Giftmechanismen bei Wirbeltieren

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

4 1. Einleitung Aquatische & terrestrische Tiere Passiv giftige Tiere:
Besitzen keinen speziellen Giftapparat  können aber Gifte in ihrem Körper speichern und somit Schutz vor Fressfeinden erlangen Toxisch durch: 1) Produktion durch Organismen im Körper 2) Aufnahme über Nahrungskette oder Umwelt 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

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 2.1.1. Ciguatera - toxische Fische
Lateinische Namen: Namen: Acanthuridae Doktorfische; Surgeonfishes Carangidae Stachelmakrelen; Kingfishes Labridae Lippfische; Wrasses Lutjanidae Schnapper, Snappers Scaridae Papageifische; Parrotfishes Scombridae Thunfische, Makrelen, Bonitos; Tunas, Mackerels, Bonitos Serranidae Zackenbarsche; Rockcods, Seabasses, Groupers Sphyraenidae Barrakudas; Barracudas Sphyraena-Art; Barrakuda Naso annulatus; Langnasen-Doktorfisch: Sphyraena-Art; Barrakuda: Ciguatoxin (CTx-1) Naso annulatus; Langnasen-Doktorfisch

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

8 2. 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 Stegasoma fasciatum; Zebrahai
Knorpelfische Stachelrochen Haie Chimären Potamotrygon motoro : Stegasoma fasciatum; Zebrahai: Potamotrygon motoro Stegasoma fasciatum; Zebrahai

10 2.2.1. Stachelrochen Namen: Vorkommen: Giftapparat:
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 2.2.1. Haie 2.2.1. Chimären Namen: Seedrachen, Seekatzen, Seeratten
Arten: Name: Vorkommen: Heterodontus Arten Doggenhaie Warmer bis tropischer Indopazifik Squalus Arten Stachelhaie, Dornhaie In tropischen bis kalten Meeren stark verbreitet Chimären Namen: Seedrachen, Seekatzen, Seeratten Vorkommen: kalte bis warme Meere

12 2.2.2. Kochenfische Weberfische, Drachenfische, Petermännchen
Trachinus draco; Gewoehnliches Petermaennchen : Trachinus draco; Gewoehnliches Petermaennchen

13 2.2.2. Petermännchen Namen und Vorkommen:
Lateinischer Name Deutscher Name Vorkommen Trachinus aranaeus Mittelmeer-Petermännchen Mittelmeer Trachinus draco Gewöhnliches Petermännchen, Großer Weberfisch; Greater Weeverfish, Dragonfish Atlantik von Marokko bis Norwegen, Nordsee, Mittelmeer, Schwarzes Meer Trachinus radiatus Strahlen-Petermännchen Mittelmeer, afrikanische Atlantikküste von Marokko bis Senegal Trachinus vipera Kleines Petermännchen, Vieperqueise; Lesser Weeverfish Östliche Atlantikküste von Schottland bis Westafrika, Mittelmeer Lebensraum/-weise: tagsüber im Sand/Schlamm, vorw. nachtaktiv 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 2.2.3. Skorpionsfische Drachenköpfe, Skorpionsfische
Rotfeuerfisch, Feuerfisch, Zebrafisch Steinfisch, Teufelsfisch Scorpaena porcus : Pterois antennata : Synanceja verrucosa, Steinfisch: Synanceja verrucosa, Steinfisch Scorpaena porcus Pterois antennata

15 2.2.3. 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 2.2.3. 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 2.2.3. Steinfisch, Teufelsfisch
Vorkommen: im Indopazifik weit verbreitet Lebensraum/-weise: meist Flachwasserzonen von Korallenriffen teilw. in Schlamm/Sand eingegraben Grundfisch (schwimmt nur selten) Besonderheit: besitzt von allen Fischen den am besten entwickelten Giftapparat 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)

18 2.2.4. Andere Fische Frosch- oder Krötenfisch Kaninchenfische
Schleimfische Fische mit giftigen Hautsekreten Froschfisch Froschfisch

19 3. Lurche, Amphibien Ordnungen: Anura (Schwanzlose / Froschlurche)
Klasse: Amphibia Ordnungen: Anura (Schwanzlose / Froschlurche) Urodela (Schwanzlurche) 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

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

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

22 3.2. Urodela Salamandra atra Salamandra salamandra

23 3.3. Amphibiengifte Samandarin Batrachotoxin Bufotoxin Bufotenin

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

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 Elapidae (Giftnattern): Viperidae (Vipern):
- Weltweite Verbreitung - Bewohnung fast aller Lebensräume - Ca 400 giftige Spezies in 4 Familien unterteilt: Elapidae (Giftnattern):  Krait, Kobras, Mamba Viperidae (Vipern):  Kreuzotter, Sandotter, Gabunviper, Puffotter Crotalidae (Grubenottern):  Klapperschlangen Hydrophidae (Seeschlangen):  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: Polypeptide ohne enzymatische Eigenschaften: Neurotoxine: greifen PNS an (wirken prä- o. postsynaptisch auf Erregungsübertragung) Kardiotoxine/Zytotoxine (lytische Eigenschaften, z.B. Hämolyse Inhibitoren anderer Enzyme Enzyme (z.B. Hydrolasen, Aminosäureoxidasen): Greifen in Blutgerinnung ein Zerstören Gewebe

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

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

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

32 Laticauda laticaudata
4.2. Hydrophidae Hydrophis melanocephalus Hydrophis melanocephalus Laticauda laticaudata Laticauda laticaudata