Amphibien NK
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Amphibien Für Lehrkräfte Das Wort "Amphibien“ stammt aus dem griechischen "amphibios", meint also ein Lebewesen mit doppelter Existenz (Wasser und Land). Ursprünglich bezog sich die Bezeichnung nur auf die Kröte, später erst erfolgte die Verallgemeinerung. Alle Amphibien sind wechselwarm, haben also dieselbe Temperatur wie ihre Umgebung. Systematik Die Klasse Lurche (Amphibia) gliedert sich in drei Unterklassen, die Unterklasse Froschlurchartige (Anuromorpha), die Unterklasse Schwanzlurchartige (Urodelomorpha i.e.S.) und die Unterklasse Blindwühlenartige (Caeciliomorpha). Die im Zoo Neunkirchen gezeigten Arten werden folgendermaßen eingeordnet: Axolotl: Klasse Lurche (Amphibia) Unterklasse Schwanzlurchartige (Urodelomorpha i.e.S.) Ordnung Schwanzlurche (Caudata oder Urodela) Unterordnung Salamanderverwandte (Salamandroidea) Familie Querzahnmolche (Ambystomatidae) Unterfamilie Breitkopf-Querzahnmolche (Ambystomatinae) Gattung Echte Querzahnmolche (Ambystoma) Art Axolotl (Ambystoma mexicanum) Europ. Laubfrosch Klasse Lurche (Amphibia) Unterklasse Froschlurchartige (Anuromorpha) Ordnung Forschlurche (Anura oder Salientia) Unterordnung Kröten, Laubfrösche und Verwandte (Procoela) Familie Laubfrösche (Hylidae) Gattung Hyla Art Laubfrosch (Hyla arborea) Baumhöhlen-Krötenlaubfrosch Klasse Lurche (Amphibia) Unterklasse Froschlurchartige (Anuromorpha) Ordnung Forschlurche (Anura oder Salientia) Unterordnung Kröten, Laubfrösche und Verwandte (Procoela) Familie Laubfrösche (Hylidae) Gattung Giftlaubfrösche (Trachycephalus) Art Baumhöhlen-Krötenlaubfrosch (Trachycephalus resinifictrix) Pfeilgiftfrösche oder Baumsteigerfrösche Klasse Lurche (Amphibia) Unterklasse Froschlurchartige (Anuromorpha) Ordnung Forschlurche (Anura oder Salientia) Unterordnung Echte Frösche und Verwandte (Diplasiocoela) Familie Echte Frösche (Ranidae) -1- Unterfamilie Baumsteigerfrösche (Dendrobatinae) Gattung Dendrobates Art Schwarzgrüner Pfeilgiftfrosch (Dendrobates auratus) Art Schwarzgelber Pfeilgiftfrosch (Dendrobates leucomelus) Gattung Phyllobates Art Gestreifter Baumsteiger (Phyllobates vittatus) Vietnamesischer Moosfrosch Klasse Lurche (Amphibia) Unterklasse Froschlurchartige (Anuromorpha) Ordnung Forschlurche (Anura oder Salientia) Unterordnung Kröten, Laubfrösche und Verwandte (Procoela) Familie Afro-Asiatische Laubfrösche bzw. Ruderfrösche (Rhacophoridae) Gattung Moosfrosch (Theloderma) Art Vietnamesischer Moosfrosch (Theloderma corticale) Schwimmwühle (Typhlonectes compressicauda) Klasse Lurche (Amphibia) Unterklasse Blindwühlenartige (Caeciliomorpha) Ordnung Blindwühlen oder Schleichenlurche (Gymnophiona) Familie Schwimmwühlenverwandte (Typhlonectidae) Gattung Schwimmwühlen (Typhlonectus) Art Schwimmwühle (Typhlonectus compressicauda) Amphibien (Lurche) allgemein Amphibien bilden eine Klasse der Wirbeltiere. Mit der Entwicklung der Amphibien im Devon (vor gut 350 Millionen Jahren) vollzog sich der erste Wechsel vom Wasser- zum Landleben. Heutige Lurche zeigen eine Mittelstellung zwischen im Wasser lebenden Fischen und an Land lebenden Reptilien. Es sind meist kleine, wechselwarme Tiere, ihr Kennzeichen ist die nackte, mit Schleim- und Giftdrüsen durchzogene Haut. Deshalb verbringen die meisten Formen ihr Leben in Wassernähe oder in feuchten Gebieten. Daneben enthält die Haut noch Farbstoffzellen, die die Körperfarben und sogar Farbwechsel ermöglichen. Sie haben meist zwei Gliedmaßenpaare, die allerdings mehr oder weniger zurückgebildet sein können. Meist findet man an den Händen vier, an den Füßen fünf Zehen. Die Atmung erfolgt bei erwachsenen Tieren über Lungen, wobei im Wasser lebende Arten zeitlebens die Kiemenatmung beibehalten. Viele nehmen zusätzlich Sauerstoff über die Haut und die Mundschleimhaut auf. Als Erwachsene nehmen alle lebende Beute als Nahrung auf. Dabei registriert das Auge nur bewegte Objekte. Die Fortpflanzung erfolgt über Eier, die als Laich meist im Wasser abgelegt werden. Daran schließt sich meist ein Larvenstadium im Wasser mit Kiemenatmung an. Beim Übergang zum Landleben sind zahlreiche komplizierte Umbauten bei Kreislauf, Atmungssystem und Verdauung notwendig. Es gibt allerdings auch lebendgebärende (ovovivipare) Arten, bei denen die Eier im Körper der Weibchen verbleiben und sich die Embryonen durch Nahrungsreserven des Dottersackes ernähren. Beispiele hierfür sind der Feuersalamander, der seine Jungtiere als Larven absetzt und der Alpensalamander, bei dem die Jungtiere die Metamorphose (Umwandlung) zum Volltier im Körper der Mutter durchlaufen. -2- Unterklasse Schwanzlurchartige (Urodelomorpha i.e.S.) Ordnung Schwanzlurche (Caudata oder Urodela) Schwanzlurche ähneln meist Reptilien, der Kopf ist vom Rumpf abgesetzt. Für den Namen der Gruppe ist die Tatsache verantwortlich, dass die Tiere den Schwanz auch als Erwachsene beibehalten. In die Unterordnung Salamanderverwandte (Salamandroidea) gehört auch die Familie Echte Salamander und Molche (Salamandridae), zu der auch unsere einheimischen Salamander und Molche gehören. Der Axolotl (Ambystoma mexicanum) gehört zur Gattung Echte Querzahnmolche (Ambystoma). Der Name der Gattung leitet sich von der Anordnung der Zähne im Mundhöhlendach ab. Axolotl kommen in der Natur nur an einer Stelle, im Xochimilcosee südöstlich von Mexiko-Stadt vor. Sein Name stammt aus dem Aztekischen und bedeutet "Wassermonstrum". Interessantes Merkmal ist die Neotenie, also das Verharren als erwachsene Tiere im jugendlichen Larvenstadium. Sie pflanzen sich also im Larvenstadium fort. Im Gegensatz zu den Olmen, die ausschließlich auf dieser Stufe verharren, können Axolotl - allerdings nur in Menschenobhut - durch Schilddrüsenhormone in Volltiere umgewandelt werden. Unterklasse Froschlurchartige (Anuromorpha) Ordnung Forschlurche (Anura oder Salientia) Die Mitglieder dieser Ordnung zeichnen sich durch eine einheitliche Gestalt aus. Froschlurche waren die ersten Wirbeltiere, die durch Lautäußerungen kommunizierten. Die Rufe der Männchen dienen hauptsächlich zum Anlocken der Weibchen, wobei jede Art ihre eigenen Rufe hat. Charakteristisch ist das Umklammern der Weibchen durch die aufsitzenden Männchen. Gelegeform und -größe variieren aber stark je nach Art. So gibt es Ballen wie beim Grasfrosch, weniger kompakte Ballen wie beim Wasserfrosch, bei dem das Weibchen die Masse teilt und einzelne Teile an Pflanzen anhängt oder Gallertschnüre wie bei den Kröten. Diese Formen sind aber nur bei unseren einheimischen Froschlurchen die Regel. Tropische Formen legen die Eier teilweise an Land ab, in Schaummassen, an Blätter über dem Wasser, in Erdhöhlen oder unter Steinen. Der in Mitteleuropa beheimatete Laubfrosch (Hyla arborea) ist für die meisten Menschen der Inbegriff von "Frosch", wie man ihn aus Bildern zum Märchen vom Froschkönig kennt. Grüner Rücken, große Augen, dünne Greifhände, kräftige Sprungbeine - ein klassisches Beispiel für das "Kindchenschema". Nicht alle Laubfrösche sind grün (Tarnfarbe), da die Tiere eine stark ausgeprägte Fähigkeit zum Farbwechsel haben. So kann jeder Frosch auch braun, schwärzlich oder grau aussehen. Sogar blau ist möglich, wenn ein Mangel an dem gelben Farbstoff vorliegt. Laubfrösche bewegen sich an Land mit Hilfe ihrer kräftigen Sprungbeine, die Vorderbeine werden nur zur Landung eingesetzt. Im Wasser führen diese Beine Schwimmbewegungen durch. Der mitteleuropäische Laubfrosch hat ein Verbreitungsgebiet von Westfrankreich bis zum Ural. In Spanien und Nordafrika wird er durch den Mittelmeer-Laubfrosch (Hyla meridionalis) ersetzt. In der Laichzeit, also von April bis Juni, ist er bevorzugt an Weihern zu finden, die Schilf und Rohrkolben als Uferbewuchs haben. An diese Pflanzen geklammert sonnt er sich gern mit geschlossenen Augen. Haftballen an Fingern und Zehen ermöglichen einen zusätzlichen Halt. Der Laubfrosch ist die einzige Baum bewohnende Amphibienart Mitteleuropas. Da er wenig Ansprüche an Größe und Tiefe seiner Laichgewässer stellt, außer, dass sie warm sind, kommt er häufig in der Nähe der Menschen vor. Deshalb ist auch abends oft sein Froschkonzert zu hören. Dazu steigen die Männchen in den Tümpel herab ins flache Wasser und beginnt zu rufen. Dabei kann er seine Schallblase an der Kehle, die als Resonanzverstärker dient, bis zur Größe seines Körpers aufblasen. Er ist somit der lauteste Frosch in unserer Heimat. Sein Ruf wird mit "äpp ... äpp ... äpp" -3- beschrieben, wobei die einzelnen Laute immer schneller aufeinander folgen. Die dadurch angelockten Weibchen erscheinen später am Abend. Die meisten Froschlurche haben eine äußere Befruchtung. Bei der Laichabgabe befestigen die Weibchen kleine Laichklümpchen mit den Hinterbeinen an Pflanzenteilen. Bekannt ist die Metamorphose unserer einheimischen Froschlurche. Die abgelegten Eier haben einen Durchmesser von 1 - 2 mm, wobei sich der Umfang durch Wassereinlagerungen in die Gallertschicht stark vergrößern kann. Nach etwa 5 Tagen schlüpfen die Larven. Zunächst nehmen sie Sauerstoff durch die Haut auf und heften sich mit Schleimdrüsen an Pflanzenteilen fest. Sie leben von Dotterresten im Körperinneren. Die geschlüpften Larven sind nur wenige Millimeter groß. Nach 2-3 Tagen öffnet sich das Maul, die äußeren Kiemen nehmen ihre Arbeit auf. Sie besitzen einen seitlich abgeflachten Schwimmschwanz. 6 Tage nach dem Schlüpfen fangen die Kiemen an zu schrumpfen und verschwinden langsam in einer Hautfalte. Nach 3 Wochen sind aus den äußeren Kiemen innere Kiemen geworden. Allmählich erscheinen die Hinterbeine, die 810 Wochen nach dem Schlüpfen voll ausgebildet sind. Nach 12 Wochen erscheinen die Vorderbeine, der Schwanz verkürzt sich, die Augen treten hervor und das Maul wird breiter. Nach etwa 16 Wochen ist die Metamorphose weitgehend abgeschlossen, die Tiere sind jetzt bereit für das Landleben, Sauerstoff wird ab sofort über die Haut und die Lungen aufgenommen. Im Gegensatz zu den Schwanzlurchen sind die Kaulquappen der Froschlurche Pflanzenfresser. Da erwachsene Tiere tierische Kost zu sich nehmen, müssen auch im Bereich der Verdauungsorgane massive Veränderungen geschehen. So verkürzt sich der lange, in Schlingen gelegte Darm der Kaulquappen extrem auf bis zu 15% bei erwachsenen Tieren. Gesteuert wird die Metamorphose durch Hormone der Hirnanhangdrüse und der Schilddrüse. Der Baumhöhlen-Krötenlaubfrosch (Trachycephalus resinifictrix) gehört ebenfalls in die Familie der Laubfrösche (Hylidae) und dort zur Gattung Giftlaubfrösche. Den Namen hat diese Gattung von den großen Giftdrüsen, die sie in ihrer Nackenhaut haben. Dieses Gift, das zur Abwehr von Fressfeinden dient, kann die Schleimhäute der Augen des Menschen schädigen. Die Frösche sind etwa 8 cm lang und zeigen eine braune Grundfärbung, die durch helle Muster durchzogen ist. Sie haben ebenfalls, wie unser einheimischer Laubfrosch, Haftscheiben an Händen und Füßen, mit denen sie sich an Blättern und Zweigen gut festhalten können. Mit den seitlichen Schallblasen können sehr laute Töne erzeugt werden. Wie der Name bereits andeutet, leben die Tiere ausschließlich auf Bäumen, wo sie sich auch fortpflanzen. Die Laichablage erfolgt in mit Wasser gefüllten Blättern oder Blüten. Ihr Verbreitungsgebiet liegt in der Amazonasregion östlich der Anden. Die Baumsteigerfrösche (Gattung Dendrobates) und die Blattsteigerfrösche (Gattung Phyllobates) gehören ebenfalls zur Familie Echte Frösche (Ranidae). Die meisten Mitglieder dieser Familie leben in Afrika. In diese Familie gehören auch unser Grasfrosch (Rana temporaria) und unser Wasserfrosch (Rana esculenta). Die wenigen, in Amerika beheimateten Gattungen gehören zur Unterfamilie Farbfrösche. Es handelt sich hierbei um schlanke, bunte Tiere. Die auffallenden Farben dienen als Warnsignal für Fressfeinde. Sie werden oft auch als "Pfeilgiftfrösche" bezeichnet, da die Indianer mit den Sekreten der Frösche ihre Pfeilspitzen präparierten. Dazu wurden gefangene Frösche auf einen Stock aufgespießt und über das Feuer gehalten. Durch die Hitze tritt das Sekret aus den Hautdrüsen aus, das in einen Behälter abgestreift wird. Dort durchläuft es einen -4- Fermentierungsprozess, bevor damit die Pfeilspitzen eingestrichen werden. Im Blutkreislauf der Beutetiere bewirkt es Lähmungen der Muskulatur. Interessant ist die Fortpflanzung. Die Eier werden auf großen Blättern abgelegt und meist vom Männchen bewacht. Nach dem Schlüpfen trägt das Männchen die Larven in mit Wasser gefüllte Blütenkelche oder Blattachseln, wo sie die weitere Entwicklung durchlaufen. Der Vietnamesische Moosfrosch gehört zu den Ruderfröschen (Rhacophoridae), die in Afrika und Südostasien verbreitet sind. Die meisten Vertreter sind Baumbewohner, allerdings lebt der Vietnamesische Moosfrosch auch in Felsspalten an Wasserläufen. Allen gemeinsam ist die typische Art der Fortpflanzung, bei der die Eier in eine Schaummasse verpackt an Blättern über Wasserläufen geheftet werden. Nach dem Schlüpfen fallen die Larven in die darunter liegenden Wasserläufe oder werden vom Regen hineingespült. Der Vietnamesische Moosfrosch legt seine Schaumnester an Felsklippen über dem Wasser an. Über die Lebensweise dieser Art ist wenig bekannt, es handelt sich aber um nachtaktive Tiere. Ihr Verbreitungsgebiet erstreckt sich auf ein kleines Gebiet im Norden Vietnams. Die Tarnung der Tiere ist perfekt, sie ähneln auf verblüffende Weise einem Moosbewuchs. Unterklasse Blindwühlenartige (Caeciliomorpha) Ordnung Blindwühlen oder Schleichenlurche (Gymnophiona) Das Aussehen dieser ganzen Unterklasse, zu der auch die Schwimmwühlen gehören, erinnert an Würmer wegen der Ringelung des Körpers. Die meisten Mitglieder dieser Gruppe haben, wie der Name bereits andeutet, eine im Erdreich wühlende Lebensweise und sind relativ kleine Tiere. Die Schwimmwühlen dagegen sind im Vergleich dazu große Tiere, die eine Länge von bis über 50 cm erreichen können. Im Aussehen gleichen sie auf den ersten Blick unseren Aalen. Sie leben vollständig im Wasser der Flüsse und Seen im Norden Südamerikas, hauptsächlich im Amazonasbecken. Ein Schwanz fehlt, der hintere Teil des Körpers ist aber seitlich zusammengedrückt und kann leicht mit einem Schwanz verwechselt werden. Schwimmwühlen sind ovovivipar, die Eier entwickeln sich also im Körper der Weibchen und die Jungtiere werden so lebend geboren. Literatur Grzimeks Tierleben, Band 5, Fische 2, Lurche Kindler Verlag AG Zürich, 1970 Duellman, W.E., Trueb, L.: Biology of amphibians McGraw-Hill, Inc. 1986 Halliday, T., Adler, K.: The Encyclopaedia of Reptiles and Amphibians Equinox Ltd. 1986 -5- Amphibien Für Schülerinnen und Schüler Alle Amphibien leben in der Zoohalle. A. Laubfrosch 1. Beschreibe zuerst das Gehege und berichte dann über ihren Lebensraum in der Natur! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 2. Die Tiere sind nur schwer zu finden. Erkläre! ................................................................................................................................................ 3. Vielleicht kannst Du die rufenden Männchen der Laubfrösche hören. Erkläre, warum sie rufen! ................................................................................................................................................ 4. Schreibe auf, wie sie die lauten Rufe erzeugen! ................................................................................................................................................ 5. Beobachte die Frösche bei der Fortbewegung! Sie bewegen sich sowohl an Land, als auch im Wasser sehr geschickt. Beschreibe beide Fortbewegungsarten, achte dabei auf den Einsatz von Armen und Beinen! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 6. Frösche sind als gute Springer bekannt. Beschreibe, wie ihnen das gelingt! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 7. Sicher hast Du im Biologieunterricht etwas über die Entwicklung der Frösche vom Ei bis zum fertigen Tier (= Metamorphose) erfahren. Schreibe kurz noch einmal die einzelnen Stadien auf! Denke dabei auch an die Fortbewegung und die Atmung! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ -6- B. Axolotl 1. Beschreibe das Gehege und berichte dann über den Lebensraum! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 2. Die Tiere leben ständig unter Wasser. Beschreibe die Fortbewegung! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 3. Schreibe auf, wie sie atmen! Achte dabei auf den Kopf! ................................................................................................................................................ 4. Denke an die Entwicklung (= Metamorphose) beim Laubfrosch! Vergleiche mit dem Axolotl und berichte! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ Dieses Merkmal nennt man Neotenie. C. Pfeilgiftfrösche 1. Die Tiere sind sehr klein, trotzdem sind sie leicht zu entdecken. Erkläre! ................................................................................................................................................ 2. Diese Färbung kann nicht zur Tarnung wie beim Laubfrosch dienen. Erkläre, warum diese kleinen Tiere so bunt sind! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 3. Die Hautausscheidungen der Frösche sind giftig. Erkläre aufgrund des Namens, wie die Indianer Südamerikas diese Tiere "nutzten"! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 4. Neben den beiden Pfeilgiftfröschen gibt es noch eine dritte Form. Notiere den Namen! ................................................................................................................................................ Diese Art ist mit den beiden anderen Arten verwandt. -7- D. Schwimmwühle 1. Beschreibe das Gehege und berichte dann über den Lebensraum! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 2. Vergleiche die Schwimmwühle mit dem Axolotl. Berichte über die Atmung! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 3. Die Tiere haben keine Gliedmaßen und keinen Schwanz. Erkläre, wie sie sich fortbewegen! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ Zwei Amphibienarten wurden noch nicht erwähnt. Schreibe sie auf! ............................................................................................................................................... . Beide Arten sind schwer zu finden. Nenne 2 Gründe dafür! ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ -8- Lösungen A. Laubfrosch 1. Wasser, Pflanzen, Landteil, in der Natur Weiher, Teiche mit Pflanzenbewuchs am Ufer 2. grün wie Pflanzen, Tarnung 3. Anlocken von Weibchen, Kennzeichnung des Reviers 4. Schallblase an der Kehle 5. Schwimmen: nur mit den Hinterbeinen, Schwimmhäute zwischen den Zehen; Klettern mit Armen und Beinen, bewegliche Finger zum Festhalten 6. kräftige Hinterbeine zum Springen 7. Eier werden ins Wasser gelegt, die Eihülle quillt auf, im Inneren entwickeln sich die Larven, die geschlüpften Larven haben keine Gliedmaßen und ernähren sich von Pflanzenteilen, sie bewegen sich mit ihrem Ruderschwanz fort, zuerst äußere Kiemen, dann innere Kiemen, zuerst erscheinen Hinterbeine, dann Vorderbeine, der Schwanz wird rückgebildet, die Tiere gehen an Land, jetzt Atmung über Lungen und Haut B. Axolotl 1. Aquarium, die Tiere leben ständig im Wasser 2. Fortbewegung über seitlich abgeplatteten Ruderschwanz mit Flossensaum, Gliedmaßen nur kurz 3. Atmung über die drei deutlich sichtbaren Kiemenäste an jeder Kopfseite 4. Kiemen bleiben bei erwachsenen Tieren erhalten C. Pfeilgiftfrösche 1. sehr bunt gefärbte Tiere 2. Färbung dient wegen ihrer giftigen Hautausscheidungen als Warnung für Fressfeinde 3. Einstreichen der Pfeile mit dem Gift zum Töten von Tieren bei der Jagd 4. Gestreifter Baumsteiger D. Schwimmwühle 1. Aquarium, Tiere leben ständig im Wasser 2. keine Kiemen zu sehen, Atmung also über Lungen und Haut (Auftauchen zum Atmen) 3. seitlich abgeflachter Hinterkörper, wird wie Ruderschwanz eingesetzt Baumhöhlen-Krötenlaubfrosch und Vietnamesischer Moosfrosch gute Tarnfarben, nachtaktiv, also nur schwer zu entdecken -9-
