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Brückentier – vom Wasser zum Landleben 04:57 min

Textversion des Videos

Transkript Brückentier – vom Wasser zum Landleben

Was müsste ein Fisch eigentlich tun, um an Land zu überleben? Er bräuchte Schuhe zum Laufen und auf jeden Fall eine Lunge zum Atmen. Vielleicht so? Das funktioniert natürlich nicht.

Aber vor fast 400 Millionen Jahren sind aus den im Wasser lebenden Fischen die Amphibien hervorgegangen. Es war natürlich nicht so, dass sich die Fische Schuhe angezogen haben und an Land gegangen sind. Wie sich aus den Fischen die Amphibien entwickeln konnten, erkläre ich dir in diesem Video.

Vor etwa 400 Millionen Jahren im Erdzeitalter des Devon erfolgte eine Besiedelung des Landes durch die ersten Wirbeltiere, die Vorfahren der heute lebenden Amphibien. Wirbeltiere, also die Fische, gab es zu dieser Zeit bereits im Süß- und Salzwasser.

Für die Wissenschaft waren bisher die so genannten Quastenflosser und die Lungenfische von Bedeutung. Zunächst ging man davon aus, dass die ersten Landwirbeltiere aus den Quastenflossern entstanden sind.

Quastenflosser haben nämlich knöcherne Flossen mit starken Muskeln, die sie fast wie Füße benutzen können. Man dachte, dass sie sich damit zeitweise an Land fortbewegten, so dass auf diese Weise schließlich die 4 Gliedmaßen der Amphibien entstehen konnten.

Fossilfunde und Untersuchungen des Skelettbaus sowie der Erbsubstanz weisen aber darauf hin, dass die Entwicklung so nicht verlaufen ist. Zur Zeit geht man davon aus, dass aus den Lungenfischen die Vorfahren der heutigen Amphibien hervorgegangen sind. Sie hatten auch Flossen, die Gliedmaßen ähnelten und bewegten sich damit auf dem Grund von Gewässern. Sie haben außerdem Kiemen und eine Art Lunge, konnten also an der Oberfläche und im Wasser atmen.

Nun möchtest du sicher endlich wissen, wie der Landgang geschah.

Das wichtigste Merkmal für den Landgang war das Vorhandensein von 4 Gliedmaßen und die Lungenatmung. Die Entwicklung zu den Amphibien erfolgte allmählich durch Übergangsformen bzw. Brückentiere. Das sind Lebewesen, die Merkmale von zwei Tiergruppen aufweisen. In diesem Fall handelt es sich also um Tiere, die Merkmale von Fischen und von Amphibien aufwiesen. So sahen die natürlich nicht aus.

Eine Übergangsform war z.B. Panderichthys. Seine vorderen Flossen ähnelten bereits sehr stark den Gliedmaßen der Landwirbeltiere, vor allem im Skelettaufbau. Sie dienten wahrscheinlich der Fortbewegung am Gewässergrund. Am hinteren Teil des Körpers hatte er aber Flossen. Solche Übergangsformen gab es einige. Sie haben nach und nach begonnen, sich auch in sehr flachem Wasser, am Ufer und schließlich an Land fortzubewegen.

Das erste bekannte Landwirbeltier, dass sein Leben tatsächlich an Land verbrachte, war Ichthyostega mit 4 ausgebildeten Gliedmaßen. Ichthyostega ist der älteste Vorfahr der heute lebenden Amphibien.

Wie du aber sicher weißt, sind Amphibien noch sehr vom Wasser abhängig. Sie benötigen es für ihre Fortpflanzung. Du hast bestimmt schon einmal Kaulquappen gesehen, oder? Das sind die Larven von Fröschen. Erst nach ihrer Verwandlung, der Metamorphose, gehen sie an Land.

Die erste Tiergruppe, die weitgehend unabhängig vom Wasser an Land lebt, sind die Reptilien. Sie haben durch ihre Körperbedeckung mit Hornschuppen zusätzlich noch einen effektiven Verdunstungschutz entwickelt. Auch sie entwickelten sich ebenfalls durch Übergangsformen aus den Amphibien.

Zusammenfassung

Du hast in diesem Film gelernt, dass die ersten Landwirbeltiere, also Amphibien, nicht dadurch entstanden sind, dass einfach Fische an Land gegangen sind. Die Vorfahren der heute lebenden Amphibien sind durch Übergangsformen aus den Fischen hervorgegangen. Dabei waren Merkmale wie “vier Gliedmaßen”, Lungenatmung sowie ein Verdunstungschutz von besonderer Bedeutung für das Überleben an Land.

Bei den Brückentieren bildeten sich die Flossen nach und nach zu Gliedmaßen um. Zur Zeit geht die Wissenschaft davon aus, dass die Amphibien aus den Lungenfischen entstanden sind.Tschüss und bis zum nächsten Mal.

1 Kommentar
  1. Der laufende fisch ist echt nice geworden :D

    Von Jeremias Allescher, vor mehr als 2 Jahren

Brückentier – vom Wasser zum Landleben Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Brückentier – vom Wasser zum Landleben kannst du es wiederholen und üben.

  • Definiere den Begriff Brückentier.

    Tipps

    Der Ichthyostega besaß sowohl Merkmale von den Fischen als auch von Amphibien und gilt deshalb als Übergangsform zwischen diesen beiden Tiergruppen.

    Lösung

    Ein Brückentier ist eine Übergangsform zwischen zwei Tiergruppen – der Ichthyostega gilt als wichtiges Brückentier zwischen Fischen und Amphibien. Er besaß nämlich Merkmale beider Tiergruppen. Im Zusammenhang mit Brückentieren ist dir vielleicht auch schon einmal der Begriff Mosaikform untergekommen. Er ist, wie der Begriff Übergangsform, ein Synonym für Brückentiere.
    Dass es Tiere gibt, die Merkmale von verschiedenen Tiergruppen besitzen, ist der Beweis dafür, dass sich Tiergruppen auseinander und nicht parallel entwickelt haben müssen – ein Meilenstein für die Evolutionstheorie!

  • Nenne Voraussetzungen für den Landgang.

    Tipps

    Lungenfische besitzen tatsächlich nicht nur Kiemen, sondern zusätzlich eine Lunge. Einige Arten sind sogar vollkommen auf die Luftatmung angewiesen und ersticken unter Wasser, wenn sie nicht regelmäßig zum Atmen an die Wasseroberfläche schwimmen.
    Und wie ist es beim Menschen? Erstickt der auch, wenn er zu lange unter Wasser ist und nicht atmen kann?

    Lösung

    Damit sich aus Fischen die Amphibien entwickeln konnten, mussten Voraussetzungen geschaffen werden, die für das Leben an Land notwendig sind:

    1. Fische können sich mit ihren Flossen im Wasser schnell und wendig bewegen. An Land sind sie dagegen äußerst unpraktisch. Starke Gliedmaßen werden hier gebraucht.
    2. Unter Wasser zu atmen ist für Fische gar kein Problem, dafür haben sie ihre Kiemen. An Land sieht es dagegen schlecht aus. Hier wird unbedingt eine Lunge als Atmungsorgan benötigt.
    3. Landlebende Tiere und Pflanzen müssen sich vor der Austrocknung schützen. Ein Verdunstungsschutz besteht beispielsweise in einer dicken, verhornten Haut, die mit wachsartigen Sekreten zusätzlich vor dem Austrocknen schützt. Dieses Problem kennen die meisten Fische gar nicht.

  • Untersuche die Merkmale weiterer Brückentiere, die sie als Übergangsform zwischen Tiergruppen charakterisieren.

    Tipps

    Das Schnabeltier zählt zu den Säugetieren, obwohl es Eier legt. Daneben zeigt es noch weitere Reptilien- und Säugetiermerkmale. Eine Verwandtschaft zu Vögeln konnte mittlerweile auch hergestellt werden. Das Schnabeltier ist also ein sehr gutes Beispiel für ein Brückentier, da es sogar Merkmale dreier unterschiedlicher Tiergruppen in sich vereint.

    Lösung

    Durch immer neuere Fossilfunde sind Wissenschaftler mehr und mehr in der Lage, den Stammbaum des Lebens Stück für Stück zu entschlüsseln. Denn dass nicht alle Tiergruppen gleichzeitig existierten, sondern sich größtenteils auseinander entwickelt haben, ist ein wichtiger Evolutionsgedanke.
    Brückentiere zeigen Merkmale verschiedener Tiergruppen und können damit oft als Zwischenglieder oder Übergangsformen bezeichnet werden. Einige sind ausgestorben (fossil), andere leben sogar heute noch (rezent).

    Neben den Brückentieren, die du oben kennengelernt hast, möchten wir dir noch eine Mosaikform aus dem Pflanzenreich vorstellen:
    Volvox ist eine rezente Kugelalge. Als Kolonie von Grünalgenzellen stellt sie eine Form zwischen Einzellern und höheren Mehrzellern dar. Die Arbeitsteilung zwischen verschiedenen Zellen ist hierbei zwar noch sehr primitiv, aber vorhanden.
    Eipilze sind ebenfalls lebende Fossilien und sollen den Übergang zwischen Pflanzen und Pilzen darstellen.

  • Stelle die Entwicklung vom Wasser- zum Landleben dar.

    Tipps

    Wem sieht der Ichthyostega ähnlicher: Amphibien wie dem Salamander oder einem Frosch? Oder einem Fisch? Die Antwort gibt dir einen Hinweis auf die Frage, ob das Brückentier eher zu den Amphibien oder zu den Fischen zählt.

    Wie haben sich aus den Lungenfischen wohl Amphibien entwickelt? Fest steht, dass diese Entwicklung ziemlich lange gedauert haben muss und dass sich dabei mehrere Übergangsformen herausgebildet haben.

    Lösung

    Wie hat sich die Tier- und Pflanzenwelt über die Erdgeschichte hin entwickelt? Der Fund von Fossilien hilft dabei, dieses Rätsel immer weiter zu lösen und damalige Lebewesen zu rekonstruieren.
    Wie sich das Landleben entwickelt hat, ist natürlich nicht zu 100% sicher. Eine relativ wahrscheinliche Entwicklung von Fischen zu Amphibien beginnt bei den Lungenfischen. Als Brückentiere bilden Panderichthys und Ichthyostega einen Übergang zu den Amphibien. Während Panderichthys noch flossenähnliche Extremitäten aufwies, sind beim Ichthyostega bereits vier Gliedmaßen zu erkennen.

  • Untersuche ausgewählte Metamorphosen.

    Tipps

    Die vier Entwicklungsstadien des Schmetterlings sind:

    1. Ei
    2. Raupe
    3. Puppe
    4. adulter Schmetterling

    Alle Frösche sind Amphibien, aber nicht alle Amphibien sind Frösche.

    Lösung

    Bei der Metamorphose findet eine allmähliche oder vollkommene Umwandlung von einer Larvenform zum adulten Stadium statt. Dieser Gestaltwandel vollzieht sich z. B. bei den Froschlurchen und Insekten.

    Der Frosch ist ein Beispiel für eine allmähliche Metamorphose. Du siehst, dass sich der Körper der Larve nach und nach umbaut, sowohl äußerlich als auch innerhalb des Körpers. So ist es beispielsweise nötig, eine Lunge und Extremitäten auszubilden, um das Landleben zu ermöglichen.

    Beim Schmetterling vollzieht sich die Metamorphose vollkommen. Die erwachsene Raupe verpuppt sich. Dann lösen Verdauungsenzyme die Gewebe auf, nur wenige Prozent bleiben erhalten. Es entstehen neue Gewebe und Organe, sodass auf wundersame Weise aus dem Kokon ein Schmetterling schlüpft. Faszinierend, oder?

  • Arbeite Merkmale der Amphibien heraus.

    Tipps

    Das Herz von Amphibien ist in zwei Vorkammern und eine Hauptkammer gegliedert. Da die Herzscheidewand noch fehlt, sind Lungen- und Körperkreislauf nur teilweise voneinander getrennt.

    Die ersten gleichwarmen Wirbeltiere sind Vögel und Säugetiere. Sie halten ihre Körperkerntemperatur also auf einem konstanten Niveau. Und Amphibien?

    Die Seitenlinienorgane sind bei Fischen besonders gut zu erkennen. Sie finden sich an der Körperseite und auf dem Kopf. Diese Sinnesorgane nehmen Druckwellen im Wasser wahr. Ist dies auch für im Wasser lebende Amphibien bzw. Amphibienlarven vorteilhaft?

    Lösung

    Amphibien bzw. Lurche sind Landwirbeltiere, die aber Wasser zur Fortpflanzung benötigen. Sie setzen sich aus drei Ordnungen zusammen: Froschlurche, Schwanzlurche und Schleichenlurche bzw. Blindwühlen.

    Am auffälligsten ist ihre Haut, denn diese ist sehr dünn, besitzt kein Fell oder Schuppen und ist reich an Drüsen. Amphibien sind in der Lage, über ihre Haut zu atmen und zu „trinken“. Neben der Hautatmung findet der Gasaustausch bei den Larven über Kiemen und bei den adulten Amphibien in einer einfachen Lunge statt – ein entscheidendes Merkmal für das Landleben.

    Zudem sind Amphibien wechselwarm. Ihre Körpertemperatur ist also von der Umgebungstemperatur abhängig. Ist es kalt, können sich Amphibien nur noch langsam oder gar nicht mehr bewegen. Und wie ist es bei uns Menschen? Wir gehören zu den gleichwarmen Tieren, da wir unsere Körperkerntemperatur konstant halten können. Der Nachteil: Wir müssen viel mehr essen, da der Energiebedarf vergleichsweise hoch ist.

    Vom Seitenlinienorgan hast du bis jetzt nur im Zusammenhang mit Fischen gehört? Auch bei Amphibien, die immer im Wasser leben sowie bei Amphibienlarven finden wir Seitenlinienorgane. Diese Sinnesorgane reagieren auf Druckwellen.