Stammbaum der Wirbeltiere
Wirbeltiere haben gemeinsam eine Wirbelsäule, die den Körper stützt. Im Video kannst du entdecken, wie sie sich entwickeln und welche Klassen es gibt, wie zum Beispiel Kieferlose, Vögel und Säugetiere. Interessiert? Erfahre mehr über die charakteristischen Merkmale der verschiedenen Wirbeltierklassen und verfolge ihren evolutionären Stammbaum.
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Grundlagen zum Thema Stammbaum der Wirbeltiere
Stammbaum der Wirbeltiere – Biologie
Weißt du, was ein Hai mit einem Seeadler gemeinsam hat? Oder eine Katze mit einem Elefanten? Auf den ersten Blick scheinen all die genannten Tiere sehr unterschiedlich zu sein. Doch sie haben eine Gemeinsamkeit: eine Wirbelsäule. Auch wir Menschen gehören zu der großen Gruppe der sogenannten Wirbeltiere. Doch welche Lebewesen gehören noch zu den Wirbeltieren und sind diese alle miteinander verwandt? In welcher Reihenfolge entwickelten sich die Wirbeltiere? Um diese Fragen zu beantworten, beschäftigen wir uns heute mit dem Stammbaum der Wirbeltiere.
Wirbeltiere – Definition
Wirbeltiere werden als Vertebraten bezeichnet und haben alle eine Wirbelsäule. Die Wirbelsäule stützt den Körper und verhindert, dass er in sich zusammenbricht. Ohne die Wirbelsäule können die Tiere keine bestimmte Größe erreichen. Das erste Wirbeltier lebte vor schätzungsweise 500 Millionen Jahren. Dieses sogenannte Ur-Wirbeltier ist der Vorfahre aller lebenden und bereits ausgestorbenen Wirbeltiere. Heute leben etwa 55 000 Wirbeltierarten auf der Erde. Neben einer Wirbelsäule haben sie noch mehr Gemeinsamkeiten. Mehr dazu findest du in diesem Video: Wirbeltiere Merkmale.
Stammbaum der Wirbeltiere – Evolution
Aus dem Ur-Wirbeltier entstanden im Laufe der Zeit neue Wirbeltierarten, die sich nach und nach weiterentwickelten. Die Merkmale der neuen Wirbeltierarten wurden immer komplexer. Es entwickelte sich zum Beispiel die Lunge. Diese wurde im Laufe der Evolution einmal entwickelt und dann weitervererbt. Im folgenden Schema siehst du den Stammbaum der Wirbeltiere zur Erklärung vereinfacht dargestellt.
Und welche Wirbeltierklasse gab es als Erstes? Ganz zu Beginn des Stammbaums stehen die Kieferlosen. Es folgt die im Wasser lebende Tiergruppe der Fische, später dann Amphibien, Reptilien und Vögel. Am Ende des Stammbaums findet sich die komplexe Gruppe der Säugetiere, zu der auch wir Menschen gehören.
Stammbaum der Wirbeltiere – Vertreter
Im Folgenden wollen wir auf die einzelnen Wirbeltierklassen, die du eben kennengelernt hast, etwas näher eingehen.
Kieferlose
Die Kieferlosen sind dem Ur-Wirbeltier am ähnlichsten. Wie ihr Name bereits vermuten lässt, besitzen sie keinen Kiefer. Heute leben aus dieser Gruppe nur noch das Neunauge und der Schleimaal. Aus ihnen entstanden die Panzerfische, die inzwischen allerdings ausgestorben sind.
Knorpelfische
Anschließend kam es zur Entwicklung der Knorpelfische. Diese besitzen einen Kiefer. Ihr Skelett besteht aus Knorpelmaterial. Zu ihnen gehören Haie und Rochen.
Knochenfische
Die Knochenfische haben ein vollständig oder teilweise verknöchertes Skelett und sind erst nach den Knorpelfischen entstanden. Die Gruppe der Knochenfische ist sehr vielfältig. Sie machen etwa die Hälfte aller Wirbeltierarten aus. Beispiele für Knochenfische sind der Hering, der Lachs und der Karpfen.
Amphibien
Im weiteren Verlauf der Evolution entstanden die Amphibien. Auch sie sind weitestgehend an das Leben im Wasser gebunden, können sich aber auch bereits an Land aufhalten. Deshalb gelten sie als die älteste Klasse der Landwirbeltiere. Sie besitzen die Fähigkeit, nicht nur über die Haut, sondern auch über die Lunge zu atmen. Somit haben sie sowohl im Wasser als auch an Land eine ausreichende Sauerstoffversorgung. Zu den Amphibien zählen zum Beispiel Frösche, Kröten, Molche und Salamander.
Reptilien
Die Reptilien sind noch spezifischer an das Leben an Land angepasst. Diese Tiere pflanzen sich über die innere Befruchtung fort. Dabei findet die Verschmelzung männlicher und weiblicher Keimzellen, auch als Gameten bezeichnet, im Inneren des weiblichen Körpers statt. Bei der äußeren Befruchtung findet die Verschmelzung außerhalb des Körpers, z. B. im Wasser statt. Somit steht die innere Befruchtung in keiner Abhängigkeit mehr zum Wasser.
Auch die schuppige Haut der Reptilien ist eine Anpassung an das dauerhafte Leben an Land. Nach erfolgreicher Befruchtung legen die weiblichen Tiere Eier. Beispiele für Reptilien sind Schildkröten, Echsen, Krokodile und Schlangen. Auch die bereits ausgestorbenen Dinosaurier gehörten zu den Reptilien.
Vögel
Die Vögel stammen von den Dinosauriern ab. Ihre Merkmale sind das Vorhandensein von Federn, die vor Kälte schützen. Außerdem wurden ihre Vordergliedmaßen zu Flügeln umgewandelt. Vögel sind gleichwarme Tiere. Das bedeutet, sie halten ihre Körpertemperatur gleichbleibend auf 42 Grad Celsius, unabhängig von der Umgebungstemperatur. Zu den Vögeln gehören beispielsweise Störche, Eulen und Amseln. Auch Pinguine zählen zu den Vögeln. Sie sind flugunfähige Wasservögel.
Säugetiere
Die Säugetiere haben vermutlich einen gemeinsamen Vorfahren mit den Vögeln und Reptilien. Sie bringen lebende Jungen zur Welt und säugen ihren Nachwuchs. Säugetiere besitzen ein mehr oder weniger stark ausgeprägtes Fell, das sie vor Kälte schützt. Auch Säugetiere sind gleichwarme Tiere. Beispiele für Säugetiere sind Eichhörnchen, Elefanten, Maulwürfe, Wale und wir Menschen.
Stammbaum der Wirbeltiere – Brückentiere
Hast du schon das Schnabeltier kennengelernt? Es ist ein ganz besonderes Tier, da es sowohl Merkmale der Reptilien als auch der Säugetiere besitzt. Es legt Eier wie die Reptilien. Wenn die Nachkommen jedoch geschlüpft sind, werden sie gesäugt wie bei den Säugetieren. Deshalb wird es als Brückentier im Stammbaum der Wirbeltiere bezeichnet. Solche Tiere weisen Merkmale unterschiedlicher Tierklassen auf. Ein fossiles Brückentier ist beispielsweise der Archäopteryx.
Stammbaum der Wirbeltiere – Zusammenfassung
Nun hast du gelernt, was Wirbeltiere sind, wie sie sich im Laufe der Evolution entwickelten und was man durch den Stammbaum der Wirbeltiere erkennt. In der folgenden Tabelle sind die einzelnen Wirbeltierklassen, ihre charakteristischen Merkmale und einige Beispiele zusammenfassend aufgelistet. Die deutlichste Gemeinsamkeit aller Wirbeltiere ist das Vorhandensein einer Wirbelsäule.
| Klasse | Merkmale | Beispiele |
|---|---|---|
| Kieferlose | |
|
| Knorpelfische | |
|
| Knochenfische | |
|
| Amphibien | |
|
| Reptilien | |
|
| Vögel | |
|
| Säugetiere | |
|
Im Video werden der Stammbaum und die Entwicklung der Wirbeltiere einfach erklärt. Außerdem lernst du die Merkmale der einzelnen Tierklassen und zahlreiche Beispiele kennen sowie einen vereinfachten Auszug des Wirbeltierstammbaums. Abschließend kannst du dein Wissen zum Stammbaum der Wirbeltiere mithilfe des Arbeitsblatts und der Übungen festigen.
Wenn du noch mehr über Wirbeltiere erfahren möchtest, kannst du dir die Videos Systematik der Wirbeltiere – was haben Frosch und Wal gemeinsam?, Körperbau der Wirbeltiere oder Fortpflanzung und Entwicklung der Wirbeltiere ansehen. Viel Spaß!
Transkript Stammbaum der Wirbeltiere
Hallo! Die meisten großen Lebewesen auf unserer Erde sind Wirbeltiere: Haie, Krokodile, Elefanten, Seeadler und auch der Mensch. Obwohl diese Tiere sehr unterschiedlich aussehen, haben sie ein gemeinsames Merkmal: eine Wirbelsäule. Und diese ist auch eine wichtige Voraussetzung dafür, dass ein Tier eine bestimmte Größe erreichen kann. Denn die Wirbelsäule stützt den Körper und verhindert, dass er in sich zusammenbricht.
Aber wie sieht eigentlich der Stammbaum der Wirbeltiere aus? Wie sind die Wirbeltiere untereinander verwandt? Das möchte ich dir in diesem Video erklären.
Ur-Wirbeltier
Die Wirbeltiere nennt man auch Vertebraten und ihnen ist eine stützende Wirbelsäule gemeinsam. Man schätzt, dass das erste Wirbeltier, also sozusagen das Ur-Wirbeltier, vor mehr als 500 Mio. Jahren gelebt hat. Von diesem Ur-Wirbeltier stammen alle lebenden und auch die bereits ausgestorbenen Wirbeltierarten ab. Nach und nach entwickelten sich aus diesem Ur-Wirbeltier neue Wirbeltierarten, die sich dann weiter entwickelten.
Heute kommen auf der Erde etwa 55.000 Wirbeltierarten vor. Die Merkmale dieser neu entstehenden Wirbeltiere wurden mit der Zeit immer komplexer. Manche Merkmale wie z.B. eine Lunge wurden dabei nur einmal „erfunden“ und dann weitervererbt. So gab es zunächst die im Wasser lebenden Tiergruppen wie die Fische, später die Amphibien, Reptilien und Vögel. Und am Ende entstanden solch komplexe Wirbeltiere wie die Säugetiere, zu denen ja auch der Mensch gehört. Wie es mit den Abstammungen genau aussieht, wollen wir uns jetzt anschauen.
Kieferlose
Aber welche Tiergruppe ist eigentlich die älteste? Dem Ur-Wirbeltier am ähnlichsten ist die Tiergruppe der Kieferlosen, die noch keinen Kiefer besitzen. Heute leben aus dieser Gruppe nur noch die Neunaugen und die Schleimaale. Die daraus entstandenen Panzerfische sind heute ausgestorben, so dass es sie heute nicht mehr gibt.
Knorpelfische
Dann entstanden die Knorpelfische, die bereits einen Kiefer besitzen. Zu ihnen gehören die Haie und Rochen, die du sicherlich schon einmal im Zoo gesehen hast. Wie der Name schon sagt, besteht das Skelett der Knorpelfische aus Knorpelmaterial.
Knochenfische
Die Knochenfische entwickelten sich erst später. Bei ihnen ist das Skelett im vollständig oder teilweise verknöchert. Hering, Lachs und Karpfen sind Vertreter dieser Tiergruppe. Alle Knochenfisch-Arten gemeinsam machen etwa die Hälfte aller Wirbeltierarten aus. Daran kannst du sehen, wie vielfältig die Tiergruppe der Knochenfische ist.
Amphibien
Im weiteren Verlauf der Evolution kam es zum Entstehen der Amphibien. Diese sind noch weitestgehend an das Leben im Wasser gebunden, können sich aber auch schon an Land aufhalten. Sie sind also die älteste Klasse der Landwirbeltiere. Sie können nämlich zusätzlich zur Hautatmung auch über Lungen atmen und das sichert auch an Land eine ausreichende Sauerstoffversorgung. Zu den Amphibien gehören die Frösche, Kröten, Molche und Salamander.
Reptilien
Weitere Anpassungen an das Leben an Land gibt es dann bei den Reptilien. Bei ihnen findet nämlich bereits eine innere Befruchtung statt, so dass keine Abhängigkeit zum Wasser mehr besteht. Auch ihre schuppige Haut ist eine Anpassung an das dauerhafte Landleben. Die Eier der Reptilien haben harte Kalkschalen, die den Nachwuchs vor Austrocknung schützen. Neben Schildkröten, Echsen und Krokodilen gehören auch die Schlangen zu den Reptilien. Und auch die bereits ausgestorbenen Dinosaurier waren Reptilien.
Vögel
Von den Dinosauriern stammen die Vögel ab. Es entwickelten sich im Laufe der Evolution Federn, die vor Kälte schützten, und zudem wurden ihre vorderen Gliedmaßen zu Flügeln umgewandelt, die das Fliegen ermöglichten. Außerdem sind Vögel gleichwarm und halten ihre Körpertemperatur gleich bleibend auf 42°C. Beispiele für Vögel fallen dir bestimmt viele ein, oder? Hühner, Schwalben und Adler sind Vögel, aber auch die Pinguine, bei denen es sich um flugunfähige Wasservögel handelt.
Säuetiere
Die Säugetiere entstanden aus einem gemeinsamen Vorläufer mit den Reptilien. Sie gebären lebend und säugen ihren Nachwuchs. Das Schnabeltier ist etwas ganz besonderes. Es ist zwar auch ein Säugetier, legt jedoch Eier. Die Nachkommen werden nach dem Schlüpfen gesäugt.
Ein Fell schützt den Körper der Säugetiere vor Kälte, womit die Körpertemperatur gut konstant gehalten werden kann. Katzen, Elefanten und Mäuse gehören zu den Säugetieren, aber z.B. auch die Fledermäuse und Wale. Und wir Menschen sind natürlich auch Säugetiere.
Zusammenfassung
Obwohl die Wirbeltiere sehr unterschiedlich sind, haben sie ein ganz charakteristisches Merkmal: Ihre Wirbelsäule, die ihren Körper stützt. In diesem Video hast du den Stammbaum der Wirbeltiere und die Abstammungen der Tiergruppen voneinander kennen gelernt.
Die älteste Wirbeltierklasse bilden die Kieferlosen, zu denen z.B. die noch heute vorkommenden Schleimaale gehören. Später entwickelten sich daraus die Knorpel- und Knochenfische, die Amphibien, die Reptilien und die Vögel. Die Säugetiere, zu denen auch wir Menschen gehören, entwickelten sich aus einem gemeinsamen Vorläufer mit den Reptilien. Tschüss und bis zum nächsten Mal!
Stammbaum der Wirbeltiere Übung
-
Nenne das gemeinsame Merkmal der Wirbeltiere und seine Funktion.
TippsRückgrat ist ein Synonym, also eine alternative Bezeichnung, für das gesuchte Merkmal.
LösungDie Wirbelsäule ist das Merkmal, das alle Wirbeltiere gemeinsam haben. Es trennt sie von den Wirbellosen (z. B. Insekten) oder Weichtieren (Muscheln, Quallen etc.) ab.
Die Wirbelsäule stützt den Körper und sorgt dafür, dass Wirbeltiere recht groß werden können. Denke nur einmal an einen Blauwal oder einen Elefanten! -
Fasse die Merkmale der verschiedenen Wirbeltierklassen zusammen.
TippsAmphibie leitet sich aus dem Griechischen ab von amphi = zweifach und bios = Leben. Der Name bezieht sich auf die Lebensweise der Tiere: Sie können im Wasser und an Land leben.
LösungSicher hast du schon einmal von den verschiedenen Wirbeltierklassen gehört. Hier sind nochmal die Merkmale der einzelnen Klassen im Überblick.
- Kieferlose: besitzen keinen Kiefer, z. B. Neunauge, Schleimaal
- Knorpelfische: Skelett aus Knorpelmaterial, z. B. Hai, Rochen
- Knochenfische: Skelett vollständig oder teilweise verknöchert, z. B. Hering, Lachs
- Amphibien: Leben im Wasser und an Land möglich, Haut- und Lungenatmung, älteste Wirbeltiere, z. B. Frösche, Salamander
- Reptilien: innere Befruchtung, keine Abhängigkeit vom Wasser, schuppige Haut, pergamentartige weiche Eier, z. B. Schildkröte, Schlange
- Vögel: Federn, vordere Extremitäten als Flügel, gleichwarme Tiere, z. B. Pinguine, Hühner
- Säugetiere: lebendgebärend, säugen Nachwuchs, Fell, gleichwarme Tiere, z. B. Elefant, Fledermaus
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Bestimme die Wirbeltierklasse der dargestellten Tiere.
TippsDer Fetzenfisch macht seinem Namen alle Ehre. Er besitzt viele blattförmige Auswüchse, die wie Fetzen aussehen.
Hier siehst du einen Kammmolch. Er gehört zur Gruppe der Lurche. Und „Lurch“ ist das deutsche Wort für ...?
LösungAnhand der vielen verschiedenen Tiere sieht man gut, wie vielfältig die Wirbeltiere sind. Es waren bestimmt einige Arten dabei, die du noch nicht kanntest, oder? Folgende Tiere sind zu sehen:
- Fische: Mondfisch, Fetzenfisch, Thunfisch, Wels. Du hast bestimmt gemerkt, dass es sich hierbei nur um Knochenfische handelt.
- Amphibien (zu deutsch Lurche): Erdkröte, Feuersalamander, Kammmolch, Wasserfrosch
- Reptilien: Chamäleon, Sumpfschildkröte, Kreuzotter, Komodowaran
- Säugetiere: Blauwal, Delfin, Koalabär, Braunbär
Mit dem Blauwal und dem Delfin haben wir zwei Säugetiere, die sich wieder an das Leben im Wasser angepasst haben. Man erkennt sie trotzdem gut als Säugetiere, weil sie ihre Jungen säugen und eine Lunge haben.
Koalabär und Braunbär sind doch bestimmt miteinander verwandt – sie sind ja schließlich beide Bären. Falsch! Der Koala ist gar kein Bär. Er gehört zur Gruppe der Beuteltiere, die eine Unterklasse der Säugetiere darstellt. Weitere bekannte Vertreter sind das Känguru oder das Opossum. Die Bären hingegen bilden eine Familie innerhalb der Säugetiere. Sie gehören zu den Raubtieren. Neben dem Braunbär kennst du bestimmt auch den Eisbären oder den Großen Panda. -
Vergleiche verschiedene Formen der Thermoregulation.
TippsHier siehst du eine Smaragdeidechse, die sich sonnt. Weißt du, warum sie das tut?
LösungDie Thermoregulation befasst sich mit der Regelung der Körpertemperatur bei Tieren. Man unterscheidet zwei Gruppen: die Homoiothermen und die Heterothermen. Homoiotherme oder gleichwarme Tiere können ihre Körpertemperatur durch ihren Stoffwechsel regulieren. Sie halten ihre Körperkerntemperatur auf einem festgelegten Wert. Dieser Wert unterscheidet sich von Art zu Art.
Homoiotherme oder wechselwarme Tiere passen ihre Körpertemperatur der Außentemperatur an. Die sparen so Energie, sind allerdings stärker von ihrer Umwelt abhängig. Ist es kühl, können sie sich nur langsam oder gar nicht bewegen. Es gibt deshalb einige Arten, die gezielt warme Orte und Sonne aufsuchen, um sich aufzuwärmen. -
Skizziere den Stammbaum der Wirbeltiere.
TippsAlle Namen stehen im Plural (Mehrzahl).
Die Knorpel- und Knochenfische sind hier zu einer Gruppe zusammengefasst. Kannst du dir vorstellen, wie sie heißt?
LösungHier siehst du noch einmal den beschrifteten Stammbaum. Denk daran, dass die einzelnen Tierklassen deutlich vielfältiger sind, als sie hier dargestellt werden.
-
Arbeite apomorphe Merkmale der Säugetiere heraus.
TippsHier siehst du das Gebiss eines Wildschweins. Die verschiedenen Zahntypen sind unterschiedlich gefärbt. Es handelt sich um ein heterodontes Gebiss. Besonders ausgeprägt sind die Eckzähne, beim männlichen Wildschwein heißen sie Hauer.
LösungZu den Apomorphien, die du schon kennst, kommen noch folgende hinzu:
- ein heterodontes Gebiss: Säugetiere haben verschiedene Zahntypen (Schneidezähne, Eckzähne, Backenzähne). Hinzu kommt oft ein einmaliger Zahnwechsel. Sicher erinnerst du dich noch an deine Milchzähne?
- die Gehörknöchelchen verstärken den Schall, der über die Ohrmuschel ins Ohr gelangt.
- das Zwerchfell ist eine Muskel- und Sehnenplatte, die den Bauchraum vom Brustkorb trennt.
- der sekundäre Gaumen erlaubt das Atmen bei gleichzeitiger Nahrungsaufnahme. „Das geht?“, fragst du dich? Der Mensch hat diese Fähigkeit verloren. Wenn du allerdings ein Neugeborenes beim Trinken beobachtest, wirst du feststellen, dass es diese Fähigkeit noch besitzt.
- zellkernlose Erythrozyten haben mehr Platz für Hämoglobin. Hierbei handelt es sich um den Proteinkomplex, der im roten Blutkörperchen für die Bindung von Sauerstoff zuständig ist. Je mehr Platz für das Hämoglobin ist, desto mehr Sauerstoff kann also transportiert werden.
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Das Video ist gut.Sehr lehrreich👌