Der Stamm Arthropoda (auf deutsch: Gliederfüßer) bildet bei weitem die umfangreichste und vielgestaltigste Gruppe im Tierreich, und seine Evolution hat zu den erfolgreichsten Formen geführt.
Die Herkunft der Arthropoden ist ungewiss, sehr wahrscheinlich gingen sie vor mehr als 600 Millionen Jahren aus primitiven ringelwurmartigen Ahnen hervor, möglicherweise aus Tieren, die den heutigen Stummelfüßern (Onychophora) ähnlich waren. Den Namen Gliederfüßer verdanken sie ihren gegliederten Extremitäten.
Unterschiede und Gemeinsamkeiten
Zum Stamm der Gliederfüßer gehören viele bekannte Tiere wie Insekten, Spinnen, Skorpione, Tausendfüßer, Krebstiere (Krabben, Garnelen, Hummer), aber auch Schwertschwänze, Seespinnen und die parasitischen Zecken und Milben. Viele Arten sind sehr individuenreich. Zudem übersteigt die Zahl der Arten bei weitem die aller anderen Tiere zusammengenommen: Mehr als 80 Prozent der bekannten Tierarten gehören zu den Gliederfüßern.
Die grundlegenden Gemeinsamkeiten aller Gliederfüßer sind das harte, in Körperringe gegliederte Außenskelett aus Chitin (die innere Gliederung entspricht dieser äußeren Segmentierung), die gegliederten Beine und ein Nervenstrang, der wie bei fast allen Wirbellosen an der Bauchseite verläuft (Bauchmark). Das Herz, wenn vorhanden, ist ein gegliederter Schlauch am Rücken.
Von diesem Grundbauplan gibt es zahlreiche Abweichungen. Die Gliederfüßer haben sich über einen langen Zeitraum entwickelt und in viele Äste verzweigt. Einige parasitisch lebende Vertreter zum Beispiel haben im Lauf ihrer Anpassung die meisten ihrer Organe eingebüßt und ähneln eher Pflanzentrieben im Gewebe der Wirtstiere - nur ihre typischen Larven verraten die Zugehörigkeit zu den Gliederfüßern. Andere Arten sind so klein, dass sie jahrhundertelang der Aufmerksamkeit des Menschen entgingen. Sie zeigen nur wenig Ähnlichkeit mit den großen marinen Krebsen oder exotischen Schmetterlingen, ihren Verwandten. Sicher gibt es noch zahlreiche unentdeckte Arten in der großen Gruppe der Gliederfüßer.
Die Organe der Gliederfüßer haben sich im Verlauf der Evolution auf verschiedene Weise verändert, manchmal fehlt sogar das Herz. Aber das entscheidende Merkmal, das harte Außenskelett, ist immer vorhanden.
Vor- und Nachteile des Außenskeletts
Das Außenskelett hat zum Erfolg der Gliederfüßer wesentlich beigetragen. Doch bringt ein fester Panzer auch Nachteile mit sich. Zwar bietet er einen ausgezeichneten Schutz, behindert jedoch die Beweglichkeit. Dieser Nachteil wird durch die Gliederung des Panzers in Ringe aufgehoben. Die einzelnen Segmente sind durch eine dünne, dehnbare Membran (Intersegmentalhaut) miteinander verbunden. Auch die Beine sind segmentiert und setzen sich aus mehreren röhrenähnlichen Elementen zusammen. Flexible Membranen zwischen ihnen wirken auch hier als Gelenke.
Die Starrheit des Außenskeletts erschwert auch das Wachstum. Die äußere Haut (Kutikula) kann sich bis zu einem gewissen Grad zwischen den Segmenten ausdehnen. Für jede wirkliche Größenzunahme muss das Tier aber seine äußere Hülle abwerfen, um dann während kurzer Zeit zu wachsen, bevor das neue Skelett erhärtet. Während dieser Zeit ist das Tier gegen Verletzungen ungeschützt.
Die Erneuerung des Außenskeletts stellt hohe Anforderungen an den Organismus. Große Mengen von Baustoffen sind notwendig. So können nur Meeresgliedertiere wie Krabben und Hummer mit stattlichem Nahrungsangebot eine bedeutende Größe erreichen.
Einen weiteren Nachteil stellt das Gewicht des Schutzpanzers dar: Es verbietet eine bedeutende Körpergröße. Das gilt vor allem für landbewohnende und unter ihnen besonders für fliegende Gliederfüßer, während im Wasser lebende dank der Tragfähigkeit des Wassers sich schwerere Panzer leisten und größer werden können.
Der Erfolg der Gruppe
Trotz der Probleme, die sich aus dem Bauplan der Gliederfüßer ergeben, ist die Gruppe bemerkenswert erfolgreich. Manchen Arten ist die Anpassung an extreme Umweltbedingungen gelungen. Die Insekten gehören zu den tüchtigsten Fliegern: So zählen einige Fliegen zu den schnellsten Lebewesen überhaupt. Viele Gliederfüßer können hören und selbst Laute erzeugen. Einige Nachtfalter hören Ultraschall, um Fledermäusen zu entgehen, möglicherweise auch noch aus anderen Gründen.
Auch die übrigen Sinne sind bei Gliederfüßern gut ausgebildet. Gliederfüßer können nicht nur die Schwingungen der Luft wahrnehmen, sondern auch die des Untergrundes, auf dem sie stehen. Tast- und Geruchssinn sind hoch entwickelt und spielen oft eine bedeutende Rolle bei der Verständigung zwischen den Einzeltieren. Besonders die Augen sind bei vielen Gliederfüßern außerordentlich gut ausgebildet, das Farbensehen kann sich über das sichtbare Spektrum des Menschen hinaus entweder nach Infrarot oder Ultraviolett ausdehnen. Einige Insekten, Spinnen und Krebse können polarisiertes Licht wahrnehmen und zur Orientierung nützen.
Die Muskeln der Gliederfüßer sind relativ leistungsfähig und kräftig. Die Zange eines großen Hummers ist ohne weiteres in der Lage, das Handgelenk eines Mannes zu zerquetschen. Die Flugmuskulatur höherer Insekten - beispielsweise der Fliegen - ermöglicht bis zu 1000 Flügelschläge in der Sekunde.
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