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Zoologie  13., aktualisierte Auflage
Zoologie


13., aktualisierte Auflage

Cleveland P. Hickman, Larry S. Roberts, Allan Larson, Helen L´ Anson, David J. Eisenhour

Pearson
EAN: 9783827372659 (ISBN: 3-8273-7265-8)
1376 Seiten, hardcover, 22 x 29cm, 2008

EUR 89,95
alle Angaben ohne Gewähr

Umschlagtext
Dieses Buch gilt mit Recht seit Jahren als das weltweit führende Lehrbuch auf dem Gebiet der Zoologie. Durch Konzentration auf das Wesentliche und den ?roten Faden? der Biodiversität und Evolutionsbiologie gelingt es den Autoren, die überwältigende Vielfalt im Tierreich vollständig darzustellen. Der Text ist stets lebhaft und leicht verständlich geschrieben, die Illustrationen und Fotos sind auf dem breiten Markt der Biologie-Lehrbücher von einzigartiger Qualität. Neben den Lebensfunktionen der Tierarten steht vor allem ihre systematische Klassifizierung im Mittelpunkt der Darstellung. Hierbei werden alle Phylae des Tierreichs behandelt und mit reichhaltigen Illustrationen in ihren ana-tomischen und physiologischen Merkmalen erfasst. Knappe Zusammenfassungen, einige Übungsaufgaben, Literaturhinweise und Links runden jedes Kapitel ab. In der 13. Auflage ist dieses Buch zu einer perfekten Darstellung der Zoologie in all ihren Teilbereich gereift.



Über die Autoren:

Cleveland P. Hickman war bis zu seiner Emeritierung Professor für Tierphysiologie an der Universität von Lexington, Virginia.

Larry S. Roberts war bis zu seiner Emeritierung Professor für Zoologie an der Texas Tech University.

Allan Larson ist Professor für Genetik und Evolutionsbiologie an der Washington University, St. Louis.
Rezension
Dieses voluminöse, umfangreiche und mittlerweile in 13. Auflage befindliche Lehrbuch der Zoologie vermittelt in übersichtlichem Layout, differenzierter Gliederung und gelungenemText-Bild-Verhältnis die gesamte Bandbreite der Zoologie: Ein gut gestaltetes Buch, das einen gelungenen Überblick über die verschiedenen Gebiete der Zoologie, von den Grundlagen, wie "Leben", "Evolution" und grundsätzlichen biochemischen und genetischen Bereichen bis zu Bauplänen und vergleichender Anatomie, gibt. Anschaulichkeit wird durch vielfältige farbliche Abbildungen und erläuternde Graphiken erreicht. Auch besondere Feature-Kästen erweisen sich als didaktisch sinnvoll. Umfangreiche Aufgabenteile dienen der Wiederholung des Gelernten und regen zur kritischen Auseinandersetzung an: Zeichenaufgaben, Diskussionsvorschläge, Zusammenfassungen und kommentierte Hinweise zur weiterführenden Lektüre nach jedem Kapitel. Natürlich sind auch die jedem Kapitel zugeordneten weiterführenden web-Seiten lobend zu erwähnen.

Dieter Bach, lehrerbibliothek.de
Verlagsinfo
Die Zielgruppe:
Studierende der Biologie an Universitäten und Fachhochschulen.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort XXIII

TEIL 1 Einführung in die Biologie rezenter Tiere 1

Kapitel 1 Das Leben: Biologische Grundprinzipien und Zoologie als wissenschaftliche Disziplin 3

1.1 Grundlegende Merkmale des Lebens 5
1.1.1 Hat das Leben Merkmale mit Definitionskraft? 5
1.1.2 Allgemeine Eigenschaften lebender Systeme 6
1.1.3 Das Leben gehorcht den Gesetzen der Physik 14
1.2 Die Zoologie als Teil der Biologie 15
1.3 Die Prinzipien der Wissenschaft 15
1.3.1 Das Wesen der Wissenschaft 15
1.3.2 Die wissenschaftliche Methode 17
1.3.3 Experimentelle und evolutive Wissenschaft 21
1.4 Evolutions- und Vererbungstheorien 22
1.4.1 Darwins Theorie der Evolution 22
1.4.2 Die MendePsche Vererbung und die Chromosomentheorie der Vererbung 27
1.4.3 Beiträge der Zellbiologie 27

Kapitel 2 Der Ursprung und die Chemie des Lebens 31

2.1 Der chemische Aufbau lebender Systeme 33
2.1.1 Kohlenhydrate: Die häufigsten organischen Substanzen in der Natur 34
2.1.2 Lipide: Treib-, Speicher- und Baustoffe 35
2.1.3 Aminosäuren und Proteine 37
2.1.4 Nucleinsäuren 39
2.2 Chemische Evolution 39
2.2.1 Die präbiotische Synthese niedermolekularer organischer Moleküle 40
2.2.2 Die Bildung von Polymeren 41
2.3 Der Ursprung lebender Systeme 45
2.3.1 Der Ursprung des Stoffwechsels 45
2.3.2 Photosynthese und oxidativer Stoffwechsel treten auf den Plan 46
2.4 Das Leben im Präkambrium 47
2.4.1 Prokaryonten und das Zeitalter der Cyanobakterien 47
2.4.2 Das Auftauchen der Eukaryonten 49

Kapitel 3 Die Zelle als Grundeinheit des Lebens 55

3.1 Das Zellkonzept 57
3.1.1 Wie Zellen untersucht werden 58
3.2 Der Aufbau von Zellen 60
3.2.1 Prokaryontische und eukaryontische Zellen 61
3.2.2 Die Komponenten eukaryontischer Zellen und ihre Funktionen 61
3.2.3 Die Oberflächen von Zellen und ihre Spezialisierungen 68
3.2.4 Die Funktionen der Zellmembranen 70
3.3 Mitose und Zellteilung 77
3.3.1 Der Aufbau der Chromosomen 77
3.3.2 Die Phasen der Mitose 78
3.3.3 Zellflux 82

Kapitel 4 Zellstoffwechsel 87

4.1 Energie und die Hauptsätze der Thermodynamik 89
4.2 Die freie Energie 90
4.3 Die Rolle der Enzyme 91
4.3.1 Enzyme und die Aktivierungsenergie 91
4.3.2 Die chemische Natur der Enzyme 92
4.3.3 Die Wirkungsweise von Enzymen 93
4.3.4 Die Spezifität von Enzymen 93
4.3.5 Enzymkatalysierte Reaktionen 94
4.4 Übertragung chemischer Energie durch ATP 95
4.5 Zellatmung 96
4.5.1 Wie der Transport von Elektronen genutzt wird, um chemische Bindungsenergie nutzbar zu machen 96
4.5.2 Aerober versus anaerober Stoffwechsel 97
4.5.3 Übersicht über die Zellatmung 97
4.5.4 Glycolyse 98
4.5.5 Acetyl-Coenzym A: Strategisches Zwischenprodukt der Zellatmung 99
4.5.6 Der Zitronensäurezyklus: Die Oxidation des Acetyl-Coenzyms A 100
4.6 Die Atmungskette 101
4.6.1 Der Wirkungsgrad der oxidativen Phosphorylierung 102
4.6.2 Anaerobe Glycolyse: ATP-Erzeugung ohne Sauerstoff 104
4.7 Lipid (Fett-)Stoffwechsel 105
4.8 Proteinstoffwechsel 106
4.9 Die Regulation des Stoffwechsels 108

TEIL II Die Kontinuität und die Evolution der Tiere 113

Kapitel 5 Genetik: Eine Übersicht 115

5.1 Mendels Untersuchungen 117
5.2 Die chromosomale Grundlage der Vererbung 118
5.2.1 Meiose: Reduktionsteilung der Gameten 119
5.2.2 Geschlechtsfestlegung (Determination) 121
5.3 Die Mendel'schen Vererbungsregeln 123
5.3.1 Die 1. Mendel'sche Regel 123
5.3.2 Die 2. Mendel'sche Regel 126
5.3.3 Multiple Allele 129
5.3.4 Genwechselwirkungen 129
5.3.5 Geschlechtsgebundene Vererbung 131
5.3.6 Autosomale Koppelung und Crossing over 133
5.3.7 Chromosomenabberationen 134
5.4 Die Gentheorie 136
5.4.1 Das Genkonzept 136
5.5 Speicherung und Weitergabe der genetischen Information 137
5.5.1 Nucleinsäuren: Die molekulare Grundlage der Vererbung 137
5.5.2 Die Transkription und die Rolle der Boten-RNA 142
5.5.3 Die Translation: Der letzte Schritt der Informationsweitergabe 144
5.5.4 Regulation der Genexpression 146
5.5.5 Molekulargenetik 147
5.6 Die Quellen phänotypischer Variation 151
5.6.1 Genmutationen 152
5.7 Molekulare Krebsgenetik 153
5.7.1 Onkogene und Tumorsuppressorgene 153

Kapitel 6 Organismische Evolution 159

6.1 Der Ursprung der Darwinschen Evolutionstheorie 161
6.1.1 Vordarwin'sche Vorstellung von der Evolution 161
6.1.2 Darwins große Entdeckungsreise 163
6.2 Die Darwinsche Evolutionstheorie: Die Beweise 166
6.2.1 Beständiger Wandel 166
6.2.2 Gemeinsame Abstammung 171
6.2.3 Vermehrung der Artenzahl 175
6.2.4 Gradualismus 180
6.2.5 Natürliche Selektion 183
6.3 Erweiterungen der Darwinschen Theorie 186
6.3.1 Der Neodarwinismus 186
6.3.2 Die Entstehung des modernen Darwinismus: Die synthetische Theorie 187
6.4 Mikroevolution: Genetische Variation und Veränderung innerhalb einer Art 187
6.4.1 Das genetische Gleichgewicht 188
6.4.2 Störungen des genetischen Gleichgewichtes 189
6.4.3 Die Messung genetischer Vielfalt in Populationen 193
6.4.4 Quantitative Variation 194
6.5 Makroevolution: Wesentliche evolutive Ereignisse 194
6.5.1 Artbildung und Aussterben über geologische Zeiträume 195
6.5.2 Massensterben 197

Kapitel 7 Die Fortpflanzung 203

7.1 Die Natur des Fortpflanzungsprozesses 205
7.1.1 Ungeschlechtliche Vermehrung: Fortpflanzung ohne Garnelen 205
7.1.2 Geschlechtliche Vermehrung: Fortpflanzung mit Gameten 207
7.1.3 Warum pflanzen sich so viele Tiere geschlechtlich statt ungeschlechtlich fort? 210
7.2 Der Ursprung und die Reifung von Keimzellen 211
7.2.1 Die Keimzellwanderung 212
7.2.2 Die Festlegung des Geschlechtes 212
7.2.3 Die Gametogenese 213
7.3 Fortpflanzungsstrategien 217
7.4 Baupläne von Fortpflanzungssystemen 219
7.4.1 Fortpflanzungssysteme bei Invertebraten 219
7.4.2 Fortpflanzungssysteme bei Vertebraten 219
7.5 Endokrine Ereignisse bei der Fortpflanzung 222
7.5.1 Die hormoneile Steuerung des zeitlichen Verlaufs
von Fortpflanzungszyklen 222
7.5.2 Gonadensteroide und ihre Kontrolle 223
7.5.3 Der Menstruationszyklus 224
7.5.4 Menschliche Schwangerschaftshormone und die Geburt 225
7.5.5 Mehrlingsgeburten 228

Kapitel 8 Grundprinzipien der Individualentwicklung 235

8.1 Frühe Konzepte: Präformation vs. Epigenese 237
8.2 Fertilisation 238
8.2.1 Eizellreifung 238
8.2.2 Befruchtung und Aktivierung 239
8.3 Furchung und Frühentwicklung 242
8.3.1 Was können wir aus der Entwicklung lernen? 243
8.4 Übersicht über die auf die Furchung folgenden Entwicklungsgänge 244
8.4.1 Die Blastulabildung 244
8.4.2 Die Gastrulation und die Bildung zweier Keimblätter 245
8.4.3 Bildung eines vollständigen Darms 245
8.4.4 Die Bildung des Mesoderms - eines dritten Keimblattes 245
8.4.5 Coelombildung 246
8.5 Merkmalsausstattungen 247
8.5.1 Die deuterostome Entwicklung 247
8.5.2 Die protostome Entwicklung 252
8.6 Entwicklungsmechanismen 254
8.6.1 Zellkernäquivalenz 254
8.6.2 Cytoplasmatische Spezifikation 255
8.6.3 Embryonale Induktion 255
8.7 Genexpression im Verlauf der Entwicklung 256
8.7.1 Musterbildung 257
8.7.2 Homöotische und Hox-Gene 258
8.7.3 Morphogenese der Gliedmaßen und der inneren Organe 259
8.7.4 Evolutionäre Entwicklungsbiologie 260
8.8 Wirbeltierentwicklung 262
8.8.1 Das gemeinsame Erbe der Vertebraten 262
8.8.2 Amnioten und das Amniotenei 263
8.8.3 Die Plazenta und die Frühentwicklung der Säugetiere 264
8.9 Die Entwicklung von Organsystemen 266
8.9.1 Derivate des Ektoderms: Nervensystem und Nervenwachstum 267
8.9.2 Derivate des Entoderms: Verdauungskanal und das Schicksal der Kiemenbögen 268
8.9.3 Derivate des Mesoderms: Stützapparat, Bewegung und das schlagende Herz 269

TEIL III Die Vielfalt tierischen Lebens 275

Kapitel 9 Der Bauplan eines Tieres 277

9.1 Die hierarchische Organisation des Aufbaus tierischer Körper 279
9.2 Tierische Baupläne 280
9.2.1 Tiersymmetrie 281
9.2.2 Leibeshöhlen und Keimblätter 282
9.3 Entwicklungsgänge bestimmen Baupläne 285
9.4 Baupläne wesentlicher Tiertaxa 286
9.5 Komponenten des Metazoenkörpers 288
9.5.1 Extrazelluläre Komponenten 288
9.5.2 Zelluläre Bestandteile: Gewebe 289
9.5.3 Epithelgewebe 289
9.5.4 Bindegewebe 291
9.5.5 Muskelgewebe 293
9.5.6 Nervengewebe 293
9.6 Komplexität und Körpergröße 293

Kapitel 10 Klassifizierung und Stammesgeschichte der Tiere 299

10.1 Linnaeus und Klassifikation 301
10.2 Arten 303
10.2.1 Das typologische Artkonzept 305
10.2.2 Das biologische Artkonzept 306
10.2.3 Das evolutive Artkonzept 306
10.2.4 Das phylogenetische Artkonzept 307
10.2.5 Der Dynamismus der Artkonzepte 307
10.3 Taxonomische Merkmale und phylogenetische Rekonstruktion 308
10.3.1 Die Verwendung von Merkmalsvariationen zur Rekonstruktion der Phylogenese 308
10.3.2 Quellen phylogenetischer Information 311
10.4 Taxonomische Theorien 311
10.4.1 Die traditionelle evolutionäre Taxonomie 312
10.4.2 Die phylogenetische Systematik oder Kladistik 317
10.4.3 Die gegenwärtige Situation in der Taxonomie der Tiere 319
10.5 Die Hauptabteilungen des Lebens 319
10.6 Hauptabteilungen des Tierreichs 321

Kapitel 11 Protozoen 327

11.1 Wie legt man die Protozoengruppen fest? 330
11.2 Form und Funktion 334
11.2.1 Lokomotion 334
11.2.2 Funktionelle Komponenten von Protozoenzellen 338
11.2.3 Ernährung 339
11.2.4 Exkretion und Osmoregulation 340
11.2.5 Fortpflanzung 342
11.2.6 Enzystierung und Exzystierung 343
11.3 Die wesentlichen Taxa der Protozoen 344
11.3.1 Stramenopili 344
11.3.2 Viridiplantae 345
11.3.3 Phylum Euglenozoa 346
11.3.4 Phylum Retortamonada und die Diplomonaden 348
11.3.5 Alveolata 349
11.3.6 Parabasalia 361
11.3.7 Amöben 361
11.4 Phylogenese und adaptive Radiation 365
11.4.1 Phylogenese 365
11.4.2 Adaptive Radiation 366

Kapitel 12 Mesozoa und Parazoa - Phylum Mesozoa, Phylum Placozoa, Phylum Porifera (Schwämme) 369

12.1 Ursprung der Metazoen 371
12.2 Phylum Mesozoa 372
12.2.1 Phylogenese der Mesozoen 374
12.3 Phylum Placozoa 374
12.4 Phylum Porifera: Die Schwämme 375
12.4.1 Form und Funktion 377
12.4.2 Classis Calcarea (Kalkschwämme) 383
12.4.3 Classis Hexactinellida (Hyalospongiae): Glasschwämme 383
12.4.4 Classis Demospongiae (Klasse der Hornkieselschwämme) 385
12.4.5 Phylogenese und adaptive Radiation 385

Kapitel 13 Radiärsymmetrische Tiere (Radiata) - Phylum Cnidaria, Phylum Ctenophora 391

13.1 Phylum Cnidaria 393
13.1.1 Form und Funktion 395
13.1.2 Classis Hydrozoa 400
13.1.3 Nahrungsaufnahme und Verdauung 402
13.1.4 Classis Scyphozoa (Schirm- oder Scheibenquallen) 406
13.1.5 Classis Cubozoa (Würfelquallen) 410
13.1.6 Classis Anthozoa (Blumentiere) 411
13.2 Phylum Ctenophora (Stamm der Rippenquallen) 421
13.2.1 Classis Tentaculata (Tentakeltragende Rippenquallen) 422
13.2.2 Andere Ctenophoren 424
13.3 Phylogenese und adaptive Radiation 425
13.3.1 Phylogenese 425
13.3.2 Adaptive Radiation 427

Kapitel 14 Acoelomate Bilateralia - Phylum Plathelminthes (Plattwürmer), Phylum Nemertea (Schnurwürmer), Phylum Gnathosotomulida (Kiefermünder) 431

14.1 Phylum Plathelminthes 434
14.1.1 Form und Funktion 435
14.1.2 Classis Turbellaria 440
14.1.3 Classis Trematoda 441
14.1.4 Classis Monogenea (Saugwürmer) 448
14.1.5 Classis Cestoda (Bandwürmer) 449
14.2 Phylum Nemertea (Rhynchocoela; der Stamm der Schnurwürmer) 453
14.2.1 Form und Funktion 456
14.3 Phylum Gnathostomulida 457
14.4 Phylogenie und adaptive Radiation 458
14.4.1 Phylogenie 458
14.4.2 Adaptive Radiation 458

Kapitel 15 Pseudocoelomaten - Ecdysozoische Phylae: Nematoda, Nematomorpha, Kinorhyncha, Loricifera, Priapulida; Lophotrochozoische Phylae: Rotifera, Acanthocephaia, Gastrotricha, Entoprocta 463

15.1 Pseudocoelomaten 465
15.2 Ecdysozoische Stämme 467
15.2.1 Phylum Nematoda (Stamm der Fadenwürmer) 467
15.2.2 Phylum Nematomorpha (Stamm der Saitenwürmer) 476
15.2.3 Phylum Kinorhyncha (Stamm der Hakenrüssler) 478
15.2.4 Phylum Loricifera (Stamm der Harnischtierchen) 479
15.2.5 Phylum Priapulida (Stamm der Priapswürmer) 479
15.3 Lophotrochozoische Stämme 480
15.3.1 Phylum Rotifera (Stamm der Rädertierchen) 480
15.3.2 Phylum Acanthocephaia (Stamm der Kratzwürmer) 484
15.3.3 Phylum Gastrotricha 486
15.3.4 Phylum Entoprocta 487
15.4 Phylogenese und adaptive Radiation 489
15.4.1 Phylogenese 489
15.4.2 Adaptive Radiation 491

Kapitel 16 Weichtiere - Phylum Mollusca 495

16.1 Mollusken 497
16.2 Form und Funktion 499
16.2.1 Der Kopf-Fuß-Bereich 500
16.2.2 Der Eingeweidesack (Pallialkomplex) 501
16.2.3 Fortpflanzung und Lebenslauf 503
16.3 Klassen der Mollusken 504
16.3.1 Classis Caudofoveata 504
16.3.2 Classis Solenogastres 504
16.3.3 Classis Monoplacophora 505
16.3.4 Classis Polyplacophora: Die Klasse der Käferschnecken 505
16.3.5 Classis Scaphopoda: Die Klasse der Kahnfüßler 507
16.3.6 Classis Gastropoda: Die Klasse der Schnecken 507
16.3.7 Classis Bivalvia (= Pelecypoda): Die Klasse der Muscheln 517
16.3.8 Classis Cephalopoda: Die Klasse der Kopffüßler 525
16.4 Phylogenese und adaptive Radiation 531

Kapitel 17 Segmentierte Würmer - Phylum Annelida 539

17.1 Bauplan 542
17.2 Classis Polychaeta 543
17.2.1 Form und Funktion 544
17.2.2 Die Meeresringelwürmer: Gattung Nereis 547
17.2.3 Weitere interessante Polychaeten 548
17.3 Classis Oligochaeta 550
17.3.1 Regenwürmer 550
17.3.2 Süßwasseroligochaeten 555
17.4 Classis Hirudinea: Egel 557
17.4.1 Form und Funktion 557
17.5 Die evolutive Bedeutung der Metamerie 559
17.6 Phylogenese und adaptive Radiation 561
17.6.1 Phylogenese 561
17.6.2 Adaptive Radiation 561

Kapitel 18 Arthropoda (Gliederfüßler) - Phylum Arthropoda, Subphylum Trilobita, Subphylum Chelicerata 565

18.1 Phylum Arthropoda 567
18.1.1 Warum haben die Arthropoden eine so gewaltige Diversität und Häufigkeit erreichen können? 569
18.2 Subphylum Trilobita 570
18.3 Subphylum Chelicerata 571
18.3.1 Classis Merostomata 571
18.3.2 Classis Pycnogonida: Die Asselspinnen 572
18.3.3 Classis Arachnida: Die Spinnentiere 573
18.4 Phylogenese und adaptive Radiation 581
18.4.1 Phylogenese 581
18.4.2 Adaptive Radiation 583

Kapitel 19 Aquatische Mandibuiaten - Phylum Arthropoda, Subphylum Crustacea 587

19.1 Subphylum Crustacea 589
19.1.1 Die allgemeine Natur eines Krustentieres 589
19.1.2 Form und Funktion 590
19.2 Eine kurze Übersicht über die Crustaceen 600
19.2.1 Classis Remipedia 601
19.2.2 Classis Cephalocarida 601
19.2.3 Classis Branchiopoda (Klasse der Blattfußkrebse = Kiemenfußkrebse) 601
19.2.4 Classis Ostracoda (Klasse der Muschelkrebse) 602
19.2.5 Classis Maxillopoda 603
19.2.6 Classis Malacostraca (Klasse der höheren Krebse) 605
19.3 Phylogenese und adaptive Radiation 609
19.3.1 Phylogenese 609
19.3.2 Adaptive Radiation 611

Kapitel 20 Terrestrische Mandibuiaten - Phylum Arthropoda, Subphylum Uniramia, Classis Chilopoda, Classis Diplopoda, Classis Pauropoda, Classis Symphyla, Classis Insecta 617

20.1 Classis Chilopoda 619
20.2 Classis Diplopoda 620
20.3 Classis Pauropoda 621
20.4 Classis Symphyla 621
20.5 Classis Insecta (Kerbtiere) 622
20.5.1 Verteilung 622
20.5.2 Anpassungsfähigkeit 622
20.5.3 Äußere Form und Funktion 623
20.5.4 Innere Form und Funktion 629
20.5.5 Metamorphose und Wachstum 638
20.5.6 Diapause 641
20.5.7 Verteidigung 642
20.5.8 Verhalten und Kommunikation 643
20.6 Insekten und menschliches Wohlergehen 647
20.6.1 Nützliche Insekten 647
20.6.2 Schadinsekten 648
20.6.3 Insektenbekämpfung 650
20.7 Phylogenese und adaptive Radiation 655

Kapitel 21 Kleinere Protostomierstämme - Lophotrochozoische Stämme: Sipuncula, Echiura,
Pogonophora, Ectoprocta, Brachiopoda; Ecdysozoische Stämme: Pentastomida, Onychophora,
Tardigrada, Chaetognatha 663

21.1 Lophotrochozoenstämme 665
21.1.1 Phylum Sipuncula 665
21.1.2 Phylum Echiura 666
21.1.3 Phylum Pogonophora 668
21.1.4 Die Lophophoraten 670
21.1.5 Phylum Phoronida 671
21.1.6 Phylum Ectoprocta (= Bryozoa; Moostierchen) 672
21.1.7 Phylum Brachiopoda (Armfüßler) 675
21.2 Ecdysozoische Stämme 676
21.2.1 Phylum Pentastomida 676
21.2.2 Phylum Onychophora 677
21.2.3 Phylum Tardigrada 679
21.2.4 Phylum Chaetognatha 681
21.3 Phylogenese 682

Kapitel 22 Echinodermata und Hermichordata (Stachelhäuter und Kragenwürmer) - Phylum Echinodermata, Phylum Hemichordata 689

22.1 Phylum Echinodermata 691
22.1.1 Classis Asteroidea (Klasse der Seesterne) 694
22.1.2 Classis Ophiuroidea (Klasse der Schlangensterne] 702
22.1.3 Classis Echinoidea (Klasse der Seeigel) 704
22.1.4 Classis Holothuroidea (Klasse der Seegurken) 708
22.1.5 Classis Crinoidea (Klasse der Haarsterne) 710
22.1.6 Form und Funktion 711
22.1.7 Classis Concentricycloidea (Klasse der Seegänseblümchen) 712
22.2 Phylogenese und adaptive Radiation 713
22.2.1 Phylogenese 713
22.2.2 Adaptive Radiation 715
22.3 Phylum Hermichordata 716
22.3.1 Classis Enteropneusta (Klasse der Eichelwürmer) 716
22.3.2 Classis Pterobranchia (Klasse der Flügelkiemer) 719
22.4 Phylogenese und adaptive Radiation 721
22.4.1 Phylogenese 721
22.4.2 Adaptive Radiation 722

Kapitel 23 Chordata (Chordatiere) - Allgemeine Merkmale, Protochordaten und der Ursprung der frühen Vertebraten 727

23.1 Die Chordaten 729
23.1.1 Traditionelle und kladistische Klassifizierung der Chordaten 730
23.2 Die fünf Hauptmerkmale der Chordaten 733
23.2.1 Die Chorda dorsalis 733
23.2.2 Der dorsale tubuläre Nervenstrang 734
23.2.3 Kiementaschen und -spalten 734
23.2.4 Endostyl oder Schilddrüse 734
23.2.5 Der postanale Schwanz 735
23.3 Ahnenreihe und Evolution 735
23.4 Subphylum Urochordata (Unterstamm der Tunikaten = Manteltiere) 736
23.5 Subphylum Cephalochordata (Unterstamm Schädellose) 739
23.6 Subphylum Vertebrata (= Craniata; Unterstamm Wirbeltiere = Schädeltiere) 741
23.6.1 Anpassungen, die für die frühe Evolution der Vertebraten maßgeblich waren 741
23.6.2 Die Suche nach dem Ursprung der Wirbeltiere 743
23.6.3 Die Ammocoeten-Larve der Neunaugen als Modell für den primitiven Wirbeltierbauplan 746
23.6.4 Die frühesten Vertebraten 748
23.6.5 Frühe, kiefertragende Wirbeltiere 749

Kapitel 24 Fische - Phylum Chordata, Classis Myxini, Classis Cephalaspidomorphi, Ciassis Chondrichthyes, Classis Actinopterygii, Ciassis Sarcopterygii 755

24.1 Ahnenreihe und Verwandtschaftsbeziehungen wesentlicher Fischgruppen 757
24.2 Rezente kieferlose Fische 759
24.2.1 Classis Myxini: Schleimaale 760
24.2.2 Classis Cephalaspidomorphi (Petromyzontes): Neunaugen 761
24.3 Classis Chondrichthyes: Die Klasse der Knorpelfische 765
24.3.1 Subclassis Elasmobranchii: Die Unterklasse der Plattenkiemer (Haie und Rochen) 765
24.3.2 Subclassis Holocephali: Die Unterklasse der Chimären 770
24.4 Osteichthyes: Die Knochenfische 771
24.4.1 Ursprung, Evolution und Vielfalt 771
24.4.2 Classis Actinopterygii: Die Klasse der Strahlenflosser 771
24.4.3 Classis Sarcopterygii: Die Klasse der Muskelflosser 776
24.5 Bauliche und funktionelle Anpassungen der Fische 778
24.5.1 Lokomotion im Wasser 778
24.5.2 Nullauftrieb und Schwimmblase 780
24.5.3 Hören und Weber'scher Apparat 781
24.5.4 Respiration 782
24.5.5 Osmoregulation 783
24.5.6 Fressverhalten 785
24.5.7 Wanderungen 787
24.5.8 Fortpflanzung, Entwicklung und Wachstum 789

Kapitel 25 Frühe Tetrapoden und die modernen Amphibien - Phylum Chordata, Classis Amphibia 797

25.1 Vom Wasser ans Land 799
25.2 Die frühe Evolution der terrestrischen Vertebraten 799
25.2.1 Der devonische Ursprung der Tetrapoden 799
25.2.2 Die Radiation der Tetrapoden im Karbon 804
25.3 Moderne Amphibien 805
25.3.1 Blindwühlen: Die Ordnung Gymnophiona (Apoda) 805
25.3.2 Salamander: Die Ordnung Urodela (Caudata) 806
25.3.3 Frösche und Kröten: Die Ordnung Anura (Salientia) 810

Kapitel 26 Der Ursprung der Amnioten und die Reptilien - Phylum Chordata, Classis Reptilia 827

26.1 Ursprung und adaptive Radiation der Reptiliengruppen 829
26.1.1 Änderungen der traditionellen Klassifizierung der Reptiliengruppen 832
26.2 Merkmale, die die Reptilien von den Amphibien unterscheiden 833
26.3 Merkmale und Naturgeschichte der Reptilienordnungen 836
26.3.1 Anapside Reptilien: Subclassis Anapsida 836
26.3.2 Diapside Reptilien: Subclassis Diapsida 838

Kapitel 27 Vögel (Äves) - Phy!um Chordata, Ciassis Aves 857

27.1 Ursprung und Verwandtschaftsverhältnisse 859
27.2 Form und Funktion 865
27.2.1 Federn 865
27.2.2 Das Vogelskelett 867
27.2.3 Das Muskelsystem 869
27.2.4 Nahrung, Ernährung und Verdauung 871
27.2.5 Kreislaufsystem 873
27.2.6 Das Atmungssystem 873
27.2.7 Das Ausscheidungssystem 874
27.2.8 Nervensystem und Sinnesorgane 874
27.2.9 Der Vogelflug 876
27.3 Vogelzug und Navigation 880
27.3.1 Zugrouten 880
27.3.2 Auslöser des Vogelzuges 881
27.3.3 Richtungsfindung während des Zuges 881
27.4 Sozialverhalten und Fortpflanzung 883
27.4.1 Das Fortpflanzungssystem 884
27.4.2 Paarungsstrategien 884
27.4.3 Nestbau und Jungenaufzucht 886
27.5 Vogelpopulationen 887

Kapitel 28 Säugetiere (Phylum Chordata) - Classis Mammalis 895

28.1 Ursprung und Evolution der Säugetiere 898
28.2 Bauliche und funktionelle Anpassungen der Säugetiere 904
28.2.1 Das Integument und seine Derivate 904
28.2.2 Nahrung und Nahrungsaufnahme 908
28.2.3 Wanderungen (Migration) 914
28.2.4 Flug und Echoortung 915
28.2.5 Fortpflanzung 917
28.2.6 Territorium (Revier) und Streifgebiet 921
28.2.7 Säugetierpopulationen 922
28.3 Der Mensch und (andere) Säugetiere 923
28.4 Die Evolution des Menschen 925
28.4.1 Die evolutive Radiation der Primaten 925
28.4.2 Die ersten Hominiden 926
28.4.3 Das Erscheinen der Gattung Homo, der echten Menschen 929
28.4.4 Homo sapiens: Der moderne Mensch 929
28.4.5 Die einzigartige Stellung des Menschen 931

TEIL IV Lebensäußerungen 941

Kapitel 29 Halt, Schutz und Bewegung 943

29.1 Das Integument (Haut) bei verschiedenenTiergruppen 945
29.1.1 Das Integument bei Invertebraten 945
29.1.2 Das Integument und seine Derivate bei Vertebraten 946
29.2 Skelettsysteme 950
29.2.1 Hydrostatische Skelette 950
29.2.2 Starre Skelette 951
29.3 Tierische B ewegungs Vorgänge 957
29.3.1 Die amöboide Bewegung 958
29.3.2 Cilien- und Flagellenbewegung 958
29.3.3 Die muskuläre Bewegung 960
29.3.4 Muskelleistung 969

Kapitel 30 Homöostase - Osmotische Reguiation, Exkretion und Temperaturregulierung 975

30.1 Das Wasser und die osmotische Reguiation 977
30.1.1 Wie marine Invertebraten die Probleme des Salz- und Wasserhaushaltes bewältigen 977
30.1.2 Die Besiedelung des Süßwassers 979
30.1.3 Fische, die ins Meer zurückkehren 979
30.1.4 Wie terrestrische Tiere ihren Salz- und Wasserhaushalt aufrechterhalten 981
30.2 Ausscheidungsorgane von Wirbellosen 983
30.2.1 Kontraktile Vakuolen 983
30.2.2 Nephridien 984
30.2.3 Arthropodennieren 985
30.3 Die Wirbeltierniere 986
30.3.1 Abstammung und Embryologie 986
30.3.2 Funktionsweise der Wirbeltierniere 987
30.3.3 Glomeruläre Filtration 988
30.3.4 Tubuläre Reabsorption 989
30.3.5 Tubuläre Sekretion 991
30.3.6 Wasserausscheidung 991
30.4 Temperaturregulierung 994
30.4.1 Ektothermie und Endothermie 995
30.4.2 Wie ektotherme Tiere von der Temperatur unabhängig werden 995
30.4.3 Temperaturregulation bei Endothermen 996
30.4.4 Adaptive Hypothermie bei Vögeln und Säugetieren 999

Kapitel 31 Innere Flüssigkeiten und Atmung 1005

31.1 Das Milieu der inneren Flüssigkeiten 1007
31.1.1 Die Zusammensetzung der Körperflüssigkeiten 1008
31.2 Die Zusammensetzung des Blutes 1009
31.2.1 Hämostase: Die Verhinderung von Blutverlusten 1011
31.3 Kreislaufsysteme 1013
31.3.1 Offene und geschlossene Kreislaufsysteme 1013
31.3.2 Der Bauplan des Kreislaufsystems der Wirbeltiere 1015
31.3.3 Arterien 1020
31.3.4 Kapillaren 1021
31.3.5 Venen 1023
31.3.6 Das lymphatische System 1023
31.4 Atmung 1024
31.4.1 Probleme der aquatischen und der terrestrischen Atmung 1024
31.4.2 Atmungsorgane 1025
31.4.3 Bau und Funktionsweise des Atmungsapparates der Säugetiere 1029

Kapitel 32 Verdauung und Ernährung 1039

32.1 Ernährungsweisen 1041
32.1.1 Ernährung durch kleine organische Partikel 1041
32.1.2 Ernährung durch kompakte Nahrung 1042
32.1.3 Ernährung durch Flüssigkeiten 1045
32.2 Verdauung 1046
32.2.1 Die Wirkung der Verdauungsenzyme 1047
32.2.2 Bewegungen des Verdauungstraktes 1048
32.3 Aufbau und Funktionsweise der einzelnen Abschnitte des Verdauungstraktes 1048
32.3.1 Bereich der Nahrungsaufnahme 1048
32.3.2 Weiterleitung und Zwischenlagerung des Speisebreis 1050
32.3.3 Zermahlen und Frühverdauung des Speisebreis 1050
32.3.4 Bereich der Endverdauung und Absorption: Der Darm 1052
32.3.5 Wasserabsorption und der Aufkonzentrierung von Feststoffen 1057
32.4 Regulation der Nahrungsaufnahme 1057
32.5 Regulation der Verdauung 1059
32.6 Nährstoffbedarf 1060

Kapitel 33 Nervöse Steuerung 1067

33.1 Neuronen: Die funktioneilen Baueinheiten des Nervensystems 1069
33.1.1 Die Natur eines Nervenaktionspotenzials 1071
33.2 Synapsen: Kontaktstellen zwischen Nerven 1075
33.3 Die Evolution von Nervensystemen 1078
33.3.1 Wirbellose: Die Entwicklung zentralisierter Nervensysteme 1078
33.3.2 Wirbeltiere: Die Früchte der Cephalisation 1079
33.4 Sinnesorgane 1088
33.4.1 Klassifizierung der Rezeptoren 1089
33.4.2 Chemorezeption 1089
33.4.3 Mechanorezeption 1093
33.4.4 Photorezeption: Das Sehen 1100

Kapitel 34 Chemische Koordination 1109

34.1 Mechanismen der Hormonwirkung 1112
34.1.1 Membranständige Rezeptoren und das Second-messenger-Konzept 1112
34.1.2 Zellkernrezeptoren 1113
34.1.3 Die Kontrolle der hormonellen Sekretionsraten 1113
34.2 Hormone wirbelloser Tiere 1114
34.3 Endokrine Drüsen und Hormone von Wirbeltieren 1116
34.3.1 Hormone des Hypothalamus und der Hypophyse 1116
34.3.2 Die Epiphyse (Zirbeldrüse) 1121
34.3.3 Neuropeptide des Gehirns 1121
34.3.4 Prostaglandine und Cytokine 1122
34.3.5 Stoffwechselhormone 1123

Kapitel 35 Immunsystem 1137

35.1 Empfindlichkeit und Resistenz 1139
35.2 Angeborene Abwehrmechanismen 1139
35.2.1 Physische und chemische Barrieren 1139
35.2.2 Zelluläre Abwehr: Phagocytose 1141
35.2.3 Antimikrobiell wirkende Peptide 1142
35.3 Die erworbene Immunantwort bei Wirbeltieren 1143
35.3.1 Die Grundlagen der Selbst-/Nichtselbst-Unterscheidung 1143
35.3.2 Erkennungsmoleküle 1144
35.3.3 Cytokine 1147
35.3.4 Die Anregung einer humoralen Immunreaktion: Die Tn2-Antwort 1147
35.3.5 Die zellvermittelte Reaktion: Die THl-Antwort 1150
35.3.6 Entzündung 1151
35.3.7 Das erworbene Immunschwächesyndrom (AIDS) 1153
35.4 Blutgruppenantigene 1153
35.4.1 Die ABO-Blutgruppen 1153
35.4.2 Der Rhesusfaktor 1154
35.5 Immunität bei Invertebraten 1155

Kapitel 36 Das Verhalten der Tiere 1161

36.1 Beschreibung des Verhaltens: Prinzipien der klassischen Ethologie 1164
36.2 Verhaltenssteuerung 1166
36.2.1 Die Genetik des Verhaltens 1167
36.2.2 Lernen und Verhaltensvielfalt 1168
36.3 Sozial verhalten 1171
36.3.1 Selektionierende Konsequenzen des Sozialverhaltens 1172
36.3.2 Agonistisches (kämpferisches) oder Konkurrenzverhalten 1174
36.3.3 Revierverhalten 1176
36.3.4 Paarungsverhalten 1177
36.3.5 Kooperatives Verhalten, Altruismus und Sippenselektion 1178
36.3.6 Tierische Kommunikation 1182

TEIL V Tiere und ihre Lebensräume 1193

Kapitel 37 Die Biosphäre und die geografische Verbreitung von Tieren 1195

37.1 Die Verteilung des Lebens auf der Erde 1197
37.1.1 Die Biosphäre und ihre Untergliederung 1197
37.1.2 Terrestrische Umwelten: Biome 1199
37.1.3 Süßgewässer 1204
37.1.4 Ozeanische Umwelten 1205
37.2 Zoogeografie: Die Verteilung und Verbreitung der Tiere auf der Erde 1211
37.2.1 Fragmentierte Verbreitung 1212
37.2.2 Verbreitung durch Dispersion 1213
37.2.3 Verbreitung durch Vikarianz 1213
37.2.4 Wegeners Theorie der Kontinentaldrift 1216
37.2.5 Temporäre Landbrücken 1217

Kapitel 38 Tierökologie 1223

38.1 Die Hierarchie der Ökologie 1225
38.1.1 Umwelt und ökologische Nische 1226
38.1.2 Populationen 1227
38.1.3 Gemeinschaftsökologie 1233
38.1.4 Ökosysteme 1239
38.2 Aussterben und biologische Vielfalt 1245

Anhang 1253

A Glossar 1254
B Bildnachweis 1309
C Index 1312