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Wikiversity-Grundkurs für Herpetologie

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Zum Projekt

Hier soll langfristig eine Sammlung von Kursmaterialien etc. entstehen, welche dem Kursteilnehmer ermöglichen sollte, die Grundzüge der Herpetologie und speziell ihrer Forschungsobjekte, der Amphibien und "Reptilien", vermitteln soll. Es geht darum, dem interessierten Kursteilnehmer die grundlegende Organisation dieser Tiergruppen vorzulegen, nicht spezielle Tierarten zu behandeln, wobei für Zusatzmaterialen durchaus solche Themen herangezogen werden könnten, etwa der Grasfrosch. Der Kurs richtet sich eher an den Laien und sollte allgemeinverständlich sein, doch immer noch sich im wissenschaftlicheren Terrain bewegen.

Zuletzt: Bewusst wird dieser Kurs hier aufgebaut, denn er wird wohl sehr langsam entstehen.

Einführung

Die Herpetologie (aus dem griechischen: herpeton bedeutet "kriechendes Ding", logos bedeutet "Lehre") ist gemäß ihrer rein sprachlichen Definition die "Lehre der kriechenden Dinger". Sie beschäftigt sich mit den Amphibien und Reptilien, letztere werden oft als "Kriechtiere" bezeichnet. Die Bezeichnung der "Reptilien" hinkt zumindest taxonomisch, da die Reptilien in ihrer momentanen Einteilung ein Paraphylum darstellen. Der Kurs orientiert sich bewusst an der Einteilung von Westheide & Rieger (2004), welche die Klasse Reptilia ebenfalls nicht darstellen, da sie ein Paraphylum darstellt. Trotzdem werden Brückenechsen, Krokodile, Schuppenkriechtiere, Schildkröten und die ausgestorbenen Reptilien zusammenfassend als "Reptilien" bezeichnet.

Amphibien

Blindwühlen

Lungen

Der rechte Lungenflügel von boden- und erdbewohnenden (terrestrischen) Blindwühlen umfasst 50 bis 75 % der Körperlänge, während der linke stark reduziert ist oder fehlt. Beide Lungenflügel der aquatischen Arten wie Schwimmwühlen (Unterfamilie Typhlonectinae) sind gut entwickelt, der linke Lungenflügel ist immer mindestens halb so lang wie der rechte. Je nach Art können beide Lungenflügel sich in der Größe gleichen. Von dieser Grundform kann es deutliche Abweichungen geben:

• Bei einigen Gruppen, z. B. der Gattung Typhlonectes, können sog. Tracheallungen auftreten, Aussackungen der Luftröhre mit Atmungsfunktion.
• Die Art Atretochoana eiselti hat keine Lungen und atmet mittels Hautatmung über eine mit vielen Kapillaren durchblutete Epidermis.

Die Innenstruktur der Lungen ist zwecks Oberflächenvergrößerung deutlich komplexer als die anderer Amphibien. Die Lungen können Blindwühlen durch zahlreiche, zyklische Bewegungen des Mundbodens füllen.

Aufgaben:

1. Erläutern sie den Zusammenhang zwischen Atmung und Bewegung bei Blindwühlen.
2. Erklären sie aus dem Zusammenhang mit Aufgabe 1 die Entleerung der Lunge.

Ausgestorbene Reptilien

Wikipedia

 Wikipedia: Pterosaurier – Artikel in der Wikipedia

Fig. 1: Lebendarstellung von Pteranodon. Zeichnung von Heinrich Harder (1916).

Fig. 2: Flügel der Pterosaurier. Anmerkung: Noch auf Commons hochladen!

Pterosaurier:

Die ältesten Pterosaurier (im Volksmund auch Flugsaurier genannt) stammen aus der Obertrias der Alpen, womit Pterosaurier die ersten aktiv fliegenden Wirbeltiere waren (davor gab es unter anderem Coelurosauravus, ein gleitendes Reptil aus dem Perm) und erst 60 Millionen nach dem Beginn ihrer Existenz mit Vögeln konkurrieren mussten. Fledermäuse entwickelten sich 140 Millionen Jahre nach den Pterosauriern.

Bau der Flügel

Pterosaurier verfügten über sog. Hautmembranflügel, d. h., dass zwischen den Knochen des Armes ohne Finger und dem extrem verlängerten 4. Finger (Flugfinger) eine Hautmembran gespannt war. Teils ging die Membran bis zu den Knien oder Knöcheln. Durch versteifte Fasern wurde die Flugmembran gewölbt, wodurch sie ein Tragflächenprofil hatten. Von der Handwurzel aus ging der Pteroidknochen aus, welcher zur zusätzlichen Spannung des Vorflügels diente, welcher von der Schulter bis zu den Fingern gespannt war. In der Trias und dem Jura dominierten Pterosaurier von weniger als 2 Metern Flügelspannweite das Bild, in der Kreidezeit betrug die Spannweite oft 5 Meter und erreichte bei sehr großen Gattungen wie Quetzalcoatlus und Ornithocheirus bis zu 12 Meter. Die restlichen Finger von Pterosauriern waren kurz, trugen Krallen und behielten noch eine Greiffähigkeit bei.

Muskulatur, Flugbewegung und Skelett

Alle Pterosaurier hatten dünnwandige und hohle Knochen von geringem Gewicht. Ein fest mit dem Brustkorb verbundenes Brustbein diente als Ansatz für die Flugmuskulatur. Auf die Flügel wurde die Kraft über den relativ kurzen und dicken Oberarmknochen übertragen. Bedingt durch den flatternden Flug waren Pterosaurier vermutlich endotherm, doch große Arten konnten wahrscheinlich gut segeln. Der Schädel hatte ein großes Antorbitalfenster von den Augenhöhlen und eine verlängerte Schnauze; die Form variierte zwar sehr stark von Art zu Art, doch war der Schädel generell leicht gebaut.

Fortbewegung auf dem Boden

Einige Arten von Pterosauriern konnten wahrscheinlich zweibeinig mit unter dem Körper gestellten Beinen effizient laufen, die großen Arten bewegten sich auf allen Gliedmaßen und waren nicht zuletzt wegen kleiner Hintergliedmaßen recht langsam

Aufgaben:

1. Erstellen sie anhand einer Tabelle einen Vergleich der Anpassungen an den Flug und den Bau der Organe für den Flug von Pterosauriern, Vögeln und Fledertieren.
2. Beschreiben sie anhand von Fig. 2 und Fig. 3 den Aufbau des Flügels bei Pterosauriern.

Lösungen

Blindwühlen:

Atmung

1. Die Lungen haben bei Blindwühlen eine essentielle Bedeutung für die Bewegung: Es ist ein hoher Hydrostatischer Druck im Bauchraum nötig. Blindwühlen können daher nicht atmen, während sie sich bewegen; nur in Pausen ist das Atmen möglich.
2. Durch den hohen Druck des Bauchraumes entleeren sich die Lungen passiv.

Ausgestorbene Reptilien

Pterosaurier

1. Lösungsvorschlag:

	Pterosaurier	Vögel	Fledertiere
Flugorgan (Flügel)	Zwischen Körper, Arm und 4. Finger gespannte Membran, Spannweite: 50 cm - 12 m	Flügel mit Federn, Spannweite: wenige cm - 3,6 m	Hautmembran ähnlich Pterosauriern, jedoch auch zwischen Hinterbeinen etc., Sapnnweite: bis 1,7 m
Knochenbau	Hohl und dünnwandig	Hohl und dünnwandig	in Arbeit
Muskulatur	Flugmuskulatur setzt am Brustbein an	Flugmuskulatur setzt am Brustbein an	Flugmuskulatur setzt am Brustbein an

1. in Arbeit

Bibliografie

Die Bibliografie soll nicht dazu dienen, Listen von Publikationen zu erstellen, sondern eine Literatur- und Weblinksliste aufzubauen, welche den Stoff des Kurses belegen oder weiterführen.

Allgemein:

• F. H. Pough, R. M. Andrews, J. E. Cadle, M. L. Crump, A. H. Savitzky & K. D: Wells: Herpetology. 2. Auflage Aufl., Prentince Hall, Upper Saddle River NJ 2001.
• J. Hanken & B. K. Hall (Hrsg.): The skull. Bd 2, University of Chicago Press, Chicago 1993. ISBN ?

Amphibien:

Allgemein:

• R. Hofrichter (Hrsg.): Amphibians: The world of frogs, toads, salamanders, and newts. Firefly Books, Toronto 2000. ISBN ?
• W. E. Duellman & L. Trueb: Biology of the amphibians. McGraw-Hill, Boston 1986. ISBN ?
• M. E. Federer & W. W. Burggren (Hrsg.): Environmental physiology of amphibians. University of Chicago Press, Chicage o 1992. ISBN ?
• R. Günther: Die Amphibien und Reptilien Deutschlands. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1996. ISBN ?
• R. W. McDiarmid & R. Altig (Hrsg.): Tadpoles. University of Chicago Press, Chicago 1999. ISBN ?
• G. K. Noble: The biology of the Amphibia. McGraw-Hill, Boston 1931.
• A. Nöllert & C. Nöllert: Die Amphibien Europas. Frankch Kosmos, Stuttgart 1992. ISBN ?
• R. C. Stebbins & N. W. Cohen: A natural history of amphibians. Princeton University Press, Princton NJ 1997. ISBN ?

Froschlurche:

• W. E. Duellman (1992): Reproductive strategies in frogs. Scientific American: 58-65
• L. S. Ford & D. C. Cannatella: The major clades of frogs. Herpetologische Monographien 7: 94-117.
• E. Gaupp: Ecker's und Wiedenheim's Anatomie des Frosches. Vieweg, Braunschweig 1896-1904.
• A. Haas (2003). The phylogeny of frogs as inferred from primarily larval charachtes (Amphibia, Anura). Cladistics 19/1: 23-89.
• I. G. Griffiths (1963): The phylogeny of the Salientia. Biological Review 38: 241-292.
• B. Sanchiz (1998): Handbuch der Paläoherpetologie. Teil 4. Salientia. F. Pfeil, München 1998. ISBN ?

Schwanzlurche:

• W. Böhme, K. Grossenbacher, B. Thiesmaier (Hrsg.): Handbuch der Reptilien und Amphibien Europas. Bd. 4/2. Schwanzlurche (Urodela) II. Aula Verlag, Wiesbaden 2002. ISBN ?
• E. T. B. Francis: The anatomy of the salamander. Faksimile der Ausgabe von 1934, Clarendon Press, Oxford 2002.

Blindwühlen:

• W. Himstedt: Die Blindwühlen. Neue Brehm-Bücherei Bd. 630. Westarp Wissenschaften, Magdeburg 1996.
• E. H. Taylor (1969): Skulls of Gymnophiona and their significance in the taxonomy of the group. University of Kansas Scientific Bulletin 48: 585-687.