21. September 2014

Die liebe Verwandschaft I

Jeder hat Verwandtschaft. Auch Meerschweinchen haben Eltern und Großeltern, die meisten auch Geschwister, Onkel und Tanten und so weiter. Aber darauf will ich heute nicht hinaus. Die Erde beherbergt eine bunte fülle verschiedenster Lebewesen. Wie sehen eigentlich da die verwandtschaftlichen Beziehungen aus?

Diese Frage richtig zu beantworten ist gar nicht so einfach. Die moderne Taxonomie begründete Carl von Linné in der Mitte des 18 Jhd. Seitdem hat sich die Einteilung gewandelt. Neu entdeckte Arten wurden integriert vorhandene wenn nötig angepasst und nicht an allen Stellen herrscht Einigkeit. 
Die Reihenfolge, also die Stufen der Verwandtschaft sind klar festgelegt. Die Reihenfolge von der allgemeinen Verwandtschaft zur Nahen beginnt mit den Lebewesen, gefolgt von der Domäne, dem Reich, Stamm, Klasse, Ordnung, gefolgt von Familie, Gattung und Art, die einige vielleicht schon mal gehört haben. Als wären all diese Stufen nicht schon genug kann es zu jeder noch Über- und Unterstufen geben (also zum Beispiel Überfamilie oder Unterordnung und so weiter) und wenn das immer noch nicht reicht kann man noch eine zusätzliche Reihe hinzufügen. Diese ganzen Zwischenstufen brauchen wir aber um zu sehen wie weit die Verwandtschaften mit den Meerschweinchen reicht. Wir starten unsere "Reise" bei der fernsten Verwandtschaft.
Das wären alle Lebewesen. Denn natürlich sind Meerschweinchen Lebewesen und de facto mit allen anderen Lebewesen ein bisschen verwandt. Zu definieren was ein Lebewesen ist, ist gar nicht so einfach. Zu meiner Schulzeit lernten wir, das fünf Kriterien vorhanden sein mussten um als Lebewesen zu gelten, ist auch nur eines nicht vorhanden gilt es nicht als Lebewesen. Reizbarkeit, eigener Stoffwechsel, Wachstum, Bewegung, und Fortpflanzungsfähigkeit. Das trifft auf alle Bakterien, Pilze, Pflanzen und Tiere zu (so auch zum Meerschwein), aber nicht zu einem Stein, technische Geräte oder Viren (wobei diese eine kleine Sonderstellung einnehmen). Je nach Quelle kann es zu begrifflichen Abweichungen kommen oder wie hier weitere Bedingungen geben.
Die Lebewesen werden in drei Domänen aufgeteilt. Eine davon, zu der unsere Meerschweine gehören sind die Eukaryoten, also Lebewesen in deren Zellen ein Zellkern vorhanden ist. Bakterien und sogenannte Archaeen sind also am entferntesten mit den Wutzen verwandt, da sie keinen Zellkern besitzen.
Nach der Domäne folgen schon "Zwischenstufen", die ich ansprechen muss. Die Eukaryoten trennen sich in zwei große Bereiche auf. Einmal die Diaphoretickes (die nach weiterer Aufteilung unteranderem in einzellige Lebewesen wie dem Pantoffeltierchen und bei den Algen und Pflanzen münden)und die Amorphea. Unterschiede zwischen Diaphoretickes und Amorphea finden sich auf Zellebene.
Die Amorphea müssen wir weiter betracheten. Da gibt es noch eine wichtige Zwischenstufe. In ihr gibt es neben einer Vielzahl von einzelligen Lebewesen auch die sogenannten Opishokonta. Zu den Opishokonta zählt man Lebewesen die "Zellen mit einem einzelnen dorsal liegenden (posterior) Cilium ohne Mastigonema"[1] besitzen. Wenn ich das richtig verstanden habe heißt das soviel wie, das an bestimmten Stellen der Zellmembran bestimmte Ausstülpungen sein müssen. In irgendeiner Form ist das also noch immer bei allen Opishokonta vorhanden, und auch bei den Meerschweinchen.
Diese Opishokonta müssen wir wieder weiter betrachten. Sie spaltet sich in die nächste Hauptstufe. Zwei ihrer Reiche (von 4) kennt jeder, denn hier trennen sich erst die Pilze von den Tieren, um genau zu sein ist es das Reich der vielzelligen Tiere. Endlich mal wieder ein Name mit dem man etwas Anfangen kann (wobei man wissenschaftlich auch Metazoa sagen kann). Das offensichtlichste Merkmal dieses Reiches ist das sie aus vielen Zellen bestehen und es eine Differenzierung und Spezialisierung bei den Zellen gibt. Wir sehen, auf dem Weg zum Meerschein sind wir noch immer richtig. Meerschweinchen haben sehr viele verschiedene Zellen, die verschiedene Organe bilden und unterschiedliche Aufgaben übernehmen.
Um vom Reich der vielzelligen Tiere zum Stamm zu kommen wird es etwas leichter, versprochen. Aber auch hier gibt es nicht ganz unwichtige Zwischenstufen. Auch wenn es vielzellige Tiere sind, so entet die Verwandtschaft von Schwämmen, dann von Rippenquallen, von Nesseltieren (zu denen echte Quallen und Korallen zählen) und von den Urmündern (zu denen eine Vielzahl verschiedener Würmer und Rädertierchen, sowie Schnecken, Spinnen und Insekten zählen). Der Weg zum Meerschwein führt uns vom Reich der vielzelligen Tiere weiter über die Gewebetiere und den Neumündern zum Stamm der sogenannten Chordatiere.
Urmünder zu den unter anderem die Insekten zählen und Neumünder zu dem auch die Meerschweine zählen? Der Unterschied findet sich in der Entwicklung der Embryos. Recht am Anfang wenn sich die Zellen zu differenzieren beginnen, bildet sich ein Urdarm und ein Urmund. Bei den Urmündern bildet sich aus dem Urmund der spätere Mund und der Anus bildet sich neu. Bei den Neumündern wird aus dem Urmund der Anus gebildet und der spätere Mund bildet sich neu. Und noch ein Wort zum Stamm der Chordatiere. Alle Chordatiere haben einen stabförmiger Stützapparat im Rücken den  Chorda dorsalis (daher der Name) und ein darüber liegenden Nervenstrang das Neuralrohr. Zusammen kommt es wie eine primitive Wirbelsäule daher. (Es gibt noch weitere Merkmale die typisch für Chordatiere sind)
Auch für mich sind einige Begriffe dabei von denen ich noch nicht viel gehört habe. Und ich bin ein kleines bisschen erstaunt an welcher Stelle die Verwandtschaft zu Bakterien, Pflanzen, Pilzen, Korallen, Insekten und so weiter endete. Natürlich müssen diese in der Verwandtschaft weiter entfernt sein da sie ja weniger gemeinsam haben. Und obwohl schon so viele Verwandte raus sind kommen wir nun in Bereiche in denen viel mehr bekannte Begriffe fallen werden als Chordatiere. Dieser Stamm teilt sich auch auf und der bekannteste Zweig (den wir auch brauchen auf dem Weg zum Meerschwein) ist der der Wirbeltiere. Das bekannteste Merkmal hier ist das Vorhandensein einer Wirbelsäule.
Aber auch das ist nur eine Zwischenordnung auf dem Weg zur Klasse. Bei den Wirbeltieren unterscheidet man zwischen den Rundmäulern (Schleimaale und Neunaugen) und die Kiefermäulern. Charakteristisch für Kiefermäuler ist, wie der Name schon sagt, das vorhanden sein von Knochen beim Mund die die den Kiefer bilden. Dies haben eindeutig auch unsere Meerschweinchen. Immerhin verschwinden auf diesem Weg unmengen an Futter.
Erst nach den Kiefermäulern trennen sich die Wege von, ich sage mal allgemein, den Fischen und den Landwirbeltieren. Landwirbeltiere heißt nicht das sie alle an Land leben müssen. Manche haben sich in die Lüfte erhoben oder wieder das Wasser erobert. Nein ihnen gemein ist das sie vier Gliedmaßen/Füße haben (oder hatten, bei den Schlangen haben sie sich zurückgebildet bei Vögeln oder Walen umgewandelt) und sie atmen alle mit einer Lunge (Ausnahme sind die Larvenstadien der Amphibien). 
Die Landwirbeltiere Spalten sich in vier bekannte Klassen, den Amphibien, Reptilien, Vögeln und für uns wichtig den Säugetieren (zu denen wie wir alle gut wissen auch unsere Meerschweine zählen). 

Fortsetzung folgt...

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