Tiere und Natur

Die Strände stürmen: Frühe Landwirbeltiere

Während der geologischen Periode in Devon vor etwa 375 Millionen Jahren  kletterte eine Gruppe von  Wirbeltieren aus dem Wasser auf das Land. Dieses Ereignis – das Überschreiten der Grenze zwischen Meer und festem Boden – bedeutete, dass Wirbeltiere endlich, wenn auch primitiv, Lösungen für die vier Grundprobleme des Lebens an Land gefunden hatten. Damit ein Wassertier an Land überleben kann, muss das Tier:

  • Muss den Auswirkungen der Schwerkraft standhalten können
  • Muss Luft atmen können
  • Wasserverlust muss minimiert werden (Austrocknung)
  • Muss seine Sinne so einstellen, dass sie für Luft statt für Wasser geeignet sind

 

Wie Tetrapoden den schwierigen Übergang zum Leben an Land geschafft haben

Ein ausgestorbener Tetrapod. Dr. Günter Bechly / Wikimedia Commons

Physische Veränderungen

Die Auswirkungen der Schwerkraft stellen erhebliche Anforderungen an die Skelettstruktur eines Landwirbeltiers. Das Rückgrat muss in der Lage sein, die inneren Organe des Tieres zu stützen und das Gewicht effektiv nach unten auf die Gliedmaßen zu verteilen, die wiederum das Gewicht des Tieres auf den Boden übertragen. Die Skelettmodifikationen, die erforderlich waren, um dies zu erreichen, umfassten eine Erhöhung der Stärke jedes Wirbels (wodurch er zusätzliches Gewicht halten konnte), das Hinzufügen von Rippen (die das Gewicht weiter verteilten und strukturelle Unterstützung bereitstellten) und die Entwicklung ineinandergreifender Wirbel (die die Wirbelsäule ermöglichten) um die notwendige Haltung und Feder beizubehalten). Eine weitere wichtige Modifikation war die Trennung von Brustgürtel und Schädel (bei Fischen sind diese Knochen miteinander verbunden), wodurch Landwirbeltiere den während der Bewegung auftretenden Schock absorbieren konnten.

 

Atmung

Es wird angenommen, dass frühe Landwirbeltiere aus einer Reihe von Fischen hervorgegangen sind, die Lungen besaßen. Wenn dies zutrifft, bedeutet dies, dass sich die Fähigkeit zum Atmen von Luft zur gleichen Zeit entwickelte, als Landwirbeltiere ihre ersten Streifzüge auf trockenen Boden unternahmen. Das größere Problem für diese Kreaturen bestand darin, überschüssiges Kohlendioxid zu entsorgen, das während der Atmung entsteht. Diese Herausforderung – möglicherweise in noch größerem Maße als die Suche nach Sauerstoff – prägte die Atmungssysteme früher Landwirbeltiere.

 

Wasserverlust

Der Umgang mit  Wasserverlust (auch als Austrocknung bezeichnet) stellte auch frühe Landwirbeltiere vor Herausforderungen. Der Wasserverlust durch die Haut kann auf verschiedene Weise minimiert werden: durch Entwicklung wasserdichter Haut, durch Sekretion einer wachsartigen wasserdichten Substanz durch Drüsen in der Haut oder durch Besiedlung feuchter terrestrischer Lebensräume. Frühe Landwirbeltiere nutzten all diese Lösungen. Viele dieser Kreaturen legten ihre Eier auch in Wasser, um zu verhindern, dass die Eier Feuchtigkeit verlieren.

 

Anpassung der Sinnesorgane

Die letzte große Herausforderung bei der Anpassung an das Leben an Land war die Anpassung der Sinnesorgane, die für das Leben unter Wasser bestimmt waren. Änderungen in der Anatomie des Auges und des Ohrs waren notwendig, um die Unterschiede in der Licht- und Schallübertragung auszugleichen. Außerdem gingen einige Sinne einfach verloren, wenn Wirbeltiere an Land gingen, wie beispielsweise das Seitenliniensystem. Im Wasser können Tiere mit diesem System Schwingungen wahrnehmen und auf nahegelegene Kreaturen aufmerksam machen. In der Luft hat dieses System jedoch wenig Wert.

Artikelquellen anzeigen

  • Richter C. 2000. Die Vielfalt des Lebens. Oxford: Oxford University Press.

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