Exkretionsprodukte, Gasaustausch, Schutz

• Verbindung zwischen Embryo und Plazenta über Nabelschnur

Gebiss und Kiefer generell - Zahnarten, Ersatz, Atmen und kauen wodurch, Kiefergelenk vs. primäres

• Heterodont -> Anpassung an Ernährung als Omnivore

  • Incisivi (Schneidezähne

  • Canini (Eckzähne)

  • Praemolares (Vorderbackenzähne)

  • Molares (hintere Backenzähne)

• Diphyodonte Zähne (Milchzähne werden von Satz bleibender Zähne ersetzt)

• Maxillare und Palatinum bilden sek. Knochendecke, primärer Gaumen wird geschlossen -> Atemhöhle und Mundhöhle grtrennt → Atmen und Kauen gleichzeitig

• Sek. Kiefergelenk aus Dentale und Squamosum -> Articulare und Quadratum werden Gehörknöchelchen

  • Articulare -> Hammer

  • Quadratum -> Amboss

  • Steigbügel (aus Hyomandibulare der Fische)

Gebissanpassung an Ernährung

Herbivor (Pferd, Rind, Kaninchen)

• große Incisivi

• Canini reduziert

• breite Molare mit flachen Kauflächen

Carnivor (Katze, Löwe, Wolf)

• lange spitze Canini

• scharfe Molare

Omnivor (Mensch, Schwein)

• Molare mit flachen und höckerigen Kauflächen

• alle Zahntypen ausgebildet

Verdauungsapparat → 4 Anpassungen

→ an Ernährung angepasst

• Insektenfresser: kurzer Darm, kein Blinddarm (Igel)

• Nicht wiederkäuende Pflanzenfresser: einfacher Magen, großer Blinddarm (Pferd, Kaninchen)

• Wiederkäuer: vierkammeriger Magen, großer Pansen, langer Dünn- und Dickdarm (Rind, Schaf)

• Fleischfresser: kurzer Dünn- und Dickdarm, kleiner Blinddarm (Katze, Wolf, Löwe)

weitere Merkmale - Haut, Befruchtung, Gehirn, Blutbesonderheit

• Integument mit Schweiß-, Duft-, Talg- und Milchdrüsen

• Innere Befruchtung

• Hochevolviertes Gehirn (besonders großer Neocortex) -> Erinnerungsvermögen, rasches Lernen neuer Situationen

• Kernlose Erythrozyten

8 Synapomorphien vs 6 Autapomorphien

Synapomorphien

• Rotation der Extremitäten unter dem Körper

• Endothermie & Haarkleid

• Synapsider Schädel

• Sekundärer Gaumen, Saugzunge und Lippen

• Sekundäres Kiefergelenk

• Heterodontie (unterschiedliche Zahntypen)

• Drei Gehörknöchelchen im Mittelohr

• Milchdrüsen

Autapomorphien

• Haarkleid

• sekundärer Gaumen

• sekundärer Kiefer

• heterodontes Gebiss

• 3 Gehörknöchelchen

• Milchdrüsen

Systematik

• Pelycosauria - ausgestorben

• Therapsida - ausgestorben

• Frühe Mammalia - Monotremata - Kloakentiere

• Beuteltiere - Metatheria - Marsupialia

• Placentatiere - Eutheria - Placentalia

Pelycosauria - Segelechsen - ausgestorben → 4 ursprünglich, 2 Apomorphien

• Ursprünglich: Spreizgang, kein Haarkleid -> Endothermie, primäres Kiefergelenk

• Apomorphien: synapsider Schädel, geteilter Hinterhauptgelenkkopf

Therapsida - ausgestorben → 2 Apomorphien

Apomorphien

• Heterodontie

• Rotation Extremitäten unter Körper

• (Haarkleid, sek. Gaumen, sek. Kiefergelenk)

Monotremata - Brutpflege, Thermie, Milchdrüsenherkunft, Verteilung, 2 Arten → Eier wo

• Eierlegend und säugend

• Homoiotherm/Endotherm (bei nur 30-32°C)

• Milchdrüsen von einfachen Haardrüsen abgeleitet

• Diffuses Drüsenfeld, keine Zitzen, Milch wird abgeleckt

• Schnabeltier

  • Ornithorhynchus anatinus

  • Giftstachel bei ml

  • Australien

  • Eier zwischen Schwanz und Abdomen gehalten

• Kurzschnabeligel (Echnida)

  • Tachyglossus aculeatus

  • Australien und Neuguinea

  • Eier in Beutel getragen

Metatheria, Beuteltiere, Marsupialia - Konvergenz, Neugeborenes, Laktationszeit, Beuteltragezeit, Plazentaart

• Sehr divers, Konvergenz mit Plazentatieren vorhanden

• Kurze Tragezeit (10-42 Tage)

• Neugeborene extrem unreif (0,2g-3g)

• Lange Laktationszeit bis zu 1 Jahr

• Beuteltragezeit: 1-7 Monate

• Plazenta umfasst bei manchen auch Teile der Allantois -> Dotterstockplazenta

Konvergenz Beuteltiere und Plazentalia → 3 Beispiele

• Känguru und Pampashase

• Beutelteufel und Vielfraß

• Beutelmaus und Hirschmaus

Placentatiere - Eutheria - Placentalia → Plazenta, Rückbildung, wo Embryonalanlage, Milchdrüsenanordnung, wo, Histologie m/w, Wurfgröße, 4 Gruppen

• Chorion bildet Plazenta -> Chorion-Allantois-Plazenta -> komplexer und leistungsfähiger

• Allantois und Dottersack immer weiter zurückgebildet (keine Funktion mehr)

• Embryonalanlage im Inneren des Trophoblasten -> verhindert immunologische Reaktion

• 2 Leisten mit bis zu 20 Zitzen (Schwein)

• Bei manchen Arten nur vorne (Mensch) bzw. hinten (Kuh)

• Bis zur Geschlechtsreife ist Histologie bei m/w gleich -> dann stärkere Verzweigung der Alveolen und Fetteinlagerungen bei Weibchen

• Wurfgröße max. 32 (Tenrek)

Systematik

• Afrotheria

• Xenarthra (Nebengelenktiere)

• Euarchontoglires

• Laurasiatheria

Afrotheria - 6

• Tenrekartige: Madagaskar

• Erdferkel

• Elefantenspitzmäuse: artenarm, bodenlebende Springläufer auf afrikanischem Kontinent, insektivor

• Rüsseltiere: 3 rezente Arten (Elefanten)

• Schliefer: artenarm

• Seekühe: artenarm

Xenarthra - wo, Merkmal, → 3 Gruppen

• Vorkommen: Südamerika

• Zusätzliches Wirbelgelenk in hinterer Rumpfregion

• Ameisenbären

• Faultiere

• Gürteltiere

Eurachontoglires - 5

• Riesengleiter (Dermoptera): artenarm, Indonesien

• Spitzhörnchen (Scadentia): SO-Asien

• Primaten

• Hasenartige (Lagomorpha): weltweit, Stiftzähne hinter oberen Nagezähnen

• Nagetiere (Rodentia): diverse Nischen, 40% der Säugetierarten, wachsende Schneidezähne, fehlende Eckzähne (Diastema)

Primaten - Systematik

• Strepsirhini (Feuchtnasenaffen): Nasenepiegel feucht, guter Geruchssinn, Daumen kann nur in geringem Ausmaß den anderen Fingern gegenübergestellt werden, Putzkralle an der zweiten Zehe

  • Lemuriformes (Lemurartige): 5 Familien auf Madagaskar

  • Lorisiformes (Loriartige): 2 Familien aus Afrika und Asien

• Haplorhini (Trockennasenaffen): gegenübergestellter Daumen, trockene Nase, Knochenwand zwischen Orbita und Schläfenfenster

  • Koboldmakis: Südostasien

  • Neuweltaffen: Amerika

  • Altweltaffen: Afrika und Asien -> Geschwänzte (Meerkatzenverwandte) und Ungeschwänzte (Hominoidea -> Gibbons, Menschenaffen)

Laurasiatheria - 6

• Insektenfresser: fast weltweit, Igel, Maulwürfe, Spitzmäuse

• Fledertiere: artenreich, weltweit, Arme mit elastischer Flughaut

• Raubtiere: Hundeartige (inkl. Robben) und Katzenartige

• Schuppentiere

• Unpaarhufer: Füße mit einer huftragenden Zehe, Pferde, Tapire, Nashörner

• Paarhufer und Wale: Wale monophyletisch, Paarhufer paraphyletisch (Schweine, Rinder, Hirsche)

Entwicklung des Menschen

Hominoidea

• Gibbons, Orang-Utans, Gorillas, Schimpansen, Mensch

• Menschen sind Primaten mit besonders großem Gehirn & bewegen sich fort auf 2 Beinen

• Trennung Schimpanse/Mensch vor 6-13 Millionen Jahren

• Ursprung Homo sapiens vor ca. 200000 Jahren

• Homininae: Primaten, die enger mit Menschen als mit Schimpansen verwandt sind

• Ca. 20 ausgestorbene Arten der Homininae -> komplizierte Evolutionsgeschichte

• Vor ca. 1,9 Millionen Jahren begannen Homininae weite Strecken auf 2 Beinen zurückzulegen

• Werkzeuggebrauch: 2,5 Millionen Jahre alte Ritzspuren an Tierknochen

• Früheste Fossilien der Gattung Homo: 2,4 und 1,6 Millionen Jahre alt (Homo habilis)

• Ursprung und Großteil der Evolution der Homininae in Afrika

• Mehrfache Auswanderung: Homo erectus, Neanderthaler, Denisova-Mensch, Homo sapiens

• Vermischungen der Genome fanden statt (Neandertaler und Homo sapiens) → genetische Vielfalt