Tiere: Bestens angepasst

Was hält Tiere in Form?

Ihr Skelett. Dieses bei den verschiedenen Tiergruppen sehr unterschiedlich ausgebildete Organsystem bestimmt nicht nur die Gestalt eines Tieres, sondern verleiht ihm auch mechanische Stabilität, ohne die das bewegte Leben dieses Organismenreiches gar nicht denkbar wäre.

Wirbeltiere besitzen ein Innenskelett. Es ist aus Knochensubstanz aufgebaut. Lediglich bei den Knorpelfischen wie Haien und Rochen besteht es aus einer Knorpelmasse. Die zahlreichen Einzelteile des Skeletts sind – über Sehnen und Bänder – durch Gelenke miteinander verbunden. Hauptteil des Wirbeltierskeletts ist die aus einzelnen Wirbeln zusammengesetzte Wirbelsäule; sie durchzieht als Achse den ganzen Körper. Die im Brustkorb liegenden inneren Organe sind von schützenden Rippen umgeben. An Schulter und Beckengürtel setzen die Gliedmaßenskelette an.

Insekten, Krebstiere und andere Gliederfüßer werden durch ein Außenskelett stabilisiert. Seine röhren- oder plattenförmigen Teile, die durch dünne Gelenkhäute miteinander verbunden sind, bestehen aus Chitin. Sie sind starr und können, anders als Knochen, nicht mitwachsen. Deshalb muss der Chitinpanzer von Zeit zu Zeit abgeworfen werden – das Tier muss sich häuten. Das neue Chitinskelett ist bereits unter dem alten fertig ausgebildet, es muss nach der Häutung nur noch an der Luft aushärten.

Bei Stachelhäutern, zu denen unter anderem Seesterne und Seeigel gehören, sind in die Haut Kalkplatten eingelagert. Ihr Skeletttyp wird als Hautskelett bezeichnet. Der Körper der Weichtiere, wie etwa der Regenwürmer, wird von einem Hautmuskelschlauch aus Ring- und Längsmuskeln gebildet. Seine Stabilität gewährleistet ein Hydro- oder Wasserskelett, das heißt, allein der Flüssigkeitsdruck im Inneren hält die Form des Skeletts aufrecht.

Wie atmen Insekten ohne Lunge?

Bei den Insekten versorgt das sog. Tracheensystem die Körperzellen mit Sauerstoff. Das lebensnotwendige Gas wird also nicht wie bei den Wirbeltieren über eine Lunge aufgenommen und dann durch den Blutkreislauf verteilt. Die röhrenförmigen Tracheen besitzen dünne, elastische Wände, die durch eine eingelagerte Chitinspirale stabilisiert werden. Die Luft wird durch Atemöffnungen (Stigmen) aufgenommen, die seitlich am Hinterleib als kleine Poren zu erkennen sind. Jede Öffnung ist mit einer Schutzvorrichtung aus Chitinhärchen versehen, die das Eindringen von Fremdkörpern verhindert. Von jedem Stigma aus führen Luftröhren in das Innere des Insektenkörpers, wo sie sich verzweigen und als feinste Tracheolen alle Organe umspinnen. Beim Ein- und Ausatmen befördern rhythmische Pumpbewegungen die Atemluft durch die Tracheen. Dabei verkürzen sich spezielle Atemmuskeln und drücken den Hinterleib zusammen.

Unter Wasser lebende Insektenlarven haben sich an ihren speziellen Lebensraum angepasst und Tracheenkiemen entwickelt, bei denen die Atemöffnungen verschlossen sind. Sie sind als sehr zarte paarige Körperanhänge an den Beinen oder den Brustsegmenten ausgebildet. Bei manchen Arten können sie über Muskeln bewegt werden.

Wie viele Augen hat eine Libelle?

Weder zwei wie ein Mensch, noch acht wie eine Spinne, noch 100 wie die Sagengestalt Argus, sondern – 28 000!

Insektenaugen sind ganz anders aufgebaut als das Sehorgan von Wirbeltieren und Weichtieren. Ihre sog. Komplex- oder Facettenaugen setzen sich aus vielen sechseckigen, keilförmigen Einzelaugen zusammen. An deren äußerstem Ende sitzt eine Linse, an die sich der Glaskörper anschließt. Weiter nach innen liegen acht lichtempfindliche Sehzellen, die zu einer Röhre zusammengefasst sind. Pigmentzellen, in die Farbstoffe eingelagert sind, schirmen die Einzelaugen gegeneinander ab.

Aus diesem Aufbau resultiert eine ganz besondere Sehweise: Komplexaugen liefern gerasterte Bilder, wobei jeder Rasterpunkt dem Bild eines Einzelauges entspricht. Je mehr Einzelaugen also ein Komplexauge hat, umso schärfer wird das Bild. Ihre Anzahl kann zwischen den verschiedenen Arten erheblich schwanken. Während die Augen der Roten Waldameise beispielsweise aus 600 Einzelaugen zusammengesetzt sind, sind es bei der Stubenfliege 3200 und bei der Libelle bis zu 28 000. Verglichen mit dem Wirbeltierauge entsteht jedoch selbst hieraus nur ein grob gerastertes Bild. Der Vorteil des Komplexauges liegt in seinem hohen zeitlichen Auflösungsvermögen. Während das menschliche Auge höchstens 60 Bilder pro Sekunde voneinander getrennt wahrnehmen kann, verarbeiten Komplexaugen bis zu 300 Bilder pro Sekunde, können also besonders gut Bewegungen erkennen.

Wer kann Hindernisse hören?

Fledermäuse. Sie orientieren sich, indem sie wie ein Schiffsecholot Ultraschalltöne von sich geben und das von Hindernissen oder Beutetieren zurückgeworfene Echo empfangen und analysieren. Dies ist sinnvoll, da sie als Nachttiere unabhängig von äußerer Belichtung sein müssen.

Unter Ultraschall versteht man Geräusche mit Frequenzen zwischen 20 000 und 400 000 Hertz. (Zum Vergleich: Der unter Musikern bekannte Kammerton hat 440 Hz, die höchsten vom Menschen noch wahrnehmbaren Töne liegen je nach Alter zwischen 10 000 und 20 000 Hertz.) Die aufgefangenen Ultraschallechos liefern dem hochangepassten Fledermaushirn ein Fülle von Informationen: Aus der Laufzeit ergibt sich die Entfernung, aus Unterschieden zwischen rechtem und linkem Ohr die Richtung und aus Lautstärke und Form der Ultraschallwellen kann sogar auf Größe sowie Geschwindigkeit des angepeilten Opfers geschlossen werden. Versuche haben gezeigt, dass Fledermäuse allein aufgrund des Echos sogar zwischen einer lebenden Beute und gleich schnellen ungenießbaren Nachbildungen unterscheiden können.

Übrigens: Die Echoortung der Fledermäuse ist beileibe keine »Notlösung« für dunkle Stunden. Wer einmal in der Abenddämmerung Fledermäusen bei der Jagd auf Insekten zugesehen hat, weiß, dass von den einheimischen Vögeln allenfalls Schwalben und Mauersegler ihre Flugkünste mit denen der Fledermäuse messen können.

Woran erkennt man Fleisch- und Pflanzenfresser?

Diese nicht nur für Spezialisten interessante Frage lässt sich am Verdauungsorgan, am einfachsten aber am Gebiss eines Tieres entscheiden. Form und Stellung der Zähne verraten, ob ein Tier ein harmloser Pflanzenfresser, ein gefährlicher Fleischfresser oder ein vielseitiger Allesfresser ist.

Das Rind beispielsweise hat ein Pflanzenfresser-, oder genauer: ein Wiederkäuergebiss. Mit den Schneidezähnen und Eckzähnen im Unterkiefer reißen Rinder das Gras ab, das anschließend von den in Unter- und Oberkiefer sitzenden breiten Backenzähnen zermahlen wird. Beim Raubtiergebiss eines Fleischfressers, etwa einer Katze, fallen besonders die langen, spitzen Eckzähne auf. Mit ihnen wird die Beute ergriffen, festgehalten und getötet; sie heißen auch Fangzähne. Die größten Backenzähne, auch Reißzähne genannt, haben scharfkantige Höcker und arbeiten wie eine Schere gegeneinander. Die Schneidezähne sind recht klein und flach; sie werden eingesetzt, um Fleischreste von Knochen abzuschaben. Wildschweine sind – wie wir Menschen – Allesfresser. Ihr Gebiss vereinigt Merkmale des Pflanzenfresser- und des Fleischfressergebisses. Es besteht aus kleinen Schneidezähnen zum Ergreifen und Festhalten der Nahrung, mittelgroßen Eckzähnen und breiten Backenzähnen.

Können Tiere auch ohne Sexualität auskommen?

Der Mensch bekanntlich nicht, Fische und manche Frösche dagegen haben meist keinen Geschlechtskontakt, sondern überlassen es dem Wasser, Samen und Eizellen zusammenzubringen. Noch enthaltsamer geht es bei Süßwasserpolypen zu: Diese primitiven Wasserbewohner vermehren sich, indem aus der Mutter seitliche Auswüchse knospen, die abfallen und zu selbstständigen Tochterindividuen heranwachsen. Unentschieden geht es schließlich bei Schirmquallen aus: Hier wechselt sich immer eine Generation sexueller mit einer Generation ungeschlechtlicher Vermehrung durch Knospung ab.