Nautilus
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Nautilus – Ein Bauplan hat sich bewährt © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 1 Inhaltsverzeichnis • • • • • • • • • • kurze Übersicht Aufbau Systematik Lebende Fossilien Schwebemechanismus Lebensweise Fortpflanzung Feinde Vergleich zu anderen Kopffüßern Nautilus in der Schule © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 2 Der Nautilus – eine kurze Übersicht • Besonderheit unter den Chephalopoden (Kopffüßern) • Namensgeber für das U-Boot aus den Büchern von Jules Vernes (1869-1875) „Zwanzigtausend Meilen unter dem Meer“ und „Die geheimnisvolle Insel“ • Besondere Fähigkeit: Schweben im Wasser • Kammern des Gehäuse können mit Wasser oder Gas gefüllt werden • Mythos über das Auf- oder Abtauchen: Dauer, ein bis zwei Tage • Fortbewegung durch das Rückstoßprinzip © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 3 Aufbau des Nautilus Abb. 1: Nautilus mit teilweise geöffneter Schale © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 4 Systematik der Nautiloidea Überstamm: Lophotrochozoa Stamm: Mollusca (Weichtiere) Klasse: Cephalopoda (Kopffüßer) Unterklasse: Palcephalopoda (Altkopffüßer) Ordnung: Nautilida Familie: Nautilidae (Perlboote) © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 5 Systematik der Nautiloidea Abb. 2: Die Entwicklung der Cephalopoden (verändert nach Ward 1983) © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 6 Lebende Fossilien – was ist das? • Charles Darwin prägte den Begriff 1859 in „The origin of species“ • Definition nach Darwin: „Lebewesen, die ähnlich Fossilien verschiedene, gegenwärtige weit voneinander abgetrennte Ordnungen verbinden“ • Widerspruch in sich, da Fossilien vor mehr als 10 000 Jahren lebten. © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 7 Lebende Fossilien – was ist das? • Derzeit keine gültige Definition • Drei Kriterien müssen erfüllt sein: 1. Art ist über sehr langen Zeitraum erhalten 2. Letze Gattung einer ehemals großen Anzahl von Taxa 3. Reliktartiges Auftreten © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 8 Lebende Fossilien – rezente Arten • fünf bis sieben rezente Arten in zwei Gattungen bekannt • Arten werden i. d. R. nach Gehäusemerkmalen unterschieden • Allonautilus 1. Allonautilus perforatus 2. Allonautilus scrobiculatus • Nautilus 1. Nautilus belauensis 2. Nautilus macromphalus 3. Nautilus pompilius 4. Nautilus repertus 5. Nautilus stenomphalus © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 9 Lebende Fossilien – rezente Arten Nautilus macromphalus – Neukaledonisches Perlboot • Gehäuse: 16 cm Ø • Verbreitung: Neukaledonien • Offener Umbilicus © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 10 Lebende Fossilien – rezente Arten Nautilus pompilius – Gemeines Perlboot • Gehäuse: 24 cm Ø • Verbreitung: Philippinen • Häufigste Art der Nautiliden © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 11 Lebende Fossilien – rezente Arten Allonautus scrobiculatus – Salomons-Perlboot • Gehäuse 18 cm Ø • Verbreitung: Papua Neuguinea • Großer offener Umbilicus • Eigene Gattung aufgrund des organischen Überzuges (Periostracum) 12 © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) Schwebmechanismus des Nautilus • Kammern im Gehäuseinneren werden mit Wasser oder Gas befüllt • Gewichtszu- oder abnahmen werden reguliert • Sipho transportiert Kammerflüssigkeit • Funktionsweise nicht im Detail erforscht © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 13 Lebensweise des Nautilus • Lebensraum an Steilabhängen von tropischen Riffen • Max. Tiefe bis 600 m • Tagsüber in 300-400 m Tiefe • Nachts Aufstieg zum Fressen • Nahrung: Krebse, Exuvien (Häutungen), Aas (in Gefangenschaft) • Alter: rund 20 Jahre © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 14 Fortpflanzung des Nautilus • Mehrfache Fortpflanzung –> Übergabe der Spermien durch den Spadix • Paarung dauert ca. 24 h • Männchen sind größer und haben mehr Tentakeln • Weibchen legt pro Jahr etwa 10 Eier ab • Jungtiere sind 25-30 mm groß © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 15 Feinde des Nautilus • Große Fische, Haie und der Mensch Zerstörung des Lebensraumes und Überfischung • Kommerzieller Fang und Verkauf von Souvenirs führen zur Ausrottung! • Auf den Philippinen ist der Bestand zwischen 1980 und 2010 um 80% zurückgegangen © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 16 Vergleich Nautiloidea und Coleoidea Nautiloidea Coleoidea Äußeres gekammertes Gehäuse (Kalk und Eiweiß) Keine oder reduzierte innere Schale Ledrige Haube zum Verschließen / „offenes“ Auge (Lochkamera) Komplexes Linsenauge Zwei Paar Kiemen Ein Paar Kiemen Ein zentrales Herz Ein zentrale Herz + zwei neben den Kiemen 60-90 Tentakeln 8 bis 10 Tentakeln Trichter aus verwachsenen Hautlappen Trichter © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 17 Coleoidea im Vergleich Abb. 3: Gladii von Kalmaren (o.l.), Sepia Schulp (u.l.), Posthörnchen (Spirula spirula) (r.) © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 18 Nautilus in der Schule Sek I: In unterschiedlichen Fächern einsetzbar (Chemie, Physik, Biologie) • Thema Schweben über Dichte • Kompetenz: 1. SuS leiten das archimedische Prinzip her 2. SuS erklären das Schwimmen, Schweben, Sinken eines Körpers Sek II: • Inhaltsfeld 6 Evolution – Art und Artbildung • Basiskonzept Struktur und Funktion: Artenvielfalt, Selektion und Separation • Basiskonzept Entwicklung: Fitness und Artbildung © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 19 Quellen und Literatur • Grotjohann, N. (2013). Nautilus – Ein Bauplan hat sich bewährt. In: PdN Biologie in der Schule/Kopffüßer. Heft 8/62. • Abb. 1 aus Grotjohann, N. (2013) • Abb. 2 aus Grotjohann, N. (2013) • Abb. 3 aus Grotjohann, N. (2013) • Foto 1 – Nautilus macromphalus https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Na utilus_macromphalus_2b.jpg • Foto 2 – Nautilus pompilius http://calphotos.berkeley.edu/imgs/512x768/0000_0000/1 210/0135.jpeg • Foto 3 – Allonautus scrobiculatus http://www.dispatchreview.com/wpcontent/uploads/2015/08/Special-Nautilus-Species-MightBe-The-Rarest-Animal-In-The-World.jpg © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016) 20
