Biologie

Wirbeltiere erkennen und fünf Klassen vergleichen

Wirbeltiere erkennen und fünf Klassen vergleichen
Wirbeltiere erkennen und fünf Klassen vergleichen
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Wirbeltiere besitzen einen gemeinsamen inneren Bauplan mit Wirbelsäule, Gehirn und Rückenmark. Zu ihnen gehören fünf große Klassen: Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere. Für die Einordnung eines Tieres reicht sein Lebensraum nicht aus. Du vergleichst mehrere Merkmale wie Körperbedeckung, Atmung, Fortpflanzung und Körpertemperatur.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Woran erkennst du ein Wirbeltier?

Das wichtigste gemeinsame Merkmal ist die Wirbelsäule. Sie besteht aus einzelnen Wirbeln, gehört zum inneren Stützskelett und schützt das Rückenmark.

Definition

Wirbeltier

Ein Wirbeltier ist ein Tier mit einem inneren Stützskelett und einer Wirbelsäule. Zu seinem Zentralnervensystem gehören Gehirn und Rückenmark.

Wirbeltiere besitzen außerdem einen geschlossenen Blutkreislauf, der vom Herzen angetrieben wird. Sie atmen je nach Klasse durch Kiemen oder Lungen. Typischerweise besteht der Körper aus Kopf und Rumpf, häufig auch aus einem Schwanz und zwei Paar Gliedmaßen. Flossen, Beine, Flügel und Arme sind unterschiedliche Formen solcher Gliedmaßen.

Ein Regenwurm ist dagegen kein Wirbeltier: Ihm fehlen Wirbelsäule und inneres Skelett. Die Unterscheidung hängt also nicht von Größe, Lebensraum oder Fortbewegung ab.

Merke

Rückgrat statt Lebensraum: Ob ein Tier im Wasser, an Land oder in der Luft lebt, entscheidet nicht darüber, ob es ein Wirbeltier ist.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWelches Merkmal verbindet die fünf Wirbeltierklassen?
Lösung: eine Wirbelsäule als Teil des inneren Skeletts — Die Wirbelsäule ist das namensgebende gemeinsame Merkmal. Der Lebensraum und die Form der Gliedmaßen können sehr unterschiedlich sein.
Wie unterscheiden sich die fünf Klassen?

Ein einzelnes Merkmal kann täuschen. Vergleiche deshalb immer ein Merkmalsbündel.

KlasseKörperbedeckungAtmungFortpflanzung und EntwicklungKörpertemperatur
Fischemeist Schuppen und schützende SchleimschichtKiemenmeist Eier und äußere Befruchtung im Wasserwechselwarm
Amphibiendünne, feuchte, durchlässige HautLarven meist mit Kiemen; erwachsene Tiere mit Lungen und HautatmungEier und Entwicklung im Wasser; Metamorphosewechselwarm
Reptilientrockene HornschuppenLungenmeist innere Befruchtung und geschützte Eier an Landwechselwarm
VögelFedernLungen mit Luftsäckeninnere Befruchtung; Eier mit Kalkschalegleichwarm
SäugetiereHaare oder Fell, teils stark reduziertLungenmeist lebende Junge; Jungtiere werden mit Milch gesäugtgleichwarm

Wechselwarm bedeutet: Die Körpertemperatur hängt stark von der Umgebungstemperatur ab. Fische, Amphibien und Reptilien sind wechselwarm.

Gleichwarm bedeutet: Das Tier hält seine Körpertemperatur durch eigene Wärmeproduktion in einem engen Bereich. Vögel und Säugetiere sind gleichwarm.

Definition

Metamorphose

Eine Metamorphose ist eine deutliche Umwandlung während der Entwicklung. Bei einem Frosch entwickelt sich aus der wasserlebenden Kaulquappe mit Kiemen ein erwachsenes Tier mit Beinen und Lungen.

Bei der äußeren Befruchtung treffen Ei- und Samenzellen außerhalb des weiblichen Körpers zusammen, häufig im Wasser. Bei der inneren Befruchtung geschieht dies im Körper des Weibchens.

Die Tabelle beschreibt typische Klassenmerkmale. Innerhalb einer Klasse gibt es Ausnahmen: Nicht alle Vögel fliegen, manche Fische bringen lebende Junge zur Welt und die eierlegenden Ursäuger gehören trotzdem zu den Säugetieren.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Fische atmen typischerweise mit . Amphibien durchlaufen häufig eine . Trockene Hornschuppen sind typisch für . Vögel und Säugetiere sind .

Lösungen: Lücke 1: Kiemen; Lücke 2: Metamorphose; Lücke 3: Reptilien; Lücke 4: gleichwarm. Entscheidend ist das typische Merkmalsbündel: Kiemen bei Fischen, Gestaltwandel bei Amphibien, trockene Hornschuppen bei Reptilien sowie Gleichwarmheit bei Vögeln und Säugetieren.
Wie erklärst du Angepasstheiten?

Eine Angepasstheit ist ein Merkmal, das unter bestimmten Umweltbedingungen eine nützliche Wirkung besitzt. Es ist im Verlauf der Evolution entstanden. Tiere entwickeln ein Merkmal nicht absichtlich, weil sie es gerade benötigen.

Nutze für eine Erklärung drei Schritte:

  1. Merkmal nennen: Was besitzt das Tier?
  2. Wirkung erklären: Was bewirkt dieses Merkmal?
  3. Nutzen beziehen: Unter welchen Umweltbedingungen ist die Wirkung vorteilhaft?
Beispiel

Ein Reptil besitzt eine trockene Haut mit Hornschuppen. Diese Haut vermindert den Wasserverlust. Dadurch kann das Tier auch in trockeneren Lebensräumen bestehen, ohne so schnell auszutrocknen.

Die Erklärung behauptet nicht, das Reptil habe seine Schuppen bewusst für das Landleben entwickelt. Sie verbindet ein vorhandenes Merkmal mit seiner heutigen Wirkung.

Weitere funktionale Zusammenhänge sind:

  • Die feuchte, durchlässige Haut eines Amphibiums ermöglicht Hautatmung, verliert aber leicht Wasser. Deshalb bleiben viele Amphibien an Wasser oder feuchte Orte gebunden.
  • Die stromlinienförmige Gestalt vieler Fische verringert den Widerstand beim Schwimmen.
  • Federn vermindern den Wärmeverlust von Vögeln. Bei flugfähigen Arten wirken sie außerdem beim Fliegen mit weiteren Merkmalen wie Flügeln und kräftiger Brustmuskulatur zusammen.
  • Haare oder Fell vermindern bei Säugetieren den Wärmeverlust. Zusammen mit der Gleichwarmheit erleichtert dies Aktivität bei unterschiedlichen Außentemperaturen.
Teste dich
Frage 1 von 1MittelWelche Erklärung beschreibt eine Angepasstheit fachlich sinnvoll?
Lösung: Federn vermindern den Wärmeverlust und helfen Vögeln, ihre Körpertemperatur zu halten. — Eine funktionale Erklärung verbindet ein Merkmal mit seiner Wirkung. Sie unterstellt dem Tier weder Absicht noch ein festes Entwicklungsziel.
Warum ist ein Blauwal kein Fisch?

Der Blauwal lebt im Wasser und besitzt eine stromlinienförmige Körperform. Trotzdem ist er ein Säugetier. Der Lebensraum und die äußere Form allein reichen also nicht für die Einordnung.

Gehe beim Bestimmen in dieser Reihenfolge vor:

  1. Prüfe, ob das Tier eine Wirbelsäule besitzt.
  2. Vergleiche Atmung und Körperbedeckung.
  3. Untersuche Fortpflanzung und Entwicklung.
  4. Beachte die Körpertemperatur.
  5. Entscheide anhand der Kombination der Merkmale.
Beispiel

Der Blauwal atmet mit Lungen und muss zum Atmen an die Wasseroberfläche kommen. Er bringt lebende Junge zur Welt und säugt sie mit Milch. Außerdem ist er gleichwarm. Diese Merkmale sind für Säugetiere typisch. Seine Wasserform zeigt eine Angepasstheit an das Schwimmen, macht ihn aber nicht zum Fisch.

Ein Fisch atmet typischerweise mit Kiemen und ist wechselwarm. Damit unterscheidet er sich in zwei weiteren zentralen Merkmalen vom Blauwal.

Merke

Ähnliche Lebensweise bedeutet nicht gleiche Tierklasse. Ordne ein Tier anhand mehrerer innerer und äußerer Merkmale ein.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelWelches Merkmalspaket ordnet den Blauwal am sichersten den Säugetieren zu?
Lösung: Lungenatmung, Gleichwarmheit und Säugen der Jungen — Das Säugen ist das kennzeichnende Merkmal der Säugetiere. Lungenatmung und Gleichwarmheit stützen die Einordnung zusätzlich.
Kannst du unbekannte Wirbeltiere einordnen?

Ordne die folgenden erfundenen Tiere allein anhand der angegebenen Merkmale ein. Begründe jeweils mit mindestens zwei Kriterien.

Tier A: Es besitzt eine feuchte, durchlässige Haut. Seine Larven leben im Wasser und atmen mit Kiemen. Während der Entwicklung entstehen Beine und Lungen.

Tier B: Es besitzt trockene Hornschuppen, atmet mit Lungen und legt geschützte Eier an Land. Seine Körpertemperatur hängt von der Umgebung ab.

Tier C: Es besitzt Federn, atmet mit Lungen und Luftsäcken und legt Eier mit Kalkschale. Es kann nicht fliegen.

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Frage 1 von 3MittelZu welcher Klasse gehört Tier A?
Lösung: Amphibien — Die Entwicklung von einer wasserlebenden Larve zum Tier mit Beinen und Lungen ist eine typische Metamorphose der Amphibien.
Frage 2 von 3MittelZu welcher Klasse gehört Tier B?
Lösung: Reptilien — Trockene Hornschuppen, Lungenatmung, wechselwarme Körpertemperatur und Eier an Land bilden ein typisches Merkmalsbündel der Reptilien.
Frage 3 von 3SchwerWarum gehört Tier C trotz seiner Flugunfähigkeit zu den Vögeln?
Lösung: Federn, Luftsäcke und Kalkschaleneier sind entscheidender als die Flugfähigkeit. — Nicht alle Vögel fliegen. Federn sind das besonders kennzeichnende Merkmal; Luftsäcke und Kalkschaleneier stützen die Einordnung.
Karteikasten
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Wirbeltiere
    • gemeinsamer Bauplan: Wirbelsäule, Gehirn, Rückenmark und inneres Skelett
    • Fische: Kiemen, Wasser, meist Schuppen, wechselwarm
    • Amphibien: feuchte Haut, Metamorphose, Wasser und Land, wechselwarm
    • Reptilien: trockene Hornschuppen, Lungen, geschützte Eier, wechselwarm
    • Vögel: Federn, Lungen mit Luftsäcken, Kalkschaleneier, gleichwarm
    • Säugetiere: Lungen, Haare, Milch für Jungtiere, gleichwarm
    • Einordnung: mehrere Merkmale statt nur den Lebensraum vergleichen
    • Angepasstheit: Merkmal mit Wirkung und Umweltbedingungen verbinden
Abschluss-Check

Prüfe zum Schluss, ob du nicht nur Merkmale wiedererkennst, sondern sie auch zum Begründen verwenden kannst.

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Frage 1 von 3LeichtWelche Klassen sind gleichwarm?
Lösung: Vögel und Säugetiere — Vögel und Säugetiere halten ihre Körpertemperatur durch eigene Wärmeproduktion in einem engen Bereich.
Frage 2 von 3MittelEin Tier besitzt eine Wirbelsäule, feuchte Haut und wasserlebende Larven. Was ist die beste Einordnung?
Lösung: Amphibium — Mehrere Merkmale zusammen führen zur Einordnung: feuchte, durchlässige Haut und Entwicklung mit einer Wasserlarve sind typisch für Amphibien.
Frage 3 von 3SchwerEin unbekanntes Meerestier atmet mit Lungen, ist gleichwarm und versorgt seine Jungen mit Milch. Welche Schlussfolgerung ist begründet?
Lösung: Es ist ein an das Wasser angepasstes Säugetier. — Das Säugen der Jungen kennzeichnet Säugetiere. Lungenatmung und Gleichwarmheit bestätigen die Zuordnung, während der Wasserlebensraum eine Lebensweise beschreibt.

Du kannst ein Wirbeltier sicherer bestimmen, wenn du nicht nach einem auffälligen Einzelmerkmal urteilst. Vergleiche Wirbelsäule, Körperbedeckung, Atmung, Entwicklung und Körpertemperatur und formuliere deine Entscheidung als begründete Merkmalskette.

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