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Giftmechanismen bei Wirbeltieren. Gliederung: 1.Einleitung 2. Fische 2.1. Passiv giftige Fische 2.1.1. Ciguatera - toxische Fische 2.1.2. Tetrodotoxische.

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1 Giftmechanismen bei Wirbeltieren

2 Gliederung: 1.Einleitung 2. Fische 2.1. Passiv giftige Fische Ciguatera - toxische Fische Tetrodotoxische Fische 2.2. Aktiv giftige Fische Knorpelfische Kochenfische Skorpionsfische andere Fische 3. Amphibien 3.1. Anura 3.2. Urodela 3.3. Amphibiengifte 4. Reptilien 4.1. Krustenechsen 4.2. Schlangen

3 1. Einleitung Toxine besitzen eine ganz bestimmte & ökologisch wichtige Funktion in der Biologie: Beutefang Beutefang Schutz vor Feinden Schutz vor Feinden

4 1. Einleitung Passiv giftige Tiere: Passiv giftige Tiere: Besitzen keinen speziellen Giftapparat Besitzen keinen speziellen Giftapparat können aber Gifte in ihrem Körper speichern und somit Schutz vor Fressfeinden erlangen können aber Gifte in ihrem Körper speichern und somit Schutz vor Fressfeinden erlangen Toxisch durch: Toxisch durch: 1) Produktion durch Organismen im Körper 1) Produktion durch Organismen im Körper 2) Aufnahme über 2) Aufnahme über Nahrungskette oder Nahrungskette oder Umwelt Umwelt Aktiv giftige Tiere: Aktiv giftige Tiere: Produzieren in spez. Geweben Gifte, die sie mit einem Werkzeug applizieren Giftapparate sind in allen Tierklassen zu finden Gift zur Verteidigung gegen Fressfeinde & zum Beuteerwerb eingesetzt Aquatische & terrestrische Tiere Aquatische & terrestrische Tiere

5 2. Fische 2.1. Passiv giftige Fische: -Mehr als 500 Spezies -Vorkommen: vorzugsweise tropische Meere -Unterschiedliche Giftigkeit: -ganzjährig / saisonal -Ganz / nur bestimmte Organe (ichthyosarkotoxisch) Ciguatera - toxische Fische Tetrodotoxische Fische

6 Ciguatera - toxische Fische Naso annulatus; Langnasen- Doktorfisch Sphyraena-Art; Barrakuda Lateinische Namen: Namen: AcanthuridaeDoktorfische; Surgeonfishes CarangidaeStachelmakrelen; Kingfishes LabridaeLippfische; Wrasses LutjanidaeSchnapper, Snappers ScaridaePapageifische; Parrotfishes Scombridae Thunfische, Makrelen, Bonitos; Tunas, Mackerels, Bonitos Serranidae Zackenbarsche; Rockcods, Seabasses, Groupers SphyraenidaeBarrakudas; Barracudas Ciguatoxin (CTx-1)

7 2.1.2 Tetrodotoxische Fische Kugelfisch, Arothron sp. Igelfisch Tetrodotoxin: blockiert an myelinisierten Nerven die Na-Kanäle; so wird die Fortleitung über Na-Kanäle; so wird die Fortleitung über die Nerven gestört die Nerven gestört Lateinische Namen:Namen: Tetraodontidae Kugelfische; Puffers, Globefishes, Balloonfishes Diodontidae Igelfische; Porcupinefishes Canthigasteridae Spitzkopfkugelfische; Sharp-nosed puffers

8 2. Fische 2.2. Aktiv giftige Fische: 2.2. Aktiv giftige Fische: -Ca. 250 Spezies -Voll entwickelter Giftapparat: (in der Regel Verteidigung; in manchen Fällen auch Angriffswaffe) Chondrichthyes ( Knorpelfische): -Dasyatidae (Stachelrochen) -Squalidae (Haie) -Chimaeridae (Chimären) ( Osteichthyes (Knochenfische): -Trachinidae (Weberfische, Drachenfische, Petermännchen) Scorpaenidae (Skorpionsfische): -Scorpaena (Drachenköpfe, Skorpionsfische) -Pterois, Dendrochirus (Rotfeuerfisch, Feuerfisch, Zebrafisch) -Synanceja (Steinfisch, Teufelsfisch) Andere Fische

9 Knorpelfische - -Stachelrochen - -Haie - -Chimären Potamotrygon motoro Stegasoma fasciatum; Zebrahai

10 Stachelrochen Stachelrochen Namen: Dasyatidae (Gattungen Dasyatis, Taenuria, Urogymnus) Stechrochen, Stachelrochen; Stingrays, Whiprays Gymnuridae (Gattung Gymnurus)Schmetterlingsrochen; Butterfly rays Myliobatidae (Gattungen Aetobatus, Aetomylaeus, Myliobatis, Pteromylaeus) Adlerrochen; Eagle rays, Bat rays Potamotrygonidae (Gattung Potamotrygon) Süßwasserrochen; Freshwater stingrays, River rays Rhinopteridae (Gattung Rhinoptera)Cownosed rays Urolophidae (Gattung Urolophus)Round stingrays Vorkommen: Warme bis tropische Meere. Giftapparat: - Flach zugespitzter Stachel aus Vasodentin, Widerhaken, 2 Längsrinnen mit Drüsengewebe - Applikation d. Gifts durch Abreißen d. Drüsengewebes

11 Haie Arten:Name:Vorkommen: Heterodontus ArtenDoggenhaie Warmer bis tropischer Indopazifik Squalus ArtenStachelhaie, Dornhaie In tropischen bis kalten Meeren stark verbreitet Chimären Namen: Seedrachen, Seekatzen, Seeratten Vorkommen: kalte bis warme Meere

12 Kochenfische Weberfische, Drachenfische, Petermännchen Trachinus draco; Gewoehnliches Petermaennchen

13 Petermännchen Lebensraum/-weise: tagsüber im Sand/Schlamm, vorw. nachtaktiv Lateinischer Name Deutscher NameVorkommen Trachinus aranaeusMittelmeer-PetermännchenMittelmeer Trachinus draco Gewöhnliches Petermännchen, Großer Weberfisch; Greater Weeverfish, Dragonfish Atlantik von Marokko bis Norwegen, Nordsee, Mittelmeer, Schwarzes Meer Trachinus radiatusStrahlen-Petermännchen Mittelmeer, afrikanische Atlantikküste von Marokko bis Senegal Trachinus vipera Kleines Petermännchen, Vieperqueise; Lesser Weeverfish Östliche Atlantikküste von Schottland bis Westafrika, Mittelmeer Namen und Vorkommen: Giftapparat: Knochenstrahlen (18-24mm) auf d. 1. Rückenflosse - Stacheln spitz, beweglich - entlang Kammlinie beidseitig Drüsengewebe ( Giftdrüse) - Dorn auf Kiemendeckel, wird bei Gefahr ausgeklappt - Eindringen in Haut Ausquetschen d. Drüsengewebes - Verteidigung & Angriff

14 Skorpionsfische Drachenköpfe, Skorpionsfische Rotfeuerfisch, Feuerfisch, Zebrafisch Steinfisch, Teufelsfisch Scorpaena porcusPterois antennata Synanceja verrucosa, Steinfisch

15 Drachenköpfe, Skorpionsfische - Eine klare Familienabgrenzung ist bei den Skorpionsfischen nicht gegeben - giftige Spezies aus den Gattungen: Apistus, Apistops, Centropogon, Coridacrylus, Gymnapistes, Helicolenus, Hypodytes, Inimicus, Minous, Notesthes, Scorpaena, Scorpaenopsis, Sebastes und Sebasticus Lebensraum/-weise: Grundfische, meist gut getarnt zw. Seegras, in Höhlen, auf Fels oder Schlammgrund, oft teilw. eingegraben; Schwimmblase zurückgebildet (kurze Strecken schw.) Verbreitung: in allen Weltmeeren Giftapparat: - 12 Strahlen d. Rücken-, 3 d. Anal- & 2 d. Bauchflosse: spitze Stacheln - tragen in oberer Hälfte entlang 2 Rinnen Giftdrüsen - von dicker Epidermis überzogen - Stacheln an Kiemendeckel keine Giftdrüsen - Eindringen in Haut: Druck auf Giftdrüsen, Haut reißt, Gift in Wunde

16 Rotfeuerfisch, Feuerfisch, Zebrafisch Arten: Brachirus, Brachypterois, Dendrochirus, Ebosia, Parapterois, Pterois Vorkommen: Tropische bis temperierte Zonen des Indischen Ozeans und des westlichen Pazifiks, Rotes Meer Lebensraum/-weise: meist ruhig im Wasser schwimmend, Brust-&Rückenflosse fächerartig ausgebreitet Höhlen, dämmerungsaktiv Giftapparat: - 13 Strahlen d. Rücken-, 3 d. Anal- & 2 d. Bauchflosse: spitze Stacheln - 2Längsfurchen obere 2/3 Giftdrüsengewebe - von dünner Epidermis überzogen - Stacheln an Brustflossen kein Drüsengewebe - stellt bei Angriff Rückenfl. auf, Gegner wird rückwärts gerammt Gift: Acetylcholin Protein mit neurotoxischer Wirkung

17 Steinfisch, Teufelsfisch Vorkommen: im Indopazifik weit verbreitet Lebensraum/-weise: meist Flachwasserzonen von Korallenriffen teilw. in Schlamm/Sand eingegraben Grundfisch (schwimmt nur selten) Giftapparat: - 13 Strahlen d. Rücken-, 3 d. Anal- & 2 d. Bauchflosse: spitze, kurze, kräftige Stacheln - 2Längsrinnen, untere Hälfte mit Drüsenpaket ausgelegt - feiner Ausführungsgang leitet Drüsensekret zur Spitze - von dicker Epidermis überzogen - Eindringen: Haut zurückgeschoben, Drüsen d. Druck entleert, Gift d. Ausführungsgänge 0,6 – 1cm tief in Wunde Gift: jede Drüse produziert ca. 0,003ml Sekret Proteingemisch (Herz-Kreislauf-Funktionsbeeinträchtigungen) Besonderheit: besitzt von allen Fischen den am besten entwickelten Giftapparat

18 Andere Fische Frosch- oder Krötenfisch Frosch- oder Krötenfisch Kaninchenfische Kaninchenfische Schleimfische Schleimfische Fische mit giftigen Hautsekreten Fische mit giftigen Hautsekreten Froschfisch

19 3. Lurche, Amphibien Ordnungen: Ordnungen: Anura (Schwanzlose / Froschlurche) Anura (Schwanzlose / Froschlurche) Urodela (Schwanzlurche) Urodela (Schwanzlurche) Gymnophionen (Apoda, Blindwühlen) Gymnophionen (Apoda, Blindwühlen) -Morphologisch starke Unterscheidungen d. Familien -Toxine: nur als Schutz und Abwehrsubstanzen gegen Feinde -Produktion: -Hautdrüsen über ganzen Körper verteilt -Geringe Menge, jedoch kontinuierliche Produktion -Schutz vor Feinden & Mikroorganismen -Chemie: versch. Substanzen: -Einfache biogene Amine, Peptide, Steroide, Alkaloide -Herzgifte, Muskelgifte, Lokalanaesthetika, blutdrucksenkende & gefäßverengende Substanzen, Halluzinogene Klasse: Amphibia

20 3.1. Anura Bufonidae (echte Kröten) Bufonidae (echte Kröten) Leptodactylinae (Pfeiffrösche) Leptodactylinae (Pfeiffrösche) Deudrobatidae (Farbfrösche) Deudrobatidae (Farbfrösche) Atelopodidae (Stummelfuß-Frösche) Atelopodidae (Stummelfuß-Frösche) Hylidae (Laubfrösche) Hylidae (Laubfrösche) Phyllomedusa (Greiffrösche) Phyllomedusa (Greiffrösche) Ranidae (echte Frösche) Ranidae (echte Frösche) Discoglossidae (Scheibenzüngler) Discoglossidae (Scheibenzüngler) Pipidae (zungenlose Frösche) Pipidae (zungenlose Frösche)

21 3.1. Anura Phyllobates terribilis; Schrecklicher Giftfrosch Bufo mauritanicus Litoria infrafrenata - Riesenlaubfrosch

22 3.2. Urodela Salamandra atra Salamandra salamandra

23 3.3. Amphibiengifte Samandarin Bufotenin Bufotoxin Batrachotoxin

24 4. Reptilia (Kriechtiere) 4.1. Heloderma (Krustenechsen) 4.2. Serpentes (Schlangen) Heloderma horridum Aspidelaps scutatus scutatus; Schildschlange

25 4.1. Krustenechsen Vorkommen: im Süden Nordamerikas Lebensraum/-weise: Wüste bodenlebend in Steinspalten und Höhlen langsame, seltende Bewegungen blitzschnelle Reaktionen & Zubeißen Giftapparat: - Giftdrüsen entlang beider Unterkieferäste - Ausführungsgänge münden an Basis d. Zähne - Zähne an Vorderseite eine Rinne - Biss: d. Muskeldruck Gift aus Drüsen d. Kapillarwirkung entlang d. Rinne in Wunde Gift: Proteingemisch: Enzyme zum besseren Vordringen ins Gewebe, Blutverdünnug

26 4.2. Schlangen - Weltweite Verbreitung - Bewohnung fast aller Lebensräume - Ca 400 giftige Spezies in 4 Familien unterteilt: 1.Elapidae (Giftnattern): Krait, Kobras, Mamba Krait, Kobras, Mamba 2.Viperidae (Vipern): Kreuzotter, Sandotter, Gabunviper, Puffotter Kreuzotter, Sandotter, Gabunviper, Puffotter 3.Crotalidae (Grubenottern): Klapperschlangen Klapperschlangen 4.Hydrophidae (Seeschlangen): Tigerotter Taipan Tigerotter Taipan

27 4.2. Schlangen Giftapparat: -Schlangen verzehren Beute unzerkleinert Tier muss vorher getötet werden -Zähne nur Haltevorrichtung (keine Zerkleinerung) -Besitzt beidseitig im Oberkiefer Drüsen -Gift wird mit Hilfe spezieller Zähne injiziert: A: aglyphe Bezahnung (ungefurchte Zähne) B: opisthoglyphe Bezahnung (hinterständige Furchenzähne) C: proteroglyphe Bezahnung (vorderständige Furchenzähne) D: solenoglyphe Bezahnung (vorderständige Röhrenzähne)

28 4.2. Schlangen Gift: -Komplexes Gemisch aus Proteinen & Polypeptiden (Zusammensetzung stark artspezifisch) -Funktion: Beuteerwerb, Verdauung, Verteidigung -2 Gruppen von Schlangengiften: 1.Polypeptide ohne enzymatische Eigenschaften: -Neurotoxine: greifen PNS an (wirken prä- o. postsynaptisch auf Erregungsübertragung) -Kardiotoxine/Zytotoxine (lytische Eigenschaften, z.B. Hämolyse -Inhibitoren anderer Enzyme 2.Enzyme (z.B. Hydrolasen, Aminosäureoxidasen): -Greifen in Blutgerinnung ein -Zerstören Gewebe

29 4.2. Elapidae Naja melanoleuca, Schwarz-weisse Kobra Naja mossambica; Mozambique-Speikobra Dendroaspis angusticeps, Gewoehnliche Mamba Bungarus fasciatus; Gelber Bungar

30 4.2. Viperidae Vipera berus berus, Kreuzotter Vipera ammodytes ammodytes, Europaeische Hornotter Bitis gabonica, Gabunviper Bitis arietans, Puffotter

31 4.2. Crotalidae Crotalus mitchelli pyrrhus; Gefleckte Klapperschlange Crotalus vegrandis; Uracoan-Klapperschlange

32 4.2. Hydrophidae Hydrophis melanocephalus Laticauda laticaudata


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