Wirbeltiere, wissenschaftlich als Vertebrata bezeichnet, stellen eine große und vielfältige Gruppe innerhalb des Tierreichs dar. Ihr definierendes Merkmal ist das Vorhandensein einer Wirbelsäule, einer knöchernen oder knorpeligen Struktur, die den Körper stützt. Diese Tiergruppe hat sich seit ihrer Entstehung vor etwa 500 Millionen Jahren im Wasser entwickelt und eine Vielfalt an Formen und Größen hervorgebracht. Sie besiedeln nahezu jeden Lebensraum auf der Erde, von den tiefsten Ozeanen bis zu den höchsten Bergen.
Wichtige anatomische Merkmale
Das charakteristischste Merkmal der Wirbeltiere ist die Wirbelsäule, die aus einzelnen Wirbeln besteht. Diese segmentierte Säule bietet dem Körper strukturellen Halt und ermöglicht gleichzeitig Flexibilität. Eine ihrer Hauptfunktionen ist der Schutz des Rückenmarks, einem zentralen Bestandteil des Nervensystems. Die Wirbelsäule ist Teil eines größeren inneren Skelettsystems, des Endoskeletts, das aus Knochen oder Knorpel besteht und dem Körper eine feste Struktur verleiht.
Alle Wirbeltiere besitzen einen Schädel, eine knöcherne oder knorpelige Kapsel, die das Gehirn und wichtige Sinnesorgane schützt. Das innere Skelett ermöglichte im Laufe der Evolution ein erhebliches Größenwachstum und die Entwicklung einer leistungsfähigen Muskulatur. Im Gegensatz dazu besitzen wirbellose Tiere wie Insekten oder Schnecken ein Außenskelett oder gar kein Skelett.
Die Hauptklassen der Wirbeltiere
Die Fische sind die artenreichste Klasse und leben ausschließlich im Wasser. Sie atmen durch Kiemen und ihr Körper ist oft mit Schuppen bedeckt und von einer Schleimschicht umgeben, was den Widerstand im Wasser verringert. Man unterscheidet zwischen Knorpelfischen wie Haien und Knochenfischen wie dem Karpfen.
Amphibien, auch Lurche genannt, führen ein Doppelleben an Land und im Wasser. Vertreter wie Frösche und Salamander beginnen ihr Leben typischerweise als aquatische Larven mit Kiemenatmung und entwickeln sich später zu landlebenden Erwachsenen mit Lungenatmung. Ihre Haut ist feucht und drüsenreich, was ihnen bei der Hautatmung hilft, aber auch einen feuchten Lebensraum erfordert.
Reptilien, oder Kriechtiere, waren die ersten Wirbeltiere, die sich vollständig an das Landleben angepasst haben. Zu ihnen gehören Schlangen, Eidechsen, Krokodile und Schildkröten. Ihre trockene Haut ist mit Hornschuppen bedeckt, was sie vor Austrocknung schützt. Die meisten Reptilien sind wechselwarm, was bedeutet, dass ihre Körpertemperatur von der Umgebungstemperatur abhängt.
Vögel sind durch ihr Federkleid einzigartig, das für das Fliegen, die Isolierung und die Balz von Bedeutung ist. Sie sind gleichwarm, erzeugen also ihre eigene Körperwärme. Ihr Skelett ist leicht und dennoch stabil, eine Anpassung an das Fliegen. Die Vordergliedmaßen sind zu Flügeln umgebildet, und sie atmen mit leistungsfähigen Lungen.
Säugetiere, zu denen auch der Mensch gehört, zeichnen sich durch das Vorhandensein von Haaren oder Fell und Milchdrüsen aus, mit denen die Weibchen ihre Jungen säugen. Sie sind wie die Vögel gleichwarm und verfügen über ein hoch entwickeltes Nervensystem und Gehirn. Säugetiere haben eine enorme Vielfalt an Formen entwickelt und besiedeln Lebensräume auf dem Land, im Wasser und in der Luft.
Fortpflanzungs- und Entwicklungsstrategien
Die Fortpflanzungsstrategien der Wirbeltiere sind vielfältig und an ihre jeweiligen Lebensräume angepasst. Eine weit verbreitete Methode ist die Oviparie, das Legen von Eiern. Fische und Amphibien legen in der Regel weiche, schalenlose Eier ins Wasser, aus denen Larven schlüpfen. Reptilien und Vögel hingegen legen an Land amniotische Eier mit einer festen Schale, die den Embryo vor Austrocknung schützt und ihm ermöglicht, sich vollständig zu entwickeln.
Im Gegensatz dazu steht die Viviparie, die Lebendgeburt, die vor allem bei Säugetieren vorkommt. Hier entwickelt sich der Embryo im Körper der Mutter und wird von ihr über eine Plazenta ernährt. Diese Methode bietet einen hohen Schutz für den Nachwuchs. Einige Haie und Reptilien haben ebenfalls Formen der Lebendgeburt entwickelt, die sich unabhängig von den Säugetieren herausgebildet haben.
Die Metamorphose beschreibt die tiefgreifende Umwandlung von einer aquatischen Larve, wie der Kaulquappe eines Frosches, zu einem landlebenden erwachsenen Tier. Während der Metamorphose werden Organe wie Kiemen zurückgebildet und durch Lungen ersetzt, Gliedmaßen wachsen und die gesamte Lebensweise ändert sich.