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Kompaktlexikon der Biologie: Arthropoda

Arthropoda, Gliederfüßer, mit über einer Mio. Arten und somit drei Vierteln aller Tierarten, sind die A. das artenreichste Taxon überhaupt. Neuere Hochrechnungen gehen sogar davon aus, dass allein die Insekten bis zu 30 Mio. Arten umfassen. A. kommen in allen Lebensräumen vor und umfassen so verschiedene Tiergruppen wie die millimetergroßen Milben, die Hummer mit fast 60 cm Körperlänge oder die staatenbildenden Insekten. Eine ganze Reihe abgeleiteter Merkmale (Autapomorphie) spricht dafür, dass die A. eine monophyletische Gruppe sind, gleichwohl wird die Frage ob die A. eine monophyletische oder polyphyletische Gruppe sind, kontrovers diskutiert.

Wichtigstes der abgeleiteten Merkmale ist die aus Chitin und Proteinen bestehende Cuticula, deren Aminosäurezusammensetzung bei allen Gruppen der A. sehr ähnlich und gleichzeitig verschieden ist von der der Annelida, die als Schwestergruppe der A. angesehen werden. Die einmal abgeschiedene Cuticula kann nicht vergrößert werden, daher müssen sich A. so lange sie im Wachstum sind, regelmäßig häuten (Häutung). Diese Häutung steht unter hormoneller Kontrolle (Ecdyson); die Hormone werden in ektodermalen Drüsen (Prothorakaldrüsen bei Insekten; Y-Organ bei Krebstieren) gebildet und sezerniert. Allen A. fehlen äußere Bewegungscilien, wahrscheinlich wegen der festen Cuticula. Der Körper zeigt bei den A. eine deutliche Gliederung in Kopf (Caput) , Brustabschnitt (Thorax) und Hinterleib (Abdomen oder Pygidium), wobei Kopf und Thorax oft zum Cephalothorax oder zum Prosoma verschmolzen sind. Mit der Kopfbildung (Cephalisation) ist die Bildung eines zusammengesetzten Komplexgehirns (Syncerebrum) verbunden. Im Gehirn befinden sich Assoziationszentren (u.a. Corpora pedunculata; Zentralkörper). Ebenfalls ein Merkmal aller A. ist das aus der Vereinigung von primärer und sekundärer Leibeshöhle entstandene Mixocoel (Coelom). Mit diesem funktionell gekoppelt ist das offene Blutgefäßsystem. Infolge der Auflösung des Coeloms vereinigen sich Blut und Coelomflüssigkeit zur Hämolymphe, die im Gefäßsystem und in Lakunen in der Leibeshöhle zirkuliert. Bei einigen Taxa ist Hämocyanin der Sauerstoff bindende Blutfarbstoff. Ein weiteres gemeinsames Merkmal ist die horizontale Unterteilung des Mixocoels durch zwei bis drei Diaphragmen ( vgl. Abb. ); die entstehenden Räume werden als Perikardialsinus (Herzregion), Perivisceralsinus (umgibt innere Organe) und bei Insekten als Perineuralsinus (dort verläuft das Bauchmark) bezeichnet. Bei allen A. außer den Onychophora sind die Nephridien mit einem kleinen Coelomsack (Sacculus) verbunden. Anpassungen an das Landleben sind u.a. die Malpighi-Schläuche als Exkretionsorgane und spezielle Luftatmungsorgane wie Fächerlungen und Tracheen. Im Unterschied zu den Annelida fehlt bei den A. ungeschlechtliche Vermehrung völlig. Bei der Embryonalentwicklung ist allen A. die superfizielle Furchung gemeinsam.

Dank der sehr widerstandsfähigen Cuticula stellen die A. zahlreiche Fossilien, die ältesten stammen aus dem Kambrium. Zu den A. gehören die Onychophora und die Euarthropoda mit den Chelicerata und den Mandibulata, die sich wiederum in die Crustacea und die Antennata oder Tracheata mit Insecta, Chilopoda, Symphyla, Pauropoda und Diplopoda aufteilen.



Arthropoda: Schematischer Querschnitt durch das Abdomen eines A. (Insekt) mit den horizontalen Diaphragmen, die das Mixcoel unterteilen

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Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
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Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
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Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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