Das visuelle Lexikon: 20000 Begriffe 3828941605, 9783828941601

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704 Seiten, 6000 Abbildungen, 20000 Begriffe Kruppe

Nüster,

Rippen

Delta­ muskel

Flanke

Der mensch­ liche Körper

Die Erde

Fessel

Hinter­ hand/

Fester Eisen-Nickel-Innenkern

Krone

Pferd

Geschmolzener Außenkern

Bindegewebs band

Kruste

Flügel

Mantel

Stiel

Kelchblatt­ reste,

SÜD-

werika

Nabe

Reifender Frucht-/ knoten

Schiffsschraube Heckspoiler

Kühler

Wolkei

Slicks,

Ozeane bedecken ca. 70 % der Erdoberfläche.

Schall­ trichter

Formel- 1-Rennwagen

.Frontspoiler

Fentil­ bogen

»Ein Bild sagt mehr als tausend Worte«, so ein chinesi­ sches Sprichwort. Dieses Lexikon ist nach Sachthemen geordnet und vereint Wort und Bild hervorragend. Anhand der 6000 Abbildungen können Sie sofort erken­ nen, was ein Wort bedeutet und worauf es sich bezieht. DAS VISUELLE LEXIKON erklärt nicht nur Wörter, sondern auch die verschiedensten Gegenstände anhand ausführlich beschrifteter Bilder, was es zu einem doppelt hilfreichen Nachschlagewerk macht. Aus dem Inhalt: Das Universum Erdgeschichte Pflanzen Tiere Der menschliche Körper Die Erde Physik und Chemie Schiene und Straße See und Luft Die bildenden Künste Architektur Musik Sport Dinge des täglichen Lebens Jedes der 14 Kapitel ist noch einmal imtergliedert und so erfahren Sie z. B. im Kapitel »Das Universum« nicht nur die Namen der Planeten unseres Sonnensystems und der Sternbilder am Abendhimmel, sondern auch Wissenswertes über Galaxien, Sternennebel, Kometen, Rote Riesen und Schwarze Löcher.

Im Kapitel »Erdgeschichte« werden nicht nur die Erdzeit­ alter erklärt, sondern es gibt viele Informationen zu Dino­ sauriern, Säugetieren oder auch zum ersten Menschen. Das Kapitel »Pflanzen« beschreibt eine Vielzahl von bekannten und exotischen Arten. Mikroskopabbildungen zeigen verborgene Einzelheiten von Sporenkapseln, Kiefernadeln oder die Blatthälfte einer Venusfliegenfalle.

Im Abschnitt »Tiere« zeigt Ihnen dieses Buch Skelette, anatomische Zeichnungen oder auch einzelne Körper-

DAS IKUIEHE

Äussere Merkmale eines Schmetterlings Vorderflügel

Antenne

Säugrüssel

Hinterflügel

Velocette-OHV-Motor

Moscheemosaik

Millelhaiidknochen

704 Seiten, 6000 Abbildungen, 20000 Begriffe

Katiblock

Gekatleler Anker

Spant

Senle

Bug eines 74-Kanonen-Scihffes

Knöchel

Weltbild

Schallloch

Titel der Originalausgabe Ultimate Ktsual Dictionary. Zuerst veröffentlicht 1994 in Großbritannien von Dorling Kindersley Ltd.

Überarbeitete und erweiterte Neuausgabe 2000 Copyright © 1994 by Dorling Kindersley Ltd., London Copyright © 1996 für die deutsche Ausgabe by Gerstenberg Verlag, Hildesheim Genehmigte Lizenzausgabe für Verlagsgruppe Weltbild GmbH, Steinerne Furt, 86167 Augsburg Redaktion: Luisa Caruso, Jo Evans, Peter Jones, Jane Mason, Sean Moore, Geoffrey Stalker, Roger Tritton Layout und Gestaltung: Zirrinia Austin, Toni Kay, Heather McCarry, Simon Murrell, Johnny Pau, Chris Walker, Kevin Williams Bildredaktion: Charlotte Bush Herstellung: Hilary Stephens Anatomische und botanische Modelle: Somso-Modelle, Coburg # Lektorat und Bearbeitung der deutschsprachigen Ausgabe: Margot Wilhelmi, Sulingen Aus dem Englischen wurden folgende Kapitel übersetzt von Margot Wilhelmi: Das Universum (S.54-59), Erdgeschichte (S.70-75, 82-95, 110-115), Physik und Chemie, Die bildenden Künste, Dinge des täglichen Lebens, Musik; von Paul Harrison: Schiene und Straße (S. 334-343,368-3 77); von Werner Roller: Sport. Für die deutsche Übersetzung der folgenden Kapitel Copyright © 1993, 1994 Ravensburger Buchverlag Otto Maier GmbH: Das Universum, Erdgeschichte, Pflanzen, Tiere, Der menschliche Körper, Die Erde, Schiene und Straße, See und Luft, Architektur, Dinge des täglichen Lebens. Für die deutsche Übersetzung von Tiere (S. 206-209) Copyright © 1995 Müller Rüschlikon Verlag, Cham. Anhang: Andrea C. Busch, Edmund Jacoby, Dr. Anna Schleitzer, Margot Wilhelmi, Dr. Marcus Würmli. Register von Margot Wilhelmi. Gesamtherstellung: Egedsa S. A., Rois de Corella, 12 -16 Nave 1, E -08205 Sabadell (Barcelona)

Printed in Spain ISBN 3-8289-4160-5 Alle Rechte vorbehalten. Dieses Buch darf nur nach vorheriger schriftlicher Zustimmung des Copyright-Inhabers vollständig bzw. teilweise vervielfältigt, in einem Datenerfassungssystem gespeichert oder mit elektronischen bzw. mechanischen Hilfsmitteln, Fotokopierern oder Aufzeichnungsgeräten bzw. anderweitig weiterverbreitet werden.

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Kanzel­ haube

Seitenleitwerk

g-bnhb

Hauptfahrwerk Stirn­ muskel

ARV-Super 2-Sportflugzeug Armbeuger

äussere Merkmale einer Spinne

Schulter\ rnuskel

INHALT Einführung 6

Gerader Schenkel­ muskel

Das Universum 8 Erdgeschichte 60 Pflanzen 116

Tiere 170 Füllfederhalter und Tinte

Der menschliche Körper 218

Die Erde 272

Oberflächliche Skelettmuskulatur Gase bei sehr

Physik und Chemie 314

Schiene und Strasse 332 See und Luft 378

Die bildenden Künste 432 Tempel der Vesta, Tivoli, Italien, ca. 80 v.Chr. Fruchtstiel (Blüten­ stiel)

Ferdickte fleischige Blütenachse

Architektur 460 Musik 504 Sport 526

Kugel mit extrem heissem Gas (Plasma)

Dinge des täglichen Lebens 556 Daten

Anhang: im Überblick 588

Register 622 Längsschnitt durch eine Erdbeere

Deutsch-Englisch

Onyx

Einführung „Ein Bild sagt mehr als tausend Worte“ lautet ein altes chinesisches Sprichwort. Das Visuelle Lexikon setzt dieses Sprichwort um. Dieses ganz neuartige Nachschlagewerk verbindet Worte und Bilder ganz an­ ders, als man es von einem Lexikon gewohnt ist. Die meisten Lexika er­ klären mit Worten, was ein anderes Wort bedeutet. Das Visuelle Lexikon zeigt die Bedeutung eines Wortes am Bild. Man braucht keine langen De­ finitionen zu lesen. Auf einen Blick lässt sich erkennen, was ein Wort bedeutet und worauf es sich bezieht. Gleichzeitig erklärt Das Visuelle Lexikon nicht nur Wörter, sondern auch die unterschiedlichsten Gegen­ stände anhand ausführlich beschrif­ teter Bilder. Es ist somit ein doppelt hilfreiches Nachschlagewerk.

Wie benutzt man Das Visuelle Lexikon? Der Umgang mit dem Visuellen Lexikon ist ganz einfach. Es ist nicht alphabetisch geordnet, son­ dern nach Sachgebieten in 14 Kapitel aufgeteilt Das Universum, Erdgeschichte, Pflanzen, Tiere, Der menschliche Körper usw. Jedem Kapitel ist ein Inhaltsverzeichnis vorangestellt, das die großen Themenbereiche innerhalb eines Sachgebiets auf­ listet. So findet man z.B. im Kapitel Die bildenden Künste die Themengebiete Zeichnen, Tempera, Fresko, Ölfarben, Aquarell, Pastell, Acrylfarben, Kal­ ligraphie, Druck, Mosaik und Bildhauerei. In einem Einführungstext wird jedes Themengebiet kurz umrissen, die Abbildungen werden in einen allge­ meineren Zusammenhang gestellt. Wenn man weiß, wie etwas aussieht, aber nicht, wie es heißt, muss man nur den Hinweisstrich von

6

der Abbildung zur entsprechenden Bezeichnung verfolgen. Will man dagegen wissen, was mit einem Wort gemeint ist, schlägt man im Register nach, auf welcher Seite das Wort mit der dazu­ gehörigen Abbildung zu finden ist. Will man z.B. wissen, wie die alten Römer oder Griechen den Steuermann eines Schilfes nannten, so sieht man nach unter Schiffe der Griechen und Börner und findet „Kubernetes“ als Bezeichnung bei den Griechen, „Gubernator“ bei den Römern. Gleichzeitig kann man erfahren, dass die Ruder, die der Steuermann bediente, bei den Griechen „Pedalia“ und bei den Römern „Gubernacula“ hießen und wo am Schiff sie angebracht waren. Möchte man wissen, wie z.B. Automotoren funk­ tionieren, schlägt man im Register unter dem Stichwort „Motor“ nach und wird auf die Seite 345 verwiesen, wo die ersten Automobile und Motoren abgebildet sind. Weitere Verweise führen auf die Seiten 354, 355 (Moderne Motoren) und die Seite 360 (Moderne Mittelklassewagen), wo genau er­ läutert wird, wie die Motoren gebaut sind und wie sie funktionieren. Darüber hinaus erfährt der Leser viel Wissenswertes über die Entwicklung des Automotors von 1866 bis heute. Wofür man auch einen Namen oder ein Bild sucht, mit dem Visuellen Lexikon findet man die Antwort schnell und einfach: Wie sieht das Sternbild des Orion aus und wie heißen die Sterne in diesem Sternbild? Was ist eine Seegurke? Haben Vögel Nasenlöcher? Mit dem Visuellen Lexikon sind die Antworten auf diese Fragen und viele, viele mehr leicht zu finden. Der ausführliche Anhang fasst die wichtigsten Daten und Informationen der einzel­ nen Themenbereiche des Visuellen Lexikons auf einen Blick zusammen. Mit dem zweisprachigen Register, deutsch-englisch, ist Das Visuelle Lexikon auch als Bildwörterbuch verwendbar. Das Visuelle Lexikon bezeichnet nicht nur einfach die einzelnen Teile eines Gegenstandes. Sie sind zudem noch so fotografiert und angeordnet, dass erkennbar wird, wie die Teile zusammengehören und zusammenarbeiten. Das Visuelle Lexikon dient aber nicht nur zum ge­ zielten Nachschlagen. Es lädt auch zum Stöbern und Blättern ein. Die über 6000 Farbfotos und far­ bigen Zeichnungen sind nicht nur zum Sehen und Staunen da, sie machen Lust auf Wissen. Die Texte führen ein in die Sprache der Astronomen und Ar­ chitekten, der Musiker und Techniker, der Natur­ wissenschaftler und Sportler.

Die Kapitel des Visuellen Lexikons

Die 14 Kapitel des Visuellen Lexikons umfassen ins­ gesamt über 20.000 Begriffe aus einer Vielzahl von Themenbereichen.

•Das Universum bezeichnet nicht nur die Namen der Planeten unseres Sonnensystems und die Stern­ bilder am Abendhimmel, sondern informiert auch über Galaxien, Sternennebel, Kometen, Rote Riesen und Schwarze Löcher.

•Das Kapitel Erdgeschichte zeigt und beschreibt die Entwicklung unseres Planeten und seiner Lebe­ wesen seit Anbeginn der Erde. Hier finden wir Fos­ silien, Modelle und Zeichnungen ausgestorbener Pflanzen- und Tierarten, unter ihnen natürlich auch die Dinosaurier. •Das Kapitel Pflanzen stellt eine Vielzahl von be­ kannten und exotischen Arten vor. Mikroskopische Aufnahmen enthüllen dem bloßen Auge verborgene Einzelheiten wie die Oberflächenstruktur eines Pol­ lenkorns oder den Feinbau von Stängeln, Blättern und Wurzeln.

•Das Kapitel Physik und Chemie veranschaulicht das wissenschaftliche Weltbild vom Aufbau der Ma­ terie, zeigt, wie die Vielfalt der Stoffe geordnet wer­ den kann, und erklärt die physikalischen Gesetze für alltägliche Phänomene wie Kraft, Licht, Elektri­ zität usw. •Schiene und Strasse präsentiert die Verkehrsmit­ tel für die Landwege: von der Dampfeisenbahn, über Auto und Fahrrad bis zum Motorrad.

•See und Luft erklärt den Aufbau von zivilen und militärischen, historischen und modernen Schiffen und Flugzeugen. •Die bildenden Künste stellt das Handwerkszeug und die Materialien vor, die Maler, Bildhauer, Drucker und andere Künstler benötigen, und ver­ deutlicht an bekannten Werken verschiedene Tech­ niken und ihre Wirkung.

• Architektur gibt anhand architektonischer Mo­ dellbeispiele einen Abriss der Bau- und Stilgeschich­ te und illustriert dutzende von Gestaltelementen wie Säulen, Kuppeln und Bögen.

•Bis ins kleinste Detail sind die Skelette, anatomi­ schen Zeichnungen und die einzelnen Körperteile im Abschnitt Tiere bezeichnet. Eine Reise durch die Tierwelt vom Skelett des Badeschwamms bis zum Fuß des Kängurus.

•Musik führt in Wort und Bild in Sprache und Schrift der Musik ein. Detailliert beschriftete Fotos erläutern Bau und Einordnung traditioneller Blech­ blas-, Holzblas-, Saiten- und Schlaginstrumente so­ wie moderner elektronischer Instrumente.

•Einblick in die Organe des Menschen vermittelt das Kapitel Der menschliche Körper. Lebensnahe dreidimensionale Modelle und hochmoderne Falschfarbenbilder mit einer detaillierten Beschrif­ tung zeigen unser Innenleben.

•Das Kapitel Sport erläutert bekannte und beliebte Sportarten, die dazugehörige Ausrüstung, die Spiel­ regeln, Spielfelder und Spieltechniken.

•Die Erde beschreibt den Aufbau unseres Planeten und stellt die Erscheinungen vor, die die Erdober­ fläche formen und bestimmen - wie Vulkane, Flüs­ se, Gletscher und Klima.

•Dinge des täglichen Lebens gewährt im wahrsten Sinne des Wortes Einblicke in Gegenstände, mit denen wir täglich zu tun haben. Schuhe, Uhren, Toaster und vieles mehr ist bis ins letzte Detail, bis zum letzten Faden und zur letzten Schraube, darge­ stellt und bezeichnet.

7

Das Universum Das Universum.....................................................

10

Galaxien ...............................................................

12

Die Milchstrasse ..............................................

14

NebelundSternhaufen ..................................

16

Sterne am Nordhimmel....................................

18

Sterne am Südhimmel ......................................

20

Sterne ...................................................................

22

Kleine Sterne .....................................................

24

MassereicheSterne..........................................

26

Neutronensterne und Schwarze Löcher .

28

Das Sonnensystem..............................................

30

Die Sonne .............................................................

32

Merkur .................................................................

34

Venus .....................................................................

36

Die Erde ...............................................................

38

Der Mond.............................................................

40

Mars.......................................................................

42

Jupiter...................................................................

44

Saturn ...................................................................

46

Uranus...................................................................

48

Neptun und Pluto ............................................

50

Asteroiden, Kometen und Meteroiden ...

52

Die Beobachtung des Weltraums ...............

54

Bemannte Raumfahrt........................................

56

Monderforschung............................................

58

DAS UNIVERSUM

Das Universum

Feuerball aus rasch ex­ pandierendem, extrem heißem Gas (Dauer et­ wa l Mio. Jahre)

Niemand weiß, wie groß das Universum ist, aber Astronomen schätzen, dass es etwa 100 Milliarden Galaxien enthält, von denen jede durchschnittlich aus 100 Milliar­ den Sternen besteht. Die von den meisten Wissenschaftlern akzeptierte Theo­ rie über die Entstehung des Universums ist die Urknalltheorie, nach der das Universum vor etwa 10 bis 20 Milliarden Jahren bei einer gewal­ tigen Explosion - dem Urknall - entstanden ist. Das Universum be­ stand zunächst aus einem sehr heißen, dichten Feuerball aus Gas, der sich ausdehnte und dabei abkühlte. Nach etwa 1 Million Jahren kondensierte das Gas allmählich, sodass Klumpen ent­ standen, die sog. Protogalaxien. Während der nun folgenden 5 Milliarden Jahre kondensierten die Protogalaxien immer weiter und bildeten Galaxien, in denen Sterne entstan­ den. Heute, viele Milliarden Jahre danach, dehnt sich das gesamte Universum immer noch aus, obwohl die Schwerkraft Gegenstände in manchen Gebieten zu­ sammenhält, so treten beispielsweise viele Galaxien in Haufen auf. Bestätigt wird die Urknalltheorie auch durch die Entdeckung einer schwachen, „kalten“ Hintergrundstrahlung, die uns gleich­ mäßig aus allen Richtungen erreicht. Man ver­ mutet, dass es sich bei dieser Strahlung um einen Rest der Strahlung handelt, die beim Urknall freigesetzt wurde. Geringfügige Unregelmäßigkeiten in der Temperatur der kosmischen Hintergrundstrahlung wei­ sen möglicherweise auf kleine Schwankun­ gen in der Dichte des frühen Universums hin, die zu der Entstehung der Galaxien führten. Astronomen wissen zur Zeit noch nicht, ob das Universum in sich „geschlossen“ ist, was bedeuten würde, dass es irgendwann einmal aufhört sich auszudehnen und anfängt sich wieder zusammenzuziehen, oder ob es „offen“ ist, sich also ständig weiter ausdehnt. Falschfarben-Mikrowellenkarte DER KOSMISCHEN Hintergrundstrahlung

Rosa kennzeichnet „warme Unregelmäßigkeiten“ in der Hintergrund­ strahlung.

Hellblau kennzeich­ net „kalte Unregel­ mäßigkeiten“ in der Hintergrundstrahlung.

Energiearme Mikro­ wellenstrahlung ent­ spricht ca. -270 °C.

Dunkelblau kennzeichnet Hin­ tergrundstrahlung, entspricht -2 70,3 °C (Überrest des Urknalls).

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Roter und rosafar­ bener Streifen kenn­ zeichnet Strahlung aus unserer Galaxis.

Energiereiche Gammastrahlung entspricht ca. 3000 °C.

DAS UNIVERSUM

Entstehung und Expansion des Universums

Objekte im Universum

Quasar (wahrscheinlich das Zent­ rum einer Galaxie, die ein masse­ reiches Schwarzes Loch enthält)

Universum 1-5 Mrd. Jahre nach dem Urknall Protogalaxie (konden­ sierende Gaswolke)

Galaxienhaufen im Sternbild Virgo (Jungfrau)

Falschfarbenaufnahme des Quasars 3C273

NGC 4406 (Elliptische Galaxie)

NGC 5236 (Spiral­ förmige Galaxie)

NGC 6822 (Unregel­ mäßige Galaxie)

Der Rosettennebel (Emissionsnebel)

Das Schmuckkästchen (Sternhaufen)

Die Sonne (Hauptreihenstern)

Die Erde

Der Mond

Galaxie rotiert, wird dabeiflach gezogen und erhält eine Spira form.

Dunkle (Volke (Staub und Gas kondensieren und bilden eine Protogalaxie)

Elliptische Galaxie, in der schnell Sterne entstehen

Das Universum heute (10-20 Mrd. Jahre nach dem Urknall)

Galaxienhaufen wird durch die Schwerkraft zusammengehalten. Elliptische Galaxie ent­ hält alte Sterne sowie etwas Staub und Gas. Unregelmäßige Galaxie

Spiralförmige Galaxie, enthält Gas, Staub und junge Sterne

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DAS UNIVERSUM

Galaxien

Opt. Aufnahme von NGC 4486 Kugelförmiger Stern­ (elliptische Galaxie) haufen enthält sehr

Eine Galaxie ist eine riesige Ansammlung _ alte Rote Riesen. von Sternen, Nebeln und interstellarer Ma­ _ Mittlere Region, ent­ terie. Die kleinsten Galaxien enthalten ca. hält alte Rote Riesen. 100.000 Sterne, die größten dagegen bis zu 3 Billionen. Je nach Form unterscheidet man drei Grundarten von Galaxien: ellipti­ Bereich geringerer sche, spiralförmige, die um einen gewölbten Dichte Sombrero, eine Zentralbereich angeordnet sind, und unre­ Benachbarte Galaxie Spiralgalaxie gelmäßige Galaxien, die gar keine eindeutige Form haben. Manchmal Opt. Aufnahme der Grossen Magellan’verzerrt sich eine Galaxie durch die Kollision schen Wolke (unregelmässige Galaxie) mit einem zweiten Sternensystem. Bei Qua­ saren (quasistellaren Objekten) handelt es sich vermutlich um die Kerne einzelner Ga­ Tarantelnebel laxien, aber sie sind so weit weg, dass eine genaue Bestimmung nicht möglich ist. Es handelt sich dabei um kompakte, sehr hell leuchtende Objekte am Bande des uns be­ kannten Universums: Während die entfern­ testen uns bekannten „herkömmlichen“ Staubwolke verdeckt Galaxien etwa 10 Milliarden Lichtjahre weit das Sternenlicht. weg sind, beträgt der Abstand zum entfern­ testen bekannten Quasar 15 Milliarden Licht­ Emissionsnebel jahre. Aktive Galaxien, wie Seyfert-Galaxien und Radiogalaxien, senden Strahlung aus. Bei einer Seyfert-Galaxie kommt diese Strah­ lung aus dem Kern der Galaxie, bei einer Badiogalaxie entsteht sie außerdem in ge­ Licht von den Sternen waltigen, seitlich angeordneten Blasen. Die Strahlung, die von aktiven Galaxien und Quasaren ausgeht, wird vermutlich durch Schwarze Löcher verursacht (S. 28-29). Optische Aufnahme von NGC 2997 (Spiralgalaxie)

Leuchtender Ne­ bel im Spiralarm

Spiralarm ent­ hält junge Sterne.

Galaktischer Kern enthält alte Sterne.

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Staub im Spi­ ralarm reflektiert das blaue Licht von jungen, hei­ ßen Sternen.

Heißes, ionisiertes Wasserstoffgas emittiert rotes Licht.

Staubbahn

GALAXIEN

Optische Aufnahme von Centaurus A (Radiogalaxie) Staubbahn durchkreuzt el­ liptische Galaxie.

Falschfarben-RadiowellenAUFNAHME VON CENTAURUS A

Rot kennzeichnet Radiowellen ho­ her Intensität.

Radio­ wellen­ Blase

Galaktischer Kern enthält starke Strahlungsquelle.

Licht von alten Sternen

Blau kennzeich­ net Radiowellen niedriger In­ tensität. Strahlung aus dem galaktischen Kern

Radio­ wellen­ Blase

Umriss der opti­ schen Aufnahme von Centaurus A

\ Gelb kennzeichnet Radiowellen mitt­ lerer Intensität.

Falschfarben-Radiowellenaufnahme von 3C273 (Quasar) Kern des Quasars

Strahlung von energie­ reichen Teilchen, die sich vom Quasar entfernen

Weiß kennzeichnet Radio­ wellen hoher Intensität.

Blau kennzeich­ net Radiowellen niedriger Intensität.

Optische Falschfarbenaufnahme von NGC 5754 (zwei kollidierende Galaxien)

Optisches Bild von NGC 1566 (Seyfert-Galaxie)

,

Blau kennzeichnet Strahlung niedri­ ger Intensität.

Nebel im Spiralarm

Rot kennzeichnet Strahlung mitt­ lerer Intensität. Spiralarm wird durch die Gravi­ tations Wirkung der kleineren Ga­ laxie verzerrt.

Kompakter Kern emittiert starke Strahlung.

Spiralarm

Große Spiral­ galaxie

_ Kleinere Galaxie kollidiert mit der größeren. — Gelb kennzeich­ net Strahlung hoher Intensität.

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DAS UNIVERSUM

Die Milchstraße Das schwach leuchtende Band, das sich über unseren Nachthimmel erstreckt, trägt den Namen Milchstraße. Das Licht stammt von den Sternen und Nebeln in unserer Galaxie, die als das Milchstraßensystem oder einfach als „die Galaxis“ bezeichnet wird. Die Galaxis ist spiralförmig und besteht aus einem dichten, gewölbten Zentralbereich, von dem vier Spi­ ralarme ausgehen, sowie einem weniger dichten Halo („Strahlenhof“), der beide umgibt. Wir selbst können diese Spiralform nicht erkennen, weil sich unser Sonnensystem in einem der Spiralarme befindet, dem Orion-Arm (auch Lokaler Arm genannt). Von uns aus gesehen wird die Mitte der Galaxis vollkommen durch Staubwolken verdeckt, deshalb geben optische "Zentrum Karten nur einen begrenzten Einblick in die Galaxis. Ein vollständigeres Bild erhält man je­ doch, wenn man zusätzlich Radiowellen, Infrarotstrahlung und andere Strahlungsarten hin­ zuzieht. Die Wölbung in der Mitte der Galaxis ist eine verhältnismäßig kleine, dichte Kugel, die überwiegend ältere rote und gelbe Sterne enthält. Der Halo ist ein weniger dichter Bereich, in dem sich die ältesten Sterne befinden, einige dieser Sterne sind vielleicht genauso alt wie die Galaxis selbst (vielleicht 15 Milliarden Jahre). In den Spiralarmen befinden sich überwiegend junge, heiße, blaue Sterne sowie Nebel (Wolken aus Staub und Gas, in denen Sterne entstehen). Die Galaxis ist riesig, etwa 100.000 Lichtjahre im Durchmesser (1 Lichtjahr entspricht etwa 9,461 x IO12 km), dagegen mutet unser Sonnensystem, mit seinem Durchmesser von 12 Licht­ stunden (etwa 13 Milliarden km), eher klein an. Die gesamte Galaxis dreht sich um die eigene Achse, obgleich sich die Sterne im Innern schneller drehen als die äußeren. Die Sonne liegt auf etwa zwei Drittel der Strecke vom Zentrum zum äußeren Rand und sie umrundet die Galaxis einmal Optische Panoramakarte unserer etwa alle 220 Millionen Jahre.

Galaxis und nahe gelegener Galaxien Polaris (der Polar­ stern), ein blaugrüner variabler Binärstem

Seitenansicht unserer Galaxis Scheibe der Spiralar­ me, enthält überwie­ gend ältere Sterne

Gewölbter Zentralbereich, ent­ hält überwiegend alte Sterne

Halo, enthält die ältesten Sterne

Licht von Sternen und Nebeln im Perseus-Arm

Kern Galaktische Ebene

1100.000 Lichtjahre Aufsicht unserer Galaxis

Milchstraße (ein leuchtender Streifen, der sich quer über den Nachthimmel erstreckt)____

Gewölbter Zent­ ralbereich Kern

Emissions­ nebel

Perseus-Arm SagittariusArm

Crux-CentaurisArm

Plejaden (die Sieben Schwestern), ein offe­ ner Sternhaufen

Staub im Spi­ ralarm reflek­ tiert das blaue Licht junger, heißer Sterne.

Lage des Sonnensystems 14

Orion-Arm (Lokaler Arm)

Staubwolken

Andromeda-Galaxie, eine 2,2 Mio. Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie, das entfernteste Ob­ jekt, das mit bloßem Auge sichtbar ist

DIE MILCH STRASSE

Radio-Panoramakarte unserer Galaxis Nordgalaktischer Ausläufer (möglicherweise Radio­ emission von den Überresten einer Supernova)

Infrarot-Panoramakarte unserer Galaxis Nordgalak­ tischer Pol

Rot kennzeichnet Radioemissionen hoher Intensität.

Galaktische Ebene.

Infrarotstrahlung niedri­ ger Intensität von inter­ stellarem Gas und Staub

Galaktische Ebene

I Galaktische Ebene Blau kennzeichnet Radioemissionen niedriger Intensität.

Südgalak­ tischer Pol

Lega, ein weißer Haupt­ reihenstern, derfürtfthellste Stern am Himmel

Gelb und Grün kenn­ zeichnen Radioemissio­ nen mittlerer Intensität.

Infrarotstrah­ lung hoher Intensität aus dem Rereich der Sternentstehung

Südgalaktischer Pol

Infrarotstrahlung hoher Intensität von inter­ stellarem Gas und Staub

Dunkle Wolken aus Staub und Gas verschleiern das Licht aus einem Teil des Licht von Sternen und Nebeln in einem Teil des Sagittarius-Arms zwischen der Sonne und dem galaktischen Zentrum

Licht von Sternen und Nebeln im Perseus-Arm

Galakti­ sche Ebene

tel, drei hel­ le Sterne in einer Reihe

Sirius, ein weißer Haupt­ reihenstern, der hellste Stern am Himmel Staubwolken verdecken das galaktische Zentrum.

Südgalaktischer Pol\

Kleine Magellan’sche Wolke, eine 190.000 Lichtjahre entfernte unregelmäßige Galaxie, das von unserer Galaxis aus zweitdichteste Objekt

Canopus, ein weißer Überriese, der zweithellste Stern am Himmel GroßeMagellan’sche Wolke, eine 170.000 Lichtjahre entfernte unregelmäßige Galaxie, das von unserer Galaxis aus dichteste Objekt 15

DAS U NI V E RS LI M

Nebel und Sternhaufen Ein Nebel ist eine Wolke aus Staub und Gas innerhalb einer Galaxie. Nebel werden sichtbar, wenn ihr Gas leuchtet oder die Wolke das Licht eines Sterns reflektiert oder das Licht dahin­ ter liegender Objekte verdunkelt. Emissionsnebel leuchten, weil das in ihnen enthaltene Gasdurch die Strahlung heißer, junger Sterne angeregt - Licht aussendet. Reflexionsnebel leuchten, weil der in ihnen enthaltene Staub das Licht von Sternen reflektiert, die sich im Nebel oder in seiner Nähe befinden. Dunkelnebel treten als Silhouetten auf, da sie das Licht dahinter liegender Nebel oder Sterne nicht durchlassen. Zwei Arten von Nebel treten in Verbindung mit sterbenden Sternen auf: Planetarische Nebel und Supernovaüberreste, beides expandierende, kugelförmige Hodge 11, Kugelsternhaufen Gaswolken, die einst die äußeren Schichten eines Sterns bildeten. Ein planetarischer Nebel ist eine Gaswolke, die von einem sterbenden Trifidnebel (Emissionsnebel) Stern forttreibt. Ein Supernovaüberrest ist eine Gashülle, die sich nach einer gewaltigen Explo­ sion (Supernova, S. 25-26), mit hoher Geschwin­ digkeit von einem Reststern entfernt. Sterne treReflexionsten oft in Gruppen auf, als Sternhaufen. Offene nebel Sternhaufen sind lockere Gruppierungen einiger tausend junger Sterne, die der gleichen Wolke entsprungen sind und auseinander treiben. Kugel­ haufen sind dichte, in etwa kugelförmige AnsammEmissions­ lungen von hunderttausenden von älteren Sternen. neM Plejaden (offener Sternhaufen) mit einem Reflexionsnebel Fetzen aus Staub und Wasserstoff, die von der Wolke übrig geblieben sind, aus der sich die Sterne bildeten Junger Stern in einem offenen Sternhaufen aus 300-500 Sternen

Staubbahn

Sternengeburts­ region (Bereich, in dem Staub und Gas zusammen­ klumpen und Sterne bilden)

Rejlexionsnebel

Pferdekopfnebel (Dunkelnebel) Leuchtender Streifen aus hei­ ßem, ionisiertem Wasserstoff

Sterne am südlichen Ende des Oriongürtels

Emissionsnebel

Alnitak (Stern im Oriongürtel) Pferdekopfnebel Staubbahn

Reflexionsnebel

Dunkelnebel lässt das Licht dahinter liegender Sterne nicht durchdringen.

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NEBEL UND STERNHAUFEN

Orionnebel (diffuser Emissionsnebel) Leuchtende. Wolke aus Staub und Wasserstoff, die einen Teil des Orion­ nebels bildet

Gas wolke sen­ det aufgrund der UV-Strah­ lung der vier jungen Tra­ pezsterne Licht aus.

Staubwolke

Trapez. (Gruppe von vier jungen Sternen) Grünes Licht von heißem, ionisiertem Sauerstoff

Rotes Licht von heißem, ionisiertem Wasserstoff

Leuchtender Faden aus heißem, io­ nisiertem Wasserstoff

Vela-Supernova-überrest

Helix (planetarischer Nebel) Planetarischer Ne­ bel (expandierende Gaswolke umgibt sterbenden stella­ ren Kern)

Reststern mit einer Temperatur von ca. 100.000 °G

Supernovaüberrest (Gas­ wolke, beste­ hend aus den äußeren Schich­ ten eines Sterns, die während einer Superno­ vaexplosion fortgeschleu­ dert wurden) Wasserstoff gibt aufgrund der Erhitzung durch die Su­ pernova rotes Licht ab.

Rotes Licht von heißem, ionisier­ tem Wasserstoff

Rlaugrünes Licht von heißem, ioni­ siertem Sauerstoff und Stickstoff

Leuchtender Faden aus heißem, io­ nisiertem Wasserstoff

17

DAS UNIVERSUM

Sterne am Nordhimmel Wenn man auf den Nordhimmel blickt, schaut man dabei vom dicht besiedel­ ten galaktischen Zentrum weg, sodass der Nordhimmel meist weniger hell erscheint als der Südhimmel (S. 20-21). Zu den bekanntesten Er­ scheinungen am Nordhimmel gehören die Sternbilder Ursa Major (Großer Bär) und Orion. Im Altertum glaubten manche Völker, die —5 Sterne wären an einer Himmelskugel befestigt, welche die Erde umgibt, und moderne Sternkarten beruhen auf dem gleichen Prinzip. Die Nord- und Südpole dieser gedachten Himmels­ kugel liegen genau über dem Nord- bzw. Südpol der Erde, dort, wo die verlängerte Erdachse die Kugel durchstößt. Der nördliche Himmelspol befindet sich genau in der Mitte der hier dargestellten Karte und Polaris (Polar­ Spica stern) liegt dicht daneben. Der Himmelsäquator ist die Projektion des Erdäquators auf die Himmels­ kugel. Die Ekliptik bezeichnet die Bahn der Son­ ne am Himmelsgewölbe, während die Erde um die Sonne wandert. Der Mond und die Planeten bewegen sich im Verhältnis zu den Sternen, weil die Sterne viel weiter entfernt sind, der nächstgelegene Stern außerhalb unseres Sonnensystems (Proxima Centauri) ist 50.000-mal so weit weg wie der Planet Jupiter.

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Algieba 54

Orion

Orionis

Chi2 Orionis

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Alphard ■esepe Castor. Pollux '.'

Heka

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Bellatrix

Beteilgeuze Alhenn

Oriongürlel Omikron Orionis

Alnitak

Pi2 Orionis Pi) Orionis

Pi4 Orionis Pis Orionis

Saiph

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Pi6 OrionLs

Mintaka Eta Orionis

Orion­ nebel

18

Tau Orionis Bigel Alnilam

Sichtbare Sterne am Nordhimmel

Capella

STERNE AM

NORI) HIMMEL

Der Grosse Wagen, Teil von Ursa Major (Grosser Bär) Alkor

Mizar

Dubhe

Penet nasch

Alioth

Megre.

Merak

Alhague

Phekda

Altair

Pegasus und Andromeda Theta Pegasi

Enif, /EItanin

Lambda Pegasi Deneb Algedi

Enif

Kappa Pegasi ^aii

Pi Pegasi

Hamai

lota Pegasi My Pegasi

Mark:

Schedar

Xi Pegasi

Malar.

Scheat

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Entstehung ers­ ter Korallenriffe

Wirbeltiere tau­ chen anf(z.B. Hemicyclaspis).

Komplexe­ re Algenar­ ten entstehen.

Amphibien (z.B. I Eischschädellur ehe) entwickeln sich.

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Erste Kögel tauchen auf (z.B. Archaeopteryx).

Die Evolution der Erde Blütezeit der Dinosaurier

Im Meer lebende lieptilien entwickeln sich (z.B. Fischsaurier).

zen entwickeln sich (z.B. Magnolien).

lagerstätten entstehen.

63

ERDGESCHICHTE

Die Erdkruste

Die chemischen Elemente der Erdkruste

Die Erdkruste stellt die feste äußere Schale der Erde dar und lässt sich Andere Elemente 2% in die kontinentale Kruste (etwa 40 km mächtig) und die ozeanische Kruste ca. 6 km dick) untergliedern. Die Kruste und die oberste Man­ Kalium 2,6% telschicht bilden die Lithosphäre. Sie besteht aus mehr oder weniger Kalzium 3,6% starren Platten, die sich auf der darunter liegenden Asthenosphäre (einer teilweise schmelzflüssigen Schicht des Mantels) bewegen Aluminium 8% (Plattentektonik). An den Stellen, an denen sich die Platten auseinan­ der bewegen, entstehen in der Erdkruste des Festlandes Gräben und im Meer mittelozeanische Schwellen. Diese Schwellen werden von einem Zentralgraben durchzogen, in dem Magma ins Wasser gelangt und unter­ seeische Gebirgsrücken bildet. Wenn zwei Platten aufeinander stoßen, wird die eine unter die andere gedrückt. Im Meer kann das zur Entstehung von Tiefsee­ gräben, zu seismischer Aktivität und zur Bildung von Vulkaninseln führen. Dort, wo sich die ozeanische Kruste unter die kontinentale Kruste schiebt oder zwei Kon­ tinente Zusammenstößen, können sich Gebirgszüge aulTalten (S. 68-69). An eini­ gen Stellen, z.B. an der San-Andreas-Verwerfung, reiben zwei Platten aneinander. Mit der Plattentektonik kann auch die Kontinentaldrift erklärt werden. Charakteristische Merkmale der Plattentektonik

Tiefseegräben entstehen an den Stellen, an denen sich die ozeanische Kruste unter die kontinentale Kruste schiebt.

Magnesium 2%

Natrium 2,8%

Eisen 5%

Silizium 28%

Sauerstoff 46%

Subduktionszone

Mittelozeanische Schwelle, an der Magma auf­ steigt und neue ozeanische Krus­ teentsteht. Gebiet des sich ausdeh­ nenden Mee­ resbodens .

Wo sich zwei Platten auseinander bewegen, entsteht ein Graben.

64

agma (geschmolzenes Ge­ stein) tritt an einem Graben aus.

über einem Hot Spot führt zur Entstehung von Vulkaninseln.

Vulkaninsel, die ursprünglich über dem Hot Spot entstanden ist

Die ozeani­ Aiffsteigensehe Kruste des Magma wird aiffge- bildet einen schmolzen. Vulkan.

DIE ERDKRUSTE

Nordamerika­ nische Platte

Pazifische Platte

Platten gleiten aneinander vorbei und reiben sich.

Philippinenplatte

Kokosplatte

Karibische Platte

Gebirgsketten als Terschluckungsbzw. Einengungs­ zonen

Nazca-Platte

Südamerikanische Platte

Afrikanische Platte

Platten weichen auseinander.

Indisch-Australische Platte

Bodenbewegungen entlang mittelozeanischer Rücken

Grenzbereich zweier aneinan­ der vorbeigleiten­ der Platten

Zur Gebirgsbildung kommt es an Stellen, an denen eine ozeanische Platte unter eine kontinentale Platte abtaucht.

Der Meeresboden weicht gleichmä­ ßig und senkL. recht zum Kücken aus-► s einander.

Geradliniger Rücken Der Meeresboden weicht gleichmä­ ßig, dem Bo­ gen folgend, ausein­ ander.

Gebogener Rücken

Teilstücke ge­ geneinander versetzt Lithosphäre (Erdkruste und oberste Erdman­ telschicht)

Asthenosphäre (Schicht im oberen Erdmantel)

Blattverschie­ bung

Versatz durch Blattverschiebung

65

ERDGESCHICHTE

Verwerfungen und Falten

Geometrie der Falte Achsenebene

Die stete Bewegung der Erdkrustenplatten (S. 64-65) kann dazu führen, Sattelfirst dass Gesteinsschichten zusammengepresst oder gedehnt werden, wodurch Sattefianke | V Fall­ Verwerfungen und Falten entstehen. Bei einer Verwerfung, die dadurch winkel entsteht, dass Zug oder Druck auf eine Gesteinsschicht einwirkt, wird ein Gesteinskomplex in zwei Schollen zerbrochen, die dann gegeneinander verschoben werden. Verwerfungen kommen hauptsächlich in harten, wenig flexiblen Gesteinen vor, also solchen, die kaum biegsam sind und daher leicht zerbrechen. Es gibt mikroskopisch kleine Verwerfungen, beispielsweise in mineralischen Kristallen, aber auch sehr große, wie den Ostafrikanischen Graben, der über 9000 Kilometer lang ist. Die Sattelscharnier^ plötzlichen Bewegungen, die an solchen Verwerfungen entstehen kön­ nen, sind häufig die Ursache für Erdbeben. Falten sind dagegen durch Druck entstandene Biegungen in einer Gesteinsschicht. Sie treten in relativ Geometrie der Verwerfung elastischen Gesteinsschichten auf, die nachgeben, anstatt zu zerbrechen. Bruchfiäche Einfallen (Abwei­ Die beiden Haupttypen der Falten heißen Sattel (Antiklinale) und Mulde chung von der (Synklinale). Falten können eine Größe von nur wenigen Millimetern Horizontalen) haben oder sich, wie aufgefaltete Gebirgszüge, viele hundert Kilometer weit erstrecken. Zusätzlich zu den Verwerfungen und Falten gibt es mit Boudinagen, Mullion-Strukturen und Fiederspalten noch weitere Vorgänge, die bei der Veränderung von Gesteinsschichten eine Aufschiebung _ Kolle spielen können. Faltung

Sattelfirst Traufe

Steil stehende Schichtpartien

Sprunghöhe

\Abschiebung

Streichen (Winkel der Bruch­ fläche mit der Vertikalen)

Geometrie des Hanges Streichen

Fall­ winkel

Verwitterungsprofil gefalteter Gesteinsschichten

Fallende Schicht

Sattel\ falte

Fallrichtung und Streichen stehen im rechten (Vinkel zueinander.

Fall­ richtung

.Monokline \ Falte Mineral­ gefüllte Ver­ werfung

I Grober Sandstein aus der Oberkreide 66

I Kalk aus der Unterkreide

VERWERFUNGEN UND FALTEN

Faltentypen Schiefe

Antiklinorium

Tauch­ falte

Falte

falte

Scher­ falte

Zickzack­ falte

falte

VERWERFUNGSTYPEN

Deformationen in Gesteinen Schollen bewegen sich gegeneinander.

gendes Gestein)

Boudinage

in Boudins.

Kompetente Schicht zerbricht in Scher­ körper (Mullions). MullionStrukturen

Fieder­ spalten

Fugen und Spalten öf/hen sich diagonal zur Scherrichtung. Fiederspalten

67

ERDGESCHICHTE

Die Entstehung von Gebirgen

Entstehung des Himalaja

Asien

Die Gebirgsbildung (Orogenese) ist eine Folge der Plattentektonik (S. 64-65). Es gibt drei Haupttypen von Gebirgen: vulkanische Durch den Druck Gebirge, Faltengebirge und Schollengebirge. Die meisten vulka­ der beiden sich nischen Gebirge entstehen, wo Platten aneinander stoßen oder aufeinander zube­ aneinander entlanggleiten und Lava oder anderes Gesteinsmate­ wegenden Platten türmten sich Sedi­ rial an die Erdoberfläche gedrückt mentgestein und wird. Die Lava und das übrige Ge­ Teile der ehemals stein können sich anhäufen und so unterseeischen einen Kegel um den Krater des Vul­ Kruste zum Hi­ kans bilden. Faltengebirge entstehen, malaja aufwo Platten aneinander stoßen und Gesteinsschichten nach oben gedrückt werden. Das ist z.B. an Stellen der Fall, an denen die ozea­ nische Kruste unter die weniger dichte kontinen­ tale Kruste gedrückt wird. Dadurch faltet sich die kontinentale Kruste zu Gebirgen wie den Appala­ chen in Nordamerika auf. Faltengebirge entste­ Bhagirati Parbat, hen auch, wenn zwei Teile der kontinentalen Indien bewegt Himalaja Kruste zusammenstoßen. Hierfür ist der Hima- sich nach Norden. laja ein Beispiel. Er bildete sich durch den Aufprall der Indisch-Australischen auf die Eurasische Platte, bei dem Sedimente und Teile der ozeanischen Kruste sich auf­ türmten. Schollengebirge entstehen, wenn eine Scholle zwischen zwei Verwerfungen nach oben gedrückt wird (S. 66-67). Die Verschiebung kann viele Millionen Jahre dauern. Es kann aber auch zu plötzlichen Bewegungen kommen und damit zu heftigen Erdbeben (Beispiel: San-Andreas-Verwerfung) . Unterschiedliche Gebirgstypen

68

Durch großen Druck werden Gesteinsschichten zu einer

Vor 40 Mio. Jahren stießen die Indisch-Austra­ lische und Eura­ sische Platte aufeinander.

Durch großen Druck werden Gesteinsschich-

Vulkanisches Gebirge

Faltengebirge

Schollengebirge

Hochschollengebirge

DIE ENTSTEHUNG VON GEBIRGEN

Stadien in der Bildung des Himalaja

Sediment

Indien be wegt sich aufAsien zu.. .

Durch Zusammen­ rücken der Platten entsteht eine Meer­ Sediment enge.

Eurasische Platte Vulkan

Sedimente und Teile der ozeanischen Kruste werden durch den Zusammenstoß der Kon­ tinentalplatten aufgefaltet. Indisch-Australische Platte /"—— -

Eurasi sehe Platte

Kontinentale Kruste

Kontinen­ tale Kruste

!Aufsteigendes Kontinen­ Magma lässt einen tale Kruste Vulkan entstehen.

Die ozeanische Kruste wird unter die kontinentale Kruste gedrückt.

Vor 60 Mio. Jahren

Sedimentgesteine und ein Teil der ozeanischen Kruste werden auf­ gefaltet und nach oben gedrückt.

Ganges­ Tiefebene

Vor 40 Mio. Jahren

Durch Auffüllung von Sedi mentgesteinen und der ehe­ maligen ozeanischen Krus­ te entsteht der Himalaja.

Ganges­ .Eurasische Tiefebene Platte Indisch-Au stralische, Platte. /

Indisch-Au­ stralische , Platte^ /.

Kontinen­ tale Kruste

Kontinen­ tale Kruste

Kontinen­ tale Kruste

Kontinen­ tale Kruste

Heute

Erdbeben Epizentrum (Stelle an der Erd­ oberfläche, die sich direkt über dem Hypozentrum befindet)

Vom Hypozentrum aus breiten sich die Schockwellen kreisförmig aus.

Isoseisten (Li­ nien gleicher Erdbeben­ stärke)

Entlang der Bruchlinie kann es zu Beibungen zwischen zwei Kontinentalplatten und damit zu Erdbeben kommen.

Durch den Auffaltungs­ effekt beim Zusammen­ stoß der Kontinental­ platten entstehen die Berge und die Hoch­ ebene von Tibet.

Eura­ sische Platte

Vor 20 Mio. Jahren

San-Andreas-Verwerfung

Kontinen­ tale Kruste

Hypo­ Zentrum

(blockiert Transversal­ oder S-Wel­ len und lenkt P-Wellen ab)

Ober­

Erdkruste welle (LWelle)

S- und P-Wellen

Mantel

Hypozentrum oder Erdbebenherd Schematische Darstellung der Ausbreitung seismischer Wellen

Schatten­ zone Longitudinalwelle

Schatten­ zone

Ausbreitung der Schock­ wellen durch die Erde 69

ERDGESCHICHTE

Präkambrium bis Devon

Lage heutiger Landmassen im mittleren Ordovizium Süd­ amerika

Nord­ amerika

Grönland

China

Australien

Die Atmosphäre der jungen Erde vor 4,6 Mrd. Jahren enthielt viele verschiedene Gase, aber kaum Sauerstoff. Der gewaltige Superkon­ tinent Gondwanaland bedeckte die Südpolarregion, mehrere klei­ nere Kontinente waren über die restliche Welt verteilt. Platten­ bewegungen der Erdkruste verschoben (und verschieben noch heute) die Kontinente auf dem Erdball. Die ersten einfachen Le­ bensformen entwickelten sich vor etwa 3,6 Mrd. Jahren in war­ men Flachmeeren. Die Entwicklung der Photosynthese führte zu vermehrter Sauerstoffbildung und es entstand ein Ozonschild rund um die Erde. Dieser schützte die Lebewesen vor der Südgefährlichen UV-Strahlung und ermöglichte den Aufbau ajrika einer Atmosphäre, in der sich Leben entfalten konnte. Afrika Die ersten Wirbeltiere traten vor etwa 470 Mio. Jahren im Skandinavien Ordovizium (vor 510-439 Mio. Jahren) auf, die ersten Land­ pflanzen vor etwa 400 Mio. Jahren im Devon (vor 409-363 Mio. Jahren), die ersten Landwirbeltiere etwa 30 Mio. Jahre später.

Indien

Nordost­ afrika

Europa

Sibirien

Zentralasien

Pflanzengruppen aus der Zeit von Präkamrrium ris Devon

Heutiger Bärlapp (Lycopodium sp.)

Heutige Landpflanze (Asparagus setaceous)

Fossil einer ausgestorbenen Landpflanze (Cooksonia hemisphaerica)

Fossil einer ausgestorbenen Sumpfpflanze (Zosterophyllum llanoveranum)

Beispiele von Trilobiten aus Präkambrium bis Devon

Acadagnostus Familie: Agnostidae Länge: 8 mm 70

Phacops Familie: Phacopidae Länge: 4,5 cm

Olenellus Familie: Olenellidae Länge: 6 cm

Elrathia Familie: Ptychopariidae Länge: 2 cm

PRÄKAMBRIUM BIS DEVON

Die Erde im mittleren Devon

Beispiele früher Meeres-Wirbelloser Angaria (Sibirien)

Fossiler Nautiloid (Estonioceras perforatum)

Fossiler Armfüßer (Dicoelosia bilobata)

Meduse (Mawsonites spriggi)

Beispiele von Fischen aus dem Devon

Fossiler Graptolith (Monograptus convolutus)

Rhamphodopsis Familie: Ptyctodontidae Länge: 15 cm

Pteraspis Familie: Pteraspidae Länge: 25 cm

Coccosteus Familie: Coccosteidae Länge: 35 cm

Bothriolepis Familie: Bothriolepididae Länge: 40 cm

Cheiracanthus Familie: Acanthodidae Länge: 30 cm

Pterichthyodes Familie: Asterolepididae Länge: 15 cm

Cheirolepis Familie: Cheirolepididae Länge: 17 cm

Cephalaspis Familie: Cephalaspidae Länge: 22 cm 71

ERDGESCHICHTE

Karbon bis Perm

Lage heutiger Landmassen gegen Ende der Karronzeit Nord­ amerika

Grönland

Sibirien China

Feuchtwarmes Klima begünstigte im Karbon (vor 363-290 Mio. Jahren) ein reiches Pflanzenwachstum. Auf der Nordhalbkugel und um den Äquator entstanden riesige Sumpfwälder - die Stein­ kohleformationen von heute. Zu Beginn des Karbon traten die ersten Reptilien auf. Eier mit wasserdichter Schale und eine vor Wasserverlust schützende dicke (Schuppen-)Haut machten diese Tiere vom Wasser weitgehend unabhängig. Gegen Ende der Karbonzeit stießen die beiden großen Kontinente Laurasia (Nordkontinent) und Gondwanaland (Südkontinent) zusammen und verbanden sich zur gewaltigen Landmasse Pangaea. Im Perm (vor 290-245 Mio. Jahren) bedeckten Gletscher weite amerika Teile der Südhalbkugel: Antarktika, Teile Australiens sowie große Gebiete Südamerikas, Afrikas und Indiens. Im Eis war Antarktika ein Großteil der Wassermassen der Erde gebunden, wodurch auf der Nordhalbkugel der Meeresspiegel sank. Abseits der Pole herrschte trocken-heißes Wüstenklima. Gegen Ende des Perms kam es zum größten Massenaussterben aller Zeiten. Damals starben noch viel mehr Arten aus als bei dem Massensterben Ende der Kreidezeit, das durch den Untergang der Dinosaurier bekannt wurde.

Australien Antarktika Indien

Einige Pflanzen aus dem Karbon und dem Perm

Heutige Tanne (Abies concolor)

Fossil eines aus­ gestorbenen Farns (Zeilleria frenzlii)

Fossil eines ausgestor­ benen Schachtelhalms (Equisetites sp.)

Fossil eines aus­ gestorbenen Bärlapps (Lepidodendron sp j

Einige Bäume aus Karbon und Perm

Pecopteris Familie: Marattiaceae Höhe: 4 m 72

Paripteris Familie: Medullosaceae Höhe: 5 m

Mariopteris Familie: unbekannt Höhe: 5 m

Medullosa Familie: Medullosaceae Höhe: 5 m

KARBON BIS PERM

Die Erde Ende der Karronzeit

Einige Tiere aus dem Karron und dem Perm

Modell eines ausgestorbenen Reptils aus dem Karbon (Westlothiana lizziae)

Lepidodendron Familie: Lepidodendraceae Höhe: 30 m

Cordaites Familie: Cordaitaceae Höhe: 10 m

Glossopteris Familie: Glossopteridaceae Höhe: 8 m

Alethopteris Familie: Medullosaceae Höhe: 5m 73

ERDGESCHICHTE

Die Trias

Lage der heutigen Kontinente WÄHREND DER TRIAS

Mit der Trias (vor 248 bis 208 Mio. Jahren) begann nicht nur das Meso­ zoikum, sondern auch das Zeitalter der Dinosaurier. Damals bildeten die heutigen Kontinente eine einzige Landmasse, den Superkontinent Pangaea. Auf Pangaea gab es extrem unterschiedliche Klimazonen: Auf den Küstenstreifen und an den Ufern der Seen und Flüsse wuchs üppige Tropenvegetation, während das Binnenland von heiO-trockenen Wüsten bedeckt war. In der damaligen Vege­ tation gab es noch keine bedecktsamigen Blütenpflanzen, da diese erst in der Kreide entstanden, sondern nur Nadel­ gewächse (Koniferen), Farne, Baumfarne und Ginkgos. Ty­ pische Vertreter der Landfauna waren u.a. primitive Am­ phibien und Krokodile sowie Rhynchosaurier, eine weitere Reptiliengruppe. Erst vor etwa 230 Mio. Jahren, gegen Ende der Trias, kamen die ersten Dinosaurier auf, wie z.B. die Süd­ carnivoren Herrerasaurier und Staurikosaurier (Herreraamerika saurus, Staurikosaurus); die ersten Pflanzen fressenden Dinosaurier waren u.a. Plateosaurus und Technosaurus. Am Ende der Trias wurde Pangaea von Dinosauriern beherrscht, die wahrscheinlich viele andere Reptilien verdrängt hatten.

Nord­ amerika

Europa

Asien

Afrika

Australien

Antarktis

Indien

Einige Pflanzen der Trias

Heutiger Baumfarn (Cycas revoluta)

Heutiger Ginkgo (Ginkgo biloba)

Heutiger Nadelbaum (Araucaria araucana)

Fossiler Farn (Pachypteris sp J

Fossiler Baumfarn (Cycasspj

Einige Dinosaurier der Trias

Melanorosaurus Familie: Melanorosauridae Länge: 12,20 m 74

Mussaurus Familie: Plateosauridae Länge: 2-3 m

Herrerasaurus Familie: Herrerasauridae Länge: 3 m

Pisanosaurus Ein primitiver Ornithischier Länge: 90 cm

DIE TRIAS

Die Erde während der Trias

Einige Tiere der Trias

(Scaphonyxfischeri)

75

ERDGESCHICHTE

Der Jura

Lage der heutigen WÄHREND DES JURA

Kontinente

Der Jura, die mittlere Periode des Mesozoikums, dauerte von vor 208 bis vor 144 Mio. Jahren. In dieser Zeit zerfiel Pangaea in die beiden Kontinente Gondwana und Laurasia; auch hob sich der Meeresspiegel, sodass große Tieflandbereiche überflutet wurden. Das Klima war feucht-warm; die Vegetation wurde vor allem von Nadelgewächsen dominiert, darunter auch Mammutbäume, und es gab die ersten bedecktsamigen Blütenpflanzen. Der üppige Pflanzenbewuchs machte es möglich, dass zahlreiche herbivore (d.h. Pflanzen fressende) Dinosaurier aufkamen, wie etwa die großen Sauropoden (z.B. Diplodocus) und Stegosaurier (z.B. Stegosaurus). Allerdings gab es auch schon zahlrei­ che carnivore (also Fleisch fressende) Dinosaurier (Kaubsaurier), z&. Allosaurus und Compsognathus, die die Pflanzen fressenden Saurier und die damaligen (etwa spitzmausgroßen) Säugetiere jagten. Andere Tiere dieser Periode waren flugfähige Reptilien, die Flugsaurier (Pterosaurier), aber auch Meeresreptilien wie Plesiosaurier und Fischsaurier (Ichtyosaurier). Antarktis

Einige Pflanzen des Jura

Diplodocus Familie: Diplodocidae Länge: ca. 27 m

76

Camptosaurus Familie: Camptosauridae Länge: ca. 5-7 m

Dryosaurus Familie: Dryosauridae Länge: 34 m

DER JURA

Die Erde während des Jura Laurasia

Einige Tiere des Jura

Laurasia Uralgebirge

Nord­ atlantik

Straße von Turgai

Nordame­ rikanische Kordilleren

Vegetations­ zone Laurasia

Wüste

Fossiler Flugsaurier (Rhamphorhynchus sp J

Fossiler Belemnit (Belemnoteuthis sp.)

Tethys-Meer

W; -

Tiefsee

——

Kontinental­ schelf

1k

Fossiler Rhynchosaurier (Homeosaurus pulchellus)

Fossiler Plesiosaurier (Peloneustes philarcus)

Wüste

Vegetations­ zone

Anden

Gondwana

Gondwana Pazifik

Fossiler Fischsaurier (Ichthyosaurus megacephalus)

77

ERDGESCHICHTE

Die Kreide

Lage der heutigen Kontinente WÄHREND DER KREIDE Nord­

amerika Das Mesozoikum endete mit der Kreide (vor 144 - 65 Mio. Jahren). In dieser Zeit zerbrachen Gondwana und Laurasia in etwa in die heutigen Kontinente. Das Klima blieb weiterhin feucht-warm, schwankte jedoch stärker in Abhängigkeit von den Jahreszeiten. In der Vegetation wurden viele Palmfarne, Samenfarne und Nadelgewächse durch bedecktsamige Blütenpflanzen, vor allem durch Laubbäume, verdrängt. Auch unter Insekten, Krebstieren, Fischen, Schild­ kröten und Säugern kamen viele neue Arten auf. Bei den Dino­ sauriern entwickelten sich in dieser Zeit ebenfalls zahlreiche neue Arten, wie beispielsweise Iguanodon, Deinonychus, Ty­ rannosaurus und Hypsilophodon. Gegen Ende der Kreide star­ ben allerdings alle Dinosaurier aus. Die Ursachen dafür sind unbekannt; wahrscheinlich kam es infolge drastischer Klimaver­ änderungen, die möglicherweise durch den Einschlag eines riesi­ gen Meteoriten auf die Erde oder durch gewaltige Vulkanausbrüche ausgelöst wurden, zu einem Massenaussterben. Diesem fielen nicht Südamerika nur die Dinosaurier zum Opfer, sondern u.a. auch Meereslebewesen Afrika wie die Fischsaurier (S. 76-77) oder die Ammoniten (S. 288).

Europa

Arabische Halbinsel Asien

Australien Indien

Antarktis

Einige Pflanzen der Kreide

Heutige Kiefer (Pinus muricata)

Heutige Magnolie (Magnolia spj

Fossiler Farn (Sphenopteris latiloba)

Fossiler Ginkgo (Ginkgo pluripartita)

Fossiler Laubbaum (Cercidyphyllum spj

Einige Dinosaurier der Kreide

Saltasaurus Familie: Titanosauridae Länge: ca. 12 m 78

Torosaurus Familie: Ceratopsidae Länge: ca. 7,50 m

Hypsilophodon Familie: Hypsilophodontidae Länge: ca. 1,50-2,50 m

DIE KREIDE

Einige Tiere der Kreide

Die Erde während der Kreide Afrika

Grönland

Europa

Kontinentalmeer

Westafrika

Ural­ gebirge

Nordamerika Rocky Mountains

Wüste

Fossiles Insekt (Libellulium longialatum)

Fossile Meeres­ schildkröte (Plesiochelys latiscutata)

Tethys­ Meer Asien

Fossiler Hummer (Homarus spj

Indien

Indischer Ozean Fossiles Krokodil

Australien

Pazifik

Nord­ atlantik Anden

Vegetationszone

Süd­ amerika

Tyrannosaurus Familie: Tyrannosauridae Länge: ca. 12 m

Antarktis Süd­ atlantik

Deinonychus Familie: Dromaeosauridae Länge: ca. 2,50-3,50 m

Fossiler Knochenfisch (Lepidotes maximus)

Iguanodon Familie: Iguanodontidae Länge: ca. 9 m 79

ERDGESCHICHTE

Das Tertiär

Lage heutiger Landmassen im Tertiär

Dem Untergang der Dinosaurier Ende der Kreidezeit folgte das Tertiär (vor 65-1,6 Mio. Jahren), das den ersten Abschnitt der Erdneuzeit (Känozoikum, vor 65 Mio. Jahren bis heute) darstellt. Diese Zeit ist geprägt vom Aufstieg der Säugetiere. Bei den plazentalen Säugetieren wachsen die Jungen im Mutterleib heran und werden über den Mutterkuchen (Plazenta) ernährt. In der Kreidezeit gab es nur drei Gruppen dieser echten Säugetiere, im Tertiär dagegen stieg die Zahl auf 25. Zu einer dieser 25 Ordnungen gehörte auch der afrikanische Australopithecus, der erste Hominide (S.114-115). Zu Beginn der Tertiärzeit hatten die Kontinente nahezu ihre heutige Lage erreicht. Die Tethys, die die Nord­ kontinente von Indien und Afrika getrennt hatte, schrumpfte zum Mittelmeer. Nun konnten Tiere von Afrika nach Europa gelangen und umgekehrt. Wo Indien auf Asien prallte, erhob sich der Himalaja. Im mittleren Tertiär wurden waldlebende, Laub äsende Säugetiere von Tieren wie den Pferden abgesüd­ löst, die besser an ein Leben in der sich nun immer weiter amerika ausbreitenden Grassteppe angepasst waren. Wiederholte Kälteperioden im Tertiär führten zur Ausprägung des Kontinents Antarktika als Eisinsel.

Nordamerika

Europa

Asien

Australien

Beispiele von Pflanzengruppen aus dem Tertiär

Eine heutige Eiche (Quercus palustris)

Eine heutige Birke (Betula grossa)

Versteinertes Blatt einer ausgestorbenen Birke (Betulites sp.)

Versteinerter Stamm einer ausgestorbenen Palme (Palmoxylon spj

Beispiele für Tiergruppen aus dem Tertiär

Hyaenodon Familie: Hyaenodontidae Länge: 2 m 80

Titanohyrax Familie: Pliohyracidae Länge: 2 m

Phorusrhacus Familie: Phorusrhacidae Länge: 1,5 m

Samotherium Familie: Giraflidae Länge: 3m

DAS TERTIÄR

Die Erde im Tertiär

Tiere aus dem Tertiär

Nordamerika Appalachen

Rocky Mountains

Pyrenäen Europa Alpen / / .Asien Kontinental­ meer

Sierra Nevada

Zagros­ gebirge

Ein ausgestorbenes Säugetier (Arsinoitherium)

Himalaja

Tethys

Australien Ausgestorbener Säuger (Merycoidodon culbertsonii)

Indien Anden

Süd­ amerika Indischer Ozean

Atlantischer I Ozean I

Atlasgebirge Afrika

Antarktis

Mammut Familie: Mammutidae Länge: 2,5 m

Pflanzendecke

Ausgestorbener Honiinide (Aegyptopithecus sp J

Eine ausgestorbene Gehäuseschnecke (Ecphora quadricostata)

Tetralophodon Familie: Gomphotheriidae Länge: 2,5 m

81

ERDGESCHICHTE

Das Quartär

Lage der Kontinente im Pleistozän

Das Quartär (vor 1,6 Mio. Jahren bis heute), der zweite Abschnitt der Erdneuzeit, ist gekennzeichnet durch einen ständigen Wechsel von Eis- und Warmzeiten (Zwischeneiszeiten). Während der Eis­ zeiten bedeckten Gletscher weite Teile der Kontinente im Norden und im Süden. Vereisung und Kälte in Nordamerika und Eurasien, in geringerem Maße auch in Südamerika und Australien, führten zum Rückzug vieler Lebensformen in wärmere Gebiete um den Äquator. Lediglich besonders kälteangepasste Tiere wie Mam­ mut oder Wollnashorn konnten mit ihrem dichten Fell und einer isolierenden Speckschicht in den kalten Regionen überleben. Der Mensch entwickelte sich im Pleistozän (vor 1,6 Mio.-vor 10.000 Jahren) in Afrika und zog nordwärts nach Europa und Asien. Der moderne Mensch, Homo sapiens, lebte vor 30.000 Jahren auch im eiszeitlichen Europa und jagte Säu­ getiere. Das Ende der letzten Eiszeit und die damit verbundenen klimatischen Veränderungen vor etwa 10.000 Jahren führten zum Aussterben vieler Tiere des Pleistozäns, der Mensch aber breitete 5“^sich über die ganze Erde aus. amerika

Nord­ amerika

4/rika

Europa

Asien

Australien Indien

Antarktika

Pflanzengruppen aus dem Quartär

Heutige Birke (Betula lenta)

Heutiger Amberbaum (Liquidambar styraciflua)

Fossiles •Amberbaumblatt (Liquidambar europeanum)

Fossiles Birkenblatt (Betula spj

Tiergruppen aus dem Quartär

Procoptodon Familie: Macropodidae Länge: 3 m 82

Diprotodon Familie: Diprotodontidae Länge: 3 m

Toxodon Familie: Toxodontidae Länge: 3m

Mammuthus Familie: Elephantidae Länge: 3 m

DAS QUARTÄR

Die Erde im Quartär Pyrenäen

Einige Tiere aus dem Quartär

Alpen

Appalachen

Eisdecke

Rocky Mountains

Asien Pflanzendecke

Nord­ amerika

Karpaten

Ein Säugerskelett (Hippopotamus amphibius)

Taurus

Himalaja

Indien

Australien

Schädel eines ausge­ storbenen Höhlenbären (Ursus spelaeus) Wüste

Anden

Indischer Ozean

Süd­ amerika Atlantischer Ozean

Eiskappe

Atlasgebirge

Afrika

Deinotherium Familie: Deinotheriidae Länge: 4 m

Antarktika

Schädel einer ausge­ storbenen Schildkröte (Meiolania platyceps)

Coelodonta Familie: Rhinocerotidae Länge: 4 m

Zahn eines Mammuts (Mammuthus primigenius)

Australopithecus Familie: Hominidae Länge: 1,2 m

83

ERDGESCHICHTE

Erste Lebensspuren Als die Erde entstanden war, gab es noch fast 1 Mrd. Jahre lang kein Leben auf ihr. Die ersten bekannten organischen Strukturen entstan­ den vor etwa 3,4 Mrd. Jahren im Meer. Prokaryonten, einzellige Mikroorganismen wie die Blaualgen, konnten Photosynthese treiben (S. 144-145) und produzierten auf diese Weise Sauerstoff. Eine weitere Milliarde Jahre später hatte sich in der Erdatmosphäre genügend Sauerstoff angesam­ melt, dass mehrzellige Lebewesen sich in den Meeren des Präkambriums (vor über 570 Mio. Jahren) aus­ breiten konnten. Weiche Quallen, Korallen und Meereswürmer hatten ihre Blütezeit vor etwa 700 Mio. Jahren. Trilobiten, die ersten Tiere mit ei­ nem harten Außenskelett, entwickelten sich im Kamb­ rium (vor 570-510 Jahren). Doch erst zu Beginn des Devons (vor 409-363 Mio. Jahren) bildeten die ersten Landpflanzen, z.B.Asterozylon eine Kutikula („Blatt­ haut“) aus, die eine schnelle Wasserverdunstung aus der Pflanze verhinderte. Damit konnten diese Pflanzen das Land erobern. Vor etwa 363 Mio. Jahren gingen die ersten Amphibien (S. 86-87) an Land, doch sie brauchten das Wasser noch zur Eiablage. Erst die Reptilien konnten auch trockene Lebensräume besiedeln; ihre Jungen entwickelten sich in verdunstungsgeschützten Eiern außerhalb des Wassers.

Stromatolithischer Kalkstein

Schichten von Schlamm und Sand wechseln ab.

Die Kalkabschei­ dungen stammen von Blaualgen.

Kalkstein

Lange, schnabelar­ tige Schnauze

IVachstumslinie

Bücken­ platte

Grund des Rücken­ stachels bereich

Versteinerter kieferloser Fisch 84

Versteinerter Trilorit

ERSTE LEBENSSPUREN

Ambulakralrinne Randskelett platten

Kleine knö­ cherne Höcker

Randskelett-

Große Rumpf scheibe

Scheibe

Kurzer Arm Pyrit

Versteinerter Seestern

Oberseite eines Seesternfossils

Unterseite eines Seesternfossils

Wachstumsspitze

Schere

Glieder-

Gegliedertes Bein mit Paddel

Scheiben­ förmiges Sporan­ gium (Sporen­ behälter)

Segmentierter (gegliederter) Hinterleib

Versteinerter Eurypteride (von unten) Telson (Schwanzstachel)

Acht Somiten (Brustabschnitte) in der Schale

Blattartige Schuppe

Hinterleibs­ segmente Stängel

Gelenklose, zweiteilige Schale

Fossil einer ausgestorbenen Garnele

Nachbildung eines Asteroxylon 85

ERDGESCHICHTE

Amphibien und Reptilien Nasen­

Augenhöhle Die ältesten bekannten Amphibien, Acanthostega und tasche Ichthyostega, lebten vor etwa 363 Mio. Jahren am Ende Strukturierte des Devon (vor 409-363 Mio. Jahren). Ihre Beine ent­ Knochenoberfläche standen wahrscheinlich aus den muskulösen Flos­ sen von lungenfischartigen Vorfahren. Lungenfische Spritzloch können mit ihren Flossen am Grunde von Gewässern zur Massen­ aufnahme entlang„laufen“ und einige von ihnen können Luft atmen. Amphibien (Lurche, S. 188-189) können zwar auf dem Land leben, doch sie sind noch vom Wasser Kleiner Zahn abhängig, weil ihre Haut keinen Schutz vor Wasserverlust bietet und sie zur Eiablage ins nasse Element zurück­ Fossiler Acanthostega-Schädel kehren müssen. Aus Amphibienvorfahren entwickelten sich die Reptilien (S. 190-193). Sie traten erstmals im Muskulöser Rücken Schultergürtel Karbon (vor 363-290 Mio. Jahren) auf: Westlothiana, das Schuppenhaut älteste bekannte Reptil, besiedelte vor 338 Mio. Jahren das Festland. Die Entwicklung amniotischer Eier, bei denen der Embryo in einer Hülle (Schafshaut oder Am­ nion) seinen eigenen Wasservorrat hat und in denen er von einer wasserundurchlässigen Schale geschützt ist, machte die Reptilien unabhängig von Gewässern. Eine I Beckengürtel schuppige Haut bewahrte sie vor dem Austrocknen und Flossensaum ermöglichte somit die Eroberung von Lebensräumen, die Modell eines Ichthyostega ihren Amphibienahnen verwehrt blieben. Zu den Reptilien zählen auch die Dinosaurier, die das Land im Mesozoikum Rumpfwirbel (vor 245-65 Mio. Jahren) beherrschten (S. 88-109). Schulterblatt

Schultergürtel

Halswirbel

Hirnschädel

Augenhöhle

Nasenloch Rippe

Schultergelenk Oberarm­ knochen

Ellbogen-Gelenk

Elle Vorderzehen

Skelett eines Eryops

86

Mittelhandknochen

AMPHIBIEN UNp REPTILIEN

Fossiles Skelett eines Pareiasaurus

Fossiles Skelett von Westlothian a Rippe

Becken

Wirbel

Schulterblatt

Oberarmknochen

Rücken­ wirbel.

Speiche

Elle Abgeplattete Schädelknochen

Rippe

Bein

Oberschenkel knochen

Hinterfuß

Schwanz wirbel

Schwanz

Wasserundurchläs­ sige Schuppenhaut

Auge

Maul Beine im stumpfen Winkel abgeknickt

Fünfzehiger

Modell von WesTlothiana

87

ERDGESCHICHTE

Dinosaurier

Saurischierbecken Hakenförmig ge­

Darmbein krümmter Fortsatz Die Dinosaurier sind die wohl bekannteste und (Ilium) beliebteste Reptiliengruppe. Über 165 Mio. Jahre Gelenk zwischen Ilium und Pubis beherrschten sie im Mesozoikum (vor 245-65 Mio. Hüftgelenkpfanne Jahren) das Land. Die ersten Dinosaurier lebten vor etwa 230 Mio. Jahren. Was diese Gruppe von _____ Schambein (Pubis) Gelenk zwischen allen anderen Reptilien unterschied, war ihre Ilium und Ischium Gliedmaßenstellung: Bei den Dinosauriern saßen Sitzbein die Beine wie bei heutigen Säugetieren gerade un­ (Ischium) ter dem Körper. So war der Körper, anders als bei den typischen Kriechtieren, deutlich vom Boden abgehoben. Ein hoch entwickeltes Hüftgelenk er­ möglichte eine fortschrittliche Fortbewegung. Gallimimus Anhand ihres Beckens unterscheidet man zwei Ein Echsenbeckensaurier Gruppen: Saurischier (Echsenbeckensaurier) und Ornithischier (Vogelbeckensaurier). Bei den Saurischiern weist das Schambein nach vorn, wäh­ rend es bei den Ornithischern parallel zum Sitzbein Lage der Beckenknochen bei nach hinten zeigt. An Formenvielfalt waren die einem Echsenbeckensaurier Dinosaurier den heutigen Säugetieren ver­ Ilium Ornithischiergleichbar. In allen Lebensräumen, als Langer Fortsatz parallel BECKEN riesige Räuber, als Rudeljäger, zu Praepubis als große und kleine Pflan­ Fortsatz nahezu Gelenk zwischen parallel zu Ischium zenfresser waren sie Ilium und Pubis erfolgreich - bis sie Gelenk zwischen Praepubis Hium und Ischium vor 65 Mio. Jahren Hüftgelenkpfanne ausstarben.

Pubis

Ischium

Hypsilophodon Ein Vogelbeckensaurier

Lage der Beckenknochen bei einem Vogelbeckensaurier

Vergleich der Gliedmassenstelllng

Barosaurus Ein Echsenbeckensaurier

Voll erhoben Bei allen Dinosauriern standen Arme und Beine gerade unter dem Körper (wie bei Säugetieren). 88

Schubkriechend Oberschenkel und Oberarme stehen seitlich vom Körper ab, die Unterschenkel bzw. Unterarme sind rechtwinklig nach unten abgeknickt.

Halb erhoben Oberschenkel und Oberarme weisen seitlich nach unten. Unterschenkel und Unterarme sind stumpfwinklig abgeknickt.

Grüner Leguan (Iguana iguana) Ein heutiges Reptil

Stumpfkrokodil (Osteolaemus tetraspis) Ein heutiges Reptil

DINOSAURIER

HERRERASAURIDÄE

Dinosaurierklauen

DINOSAURIERSTAMMBAUM

THEROPODA

Hakenform Scharfe Spitze

CERATOSAURIA

TETANURAE

SAURISCHIA SEGNOSAUR1A

Die Klaue wurde zum Fischfang benutzt.

Basis SAUROPODA

SAUROPODOMORPHA

Daumenklaue von Baryonyx

PROSAUROPODA

DINOSAURIA SCELIDOSAURIDAE

Die Spitze ist ab­ gebro­ chen. /

THYREOPHORA Klaue zum Graben und zur Verteidigung

STEGOSALIRIA

ANKYLOSAURIA

Basis

ORNITHISCHIA

Daumenklaue von Massospondylus

PACHYCEPHALOSAURIA

MARGINOCEPHALIA CERATOPSIA

Oberer Klauen abschnitt

CERAPODA

Klaue zum Graben und zur Augenhöhle (Orbita) Verteidigung

Schiefen­ fenster

ORNITHOPODA

Ordnung

Gewölbte, ^roße Ober­ fläche

Unterordnung Raubtierarti ger Zahn -

Basis

Zwischengruppe •• •

Daumenklaue von Apatosaurus

Quadratojugale (bei Säugern nicht mehr vorhanden)

Unterkiefer-

Schädel eines Heterodontosaurus

Oberer Abschnitt Abgeflachte Oberfläche Praemaxillare

Verwandtschaft unklar

Knochen kämm

Augenhöhle (Orbita)

Antorbitale Öffnung

Postorbitale Öffnung

Nasenloch.

. Schläfen fenster

Oberkiefer.

Klauefür den Beutefang—■—

Kegelför­ miger Zahn Basis Fingerklaue von Ornithomimus

RetroarticularFortsatz

Schädel eines Baryonyx

Unterkiefer

ERDGESCHICHTE

Theropoden 1

Iliotibialis-Muskel

Iliofemoralis-Muskel

Vor etwa 230 Mio. Jahren, Ende der Trias, entstand eine beson­ ders erfolgreiche Unterordnung der Echsenbeckensaurier: die zweibeinigen Theropoden („Tierfüßer“). Sie lebten während der gesamten Dinosaurierzeit (vor 230-65 Mio. Jahren). Der älteste Fund stammt aus Südamerika. Zu den Theropoden gehörten die meisten bekannten Raubsaurier. Der typische Theropode hatte kleine Arme mit spitz bekrallten Fingern, kräftige Kiefer mit spit­ zen Zähnen, einen s-förmigen Hals und lange, muskulöse Hinter­ beine mit bekrallten, meist vierzehigen Füßen. Viele waren wahr­ scheinlich warmblütig, die meisten Räuber. Das Größenspektrum reichte von nur hühnergroßen Arten bis zu Riesen wie Tfrannosau rus und Baryonyx. Zu dieser Gruppe gehörten aber auch straußenartige Allesfresser und Pflanzenfresser mit zahnlosen Schnäbeln wie Struthiornirnus und Ornithomimus. Die nächsten lebenden Verwandten der Dinosaurier, die Vögel, leiten sich von einem gemeinsamen Vorfahren mit den Theropoden ab. Der Urvogel Archaeopteryx lebte zur gleichen Zeit wie seine Dinosaurier­ verwandten.

Muskeln und Knochen eines Albertosaurusbeins FemorotibialisMuskel

Flexor-tibialisinternus-Muskel. Oberschenkel (Femur)

RioftbularisMuskel

Gastro cnemiusMuskel

Flexor digitorum (Zehenbeuger).

F

\ Femoro\ tibialis\ Muskel \ Tibialisanterior­ Muskel Extensor-digitorumcommunis-Muskel

Wadenbein (Fibula) Fußwurzelknochen

Hirnschädel.

Supraoccipital-Kamm

Mittelfußknochen

Augenhöhle Nasenöff­ nung

Ambiens Muskel

Halswirbel

Zehe_ Klaue

Rückenwirbel

Darmbein (Ilium)

Halsrippen

'

Unterkiefer

1'

Schulterblatt Schultergelenk Elle,

Zahn mit Sägekante

Finger/\

f Ober­ schenkel.

Mittelhand Nasenloch

Handgelenk Auge

Ober­■ schenkel.

Sitzbein Hüft­ gelenk

Raben\ Rippe schnabelbein

Ellbogen

Oberarm

Schuppenhaut

Schwanz Scham bein

Knie­ gelenk

Schienbein Hand

Wadenbein

Ferse

Arm

Mittefuß.

Knie

Bein

Zeh, Klaue 90

Modell eines Tyrannosaurus

Knöchel (Fußgelenk)

Zehen

Hallux (l.Zehe)

Skelett eines Tyrannosaurus

THEROPODEN

Fossiles Skelett von archaeopteryx

1

Skelett einer Baryonyx-Hand Mittelhand

Abdruck der Flügelfedern.

Große Daumen klaue

Schulter­ blatt Kralle

Finger.

Speiche Handgelenk

Speiche

Mittelhand­ knochen.

Elle

Oberarmknochen

Ansatz des V Beugermuskels/ Rollhügel Finger^__Ä

Hals­ wirbel. Rücken­ wirbel.

— Rippe Bauch­ rippen

Hirnschädel

Augenhöhle.

\Elle

Gelenkkopf

\ Mittelhand­ gelenk Finger­ gelenk

W

Oberschenkel

Schwanz­ wirbel.

Darmbein Schambein

Hallux (l.Zeh).

Finger­ kralle

Sitzbein Schienbein

Mittelfußknochen

Abdruck der Schwanzfedern.

Einige grosse Theropoden

Zehen­ knochen

8

rfÄ^

Schwanzwirbel

Dornfortsatz

Eustreptospondylus Familie: Megalosauridae Länge: 7 m

Neuralbogen Spinal­ fortsatz

Kleines, drei­ kantiges Horn

Baryonyx Familie: Baryonychidae Länge: 9,1 m

Auge Gesägte Dolch­ zähne

Elastisches Gewebe

Zunge------Großer, dehnbarer Kiefer

Kopf eines Allosaurüs

Yangchuanosaurus Familie: Ceratosauridae Länge: 10 m

91

ERDGESCHICHTE

Theropoden 2 Auge

Verschiedene Ornithomimosaurier

Zahnloser Schnabel

Garudimimus Länge: 3,50 m

Dromiceiomimus Länge: 3,50 m

Schulterblatt Luftröhre

Lunge

Rippe

Muskelmagen

Rumpf­ wirbel

Eier­ stock

Darmbein Niere

Hüftgelenk

Ober­ schenkel­ knochen

Hals­ muskulatur Schultergelenk Rabenbein Herz

Hinterer Armmuskel

Vorderer Armmuskel

Auge

Leber

Oberarmknochen/

Darm

Fingerkralle Vorderer Unterarm­ muskel Schnauze

Elle.

-

Hinterer Unterarm­ muskel

X Mittelhand­ ’

Schambein

Oberschenkel­ muskulatun

knochen Schien­ bein

Kurzes Vorder­ bein.

Greif­ klaue

Langes Schienbein Hallux (1. Zehe).

92

Vorderer Unterschen­ kelmuskel

Schwanz ’

Äussere Merkmale eines frühen Theropoden (Herrerasaurus) Knöchel

Innere Anatomie eines Gallimimus-Weirchens

THEROPODEN 2

Verschiedene

Procompsognathus Länge: 1,2 m

Coelurus Länge: 1,8 m

Dorn­ fortsatz

Schwanz wirbel ____

Schwanz Schuppenhaut

Schwanz­ muskulatur

Rumpf- „ , , ,, wirbeL Schulterblatt

Oberarm­ knochen

Elle

Hals­ wirbel

Wirbelfortsatz

Kloake

Speiche

Schädeldach,

Darmbein

Hinterer Unter­ schenkel­ muskel

Schwanz­ wirbel

Wadenbein

Fußwurzelknochen Rippe

Sitzbein Sehne

Bauchrippen

Knöchelgelenk

Schambein

Mittelfußknochen. . Mittel­ fußknochen

Zehenknochen

Hüftgelenk

Zehen­ knochen Wadenbein

Skelett eines Struthiomimus

Knie­ gelenk

Schienbein

Oberschenkelknochen

93

ERDGESCHICHTE

Schädel und Unterkiefer EINES PLATEOSAURUS

Vorderes Schläfen-

Die Sauropodomorpha bilden eine Unterordnung der Saurischia (Echsenbeckensaurier) und unterscheiden sich wesentlich von der zweiten Unterordnung, den Theropoden (S. 90-93). Sie liefen auf allen vieren. Die Sauropodomorphen lassen sich in zwei Zwischenordnungen unterteilen: Frühe Pflan­ zenfresser (Prosauropoda) und Langhalsige Thecodontosaurus Pflanzenfresser (Sauropoda, S. 96-97). Die Prosauropoden bilden eine weltweit verbreite­ te Saurischiergruppe, die von der Oberen Trias bis zum Unteren Jura (vor 231-188 Mio. Jahren) lebte. Sie waren die ersten großen herbi­ voren Dinosaurier. Der knapp 2,50 m lange Anchisaurus war ein be­ Unterkiefer sonders kleiner Vertreter, Melanchosaurus mit über 12 m Länge einer Blattförmiger der größten Prosauropoden. Charakteristisch für Prosauropoden und Sägezahn Sauropoden waren u.a. ein kleiner Schädel, blattförmige Zähne, lange Hälse und Schwänze. Die Hinterbeine waren bei den Prosauropoden länger als die Arme, bei den Sauropoden war es eher umgekehrt. Zu den Sauropoden gehören die größten Landtiere aller Zeiten, u.a. Diplodocus und Brachiosaurus.

Schläfen­ beinfenster Hinterhaupt­ fortsatz

Unterkiefer­ fenster

Rumpfwirbel

Skelett eines PLATEOSAURUS

Darmbein

Hals­ wirbel

Hüftgelenk Oberarm­ knochen.

Sitzbein

Schulterblatt

Schulter­ gelenk

Daumen­ klaue,

Schambein

Oberschenkel­ knochen

Rippe

Kniegelenk

Schwanz

Ellbogengelenk

Schienbein

Speiche

Handgelenk

Wadenbein

Elle Knöchelgelenk Mittelhandknochen

Mittefußknochen. —Schädeldach

Fingerknochen

.Augenhöhle Unterkiefer

Zehenknochen Nasenöffnung 94

SAU R0 P0D0 M0RPH EN

1

Verschiedene Prosauropoden

Daumenklaue eines Massospondylus Klauen­ vorderteil (Spitzefehit)

Schwanz­ wirbel

Gekrümm­ ter Klauen bereich

Massospondylus Familie: Massospondylidae Länge: 4 m

Dornfortsatz

Klauent

Kartoffel (Solanum tuberosum)

.-

------ Ausläufer (Kriechspross)

Einfaches, dreiecki­ ges Blatt

KRAUTIGE BLUTENPFLANZEN

Teile krautiger Blutenpflanzen

Deckblatt (laubblattarti­ ge Ausbildung)

Deckblatt (hochblatt­ artige Ausbildung)

Mittelrippe Zymöser Blütenstand

Dickfleischiges, eiförmiges Blatt

Innere, röhrige Scheibenblüte-

Äußere Zungenblüte

Blutenknospe

Knoten

Blütenstandstiel ---- Gezähnter Blattrand

Köpfchen (Blütenstandform)

Blatt

Stängelglied Einfaches, ge­ lapptes Blatt

Fetthenne (Sedum spectabile)

Blüten­ stand­ stiel

Blatt­ stiel Fleischiger Spross

Blattgrund Blatt­ narbe

Seiten­ knospe

Dorn

Blatt­ stiel

Deckblatt Köpfchen Hohler (laubblattarti­ (Blüten­ Spross ge Ausbildung) standform) Dornig ge­ Gezähnter zahnter Blattrand Blattrand Blattspindel (Hauptachse von Distel Fiederblättern) (Carduus tenuiflorus)

Geflügelter Spross Nebenblatt (Bildung am Blattgrund)

Geflügel­ te Blatt­ Spross- spindel segment (Haupt­ achse von Fieder­ blättern)

Ranke

Fieder Rand des Flachsprosses ^ Blatt­ stiel Blütenstandstiel

Flach­ spross

Längliches Blatt--------

Spross

Gärtnerchrysantheme (Chrysanthemum morifolium)

Begonie (Begonia x tuberhybrida)

Säulen­ kaktus

Blüten­ knospe

Scheide, vom Blatt­ grund gebildet

Ungeflügelte Blattspindel (Hauptachse \ von Fieder\ blättern)

Lein (Linaria sp.)

Blüten­ standstiel Blutenknospe

Gemeiner Bärenklau (Heracleum sphondylium)

Gezähnte Kerbe

Deckblatt (laubblattarti­ ge Ausbildung)

Perigonblatt

Inkalilie (Alstroemeria aurea)

Sprosszweig

Traube

Kron­ blatt

Breitblättrige Platterbse (Lathyrus latfolios') Kelch­ blatt

Weihnachtskaktus (Schlumbergera truncata)

135

PFLANZEN

Holzige Blütenpflanzen Die holzigen Blütenpflanzen sind mehrjährig. Sie haben zahlreiche kleinere Zweige und einen oder mehrere dauerhafte Äste über der Erde. Die Äste und Zweige besitzen zur Stabilisierung einen verholzten Kern und Leit­ gewebe, das Wasser und Mineralstoffe transportiert. Außerhalb des Holzkerns befindet sich die raue, schützende Borke, die über Lentizellen (winzige Öffnungen) den Gasaustausch gewährleistet. Die holzigen Blütenpflanzen weisen verschiedene Wuchsformen auf: Sträucher mit mehreren Leitästen aus dem Wurzelstock; Büsche, d.h. Sträucher mit dichter Belaubung und Verzweigung, sowie Bäume, die einen einzigen, aufrechten Stamm besit­ zen, der die Äste trägt. Die sommergrünen Holzpflanzen (z.B. Rosen) werfen ihr Laub jährlich ab und überdauern den Winter unbelaubt. Die immergrünen Holzpflanzen (z.B. Efeu) verlieren ihre Blätter Einfaches, Gefiedertes, vereinzelt im Laufe der Jahre und sind ungeteiltes zusammenge deshalb das ganze Jahr belaubt. Blatt setztes Blatt. Gezähn­ ter Rand

Sammel­ steinfrucht Ranke Rrombeere (Rubus fruticosus)

Zusammen­ gesetztes, dreizähliges Blatt

Blatt- \ spindel

Haupt­ wurzel,

Blattstiel

Stachel Fiederblatt

Eberesche (Sorbus aucuparia)

Schwarze Maulbeere (Morus nigra) Stachel, Lentizelle (Öffnung) Stängelglied

Waldrebe (Clematis montana)

Hanfpalme (Trachycarpus fortunei) Knoten

Knoten

R°se

Blatt-

Holunder (Sambucut nigra) '

1 narbe

(Rosa sp.) \

Spross

Seiten­ wurzel Gemeine Rosskastanie (Aesculus hippocastanum)

Seiten­ knospe

Blattstiel Austriebsnarbe

Blatt­ stiel

Einfaches, handförmig geteiltes Blatt

Blattnarbe

Ruhende Knospe

Blatt­ stiel

Blättchen Streifen abge­ storbener Zellen

Passionsblume (Passiflora caerulea)

Nebenblatt (Bildung an der Basis der Ranke)

Ranke

Endknospe

Oberseite der Blattspreite

Dreizähliger Blattdorn (abge­ wandeltes Blatt)

Gemeine Rosskastanie (Aesculus hippocastanum)

Zusammen­ gesetztes, band­ förmiges Blatt -

Hanfpalme (Trachycarpus fortunei)

136

HOLZIGE BLÜTENPFLANZEN

Teile holziger Blütenpflanzen Traubeneiche (Quercus petraea)

Einfaches, gelapptes, verkehrt eiför­ miges Blatt

Mittelrippe

Gefiedertes, zusammen­ gesetztes Blatt

Reste der Deckblätter

Blüten­ knospe

- Junge Kelch­ Nuss (Tro­ Eichel blatt ckertfrucht) Blütenboden

Blüten­ stiel

Dorn

Deckblatt

Fieder

Blütenstiel

Mahonie (Mahonia lomaritfolia)

Achsel­ knospe

Gemeiner Efeu (Hedera helix)

Blatt­ stiel

Rose (Rosa sp.) Fieder

Seiten­ knospe

Austriebsnarbe

Kron­ blatt .

Blatt­ stiel _

Blütenknospe

Bambus (Arundinaria nitida) Oberseite der Blattspreite (Blatt)

Nerv

Eberesche (Sorbus aucuparia)

Knoten

Halm (geglie­ derter Spross)

Frucht­ knoten

Rose (Bosa sp.)

\ V

Spross

Kelchblatt

Neben­ blatt —

Rest eines Griffels.

Sprossbürtige Wurzel 0

Kron­ blatt

Blütenstandstiel

Beere (SctftJrucht)

Bunte Blatt­ spreite

Staubblatt

Eberesche (Sorbus aucuparia)

Blüten­ stiel

Spross , Einfaches, lanzettliches Blatt

Blatt­ stiel-

Waldrebe (Clematis sp.)

Baummalve (Lavatera arborea) „. .. Blüten­ Spross stiel^

i

■ Flügel Dreizählige Blatt­ dorne

Berberitze \ J (Berberis sp.) -4C

Blütenstand­ stiel

Blutenstand­ stiel Spaltfrucht (geflügelte Trockertfrucht)

Fruchtivand (um­ gibt den Samen) Bergahorn (Acer pseudoplatanus)

Steinfrucht (Saftfrucht)

Blüten­ stiel

Pfirsich (Prunus persica)

Zusammenge­ setzter Blüten­ stand (Rispe) Knöterich (Polygonum baldschuanicum)

137

PFLANZEN

Wurzeln

Mikroskopische Aufnahme der Primärwurzel-entwicklung Kohl (Brassica sp.) Hiss in der Samen­ schale bei der Keimung des Samens

Wurzeln sind die unterirdischen Teile der Pflanze. Sie haben drei wichtige Aufgaben: Sie verankern die Pflanze im Boden und nehmen Wasser und Mineralstoffe aus den Räu­ men zwischen den Bodenteilchen auf und sind Teil des pflanzlichen Transportsystems. Ihre Aufnahmefähigkeit wird durch feine Wurzelhaare unterstützt. Im Holzteil, dem Xylem, werden Wasser und Mineralstoffe von der Wurzel zum Spross und zu den Blättern befördert. Im Sieb­ Testa (Sa­ teil, dem Phloem, werden Nährstoffe von den Blättern zu menschale) allen Teilen des Wurzelsystems geleitet. Einige Wurzeln die­ nen auch als Reservespeicher (z.B. Möhren). Die Wurzeln be­ sitzen eine Epidermis, welche die Rinde aus Parenchym und den Leitbündelzylinder umgibt. Dank dieser Anordnung können die Wur­ zeln den sie umgebenden Boden beim Wachstum verdrängen. Möhre (Daucus carota)

Hauptteile einer typischen Wurzel Hahnenfuß (Ranunculus sp.)

Leitbündelzylinder

Perizykel (äuße­ re Zellschicht des Leitbündels)

Siebteil (Siebröhre, durch welche die Nährstoffe trans­ portiert werden)

Primärwurzel

Wurzelhaar

Wurzelspitze (Bereich der Zellteilung)

Geleitzelle (steht mit der Siebröhre in Verbindung)

Wurzelhaar Binde (Schicht zwischen Epi­ dermis und Leitgewebe)

Interzellulare (ermöglicht den Gasaus­ tausch in l der Wurzel) Jj

Rhizodermisi (äußere \ Zellschicht) I

138

Wurzelhaar

Trachee (durch diese werden (Vasser und Mi­ neralstoffe transportiert)

-f i

Endodermis

\ Zellwand \ Zellkern - Parenchym Zellplasma (Füllgewebezellen)

WURZELN

Die Primärwurzel und mikroskopische Aufnahmen von Schnitten durch Wurzeln Leitbündel­ zylinder

Seitenwurzel.

Wurzelhaube (schützt die sich teilenden / Zellen)

Wachstumszone (Zone vermehrter Zellteilungen)

Primärwurzel Streckungszone

Rhizodermis (äußere Zell­ schicht)

Rinde (Schicht zwischen Rhizo­ dermis und / Leitgewebe) /

Rhizodermis (äußere Zell­ schicht) Querschnitt durch eine Wurzel des Hahnenfußes (Ranunculus sp.) Rhizodermis Rinde (Schicht / (äußere Zell­ zwischen Rhizo er ^Schicht) dermis und Leitgewebe)__

Leitbündelzylin der Rinde (Schicht zwischen Rhizo dermis und Leitgewebe)

Seitenwurzel

Querschnitt durch die Wurzel der Puffbohne (Vicia faba)

Endodermis Leitbündel zylinder

Rhizodermis (äußere Zell­ schicht). ,

Rinde (Schicht zwischen Rhizo­ dermis und Leit­ gewebe)

Wurzelspitze (Zone der Zellteilung)

Leit­ bündel­ zylinder/

Primärwurzel der Puffbohne (Viciafaba)

Phloem — Sekundä­ res Xylem Primäres Xylem

Perizykel (äuße­ re Zellschicht des Leitbündels) Querschnitt durch die Wurzel der Lilie (Lilium sp.)

Rinde (Schicht zwischen Rhizo­ dermis und Leitgewebe)

Rhizodermis (äußere Zell­ schicht)

Streckungszone

* 's* ’

Leitbündel­ zylinder—

Wurzelhaube (schützt die sich teilenden Zellen)

Längsschnitt durch die Wurzelspitze der Puffbohne (Vicia faba)

Wachstumszone (Zone vermehrter Zellteilungen) Pilzfäden der Symbiose mit einer Orchidee

Stärkekorn

Querschnitt durch die Wurzel einer Orchidee in Symbiose mit einem Pilz

139

PFLANZEN

Mikroskopische Aufnahme eines Längsschnitts durch eine Sprosspitze

Sprosse

(Coleus sp.)

Der Spross trägt den oberirdischen Teil der Pflanze. An den Sprossen Scheitel­ wachsen die Blätter (Photosyntheseorgane) und im Winkel zwischen meristem Blatt und Spross oder an der Sprossspitze die Knospen und Blüten. Der Spross stellt einen Teil des pflanzlichen Transportsystems dar. Im Xylem (Holzteil) des Sprosses findet der Wasser- und Mineralstofftransport von den Wurzeln zu den oberirdischen Pflanzenteilen statt. Im Phloem (Sieb­ teil) werden die in den Blättern gebildeten Nährstoffe zu anderen Teilen der Pflanze befördert. Die Sprossgewebe dienen auch der Speicherung von Wasser und Nährstoffen. Krautige (nicht verholzte) Sprosse besit­ Sich ent­ zen eine schützende äußere Epidermis, welche das Grundgewebe, wickelnde das auch Festigungsgewebe enthält, umgibt. Das Leitgewebe sol­ Knospe cher Sprosse ist in Bündeln angeordnet und setzt sich aus dem Xylem und dem Phloem sowie dem Festigungsgewebe zusammen. Verholzte Sprosse sind mit einer schützenden äußeren Schicht aus Borke ausgestattet. Diese ist mit Lentizellen (Öffnungen) durchsetzt, die den Gasaustausch ermöglichen. In der Borke umhüllt ein Ring aus sekundärem Phloem den inneren Kern aus sekundärem Xylem. Mark

Prokambium­ stränge (Leit­ bündelinitialen) Blattprimordium (sich entwickeln­ des Blatt)

Binde (Schicht zwischen Epi­ dermis und Leitgewebe) Leitgewebe Epidermis

Junge, sich entwickeln-

Junger holziger Spross

Sich entwickelnde Knospen

Linde (Tilia sp.)

Platane (Platanus x acerifolia)

Sekundärer Siebteil

Rinde (Schicht zwischen Kork und Leitgewebe)

Mark

Kork (Ab­ schlussgewebe aus Kork)

Tracheenglied (Ferntransport von Wasser und Mineralstoffen) Holzfaser (Festigungs­ gewebe)

Baststrahl (parenchy­ mate Zelle)

Seitenknospe_

Sprosskambium (teilungsfähiges Ge­ webe, das den Holzund Siebteil bildet)

Spät­ holz

Früh­ holz Siebröhren­ glieder (Fern­ transport von Nährstoffen)

BaststrahUFestigungsgewebe)

Lentizelle

140

Endknospe

Innere Knos penschuppe

— Sekundäres Holzteil Äußere Knos­ penschuppe Blattnarbe

Geleitzellen (zu den Siebröhren gehörende Zellen) Lentizelle

Verholzter Spross

SPROSSE

Mikroskopische Aufnahmen von Querschnitten

Stachel (Epidermis­ auswuchs)

Epidermis

. Kambium (teilungs­ fähiges Gewebe, das den Holz- und Sieb­ teil bildet) Kollenchym (Festigungs­ gewebe) ^

Sklerenchym (Festigungs­ gewebe)

Sekundäres Xylem __ Mark­ höhle

Sekundä­ rer Siebteil

Mark

Mark

Leit­ bündel

Primäres Xylem ^ Xylem Phloem

Kerbel (Anthriscus sp.) Sekundäres Phloem.

Kollenchym (Festigungs­ gewebe) ___

Rinde (Schicht zwischen Epi­ dermis und Leitgewebe)

Rinde (Schicht zwischen Epi­ dermis und Leitgewebe)

Epidermis mit \ dicker Kutikula \ (Verdunstungsschutz)'

Rose (Rosa sp.)

Sekundäres Xylem

Mesophyll (Schicht aus pho­ tosynthetisieren­ dem Gewebe)

Sklerenchym (Festigungs­ gewebe) ____

Sternparenchym des Marks J Primäres (sternförmiges Füllß Xylem gewebe)

Leit­ bündel

Epidermis

Xylem

Mark

Phloem

Mark höhle Rinde (Schicht zwischen Epi­ dermis und Leitgewebe)/

Epidermis mit dicker Kutikula

Sklerenchym (Festigungs­ gewebe) Binse (Juncus sp.)

Taubnessel (Lamium sp.)

Parenchym (Fällge­ webe) mit Sklerenchymbündeln (Fe­ stigungsgewebe)

Epidermis Phloem Interzellular­ raum—

Leitbündel (Holz-, Siebteil und Sklerenchymfasernf

Leitgewebe

Xylem Epidermis (Abschlussgewebe)

Mark

Rinde (Schicht zwischen Epi­ dermis und Leitgewebe) --

Endodermis

Tannenwedel (Hippuris vulgaris)

' 7

Mesophyll (Schicht aus photosynthetisie­ rendem Gewebe)

Kokospalme (Cocos nucifera)

Rinde (Schicht zwischen Epi­ dermis und Leitgewebe)

141

PFLANZEN

Einfache Blattformen

Blätter

Zugespitzte Spreitenspitze

Spitze Spreitenspitze

Die Blätter sind die Hauptorte der Photosynthese (S. 144-145) und der Transpiration (Wasserabgabe durch Verdunstung). Ein typisches Blatt besteht aus einer dün­ nen, flachen Lamina (Blattspreite), die von einem Netz­ werk aus Adern versorgt wird, einem Blattstiel (Petiolus) und dem Blattgrund, der Ansatzstelle des Blattstiels am Spross. Die Blätter können einfach gebaut (die Blatt­ Präriemalve spreite bildet eine Einheit) oder zusammengesetzt (Sidalcea malviflora) (Jie Blattspreite ist in getrennte Blättchen geteilt) sein. Zusammengesetzte Blätter sind entweder gefiedert oder gefingert. Fieder setzen an beiden Seiten der Blatt­ spindel (Rhachis) an. Bei gefingerten Blättern gehen die Fieder von einem Punkt des Blattstiels aus. Eine weitere Klassifizierung der Blät­ ter katm auch anhand der Form der Blattspreite und Blattspitze, des Blattrandes und Keilförmi­ der Blattbasis vor­ Blattspitze ge Sprei- y tenbasis/ genommen werden.

Ganz­ randig

Herzförmi­ ge Sprei­ tenbasis

Geigenförmig Wunderstrauch (Codiaeum variegatum)

Allgemeine Blattmerkmale

randig

Lanzettlich Sanddorn (Hippophae rhamnoides)

Zusammengesetzte Blattformen

Mittelrippe Blattspreite (Lamina)----

Endfieder.

Ausgerandete Spitze Band

Blattspindel (Bhachis - Haupt­ achse eines gefie­ derten Blattes)__

Fiederblatt

Seitenader Fieder­ blattstiel

Spreitenbasis

--------Blattstiel (Petiolus)

Blattstiel (Petiolus)

;_____Blattgrund

Esskastanie (Castanea sativa) 142

Unpaarig gefiedert Robinie (Bobinia pseudoacacia)

BLÄTTER

Spitze Spreiten spitze ^

Zugespitz­ tes Spreitenende^

Spitze Spreiten­ spitze ^-

Zugespitz­ te Blattspitze^-^

Bespitzt

GanzÄ randig —

Ganz­ randig

Gesägter Band

L Keilförmige I Blattbasis Ellyptisch Feige (Ficus sp.) Spitze

Ganz­ randig

Keil1 förmige Blattbasis

Ganz­ randig

Ganz­ randig

Bunte Blatt­ spreite

Verkehrt eiförmig Tupelobaum (Nyssa sylvatica)

Kreisrund Kamelie (Camellia japonica) — Stachelspitzig

Ganz­ randig

Keilförmige Herzförmige Blattbasis/ Blattbasis__ Rautenförmig liandförmig gelappt Kaukasischer Efeu Gemeiner Efeu (Hedera colchica) (Hedera helix)

Gestutzte Blattbasis Dreieckig Kaukas. Efeu (Hedera colchica)

Linear Iris (Iris lazica)

Fieder

Blattspindel (Hauptachse eines gefieder­ ten Blattes)

gefiederten Doppelt gefiedert Blattes Lederhülsenbaum (Gleditsia triacanthos)

Gefingert Rosskastanie (Aesculus parviflora)

Paarig gefiedert Schwarznussbaum (Juglans nigra)

Fiederchen Fieder Sekundäre Achse eines gefie­ derten Blattes

_ Fieder

Blattspindel (Hauptach­ se eines ge­ fiederten Blattes)

Blattspindel

Fiederstiel

Fieder

Doppelt dreizählig Waldrebe (Clematis sp.)

Blattstiel Dreizählig Goldregen (Laburnum x watereri)

Blattstiel

Dreifach gefiedert Wiesenraute (Thalictrum delavayi)

143

PFLANZEN

Mikroskopische Aufnahme eines Blattes

Photosynthese

Lilie (Lilium sp.)

Die Photosynthese ist ein Vorgang, bei dem die Pflanze Sonnenenergie in chemische Energie umwandelt. Sie findet in besonderen Strukturen der Blattzellen - den Chloroplasten - statt. Die Chloroplasten enthalten ein grünes Pigment, das Chlorophyll, welches die Sonnenenergie auf­ nimmt. Mithilfe der Energie des Sonnenlichts werden bei der Photosyn­ these aus Kohlendioxid und Wasser energiereiche Zuckerverbindungen aufgebaut, in denen die für die Pflanzen verfügbare Energie gespeichert ist. Bei diesem Prozess wird Sauerstoff als Abfallprodukt frei und in die Atmosphäre abgegeben. Die Photosynthese ist die Grundlage für das Le­ ben auf der Erde. Hierbei werden die für die Nahrungskette notwendigen organischen Substanzen und der zum Atmen erforderliche Sauerstoff ge­ bildet. Die Blätter sind die Hauptorte der Photosynthese und haben sich zu diesem Zweck auf vielfältige Weise angepasst: Flache Blattspreiten bieten eine große Oberfläche zur Lichtaufnahme; die Spaltöffnungen auf der Unterseite gewährleisten den Gasaustausch (Kohlendioxid und Sauerstoff). Ein dichtes Netz von Adern dient der Wasserversorgung sowie dem Transport von Kohlenhydraten Die Photosynthese in die übrigen Pflanzenteile. Glukosemolekül. I--------------- 1--, Kohlen­

Sauerstoffatom

Wasser-

Spaltöffiiung

Die Glukose ist ein energierei­ ches Produkt der Photosynthe­ se. Durch das Phloem verteilt sie sich in allen PJlanzenteilen.

Schließzellen Unterseite (steuern das der Blatt­ Öffnen und spreite Schließen der Spaltöffnung)

Das Sonnenlicht liefert die Ener­ giefür die Photosynthese. Es wird von den Chloroplasten im Blatt aufgenommen.

Das Blatt ist der Hauptort der Photosynthese. Unterstützt wird diese Funktion durch die große Oberfläche der Blattspreite.

Wasserstoffatom

Sauerstoffatom — Wasser­ molekül Wasserstoffatom

Sauerstoffatom Kohlendioxid-

Kohlenstoffatom Sauerstoffatom

Das Boden wasser ge­ langt durch die Wur­ zeln über das Xylem (Holzteil) in das Blatt.

144

Kohlendioxid, ein Be­ standteil der Luft, ge­ langt durch die Spalt­ öffnungen aiffder Blatt­ unterseite in das Blatt.

Ein Abfallprodukt der Photosynthese ist der Sau­ erstoff. Er verlässt das Blatt durch die Spaltöffnungen auf der Unterseite der Blattspreite.

Sauer" stoff­ atom _ SauerstoffSauer molekül stoff­ atom _

PHOTOSYNTHESE

Schnittdarstellung eines Christrosenblattes (Helleborus niger)

Kutikula (Verdunstungsschutz)

Obere Epidermis

Zellwand

Zellplasma

Zells

3. Schreitfuß

2. Schreit­ fuß

5. Schreitfuß

Dactylus

a

4. Schreitfuß

Komplexauge Antenne

Äussere Merkmale einer Garnele

1. Schreitfuß (mit Schere)

Cephalothorax

Komplexauge ' Hinterleib

Rückenschild

Merus

Antenne

Schreitbein /

Afterfuß

Hinterleib

2. Bein 3. Bein

3. Bein 4. Bein

178

Telson

KREBSE

Äussere Merkmale einer Entenmuschel Dactylus

Carina

Tergum

Cirrus

Propodus Scutum

Carpus

Merus

Äussere Merkmale eines Flusskrebses

Ischium

2. Antenne

Basis

Coxa

Mandibel,

2. Kieferfuß

Anatomie einer Entenmuschel Cirrus

Cephalothorax

Scutum

3. Kieferfuß

Weibliche Geschlechts­ Öffnung

Rostrum

1. Antenne

Komplex­ auge

Carapax

Tergum

Nackenfurche

Penis Hoden

Mund Adduktormuskel

After

Carina

Oberschlund­ ganglion

Mitteldarm

Oesophagus

Mantelhöhle

Mitteldarmventrikel Mitteldarm Eileiteri

Ovarium Stiel Zementdrüse

1. Antenne

1. Schreitfuß (mit Schere)

Anatomie eines weiblichen Flusskrebses Aorta posterior

Herz

Ostium

Enddarm

Ovarium Kaumagen ____ / . Gehirn

l^m

Öffnung der Grünen Drüse

Ganglion

Grüne Drüse Bauchmark

Aften Hintere Subneuralarterie

Mund

Mitteldarm­ drüse

Aorta descendens

Eileiter

179

IERE

Seesterne und Seeigel

Äussere Merkmale eines Seesterns

Seesterne, Seeigel und ihre Verwandten (Schlangen­ sterne, Haarsterne und Seegurken) bilden zusammen - den Stamm der Stachelhäuter (Echinodermata). Beson­ deres Merkmal dieser Gruppe sind die kompliziert gebauten coelomatischen Kanalsysteme. Eines dieser Systeme, das sog. Wassergefäßsystem, bildet tausende kleiner, tentakelartig be­ weglicher Hautschläuche (Füßchen) aus, die als Fühler, zur Nah­ rungsaufnahme, aber auch zur Fortbewegung dienen. Charakteris­ tisch sind weiterhin die fünfstrahlige Radiärsymmetrie, das Fehlen eines Kopfes, fehlende Exkretionsorgane und ein diffuses, dezentrali­ siertes Nervensystem ohne Gehirn. Das Außenskelett der Stachelhäuter besteht aus harten Calcitplättchen, die verstreut in der Unter­ haut liegen können (Seegurken), oft aber zu größeren Platten zusammengeschlossen sind und letztlich eine starre Schale bilden (Seeigel). Zum Skelett gehören auch die Stacheln, die den Cal­ citplättchen gelenkig aufsitzen.

»

Madreporenplatte

Rektum Magen

Füßchen „After

|

Steinkanal.

/

Kardia

Füßchenkanal___ Radiärkanal __ X ■

Rektaldivertikel

■//>&M^////&ß^^^

Ringkanal------ /fäll

-----Darmblindschlauch ff

Füßchenampulle^^-^^

Darmblindstick

\ Mundöffiiung

Gonade

Genitalporus

Oesophagus

Stachel

Arm

Anatomie eines Seesterns

Madreporenplatte

Zentral­ scheibe

SEESTERNE UND SEEIGEL

Beispiele für Seeigel

Füßchen

Essbarer Seeigel (Echinus esculentus)

Anatomie eines Seeigels Genitalporus

After

Griffelseeigel (Heterocentrotus mammillatus)

Nordamerikanischer Purpurseeigel (Strongylocentrotus purpuratus)

Madreporenplatte

Genitalplatte

Äussere Merkmale eines Seeigels

Darm Gonade

Steinkanal

Axialdrüse

After

Ringkanal

Nebendarm Schwammige Blase

Stachel

Schale Stachel

Pharynx

Ringnerv Radiärnervx

Mund

Füßchen Radiärkanal

Füßchenampulle Füßchen

Fünfeckstern (Asterina gibbosa)

Schlangenstern (Ophiothixfragilis) Füßchen

Beispiele für Seesterne

Mund­ öffnung.

Amb ulakralfiirche

Gemeiner Seestern (Asterias rubens)

Äussere Merkmale eines Seesterns

TIERE

Weichtiere

Äussere Merkmale einer Kammmuschel

Der Stamm der Weichtiere (Mollusca) ist mit nahezu 130.000 Arten der zweitgrößte Tierstamm. Zu ihm gehören Schnecken (Klasse Gastropo­ da), Muscheln (Klasse Bivalvia) und Tintenfische (Klasse Cephalopoda). Typische Merkmale der Cephalopoden sind die saugnapftragenden Tentakel, das hoch entwickelte Nervensystem, eine kleine oder fehlende äußere Schale sowie ein muskulöser Mantel (Teil der Körperwand), der mit großer Wucht Atemwasser durch den Sipho austreiben kann und dem Tier damit nach dem Rückstoßprinzip eine schnelle Fortbewegung ermöglicht. Im Mund sitzen zwei kräftige, hornige Kiefer (Schnabel) und eine Raspelzunge (Radula). Am Kopf der Gastropoden befinden sich Fühler und eine Radula. Ihre Schale ist meist gewunden, bei ei­ nigen Gruppen reduziert und nach innen verlegt (Wegschnecken) oder ganz zurückgebildet (Nacktschnecken). Den Muscheln fehlt eine Radula; ihre Schale besteht aus zwei Klappen. Die stark vergrößerten Kiemen dienen der Atmung und als Nahrungsfilter.

Anatomie eines Kraken

r, , Kopfvene

Ocellus (Auge)

Obere Schalenklappe

Tentakel

Untere Schalenklappe

Central-

Tentakel

Rippe

Vorderes Ohr. Giftdrüse

Mitteldarmdrüse

Schädel Gehirn

Mantelhöhle

Wirbel Rückenrand

Muskelmantel Tentakel

Schalenrudiment

Horniger Kiefer

Magen

Rlinddarm Gonade

Herz

Niere Kiemenherz

Kieme

Tintenbeutel

Saugnapf.

182

Hinteres Ohr

WEICHTIERE

Äussere Merkmale einer Schnecke

Wachstumslinie Spitze (Apex)

Anatomie einer SCHNECKE

Mitteldarmdrüse

Schale

Fuß

Herz

Zwitterdrüse

Lunge Speicheldrüse

Zwittergang

Vorderer Fühler

Eiweißdrüse

Kropf Fingerförmige Drüsen

Befruchtungstasche

Spermatheka Niere

Äussere Merkmale eines Kraken

Magen

Ei-, Auge

Radula

Flagellum

mündung Fagina

Mund Öffnung

Oesophagus

Fußdrüse

Eingeweidesack

183

TIERE

Haie und kieferlose Fische Haie, Rochen und Seeratten gehören zur Klasse der Chondrichthyes (Knorpelfische), die gemeinsam mit den Osteichthyes (Kno­ chenfische) innerhalb der Überklasse der Gnathostomata (Wirbeltiere mit Kiefer) die Reihe der Pisces (Fische) bilden. Knorpelfische haben, wie der Name besagt, ein knorpeliges Innenskelett. Dieses Charakteristi­ kum und das Fehlen einer Schwimmblase unter­ scheidet sie von den Knochenfischen. Weitere äu­ ßere Merkmale der Haie und Rochen sind ihre har­ ten, zahnähnlichen Schuppen. Die Überklasse der Agnatha (Wirbeltiere ohne Kiefer) umfasst als ein­ zige Klasse die Cyclostomata oder Rundmäuler (Neunaugen und Inger). Die Körperform dieser Tiere erinnert an Aale. Zu ihren charakteris­ tischen Merkmalen zählen das kieferlose Maul, welches zu einem mit Horn­ zähnchen besetzten Haftorgan umgebildet ist, glatte, schleimige und schuppenlose Haut sowie die unpaarigen Flossen.

Haifischkiefer

Kiefer eines erwach­ senen Tigerhais Kiefer eines jungen Tigerhais

Äussere Merkmale eines Katzenhais

Maul

Äussere Merkmale eines Neunaugenkopfes

Äußere Lippe

Auge

Mund­ öffnung

Spritzloch

Zunge - Saugmund

Kiemenspalte

Auge Brustflosse

Hornzahn 1. Rückenflosse Gefranste innere Lippe

Äussere Merkmale eines Neunauges

184

2. Rückenflosse

HAIE UND KIEFERLOSE FISCHE

Beispiele für Knorpelfische

1. Rückenflosse

2. Rückenflosse

Wolffscher Gang,

Niere

Ovidukt

Kiemenarterie

Rechter Leberlappen

Aorta dorsalis

Ovarium

Rückenmark

Arteria carotis

Oesophagus Rektaldrüse

Gehirn

Maul

Kloake

Rektum

Pharynx

Spiral­ falte

Herz

Mitteldarm

Pankreas

Pylorusabschnitt des Magens

Kiemenspalte

Aorta ventralis

Kardiaabschnitt des Magens

Anatomie eines WEIBLICHEN KATZENHAIS Schwanzflosse 185

TIERE

Wie Fische atmen

Knochenfische Knochenfische (Osteichthyes), wie Karpfen, Forellen, Lachse, Barsche oder Heringe, sind die bei weitem be­ kannteste und mit mehr als 20 000 Arten (das sind über 95 Prozent aller bekannten Fischarten) auch die größte Gruppe der Fische. Im Gegensatz zum knorpeligen Endoskelett der Chondrichthyes besitzen die Osteichthyes ein knöchernes Innenskelett. Die Kiemen liegen in einer gemeinsamen Kammer und werden von einem Kiemen­ deckel (Operculum) geschützt. Andere typische Merkma­ le sind die relativ dünnen, knochenähnlichen Schuppen, paarige Brust- und Bauchflossen und eine Schwimmblase. Hauptaufgabe dieses Organs ist es, dem Fisch ohne zusätzliche Muskelkraft den Aufenthalt in unter­ schiedlichen Wassertiefen zu ermöglichen.

Fische „atmen“, indem sie über die Kiemen den im Wasser gelösten Sauerstoff aufnehmen. Das Wasser strömt bei geschlossenen Kiemendeckeln durch das geöffnete Maul ein. Dann wird das Maul geschlossen. Durch die Bewegung der Kiemendeckel, die dabei wie eine leistungsstarke Säugpumpe wirken, fließt das Wasser an den Kiemen vorbei und hinter den Kiemen­ deckeln wieder nach außen. Einige Fische schwimmen mit geöffnetem Maul und nutzen das einströmende Stauwasser zur Atmung (passive Einatmung).

Siebfortsätze

Maul Wasser strömt ein.

Beispiele für Knochenfische Wirbel

Seepferdchen (Hippocampus kuda)

Hypuralia Haemalbogen Flossenstrahl der Schwanzflosse

Strahlenrotfeuerfisch (Pterois volitans)

Atlantischer Stör (Acipenser sturio)

186

Weiße Muräne (Echidna nebulosa)

Knorpelige Flossenträger

KNOCHENFISCHE

Flossenstrahl der Rückenflosse Supraoccipitale

Knorpeliger Flossenträger

Parietale Frontale

Augenhöhle Lacrimale

Praemaxillare Maxillare

Dentale Quadratum

Praeoperculare Interoperculare

Operculare Radii branchiostegi Rippe

Suboperculare

Flossen- I strahl der \ Brustflosse\

Scapulocoracoid Cleithrum

Äussere Merkmale eines Knochenfisches 1. Rückenflosse

2. Rückenflosse

Auge Becken

Flossenstrahl der Bauchflosse

Oberkiefer

hUrfM/y

Maul

Unterkiefer Brustflosse

Kiemendeckel

Bauchflosse

Afterflosse

Schwanz­ flosse

Seitenlinie 187

TIERE

Lurche Zur Klasse der Lurche (Amphibia) gehören die Ordnungen der Anura (Frösche und Kröten), Urodela (Schwanzlurche) und Gymnophiona (Blindwühlen). Amphibien sind wech­ selwarme Tiere. Sie haben eine drüsenreiche, feuchte und meist nackte Haut sowie Lungen. Ihre Entwicklung verläuft in einer Form der Metamorphose, die Rechte Bronchie vom Ei über im Wasser lebende Larvenstadien (wie Kaulquappen) zum lebenden erwachse­ nen Tier führt. Frösche und Kröten zeichnen sich durch einen gedrungenen, schwanzlosen Körper, lange, kräftige Hinterbeine und große, oft hervortretende Augen aus. Im Gegensatz dazu ist der Körper erwachsener Urodelen (Salamander, Molche) lang gestreckt mit wohlentwickeltem Schwanz und relativ kurzen, gleich langen Beinen. Die Va­ riationsbreite innerhalb der Urodelen Rechte Lunge ist groß. Es gibt Arten mit winzigen Herz Beinen und äußeren Kiemen anstatt Lungen, die ihr gesamtes Leben Leber. im Wasser verbringen.

Anatomie eines WEIBLICHEN FROSCHES

Kehlkopf

Magen

Arteria pulmonalis Linke Lunge

Pankreas

Duodenum

Vena cava posterior.

Milz

Äussere Merkmale eines Frosches

Rechte Niere Linke Niere

Rumpf

Hinter­ extremität

Aorta descendens

Mesenterium Kloake

Kopf

Dünndarm

Rektum

Linker Ureter Vorder­ extremität

Äußere Nasenöffhung

5 Zehen

Maul

Auge

Trommelfell

Schwimmhaut

4 Zehen

Äussere Merkmale eines Salamanders

Auge

Schwanz

Vorderextremität Hinterextremität

188

\Zehe

LURCHE

Eier (Laich)

Junge Kaulquappen

Junger Frosch

Ältere Kaulquappe

Metamorphose der Frösche Frösche durchlaufen eine vollständige Metamor­ phose. Aus den im Wasser abgelegten Eiern (Laich) schlüpfen junge Kaulquappen mit Schwanz und äußeren Kiemen, aber oh­ ne Beine. Mit zunehmendem Wachs­ Sphenethmoid tum verschwinden die Kiemen. Es entwickeln sich erst die Hinter-, dann die Vorderbeine. Der Maxillare Schwanz schrumpft und ist beim jungen Frosch schließlich ganz Pterygoid verschwunden. \ Quadratojugale

Skelett eines Frosches

Praemaxillare Nasale

Frontoparietale Prooticum Phalangen

Squamosum

Exoccipitale

Suprascapula

Carpalia

Wirbel Metacarpalia

Radius­ Ulna.

Oberarm­ knochen

Sacralwirbel Ilium

Digistale Tarsalia

Oberschenkel

Urostyl

Tibiale. Proximale Tarsalia ^

Tibia und Fibula

Fibulare

Ischium 189

TIERE

Echsen und Schlangen Echsen und Schlangen bilden innerhalb der Klasse der Kriechtiere (Reptilia) Beispiele für die Ordnung Squamata. Alle Reptilien haben eine drüsenarme, mit Horn­ schuppen bedeckte Haut. Sie sind wechselwarm und atmen über Lungen. Mexika­ Die meisten Reptilien legen Eier mit lederartiger Schale. Bei einigen Ar­ nische Berg­ königsnatter ten schlüpfen die Jungen bereits im Mutterleib. Eidechsen (Unterord­ (Lampropeltis nung Lacertilia) haben einen langen Schwanz, den sie bei Verlust triangulum mehrmals regenerieren können. Die Haut wird fetzenweise ab­ annulata) gestoßen. Manche Arten können ihre Farbe wechseln, manehe haben stark reduzierte Extremitäten (Blind­ Äussere Merkmale schleiche). Schlangen (Unterordnung Ophidia einer Echse oder Serpentes) haben einen beinlosen, lang ge­ streckten Körper. Ihre Augenlider sind zu einer durchsichtigen „Brille“ verwachsen. Die Haut Gebänderte wird meist als Ganzes abgestreift. Der Un­ Milchschlange Auge terkiefer kann stark verschoben werden, (Lampropeltis um große Beutetiere zu verschlingen. ruthveni) Mund Würgeschlangen umschlingen und erdrücken ihre Beute. Giftschlan­ Äußere Nasen­ Kamm gen töten sie durch einen Biss. öffnung Skelett einer Echse

Trommelfell

Schädel Augenhöhle

Schulterblatt

Große Schuppe über Kaumuskel

Halswirbel

Bückenschuppe

Phalangen /

Hand­ wurzel / Elle Speiche

------ Metacarpalia

Oberarmknochen Bippe__ r

Becken Oberschen­ kelknochen -2___ Wadenbein —

Schienbein___

-

Thorakolumbalwirbel

Kreuzbein

Fußwurzel

Kehlsack

Mittelfuß­ knochen

Forderextremität Schwanz­ wirbel__

l Phalangen

Bauch

Bauchschuppe Zehe

Kralle

190

ECHSEN UND SCHLANGEN

Augen höhle-

Äussere Merkmale einer Klapperschlange

Schädel

Unterkiefer

Schuppe

Rassel

Wirbel

Schwanz

Rumpf.

Skelett einer Schlange

Kopf

Rippe

Auge Nasenloch

Gegabelte Zunge Schwanzwirbel

Rückenmark

Gehirn

Lunge

Magen

I

, Trichter Ovarium

Oesophagus (Speiseröhre)

Anatomie einer WEIBLICHEN ECHSE Ovidukt Niere

Trachea (Luftröhre)

Ureter

Vordere Kloakenkammer Herz Leber,

Dünndarm

Harnblase

Kloakenöffnung Rektum Hintere Kloakenkammer

Hinterextremität

Schwanz

TIERE

Krokodile und Schildkröten

Schädel von Krokodilen

Krokodile und Schildkröten gehören innerhalb der Klasse der Reptilia unter­ schiedlichen Ordnungen an. Krokodile, Alligatoren, Kaimane und Gaviale zählen zur Ordnung Crocodilia (Panzerechsen). Sie sind carnivor (Fleisch fressend), besitzen eine lange Schnauze und scharfe Zähne. Ihre Haut ist mit harten, viereckigen Schuppen bedeckt. Alle Krokodile sind sowohl an das Leben an Land wie an das im Wasser angepasst: Der Fortbewegung an Land dienen vier kräftige Beine und der im Wasser der mächtige Schwanz. Augen und Nasenöffnungen liegen so hoch am Kopf, dass sie aus dem Wasser ragen, während der restliche Körper untergetaucht bleibt. Der Körper der Schildkröte (Ordnung Chelonia) ist kurz und breit und wird von einem knöchernen Panzer umgeben, dem außen Hornschilde aufgelagert sind. Kopf, Extremitäten und Schwanz können in den Panzer eingezogen werden. Anstelle der Zähne besitzen Schild­ kröten hornige Kiefer. Skelett eines Krokodils

Brust­ wirbel.

Hals­ wirbel

Lenden­ wirbel,

(Gavialis gangeticus)

Nilkrokodil (Crocodylus niloticus)

Amerikanischer Alligator (Alligator mississippiensis)

Kreuzbein Schwanz­ wirbel,

Schädel

Schulterblatt / Oberarmknochen

Unterkiefer.

Oberes Augenlid

Speiche/ Elle

Rippe\““ Femur Waden-/ bein/

Auge mit vertikaler Pupille

Schnauze

Fujiwurzel

Schienbein Mittelfußknochen Phalangen

Unteres Augenlid

Rückenschuppe

Zahn

Zunge

Äussere Merkmale eines Kaimans Bauch

Forderextremität

Vorderfuß mit 5 Zehen

192

Zehe

Bauchschuppe

KROKODILE UND SCHILDKRÖTEN

Äussere Merkmale einer Schildkröte

Skelett einer Schildkröte Unterkiefer

Augenlid Wirbel

Auge Nuchale

Kralle

Schädel

Scapula Phalangen

Nuchale

Elle

Vorder­ extremität

Speiche

— Rückenpanzer Marginal­ platte —

Acromion

Oberarm knochen

Procoracoid

Zentrum Ober­ schenkel­ knochen

Hinter­ extremität

Wadenbein

Kostalplatte

Schienbein Neuralplatte

Becken

Pygalplatte

193

TIERE

Vögel 1 Die Klasse der Vögel umfasst mehr als 9000 Arten, die mit Ausnahme der Pinguine, Strauße, Nandus, Kasuare und anderer alle fliegen können. Die Fähigkeit des Fliegens spiegelt sich auch im Körperbau wider: Die Vorder­ extremitäten sind zu Flügeln umgebildet, der Körper ist stromlinienförmig, die Knochen sind pneumatisiert (Gewichtsersparnis!). Die hartschaligen Eier werden meist von den Eltern ausgebrütet. In Abhängigkeit von der Ernährung und der Lebensweise der Vögel variieren ihre Schnäbel und Füße von universell einsetzbaren Schnäbeln, die ein vielseitiges Nahrungs­ Äussere Merkmale eines Vogels spektrum erschließen können (z.B. bei Drosseln), bis hin zu hoch spezialisierten Schnabelformen (wie der große gebogene Auge Siebschnabel der Flamingos). Die Variations­ Scheitel möglichkeiten der Füße reichen von dem mit Nasenloch Schwimmhäuten versehenen „Paddel“ der Enten bis hin zum krallenbewehrten Fuß Ober­ " kiefer der Raubvögel. Auch das Gefieder ist Nacker, sehr unterschiedlich, wobei das Männchen oft auffallender ge­ färbt ist als das Weibchen. _ Unter kiefer

Unterschiedliche Vogeltypen

Kinn Kehle

Kleine Kleine Deckfedern Deckfedern-----Mittlere Deckfedern

Männliche Reiherente (Aythya fuligula)

Große Deckfedern

Armschwingen Brust

Handschwingen Bauch

Weißstorch (Ciconia ciconia)

Flanke

Schenkel

Krall

Zeh

Männlicher Strauß (Struthio camelus)

194

VÖGEL 1

Augenhöhle

1. Fingerstrahl

Schädel

Ober­ kiefer

Radiale_____

Skelett eines Vogels

Ulnare

3. Finger­ strahl Unterkiefer

2. Finger­ strahl

Metacarpalia

Elle Schulterblatt

Furkula (Gabelbein)

Coracoid Synsacrum

Oberschenkelknochen

Brustbein

Kielbein Tibiotarsus

Mund­ höhle

Pygostyl

Ilium Gehirn

Ischium

Schnabel

Becken

Pubis--------Rippe

Rückenmark

Trachea

Tarsometatarsus

Oesophagus Digitus

Lunge Niere

Herz

Anatomie eines Vogels

Muskelmagen

Kropf

Ureter

Drüsen­ magen

Duodenum

Turmfalke (Falco tinnunculus')

Gallengänge Pankreas

Rektum

Kloake

Blindsack

Lachmöwe (Larus ridibundus) 195

TIERE

Vögel 2 Beispiele für Vogelfüsse Dreizehenmöwe (Rissa tridactyla) Die mit Schwimmhäuten besetzten Füße sind an die paddelnde Fortbewegung im Wasser angepasst.

Zwergtaucher (Tachybaptus ruficollis) Die gelappten, abgeflach­ ten Füße sind an das Schwim­ men unter Wasser angepasst.

Waldkauz (Strix aluco) Die Krallen dienen zum Ergreifen der Beute.

Beispiele für Vogelschnärel

Königsgeier (Sarcorhamphus papa) Der gebogene Schnabel ist eine Anpas­ sung an das Abreißen von Fleischstücken.

Flamingo (Phoenicopterus ruber) In dem langen, gebogenen Schnabel befindet sich ein knorpeliges „Sieb“ zum He­ rausfiltern feiner Nahrungs­ partikel aus dem Wasser.

Misteldrossel (Turdus viscivorus) Dieser „Allzweck“-Schnabel kann sowohl pflanzliche als auch tierische Nahrung aufnehmen. 196

(Ara ararauna) Der breite, kräftige, gebogene Schnabel ist eine Anpassung an das Fressen von Samen und Früchten.

VÖGEL 2

Knochen eines Vogelflügels

1. Fingerstrahl (Daumen)

Radiale Speiche (Radius)

-------------- 3. Fingerstrahl I

Oberarmknochen

Elle (Ulna)

Mittelhand­ knochen

________ 12. Fingerstrahl

'U^are

Abwärts gebo­ gener Rand

Aufbau einer Vogelfeder

Hand­ schwingen

Schaft

Aufwärts gebogener Rand

Innere Federfahne 197

TIERE

Eier

Längsschnitt durch

Das Ei stellt eine einzelne weibliche Fortpllanzungszelle dar, die die Fähigkeit zur Bildung eines neuen Individu­ ums besitzt. Die Entwicklung erfolgt innerhalb des müt­ terlichen Körpers oder außerhalb, was eine schützende Eihülle (Schale) erfordert. Der heranwachsende Embryo ernährt sich von dem Dottermaterial. Eier, die sich im Muttertier entwickeln, haben gewöhnlich wenig Dotter, da während der weiteren Embryonalentwicklung der mütter­ liche Körper die Ernährung übernimmt. Entwickeln sich die Eier außerhalb der Mutter, so ist dann wenig Dotter vorhanden, wenn die geschlüpften Jungtiere ein Larval­ stadium (wie Raupen) durchlaufen und sich während ih­ rer Entwicklung zum erwachsenen Tier selbst ernähren. Die hartschaligen Eier von Vögeln und Reptilien sind da­ gegen so dotterreich, dass die Ernährung des Embryos bis zum Schlüpfen als lebensfähiges Jungtier gesichert ist.

Luftkammer

Froscheier (Laich)

Schlupf eines Wachtelkükens Schlupfbeginn

gegen die Schale pickende Küken verursacht

198

Das Küken pickt die Schale auf

Auseinander brechendes Ei

EIER

Beispiele für Vogeleier

Hummelkolibri (Calypte helenae)

Mantelmöwe (Larus marinus)

Baltimore-Trupial (Icterus galbula)

Moorschneehuhn (Lagopus lagopus)

Strauß (Struthio camelus)

Flussseeschwalbe (Sterna hirundo)

Rabenkrähe (Corvus corone)

Buchfink

(Fringilla coelebs)

Frisch geschlüpftes Küken

Auge

Schlupf aus dem Ei Schnabel Auge Schnabel

Das Küken befreit sich.

Trommelfell Eizahn

Die Federn sind ca. eine Stunde nach dem Schlupf trocken.

Trommelfell

Eizahn

Nasenloch

Trockene Daunenfedern

Schale Zehe

Kralle____ s Nasse Daunenfedern

Reste der Eihäute

Bein

199

Raubtiere

Äussere Merkmale eines Löwen

Schädel eines Löwen Maxillare

Augen­ höhle

Processus coronideus

Eck­ zahn

Nasale

Jochbogen

Schneide­ zahn

Obere Praemolaren

Crista sagittalis

Oberer Eckzahn

Unterer Eckzahn Dentale

Untere Praemolaren

Condylus occipitalis

Oberer Zahn der Brechschere höhle

Processus angularis

Schädel eines Bären Crista sagittalis

Brust

Jochbogen

Condylus occipitalis

Augen­ höhle

Obere Molaren Nasale

Obere Praemolaren Maxillare

Oberer Eckzahn - Oberer Schneidezahn

- Unterer Schneidezahn Unterer Eckzahn

Dentale Tympanalhöhle* Processus angularis

Condylus

Untere Praernolaren Untere Molaren

Nase

Auge

Die Säugetierordnung Carnivora (Raubtiere) umfasst katzen marder- und hundeartige Raubtiere, Schleichkatzen, Hyänen Großbären und Kleinbären. Wie der Ordnungsname besagt, ist die Mehrzahl dieser Tiere Fleisch fressend (carnivor). Ihre meist jagende Lebensweise kommt in den typi­ Mähne schen Raubtiermerkmalen zum Ausdruck: Schnellig keit und Behändigkeit, scharfe Krallen und gut ent­ wickelte Eckzähne zum Ergreifen und Töten der Beute, spezialisierte Backenzähne (Reißzähne bil­ den eine Brechschere zum Zerkleinern von Fleisch und Knochen), scharfes, räumliches Sehvermö­ Nasenloch gen. Gleichwohl sind einige Vertreter - Bären, Dachse, Füchse - eher Gemischtköstler und Vibrissen wenige Arten, insbesondere Pandas, sogar rei­ ne Pflanzenfresser (Herbivore). Diese Tiere be­ sitzen keine Brechscheren und bewegen sich Zunge allgemein langsamer als reine Fleischfresser.

Vorderbein

Zehe

RAUBTIERE

Schäferhund (Canisfamiliaris')

Amerikanischer Schwarzbär (Ursus americanus)

Skelett einer Hauskatze Schädel

Hals­ wirbel,

Brustwirbel t

Kreuzbein. Lendenwirbel

Rücken

Steiß Schwanz­ wirbel

Hüfte

Becken

Schulterblatt

Brustkorb Oberschen­ kelknochen

Brustbein

Oberarmknochen

Knie­ scheibe

Rippe

Wadenbein

Schienbein

Elle

Speiche

Handwurzel

Mittelhand

Mittelfuß Fußwurzel Bauch

Oberschenkel

^Phalangen

Knie

Anatomie einer männlichen Hauskatze Magen

Gehirn. Rückenmark

Zwerchfell

Leber

Niere

Harnleiter

Dickdarm

Nasenhöhle

Dünndarm

Mundhöhle

After

Hoden

Nasenloch Zunge

Trachea Oesophagus

Lunge

Schwanz

Sprung­ gelenk

Harn­ röhre Pfote

Gallenblase

Samen­ leiter

Harnblase

Herz Pankreas

Milz

201

TIERE

Hasen und Nagetiere

Äussere Merkmale einer Ratte

Auge

Schnauze Nase

Ohrmuschel

Nasenloch/ Vibrissen

Hals

Obwohl Hasen und Nagetiere unterschied­ Maul lichen Säugetierordnungen angehören, be­ Schwanz sitzen sie doch einige Gemeinsamkeiten. Beide Gruppen haben meißelartige Schneide­ zähne (Nagezähne), die kontinuierlich nachwachsen. Der gesondert abgesetzte Vorder­ Blinddarmkot wird erneut aufgefressen, um die darin aufge­ extremität schlossenen Nährstoffe resorbieren zu können (Caecotrophie). Bei den zur Ordnung Lagomorpha gehörenden Hasen und Kaninchen befinden sich vier Nagezähne im Oberkiefer und zwei im Unterkiefer. Weitere Charakteristika dieser Gruppe sind lange Ohren, ein kurzer Schwanz, kräftige Hinterbeine für die springende Fortbewegung und Vorder­ beine, die an das Graben angepasst sind. Die Nagetiere (Ordnung Bodentia) bilden mit über 1700 Arten die größte Säugetierordnung. Bekannte Vertreter sind Eichhörnchen, Biber, Meerschwein­ chen, Mäuse, Batten, Lemminge, Äussere Merkmale Stachelschweine und das Wasser­ eines Kaninchens schwein. Im Ober- und Unterkie­ fer stehen je zwei Nagezähne, die kleineren Vorderextremi­ Auge täten sind oft sehr beweglich. In Backentaschen kann Nah­ rung gesammelt werden.

Digiti

Hinter­ extremität

5 Digiti

Ohrmuschel

Ohr Schulter

Nase

Anatomie eines MÄNNLICHEN KANINCHENS Nasenloch Gallenblase Gehirn

Leber

Magen

Niere

Rückenmark Kolon

Nasen­ höhle

Ileum

Vibrisse (Spürhaar)

Ureter

Rektum

^---- Harnblase

Mund

After

Mund­ höhle

Vorderextremität

Harnröhre

Hoden Zunge

Vas deferens Oesophagus

Lunge

Diaphragma

Pankreas

Appendix

Trachea

Herz

202

Duodenum

Blinddarm

5 Finger

HASEN UND NAGETIERE

Skelett eines Hasen

Schädel

Beispiele für Nagetiere

Brustwirbel

Dentale Schulterblatt

Lendenwirbel Brustbein

Grauhörnchen (Sciurus carolinensis)

Oberarmknochen Becken

Speiche

Elle

Kreuzbein

Knie­ scheibe

Handwurzel

Schienbein

Mittelhand

Phalangen

Phalangen

— Schwanz­ wirbel

Viscacha (Lagostomus maximus)

Fußwurzel

Mittelfiiß

Stachelschwein (Hystrix africaeaustralis)

Kanadischer Biber (Castor canadensis)

Schwanz

Knie

Hinterextremität

4 Zehen

Wasserschwein (Hydrochoerus hydrochaeris) 203

TIERE

Huftiere

I Magenabschnitte

Unter dem allgemeinen Begriff Huftiere (Ungulaten) werden zwei verschiedene Ordnungen der Säugetiere zusammengefasst, die sich durch die Anzahl der Zehen unterscheiden. Unpaarzehige Huftiere (Ordnung Perissodactyla) besitzen entweder eine Zehe (Pferde, Esel, Zebras) oder drei Ze­ hen (Nashörner und Tapire). Paarzehige Huftiere (Ordnung Artiodactyla) haben zwei oder vier Ze­ hen. Die meisten Paarzeher besitzen zwei Zehen, die an ihren Endgliedern (dem Hufbein) jeweils einen Huf (Ungula) tragen und somit den charakte­ ristischen „gespaltenen HuP‘ bilden. Zu dieser Gruppe der Artiodactyla gehören Rinder, Schafe, Ziegen, Antilo­ pen, Hirsche und Giraffen. Andere zweizehige Paarhufer sind die Kamele und Lamas. Fast alle zweizehigen Arti­ odactyla sind Wiederkäuer mit vierkammerigem Magen. Die Hauptvertreter der vierzehigen Paarhufer sind Schweine, Pekaris und Flusspferde.

Reticulum Rumen (Pansen) Omasum Abomasum (Blätter- (Labmagen),/ (Netzmagen) magen) Colon /{fler Rektum

Maul Zunge

Blinddarm

Oesophagus

Dünndarm Duodenum

Verdauungssystem einer Kuh

Rücken,

Kruppe

Lende

Schweifrübe

Hinterbacke

Vergleich zwischen dem Vorderfuss eines Pferdes und dem einer Kuh

Schwanz

Hinterhand

Skelett des rechten Vorderhufes eines Pferdes

Skelett des rechten Vorderfußes einer Kuh

Griffelbein

____ Kanonenbein Verschmolzener 3. und 4. Mittelhandknochen

Flanke

Knie

Sesambein

Unterschenkel

Sesambein

Phalangen des 3. Strahles

Sprunggelenk Kastanie

Phalangen des 3. Strahles Kanonenbein Hujbein

Phalangen des 4. Strahles

Hujbein des 3. Strahles Hujbein des 4. Strahles

204

Fessel

Krone

Ballen

Huf

Bauch/

HUFTIERE

Beispiele für Huftiere

Rothirsch (Cervus elephas) Ein paarzehiges Huftier (Ordnung Artiodactyla)

Kamel (Camelus ferus) Ein paarzehiges Huftier (Ordnung Artiodactyla)

Mähne

Äussere Merkmale eenes Pferdes

Genick Giraffe (Giraffa camelopardalis) Ein paarzehiges Huftier (Ordnung Artiodactyla)

Mähnenkamm Ohr

Stirnlocke

Stirn

Widerrist.

Auge

Nase Nüster

Wange

Spitzmaulnashorn (Diceros bicornis') Ein unpaarzehiges Huftier (Ordnung Perissodactyla)

Maul

Kinn­ grube

Hals Schulter

Skelett eines Pferdes

Atlas

Lendenwirbel / Kreuzbein.

Brust

Augenhöhle

Brustwirbel

Schä­ del.

Schwanzwirbel ’S

Becken Ell­ bogen

Hals­ wirbel

Vorderbein

Schulter­ blatt Brustbein

Oberschenkelknochen

Wadenbein Vorderfuß­ gelenk

Schienbein Fersenbein

Knie­ scheibe Fußwurzel

Oberarmknochen Speiche

Bippe

Handwurzel

2. Mittelfuß­ knochen—

Kanonenbein

Unter­ kiefer

4. Mittelfußknochen

'.____ Kanonenbein

3. Mittelfußknochen

Fessel Fesselgelenk

\ Phalangen des 3. Strahles

Phalangen des 3. Strahles

205

TIERE

Leichte Pferde Kraftvolle I Unterband

Feiner, seidiger Schweif

Kurzer Rücken

Langer, schmaler Kraftvolle Hinterhand Rumpf.

Gut ausgeprägter ^ Widerrist

Langer Hals

v Schräge Schulter

Achal-Tekkiner Herkunft: Turkmenistan

Konka­ ves Profil

Schräge Schulter

Kompakter Rumpf

Flaches Forderfuß­ wurzelgelenk

Kraftvolle Hinterhand

Steile Schulter

Kabardiner Herkunft: Nördlicher Kaukasus Kräftiger Hals

Araber

Kraftvolle Hinterhand

Kräftiger Hals

Fassbeinige Stellung

Kurzes Röhrbein

Kraftvolle Hinterhand

Kompakter Rumpf

Gerader Kücken

Hohe Kruppe

Kurzer, kräftiger Rücken

Schräge Schulter

Shagya-Araber Herkunft: Ungar

Kraftvolle Hinterhand

Kompakter Rumpf,

Steile Schulter

Gut ausgepräg­ ter Widerrist

Tiefer, kom­ pakter Rumpf

Schräge Schulter

Anglo-Araber Herkunft: Großbritannien und Frankreich

206

Berber Herkunft: Marokko

LEICHTE PFERDE

Holländisches Warmblut Herkunft: Niederlande

Nonius Herkunft: Ungarn

Kräftiger

Kraftvolle Hinterhand

Kräftiger, gebogener Hals

Lange, gewellte Mähne

Französischer Traber Herkunft: Frankreich

Kompakter Rumpf/

Selle Fran^ais Herkunft: Frankreich

Kräftige, schräge Schulter

Andalusier (Pferd reiner spanischer Rasse) Herkunft:Spanien 207

I E RE

Schwere Pferde

Breite Stirn

Kräftiger, gewölbter Hals

Breite Stirn

Gerades Profil

Kurzer, star­ ker Bücken

Kräftige Hinterhand Weite Nüstern

Breite, mächtige Brust

Langer Schweif

Kräftige schräge Kräftige, stämmige Beine

Leichter Kötenbehang Russisches Kaltblut Herkunft: Ukraine

„ .... Kräftiger

Kräftiger

Kräftiger Kurzer, star­ ker Rücken

Kurzer, star­ ker Rücken

Abfallende Kruppe i

Abfallende Kruppe Breite, mächtige Brust

Langer, dichter Schweif

Leichter Kötenbehang

Wladimirer Kaltblut Herkunft: GUS

Niederländisches Kaltblut Herkunft: Niederlande 208

Abfallende Kruppe

Kräftige, schräge Schulter,

Kräftige schräge

Kräftige, schräge Schulter

Kurzer, starker Rücken

Murakozer Herkunft: Ungarn

Comtois Herkunft: Frankreich

Nordschwedisches Pferd Herkunft: Schweden

Potevin (Mulassier) Herkunft: Frankreich

SCHWERE PFERDE

Kurzer, Kräftiger Hals

Kräftiger, gebogener Hals

Kräftige Hinterhand

Breite, mächtige

Lange, dichte Mähne

Kräftige, gedrungene Beine

Starker Kötenbehang Langer, breiter Rücken

Ardenner Herkunft: Frankreich

Kräftige Hinterhand

■

Breite, mächtige Brust

««ra

WH

Kräftige, schräge Schulter

Stämmiger, kräftiger Rumpf

Kräftige, gedrungene Beine Gut angesetzte Vorderbeine^ Leichter Kötenbehang.

Percheron Herkunft: Frankreich

209

TIERE

Elefanten

Unterschiede zwischen den Elefantenarten Konkaver Rücken

Flache Stirn

Lediglich zwei Arten von Elefanten - der Afrikanische und der Asiatische - bilden die Säugetierordnung der Proboscidea (Rüsseltiere). Der Afrikanische Elefant ist das größte noch lebende Landtier: Ein ausgewachsener Bulle wird bis zu 4 m hoch und bis zu 71 schwer. Ein männ­ licher Asiatischer Elefant kann bis zu 3,30 m hoch und 5,4 t schwer werden. Das aufTallendste Merkmal, der Elefan­ tenrüssel (Proboscis), wird durch die Verlängerung von Nase und Oberlippe gebildet. Der Rüssel ist ein Greif- und Tastorgan. Weiterhin dient er zur Ge­ ruchswahrnehmung, zum Aufsaugen und Ausspritzen von Wasser und zur Erzeugung trompetender Laute. Die Stoßzähne werden zur Verteidigung und zum Umdrücken von Gebüsch und Bäumen eingesetzt. Hohe, säulen­ artige Beine und breite Füße tragen und stützen den massigen Körper. Mit den riesigen Ohrmuscheln kann sich der Elefant Kühlung verschaffen.

Anatomie eines

Sehr große Ohren

2 „Lippen ander Rüsselspitze

Afrikanischer Elefant (Loxodonta africana)

4 Zehennägel

Gekrümmter Rücken

Zweihöcke­ rige Stirn

^

Kleinere Ohren

1 „Lippe“ ander Rüsselspitze 5 Zehennägel

4 Zehen­ Asiatischer Elefant nägel (Elephas maximus)

Duodeum

WEIRLICHEN ELEFANTEN

Rückenmark

Herz

3 Zehennägel

Rumpf.

Niere

Magen

Harnleiter Uterus Rektum

Gehirn

Harnblase

Nasenhöhle

Analfalte

Mundhöhle

After

Maul

Zunge Stoßzahn

Fagina

JI I

Kehlkopf

Hinterextremität

Oesophagus

Dünndarm

Trachea Milz Lunge

Nasen­ gang-

Fulva

I

Diaphragma

Zehennagel Nasenloch 210

J

ELEFANTEN

Äussere Merkmale eines weirlichen afrikanischen Elefanten (ohne Stosszähne) Flache Stirn

Auge

Ohrmuschel

Schädel eines asiatischen Elefanten Augenhöhle

Schädel­ decke

Maxillare

Joch­ bogen

Praemaxillare Stoßzahn

Annulus (Rüsselring)

Obere Molaren

Untere Molaren

Dentale

Skelett eines afrikanischen Elefanten (ohne Stosszähne) Halswirbel

Hals- und Lendenwirbel Schädel Kreuzbein

I

Schwanz­ wirbel

Dentale

Schulterblatt Becken

Brustbein

Rippe

Oberarmknochen Speiche

Oberschenkel­ knochen

Kniescheibe Elle

Schienbein

Handwurzel

Wadenbein

Mittelhand Phalanx'

Phalanx

wurzel

Mittelfuß

211

TIERE

Primaten

Anatomie eines WEIBLICHEN SCHIMPANSEN

Die Säugetierordnung Primates unterteilt sich in zwei Un­ Mundhöhle terordnungen: die recht ursprünglichen Prosimii oder Halb­ affen, vertreten durch Lemuren, Makis und Loris, sowie die höher entwickelten Anthropoidea (Affen). Die Anthropoidea Zunge werden wiederum in Neuweltaffen, Altweltaffen und Hominoidea unterteilt. Für die Neuweltaffen sind weit Trachea auseinander stehende, seitwärts gerichtete Nasenlöcher und ein langer Schwanz, der bei einigen Arten auch Lunge als Greifschwanz ausgebildet ist, charakteristisch. Diese Gruppe der Allen lebt in Südamerika. Altwelt­ alTen sind über Afrika und Asien verbreitet. Ihre Leber. Nasenlöcher stehen eng beisammen und sind nach vorn oder unten gerichtet; der Schwanz hat keine Pankreas Greiffunktion. Typische Merkmale der Hominoidea sind das große Gehirn und der rückgebildete Dünndarm Schwanz. Zu dieser Gruppe gehören Gibbons, Menschenaffen (Schimpansen, Orang-Utans, Blinddarm —! Gorillas) und der Mensch.

Gehirn

Nasenhöhle Rückenmark Oesophagus

Herz Diaphragma

Magen Milz

Dickdarm Rektum

Wurmfortsatz

Harnblase

Ovarium

Harnröhre

Uterus

Skelett eines Rhesusaffen

Schädel

Pagina

Augenhöhle

Halswirbel

Unterkiefer Brustwirbel Schlüsselbein

Schulterblatt

Schädel eines Schimpansen Rippe

Temporale

Lenden­ wirbel

Humerus Sutura (Naht) (Oberarmknochen) Parietale

Frontale

Augenwulst

Speiche

Kreuz­ bein

Augenhöhle

Elle

Maxillare Praemaxillare

Occipitale Handwurzel

Mittelhand

Gehör­ gang

Schnei­ dezahn Phalangen

Eckzahn

Dentale

wirbel 212

Phalangen

zahn

PRIMATEN

Beispiele für Primaten

Katta (Lemur catta) HalbafTe (Prosimii)

Roter Brüllaffe (Alouatta seniculus) Neuweltaffe

Mandrill (Mandrillus sphinx) Altweltaffe

Schimpanse (Pan troglodytes) Menschenaffe

213

TIERE

Delphine, Wale und Robben

Stirn

Rostrum

Wale und Robben gehören zwei verschie­ denen Säugetierordnungen an, die an das Leben im Wasser angepasst sind. Die VertretMaul ter der Ordnung der Wale (Cetacea) zeichnen sich durch stromlinienförmige, fischähnliche Kör­ , Unter­ per, ein vollkommen reduziertes Haarkleid und eine kiefer dicke Fettschicht unter der Haut aus. Die Vorderextremitäten sind kurz und flossenähnlich, die Hinterextremitäten fehlen äußerlich völlig. Der Schwanz ist zu einer breiten, horizontalen Flosse umgebildet. Innerhalb der Wale unterscheidet man Zahnwale (Pottwale, Weißwale, Delphine, Tümmler, Schwertwale, Narwale) und Bartenwale (Furchenwale, Glattwale, Grauwale). Der Blauwal, ein Furchenwal, ist das größte lebende Tier: Ein erwachsener Wal wird bis zu 30 m lang und 140 t schwer. Robben (Hundsrobben wie Seehunde und Seeelefanten und Ohren robben wie Seelöwen und Walrosse) bilden die Ordnung Pinnipedia. Auch sie besitzen einen stromlinienförmigen Körper und eine dicke Fettschicht. Vorder- und Hinterextremitäten sind zu Flossen umgebildet.

Auge

Flosse

Bauch

5 Digiti

Äussere Merkmale einer Robre (Seehund) Gehörgang, Maul

Hinterflosse

Unterkiefer Auge-----Nasen­ loch.——

Skelett einer Robbe

Schädel

Vibrissen

Brustwirbel,

Halswirbel

Maul 5 Digiti Vorderflosse

Lenden wirbel,

Schulter­ blatt Dentale

Kreuzbein Schwanz­ wirbel.

Oberarm knochen

/

Elle

Oberschenkel knochen

Speiche

Rippe

Becken

Brustbein

Schienbein

Handwurzel

Phalangen

Wadenbein

Mittelhand Phalangen

Fußwurzel

Mittelfuß 214

DELPHINE, WALE UND ROBBEN

Beispiele für Wale Äussere Merkmale eines Delphins

Rückenflosse

Blauwal (Balaenoptera musculus)

Pottwal (Physeter catodon)

Schwanz Bairds Schnabelwal (Berardius bairdi)

Männlicher Schwertwal (Orcinus orca)

Schwanzflosse Männlicher Narwal (Monodon monoceros)

Anatomie eines MÄNNLICHEN DELPHINS Magen

Rückenmark

Niere Blasloch

Gehirn

Aorta

Darm

Spritzsack

Hoden - Harnblase

Melone Mundhöhle \ After

Rektum

Zunge Leber

Oesophagus

Penis

Lunge

lYachea

Herz

Urogenitalöfthung 215

TIERE

Beuteltiere und Kloakentiere

Schädel

Skelett eines Kängurus Halswirbel

Unterkiefer/

Beuteltiere und Kloakentiere unterscheiden sich in Schulterblatt der Art der Entwicklung ihrer Jungen wesentlich von den anderen Säugern. Beuteltiere (Ordnung MarsuSchlüsselbein pialia) gebären ihre Jungen in einem sehr frühen Entwicklungsstadium. Diese kriechen dann in Oberarmknochen, den vorn am Bauch der Mutter sitzenden Beutel, wo sie sich an einer Zitze fest­ Brustbein saugen und dort ihre weitere Ent­ wicklung durchlaufen. Die meisten .. _ Speiche Beuteltiere leben in Australien; das • ■ Opossum (Beutelratte) ist auch auf dem amerikanischen Kontinent weit verbreitet. Von den Kloakentie­ Elle ren (Ordnung Monotremata) sind nur sehr wenige Arten (Schnabeltier, Ameisen­ igel) bekannt. Es handelt sich um recht ur­ sprüngliche Säugetiere, die Eier legen und diese dann ausbrüten. Das Vorkommen der Kloakentiere ist auf Australien und Neu­ Phalangen guinea beschränkt.

Brustwirbel

Lendenwirbel

Rippe

Kreuzbein

Oberschenkelknochen

Schwanz­ wirbel

Skelett eines Schnabeltieres

Schädel

Augenhöhle 1. Halswirbel

Schienbein

Waden bein Becken

Phalangen

Elle

Mittelhand

Speiche 1. Brustwirbel

Oberarmknochen

Rippe

Oberschenkel knochen

1. Lenden­ wirbel Wadenbein

Fußwurzel

Kniescheibe Becken 216

1. Schwanzwirbel

Schwanz

Beispiele für Beuteltiere und Kloakentiere

Ohr­ muschel äussere Merkmale eines Kängurus

Ohr

Auge

Nasenloch

Koala (Phascolarctos cinereus) Beuteltier

Schnabeltier (Ornithorhynchus anatinus) Kloakentier

Maul

Tasmanischer Teufel (Sarcophilus harrisii) Beuteltier

Vorder­ extremität

Opossum (Didelphis virginiana) Beuteltier

Knie

Ober­ schenkel

Hüfte

Kralle

3 Digiti Hinter­ extremität

Unterschenkel

Kralle

217

Der menschliche Körper Der menschliche Körper................................

220

Der Kopf...............................................................

222

Die Körperorgane............................................

224

Die Körperzellen..............................................

226

Das Skelett.........................................................

228

Der Schädel.........................................................

230

Die Wirbelsäule.................................................

232

Knochen und Gelenke ....................................

234

Muskeln 1.............................................................

236

Muskeln 2.............................................................

238

Die Hand...............................................................

240

Der Fuss ...............................................................

242

Haut und Haare...................................................

244

Das Gehirn ...........................................................

246

Das Nervensystem..............................................

248

Das Auge ...............................................................

250

Das Ohr.................................................................

252

Nase, Mund und Rachen..................................

254

Die Zähne .............................................................

256

Das Verdauungssystem ....................................

258

Das Herz ...............................................................

260

Das Kreislaufsystem ........................................

262

Das Atmungssystem ..........................................

264

Das Harnsystem...................................................

266

Das Fortpflanzungssystem............................

268

Die Entwicklung eines Babys .......................

270

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Weibliche und

Der menschliche Körper Im äußeren Erscheinungsbild gleicht kein Mensch genau dem anderen, doch die grundlegen­ den Merkmale des menschli­ chen Körpers sind bei allen gleich. Die äußere Form des Körpers ist abhängig vom Geschlecht, vom Alter, der i*1 Größe des Skeletts, der Form der Muskeln, der Stärke, der Fettschicht unter der Haut sowie der Elastizität der Haut. Männer sind im Durchschnitt größer als Frauen. Sie haben breitere Schultern, eine stärkere Körperbehaarung und eine andere Verteilung der Fettpolster als Frau­ en. Der weibliche Körper ist weniger muskulös. Das Arm Becken einer Frau ist flacher Hand und breiter gebaut und damit für die Geburt eines Kindes geeignet.

MÄNNLICHE Rückenansicht

Nacken

Rücken

Schulter

Schulterblatt

Oberarm Ellbogen

Lende

Taille Unterarm Afterfurche

Gesäß

Gesäßfalte

Kniekehle

Wade

Ferse

220

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Männliche und weibliche Vorderansicht Stirn

Auge Nase

Gesicht —

-Kopf

Mund _ Kinn

Achselhöhle

Hals

Brust

Schlüsselbein

Bauch

Kerbe über dem Brustbein

Busen Brustwarze

Ellenbeuge

Nabel

Hüfte Leiste Penis

Handgelenk

Hodensack Daumen

Finger­ knöchel Ober­ schenkel

Pinger Handinnenftäche

Knie

Scham

Unter­ schenkel

Zeh

Knöchel

Fußsohle

221

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Der Kopf Bei einem Neugeborenen nimmt der Kopf ein Viertel der gesamten Körperlänge ein; bei ei­ nem Erwachsenen reduziert sich dieses Ver­ hältnis auf ein Achtel. Im Kopf sind die Haupt­ sinnesorgane des Menschen konzentriert: Augen, Ohren, Geruchsnerven - und die Ge­ schmacksnerven der Zunge. Signale werden von diesen Organen zu dem großen Koordi­ nationszentrum des Körpers, dem Gehirn, weitergeleitet. Dieses ist geschützt in den knöchernen Schädel gebettet. Die Haare auf dem Kopf schützen vor Wärmeverlust und gegen Kälte. Im Gesicht sind drei wichtige Öffnungen: zwei Nasenlöcher, durch die Luft eingesogen wird, und der Mund, mit dem man Nahrung aufnimmt und spricht und durch den man ein- und ausatmen kann. Obwohl alle Köpfe im Grundaufbau gleich sind, gibt es so viele individuelle Variationen wie Menschen.

Äussere Merkmale »es Kopfes ____________________ Scheitel (vertex)

__________ Kehle

Schnittdarstellung eines Kopfes Oberer Hirnsichelblutleiter Großhirn

Schädel

Stirnhöhle

Keilbeinhöhle

Zirbeldrüse

Obere Nasenmuschel Mittlere Nasenmuschel

Hirnanhangsdrüse

Untere Nasenmuschel

Kleinhirn

Nasenvorhof

Oberkiefer Brücke

Harter Gaumen Verlängertes Mark

Weicher Gaumen Zunge

Rachen

Gaumenzäpfchen

Halswirbel

Unterkiefer

Gaumenmandel Rückenmark Kehldeckel Bandscheiben

Luftröhre

Speiseröhre

222

DER K O P E

Äussere Merkmale eines Kopfes in Frontalansicht

Stirnbein

Augenbraue Oberer Augen­ höhlenrand

Nasenwurzel

Oberes Augenlid

Schliffe

Regenbogenhaut -4 Äußerer Augen­ winkel

Pupille

Weiße Lederhaut

Unterer Augen­ höhlenrand

Unteres Augenlid

Tränenwärzchen

Jochbogen (Wangenknochen)

Ohrmuschel

Nasen­ wurzel Nasen­ rücken Nasen­ flügel

Nasen­ scheide­ wand

Nasepflügeigrube Nasenloch Nasen-Lippen-Furche

Oberlippenrinne

Mundwinkel Lippenrotgrenze

Unterlippenjurche

223

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Die Körperorgane Alle lebenswichtigen Körperorgane außer dein Gehirn konzentrieren sich im Rumpf (Körper ohne Kopf und Extremitäten). Der Rumpf ist in zwei große Höhlen unterteilt, die durch ein muskulöses Blatt, das Zwerchfell, getrennt werden. In der oberen Höhle, dem Brustkorb oder Thorax, befinden sich das Herz und die Lungen. In der unteren Höhle, Bauchhöhle genannt, liegen der Magen, der Darm, die Leber und die Bauchspeicheldrüse. Diese Organe dienen der Verdauung. Auch das Harnsystem mit den Nieren und der Blase sowie die weiblichen Fortpflanzungsorgane liegen in der Bauch­ höhle. Moderne Darstellungsverfahren wie Kontrastmittel­ Röntgenbilder, computertomographische Aufnahmen (CT) und verschiedene Arten von Aufnahmetechniken ermög­ lichen es, Körperorgane zu sehen und zu studieren, ohne die schützenden Schichten der Haut zu verletzen.

Die inneren Organe

Kehlkopf

Schilddrüse Herz

Rechter Lungen flügel

Linker Lungen­ flügel

Zwerchfell

Leber Magen

Dick­ darm

Dünn­ darm

Körperdarstellungen

Szintigramm der Herzkammern

Angiogramm der rechten Lunge

Kontrast-Röntgen­ bild der Gallenblase

Großes Netz

Szintigramm des Nervensystems 224

Doppelkontrast­ Röntgenbild des Dickdarms

Ultraschalldarstel­ lung von Zwillingen

Angiogramm der Nieren

Angiogramm der Kopfarterien

CT: weiblicher Brustraum

Thermogramm des Brustkorbes

Angiogramm der Herzarterien

Kernspinresonanz­ tomographie

DIE KÖRPERORGANE

Brust- und Bauchhöhle (einige Organe fehlen)

Kehlkopf Schilddrüse

Hechte Halsschlagader­

Hechte Drosselvene ___

Luftröhre

Obere Hohlvene

Hechte Schlüs­ selbeinschlag­ ader----- -------

Haupt­ schlag­ ader (Aorta)

Hechter Lungen­ flügel — Oberer Lappen _

Mittlerer Lappen Unterer Lappen

Linker Lungen­ flügel Herz

Bronchium 1. Ordnung

Linker Vorhof

Bronchium 2. Ordnung

Hechter Vorhof

Bronchium 3. Ordnung

Linke Kammer

Zwerchfell

Hechte

Speiseröhre

Hechte Nebenniere

Milz Linke Nebenniere

Hechte Niere

Bauchspeicheldrüse Zwölffingerdarm

Linke Niere

Linker Harnleiter Hechter Harnleiter Untere Hohlvene

Hüftschlagader Hüflvene Innere Hüftschlagader

Mastdarm

Äußere Hüftschlagader

Grimmdarm Äußere Hüftblutader

Harnblase

225

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Die Körperzellen

Zytoplasma­ fortsätze

Jeder Mensch besteht aus Milliarden von Zellen. Diese bilden die elementaren strukturellen Einheiten eines Körpers. Knochen, Muskeln, Organe, Haut, Blut und alle anderen Körpergewebe bestehen aus verschiedenen Zelltypen. Je­ der Zelltyp hat eine spezielle Funktion. Sie arbeiten wiederum mit anderen Zellsystemen zusammen, um die vielfältigen lebenswichtigen Aufgaben zu erfüllen. Die meisten Körperzellen haben eine identische Grund­ struktur. Jede Zelle besitzt eine Außenschicht (Zellmembran) und darin eine flüssige Grundsubstanz (Zytoplasma). Innerhalb des Zytoplasmas sind viele spezielle Strukturen (Organellen) enthalten. Die wichtigste Organelle ist der Zellkern. Dieser enthält das genetische Material und bildet das Zellkontrollzentrum. Adenin

Thymin Vakuole Zellkern­ körperchen Zellkern­ membran

aaaSiiMiiiiiiiMi....

Cytosin Guanin

PhosphatZuckerSeitenstrang

Glattes endo­ plasmatisches Retikulum

Die Doppelhelix Das Modell zeigt die spiralartig aufgebaute DNA (Desoxyribonukleinsäure), die die ge­ netischen Informationen für die Erhaltung und Fortpflanzung alles Lebendigen enthält. 226

Sekretbläschen Zellkernplasma

DIE KÖRPERZELLEN

Schema einer Zelle

Zelltypen

Zytoplasma

Lysosom

Zellmembran

Knochen bildende Zelle

Nervenzellen im Rückenmark

Spermazellen

Schilddrüsenzellen

Säure produzierende Magenzellen

Bindegewebszellen

Mitochondrium

Zellkern

Raues endo­ plasmatisches Retikulum

Mikrofilament

Zellkern­ membranpore

Ribosome

Centriole

•S.T Mitochondrium

Microtubulus

Perorysom

Schleim bildende Darmzellen

Rote und zwei weiße Blutzellen

Fettzellen im Fettgewebe

Hautzellen der Wange

Pinozytose-Vesikel

Golgi-Apparat

227

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Das Skelett

Mittelhandknochen Handwurzelknochen

Das Skelett ist ein bewegliches, aus 206 Knochen bestehendes Gerüst. Annähernd die Hälfte der Knochen sind in den Händen und Füßen konzentriert. Obwohl die einzelnen Knochen in sich starr sind, ist das Skelett als Ganzes bemerkenswert flexibel und erlaubt dem Körper vielfältige Bewegungen. Das Skelett dient den Skelettmuskeln als Anker und den Organen als schützender Käfig. Weibliche Knochen sind in der Kegel schmaler und > leichter als männliche. Das weibliche Becken ist weniger stark gewölbt Oberarmknochen und breiter als das männliche.

Elle Speiche

Handgelenk

Ellbogengelenk Schultergelenk Hüftgelenk

Hippen

Rippen bogen

Wirbel

Schädel Echte Rippen

Darmbein

Schlüsselbein

Falsche Rippen

„Freie“ Rippen

Schulterblatt

Oberarmknochen

228

Speiche

Elle

Mittel­ hand­ knochen,

DAS SKELETT

Fingerendglied

Fingermittelglied

Fingergrundglied

Oberschenkelknochen

Kniescheibe

Schienbein

Wadenbein

Sprunggelenk

Mittelfußknochen

Mittelfußknochen

Kniescheibe

Oberschenkel­ knochen

Schienbein

Wadenbein

Fußwurzelknochen

Mittelfuß­ knochen

229

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Der Schädel Der Schädel ist die komplizierteste Knochenstruk­ tur des menschlichen Körpers und dabei äußerst zweckdienlich aufgebaut. Innerhalb der Schädel­ höhle befinden sich drei Ebenen, die das Gehirn aufnehmen. Diese Ebenen haben Höcker und Aushöhlungen, die mit der Gestalt des Gehirns übereinstimmen. Ein großes, rundes Loch, das sog. Hinterhauptloch, befindet sich im hinteren unteren Teil des Schädels. Durch dieses führt der zentrale Nervenkanal. Vor dem Hinterhaupt­ loch befinden sich viele kleine Löcher als Durchgang für Nerven, Arterien und Venen, die Verbindungen vom und zum Gehirn sind. Das Schädeldach wird aus vier dünnen, gebogenen Knochenplatten gebildet, die im Alter von ungefähr zwei Jahren fest miteinander verwachsen sind. An der Schädelvorderseite befinden sich die Augenhöhlen und eine zentrale Öffnung für den Luftweg der Nase. Der Unterkieferknochen ist beidseitig in Ohrhöhe be­ weglich am Schädel befestigt.

Rechte Seitenansicht EINES FETALEN SCHÄDELS

Stirnfontanelle

Scheitel­ bein

Kranznaht

Stirnbein

Nasenbein

^ Wachstums­ fuge des Unterkiefers

Lambdanaht

Rechte Seitenansicht eines Schädels Stirnbein

Kranznaht Großer Keil­ beinflügel

Hinterhauptbein Sutura zygomatica

Scheitelbein Margo supraorbitalis

Kranznaht Augen­ höhle

Hintere Seitenfon­ tanelle

Uordere Seiten­ fontanelle

Äußerer Gehörgang

Ansicht des Schädels von unten Hinterhauptkamm

__ Nasenbein Großes Hinterhauptloch

Gelenkkopf

Lambdanaht

Kanal der inneren Kopfschlagader

Hinterha uptbein

Warzenfortsatz

Schläfenbein Äußerer Gehörgang

Tuberculum pharyngeum

Warzenfortsatz

Hintere Nasenöffiiung (Choane)

Kleiner Haken Öffnung im harten Gaumen

Unterkiefer 230

Hintere Nasenöffhung

DER SCHÄDEL

Frontalansicht eines Schädels

Sutura fron­ tonasalis

Stirnbein Nasenwurzel

Nasenbein

Scheitelbein

Schläfenbein

Kleiner Flügel des Keilbeines

Foramen sup­ raorbitalis

Großer Flügel des Keilbeines

Margo sup­ raorbitalis

Stirnfortsatz des Oberkiefers

Fissura orbitalis superior

Tränenbein

Nasenscheide­ wand

Jochbein

Mittlere Nasen­ muschel

Fissura orbi­ talis superior

Untere Nasenmuschel

Margo in­ fraorbitale Foramen in­ fraorbitale

Pflugscharbein

Nasenstachel

Oberkieferknochen

Unterkieferknochen

Kinnloch

Protuberantia mentalis

231

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Die Wirbelsäule

Verschiedene Abschnitte der Wirbelsäule Halswirbel —

Die Wirbelsäule hat zwei Hauptfunktionen: den Schutz des Rückenmarks und das Stützen des gesamten Skeletts. Die Wir­ belsäule setzt sich aus 24 einzelnen, verschieden geformten Wir­ beln mit einem dreieckigen, gekrümmten Knochen (Kreuzbein) am Ende zusammen. Das Kreuzbein besteht aus zusammenge­ wachsenen Wirbeln. An seinem unteren Ende schließt sich ein schmales, schwanzartiges Gebilde an, das Steißbein. Zwischen jedem Wirbelpaar liegt eine knorpelige Bandscheibe, welche die Knochen während der Bewegungen abfedert. Die zwei oberen Wirbel unterscheiden sich von den übrigen und bilden ein Paar. Der erste, Atlas genannt, dreht sich auf einem kräftigen, vertika­ len Zapfen, welcher auf dem zweiten Wirbel, dem Axis, aufsitzt. Diese Anordnung ermöglicht es, den Schädel frei nach oben, nach unten und nach den Seiten zu bewegen.

Verschiedene Wirbeltypen (Ansicht von oben) Axis

Atlas

Massa lateralis Vorderer Atlasbogeri Vorderer Höcker—

■ Hinterer Atlasbogen

Hinterer Höcker

Wirbelloch Wirbelquer­ fortsatz---- -

Querfort­ satzloch

Halswirbel

Vorderansicht

DIE WIRBELSÄULE

Rechte Seite

Rückseite

Halswirbel mit Rückenmark Gelenkfortsatz Vorderes Horn

Wirbelarterie

Wirbelkörper.

Hinteres Horn

Rückenmarksspalte

Dornfortsatz

Hintersäule

Rückenmark

Harte Rücken markshaut

fordere Wurzel.

Seitensäule

Spinalganglion

Hintere Wurzel

Förderer Ast des Spinalnerven ^—

Hinterer Ast des Spinalnerven

Steißbein

Kreuzbein

Flügel

Wirbelbogen

Dornfortsatz

. Oberer Gelenk­ fortsatz

Wirbel­ loch

Dorn­ fortsatz

Wirbel­ körper \ \

Wirbelbogen Fovea costalis Querfortsatz'

Steißbein­ horn \ Querfort\ satz.

Lendenwirbel

Brustwirbel

Wirbel­ körper

Hinteres Kreuzbein

Wirbelloci

Wirbelbogen

\ Unterer Gelenk­ fortsatz

i Steißbein-

ßäche

Querfortsatz

Promontorium ossis sacralis Lendenwirbel (1.-5.)

Gelenk­ flächefür das Darm bein

\ Ferschmelzungslinien der Kreuz­ beinwirbelkörper Kreuzbeinloch

Bandscheibe

Kreuzbein

Steißbein

233

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Das Hüftgelenk mit Bändern

Knochen und Gelenke

Darrnbein-

Darmbeinschanfel

SchambeinOberschenkel­ band

Die Knochen bilden das harte, kräftige Skelettkörpergerüst. Jeder Knochen hat ei­ ne kompakte AuDenhülle und eine poröse, Darmbein­ leichtere Innenstruktur. Die langen Armstachel und Beinknochen, wie z.B. der Oberschen­ kel, sind mit Knochenmark gefüllt. Die Knochen bestehen hauptsächlich aus Kalzium, Phosphor und einer faserigen Substanz, dem Kollagen. Knochen werden Großer Oberschenkel­ von ganz unterschiedlichen Gelenkarten rollhügel miteinander verbunden. Die Hüfte ist beispielsweise ein Nussgelenk - eine Darmbein-Ober­ Sonderform des Kugelgelenks -, das schenkelband dem Oberschenkel vielfältige Bewe­ gungsmöglichkeiten einräumt. Fin­ gergelenke wiederum sind einfache Scharniergelenke, die nur gestreckt und gebeugt werden können. Gelenke Raue Linie werden durch Gewebestreifen, Bän­ der genannt, gehalten, und ihre Bewe­ Kleiner Oberschen­ gungen werden durch weiche hyaline kelrollhügel (glasig durchscheinende) Knorpel, welche die Knochenenden überziehen, und durch von der Gelenkkapsel abge­ sonderte Gelenkschmiere erleichtert.

Hüftloch­ kanal

Oberer Scham­ beinast

Scham­ bein­ körper Membran des Hüftbeinloches

Sitzbeinhöcker

Oberschenkel Sitzbein

Schnitt durch den linken Oberschenkelknochen Großer Ober­ schenkelrollhügel Knochenmarkshöhle Oberschenkelschaft

Spongiosa (Schwam artiges Knochen gewebe)

Ober­ schenkeL kopf^^ Kopjbandgrube-----234

, Oberschenkelhals

Kleiner Oberschenkelrollhügel °

Kompakter Knochen (Compacta)

KNOCHEN UND GELENKE

Schnitt durch das Hüftgelenk Großer Lendenmuskel

Darmbein­ kamm

Äußere Hüftarterie

Hyaliner Knorpel der Hüftgelenkspfanne

Kleinster Ge­ säßmuskel

Hyaliner Knorpel des Oberschenkelknochens

Mittlerer Ge­ säßmuskel

Oberschenkelkopjband

Ober­ schenkelarterie .

Schnittdarstellung eines Lamellenknochens

Darmbeinmuskel

Hüftgelenks­ pfannenring

Gelenkhöhle

Oberschen­ kelkopf

Großer Ober­ schenkelroll­ hügel

Parallele konzentrische Reihen von Knochenlamellen bilden eine harte Struktur.

Knochenmark

Ober­ schenkel­ hals

Äußerer Schenkel­ muskel

Oberschenkel­ schaft

Kamm­ muskel Langer Schenkelanzieheri

Darm­ beinmuskel

Innerer Schenkelmuskel

Das hauptsächlich aus roten und weißen Blutkörperchen bestehende Knochenmark füllt die Knochenhöhlungen aus.

SCHNITT DURCH EINEN RÖHRENKNOCHEN

235

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Oberflächliche Skelettmuskeln

Muskeln 1

Vorderansicht

Man unterscheidet drei verschiedene Arten von Muskeln: die Skelettmuskeln (auch quer gestreifte Muskulatur), die glatten Muskeln und das hoch spezialisierte Muskel­ gewebe des Herzens. Im Gegensatz zur Skelettmuskula­ tur unterliegen die glatten Muskeln und der Herzmuskel nicht dem Willen. Menschen haben mehr als 600 Skelett­ muskeln, die in Größe und Form ihrer Funktion angepasst sind. Die Skelettmuskeln greifen entweder direkt oder in­ direkt am Knochen an und arbeiten als entgegengesetzte Paare (ein Muskel zieht sich zusammen, der Gegenspieler entspannt sich), um verschiedene Bewegungen, wie z.B. Gehen, Nadeleinfädeln oder Mimik auszuführen. Die glat­ te Muskulatur befindet sich in den Organwänden und hat verschiedene Funktionen, wie z.B. die Nahrung durch den Darm transportieren, Gebärmutterkontraktionen bei der Geburt oder das Pumpen des Blutes durch die Gefäße.

Oberarmspeichenmuskel

Unterarmbeuger

, Stirnmuskel

Augenringmuskel Schläfenmuskel

Kopfwender Trapezmuskel

Großer Brustmuskel Schultermuskel

Andere Körpermuskeln

Vorderer Sägemuskel Zweiköpfiger Oberarmmuskel (Bizeps)

Gerader Bauchmuskel

Weißer Sehnenstreifen Begenbogenhaut (Iris)

Äußerer schräger Bauchmuskel

Schenkelbindenspanner____

Pupille

Lendenmuskel Iris Um die Pupillengröße zu verändern, ziehen sich die Muskelfibrillen zu­ sammen oder entspannen sich.

Kammmuskel Langer Schenkelanzieher

Äußerer Schenkel­ muskel

Schlank­ muskelx

Gerader Schenkel­ muskel

Schneidermuskel Innerer Schenkel­ muskel

Zunge Innen liegende Muskelschichten ermöglichen ein breites Bewe­ gungsspektrum.

Krummdarm Entgegengesetzt arbeitende Muskelschich­ ten transportieren halb verdaute Nahrung.

236

Vorderer Schien­ beinmuskel

MUSKELN

Rückenansicht beuger

1

Bewegung des Unterarms Die kontrollierten Bewegungen der Gliedmaßen werden von der koordinier­ ten Anspannung und Entspannung ent­ gegengesetzter Muskeln bewirkt. Um den Unterarm anzuwinkeln, wird der zwei­ köpfige Bizeps verkürzt und angespannt und der dreiköpfige Trizeps gleichzeitig entspannt. Bei der Streckung kehrt sich dieser Vorgang um.

Schläfenmuskel

Arm­ strecker (Trizeps) Kopfwender Kleiner Rund­ muskel

Trapezmuskel

TUzeps

\ '

entspannt —V

Bizeps entspannt

Ruhender Unterarm

Großer Rundmuskel Untergrätenmuskel

Großer Rautenmuskel

Schultermuskel Breiter Rückenmuskel Trizeps entspannt

Unterarm halb ge­ beugt

Bizeps kon­ trahiert

Großer Ge­ säßmuskel

Trizeps ganz entspannt Bizeps voll kontrahiert

Unterarm ganz ge­ beugt

GroßerSchenkelan­ zieher Zweiköpfiger Schenkelmuskel

Halbsehnenmuskel

Schlank­ muskel Trizeps an­ gespannt

Unterarm halb ange­ winkelt

Bizeps ent­ spannt

Wadenmuskel Schollen­ muskel

Trizeps wieder in Ruheposition

;1

Bizeps entspannt Kurzer Waden-

Unterarm wieder in Ruheposition

237

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Mimische Muskulatur

Muskeln 2

Ein Gesichtsausdruck ist das Resultat vieler Muskelbewegungen. Die wichtigsten Mimikmuskeln werden hier gezeigt.

Myofibrille

Skelettmuskelfaser

Stirnmuskel Sarkomere

Motorische Endplatte Zellkern

Synaptischer Knoten-------Sarkoplasmati­ sches Retikulum Augenbrauenrunzler

Muskelzellen­ membran

Schivann’sche Zelle------------

Endomysium

Moto­ neuron—

Ranvier’scher Schnürring Mundringmuskel

Muskelgewebetypen

Herzmuskulatur

Skelettmuskulatur

Glatte Muskulatur

Kontraktion der Skelettmuskulatur

Entspannter Zustand 238

Kontrahierter Zustand

Großer Jochbein­ muskel

Mundwinkel­ herabzieher

MUSKELN 2

Kopf- und Halsmuskeln

Stirnmuskel (setzt sich am Hinterkopf im Hin terhauptsmuskelfort)

Stirnhaut­ muskel Augenbrauen­ runzler

Schläfen­ muskel

Augenringmuskel

Großer Joch­ beinmuskel

Nasen­ muskel

Ringmuskel des Mundes Wangenmuskel

Kaumuskel Lachmuskel

Unterlippen­ herabzieher Breiter Halsmus­ kel, ein Hautmuskel

Kinnmuskel

Schildknorpel­ Zungenbein-Muskel Mittlerer Rippenhalter

Kopfwender

Kopfwender Schulterblatt­ Zungenbein-Muskel Trapezmuskel

Kehlkopf­ muskel

239

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Röntgenaufnahme der linken Hand eines Kindes

Die Hand

Knochenbildungs­ stelle in den Fin­ gergliedern

Die menschliche Hand ist ein äußerst vielseiti­ ges Werkzeug. Sie ist in der Lage, feinste Bewe­ gungen auszuführen, kann aber auch kräftig zupacken. Die komplizierte Anordnung von 27 kleinen Knochen und deren Zusammenspiel mit 37 Muskeln, die wiederum durch Sehnen an den Knochen befestigt sind, gestatten einen großen Bewegungsspielraum. Die Möglichkeit, Daumenspitzen und Fingerspitzen zusammenzuführen, und die hohe Sensibilität der Fingerspitzen, bedingt durch zahl­ reiche Nervenenden, zeichnet die menschliche Hand aus und verleiht ihr außerordentliche Geschicklichkeit. Ring­ finger

Mittel­ finger

Knochenbildungs­ stelle in den Mit­ telhandknochen

Zeige­ finger

Knochenbildungs­ stelle in den Hand­ wurzelknochen

Handknochen

\ F Kleiner Finger

Knorpeliges Endstück der Speiche

Knorpeliges End­ stück der Elle

Die knorpeligen Stellen in der Handwurzel und in den Fingergliedern sind die Wachs­ tumszonen, die erst in späteren Jahren verknöchern.

Fingerend­ glied _____

Fingermittel­ glied—

Finger­ grundglied Fingerendglied des Daumens

Kopf 2. Mittelhand­ knochen ____

3. Mittelhand­ knochen —

Mittelstuck

Fingerglied des Daumens

4. Mittelhand­ knochen____ Basis 5. Mittelhand­ knochen

Erster Mittelhandknochen Hakenbein Erbsenbein

Großes Eieieckbein

Kleines Eieieckbein Kopfbein _ Kahnbein

Dreiecksbein Mondbein

Elle

240

Speiche

DIE HAND

Kurzer Daumen­ beugemuskel

Strukturen der Handinnenfläche

Retinaculum flexorum (Binde­ gewebsband, unter dem die Beugersehnen entlangziehen)

Daumenanzieher 2. Regenwurmmuskel

Speichen-

Fingerarterie

Fingerbeugesehne

I KleinfinKleinfingergegensteiler

Äussere Merkmale des Handrückens Kleiner Finger.

gerabspreizer

Ellennerv

Ellenarterie

Hohlhand­ sehne

Fingerendgelenk Fingermittelgelenk Fingerstreckersehne

Ellenkopf

Ringfinger

Mittelfinger

-

Nagelhaut .Halbmond'

Handgelenk

Nagel

Speichenend­ glied

Daumen

241

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Fussknochen

Der Fuß

2. Zeh

Großer Zeh

Die Füße und Zehen sind wesentliche Elemen­ te für die Körperbewegungen. Sie tragen das Gewicht des Körpers während des Stehens und Laufens und helfen die Balance bei der Gewichtsverlagerung zu halten. Jeder Fuß hat 26 Knochen, mehr als 100 Bänder und 33 Muskeln. Einige davon sind mit dem Unterschenkel verbunden. Die Ferse und der Fußballen sind eine Art Stoß­ dämpfer, die jede Erschütterung ab­ Zehenmittelschwächen.

Zehenend­ glied

Zehen­ grundglied

Zehengrund­ glied ______ 1. Mittel­ fußknochen

Fussbänder

2. Mittel­ fußknochen Ligamentum cuneonaviculare (Keilbein-Kahnbein­ Band)

L. calcaneona­ viculare (Pfan­ nenband)

Gelenkkapsel des Zehenend­ gelenkes.

3. Mittel­ fußknochen 4. Mittel­ fußknochen

Mediales Keilbein

5. Mittel­ fußknochen

Mittleres Keilbein

Laterales Keilbein

Gelenkkapsel des Ze­ hengrundgelenkes Kahnbein Würfelbein

Sprungbein Ligamentum bifurcatum (Zweigeteil­ tes Gewebs­ band des queren Fußwurzel­ gelenks)

Wadenbein

Ligamenta tarsometatarsea dorsalia (Mittelfuß-Würfel­ bein-Keilbein-Bänder) Ligamentum talonaviculare (Sprungbein-Kahnbein-Band)

Deltaband

Schienbein Fersenbein

Achillessehne

242

Zwischenknochenband

------------------------------------------------------------- ------------------

*

DER FUSS

Muskeln und Sehnen Langer Großzehen­ beugemuskel

Lange Großzehenstreckersehne

1. Zwischenknochenmuskel

LangerZehenbeugemuskel.

Innerer Knöchel

Schienbein, Retinaculum musculorum extensorum (triferior)

\ \

\ \

Schollen­ muskel .

Vorderer Schienbein­ muskel .

Hinterer Schienbeinmuskel

Lange Zehenstreckersehne

Äußerer Knöchel

Kleinzehen­ spreizmuskel,

Achillessehne

Wadenbein

Kurzer Wa­ denbeinmuskel

Kurze Wadenbeinsehne

Kurzer Zehenstreckermuskel

Langer Wa- \ denbeinmuskel

Kurzer Großzehenstreckermuskel

Äussere Merkmale eines Fusses

Zeh

243

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Haut und Haare

Modell eines Haares Haarmark

* Die Haut ist das größte Körperorgan und bildet eine wasserfeste Barriere, welche die inneren n Organe vor Infektionen, Verletzungen und f schädlichen Sonnenstrahlen schützt. Die Haut 3 ist zudem ein wichtiges Sinnesorgan und regu­ liert die Körpertemperatur. Die Oberhaut (Epi­ dermis) besteht aus mehreren Lagen von Zellen und wird von der untersten Lage her, der Keimschicht, stän­ dig neu gebildet. Die so entstehende Hornschicht aus Keratin wird laufend abgestoßen und neu ergänzt. Die Lederhaut beinhaltet die meisten der vitalen Hautstruk­ turen: Nervenenden, Blutgefäße, elastische Fasern und Schweißdrüsen, welche die Haut kühlen, sowie Talg­ drüsen, die eine Art Öl produzieren, damit die Haut geschmeidig bleibt. Unterhalb der Lederhaut liegt das Unterhautgewebe (Subcutis). Dieses ist reich an Fett und Blutgefäßen. Die Haarschäfte wachsen aus Haar­ wurzeln, die in der Lederhaut und im Unterhautge­ webe liegen. Bis auf die Handinnenflächen und Fuß­ sohlen ist die gesamte Körperoberfläche des Menschen mit Haaren bedeckt.

I

Haarrinde

Melaninkörnchen

Zellkernrest

Makro­ fibrillen

Haarhaut

Schnitt durch verschiedene Hauttypen

244

HAUT UND HAARE

Blockmodell der Haut Körnerschicht

Horn­ schicht

Schweiß­ pore

Stachelzell­ schicht .

Bindegewebspapillen

Haar­ schaft

Schweißkanal

Merkel’sche Tastscheiben

Basal­ Schicht

__ Oberhaut

Freie Nervenenden (für Tempe­ ratur und Schmerz) —- -------

körperchen — -M

Kapillar­ schlingen Nervenfaser.

_____ Leder­ haut

Talgdrüsen

Haarbalg­ muskel __ Haar­ zwiebel

Haar­ papille

Unterhaut binde gewebe

Vater-Pacini’sches Lamel­ lenkörper­ chen^—"

Ruffini­ Körperchen

Fettgewebe Vene

Vergrößerte Schweißdrüse

Haarbalg

Arterie

Mikroskopische Aufnahmen von Haut und Haaren

Schweißpore Hautschnitt Die oberflächlichen Hautzellen Diese scheidet Flüssigkeit u. a. schuppen sich kontinuierlich ab. zur Temperaturregulation aus.

Hauthaar Zwei Haare treten aus der Außenhaut aus.

Kopfhaar Wurzel und Teil des Haarschaf­ tes eines Kopfhaares. 245

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Das Gehirn Das Gehirn ist das wichtigste Organ des Zentralnervensys­ tems und stellt das Kontrollsystem für alle bewussten und unbewussten Aktivitäten dar. Es ist außerdem für das Den­ ken, das Erinnern, die Emotionen und die Sprache verant­ wortlich. Bei Erwachsenen wiegt dieses komplexe Organ nur ca. 1,4 kg und enthält dabei über 10 Milliarden Nerven­ zellen. Drei getrennte Bereiche lassen sich leicht unter­ scheiden: das Großhirn, das Kleinhirn und der Hirnstamm. Letzterer kontrolliert die vitalen Funktionen wie Atmung und Verdauung. Das Kleinhirn dient hauptsächlich der Er­ haltung des Gleichgewichtes und der Bewegungskoordina­ tion zahlreicher Muskelgruppen. Das Großhirn besteht aus zwei Hälften (Hemisphären), die durch den Balken (Corpus callosum) miteinander verbunden sind. In diesem Bereich sind unsere wesentlichen Bewusstseins- und Intelligenzakti­ vitäten lokalisiert. Sagittalschnitt durch das Gehirn

Kernspinresonanztomographie Graue Sub­ stanz

Weiße Sub­ stanz

Schädel

Kopfhaut Großhirnsei­ tenkammer

Großhirnspalte

Frontal­ schnitt Sagittalschnitt,

Gewölbe

Großhirn

Bolando’t

Balken Scheitellappen

Furche zwischen Scheitel- und Hinter­ hauptlappen

Sehhügel

Zirbel­ drüse

Hinter­ haupt­ lappen

Stirn­ lappen

Aquädukt

Hypothalamus

Kleinhirn

Sehnerven­ kreuzung

Hirnanhangs­ drüse (Hypophyse)

4. Ventrikel Mittelhirn

Bückenmark

Brücke

Verlängertes Mark 246

— Stammhirn

DAS GEHIRN

Schnittdarstellung eines Schädelund Gehirnsegments Kopfhaut

Äussere Merkmale des Gehirns Sehnenhaube Äußere Kno­ chenhaut

Seitliche Hirnhaut­ ausbuchtung

Schädel Harte Hirnhaut

Knopfarti­ ge Ausstül­ pung

Spinnge­ webshaut

Oberer Hirnsichel­ blutleiter

Hintere Zentral­ windung

Bolando’sche Spalte Stirnlappen Sylvius’sche Spalte

Weiche Hirnhaut

Hinter­ haupt­ lappen

Schläfenlappen

Kleinhirn­ sichel

Hirnwasserra um

Kleinhirn

Funktionen einzelner Hirnabschnitte

Hirngefäß . Graue Substanz Großhirn — -Weiße Substanz

Frontalschnitt durch das Gehirn Balken

Furche zwischen Scheitel- und Hin­ terhauptlappen

Scheitellappen

Vordere Zentral­ windung

Großhirn­ spalte

Grundbe­ wegungen

Feinmotorik

Graue Hirn­ substanz - Großhirn Weiße Substanz—

Empfindungen

Visuelle Wiederer^^kennung

Verhalten und Gefühle Sprache

Schwanz­ kern

Großhirnsei­ tenkammer

Sehver­ mögen Hören

Gewölbe

Gleichgewicht und Muskel­ koordination

Linsenkern

Nervenzellen im Gehirn Innere Großhirn­ hemisphä­ renkapsel

Sehhügel Schenkel des Mittel­ hirns

3. Ventrikel

Brücke

Verlängertes Mark Kleinhirn

Die dunklen Zellen sind die sog. Purkinje-Zellen. Sie sind mit die größten Nervenzellen im menschlichen Körper.

247

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Zentrales und Peripheres Nervensystem

Das Nerven system

Gehirn nerven

Großhirn Kleinhirn

Das Nervensystem ist ein inneres, mit elektro­ chemischen Signalen kommunizierendes Netz­ system. Seine wichtigsten Teile sind das Gehirn, der zentrale Nervenkanal in der Wirbelsäule und die Nerven. Das Gehirn und der zentrale Nervenkanal bilden zusammen das Zentral­ nervensystem (ZNS), das Hauptkontroll- und Koordinationszentrum. Milliarden von langen, zu Nerven Brust­ gebündelten Neuronen bilden das nerven periphere Nervensystem. Dieses übermittelt Impulse zwischen dem Zentralner­ vensystem und anderen Körperregionen. Jedes Neuron besteht aus drei Teilen: dem Zellkörper, dem Dendritenast, welcher chemische Signale von anderen Neuronen empfängt, und einem Axon, das diese Signale in einen elektri­ schen Impuls umwandelt. Lenden­

Hals­ nerven

Schlüsselbein­ nervensystem

Rücken­ mark

Speichen­ nerv

Mittel­ armnerv Ellennerv

nerven

Kreuz­ nerven

Schnitt durch das Rückenmark

Graue

Nerven­ knoten

Schenkel­ nerv

Zentral­ kanal Hintere Wurzel

Schamnerv

Großer Rosennerv

Spinalnerven

Hautnerv

Gemeinsamer Wadenbeinnerv

Hinterer Schienbeinnerv Weiße Substanz Oberflächlicher

Rückenmarksspalt

fordere Wurzel

Tiefer Waden­ beinnerv

248

DAS NERVENSYSTEM

Aufbau eines Motoneurons Zellleib

Zellkern Schwann’sche Zelle

Synaptischer Knoten

Ranvier’scher Schnürring

Axonhügel

6 Efferente Bahn (Axon) Myelinscheide'

Afferente Bahn (Dendrit)

Mitochondrium

Verschiedene Nervenenden

Zellkern­ körperchen

Verschiedene Nervenzelltypen

NisslScholle

Multipolar

Aufbau eines Synap­ tischen KNOTENS

Bipolar

Unipolar

Dendrit

Dendrit

Motorische Endplatte Präsynapti schesAxon

Freies Nervenende

Mikrotubus

Neurofilament

Axon Endoplasmatisches Retikulum

Axon

Mitochondrium Synaptische Blase

Neurotransmitter

Präsynaptische Membran

Ranvier’­ scher Schnür­ ring

Meißner’sches Tast­ körperchen

Zellleib

Zellkern

Schwann’sehe Zelle Merkel’sche Tastscheibe

Zellleib

Myelinscheide

Axon

Zellkern Zellleib

Zellkern

Rufllnikörperchen

Dendrit Dendrit

Rezeptor

Vater-Pacini sches Lamellenkörperchen 249

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Oberer gerader Muskel-----------

Das Auge ist das Sehorgan. Die beiden Augäpfel liegen in den knochigen Augenhöhlen und werden von außen durch die Au­ genlider, die Augenbrauen und den Tränenfilm geschützt. Sie sind direkt über die Sehnerven mit dem Gehirn ver­ bunden. Jedes Auge wird durch sechs Muskeln, die um den Augapfel herum angeordnet sind, bewegt. Lichtstrahlen fallen durch die Pupille in das Inne­ re und werden von der Hornhaut und der Lin­ se fokussiert. Die Linsen projizieren das •' Bild auf die Netzhaut. Die Netzhaut wird . von Millionen lichtempfindlicher Zellen, . ^fl den Stab- und Zapfenzellen, gebildet. . Diese Zellen verwandeln die empfange­ neu Bilder in ein Muster von Nervenim. pulsen, welche durch den Sehnerv zum Gehirn geleitet werden. Die Informa­ lionen beider Nerven werden im Gehirn zu einem Bild koordiniert. . Glaskörper.

Gelber Fleck

Zentrale Netzhautvene Zentrale Netzhautarterie

Weiche Hirnhaut

Spinngeivebshaut Harte Hirnhaut Sehnerv

Sehnerv­ papille Netzhaut Aderhaut

Lederhaut

Netzhautblutgefäß Unterer gera­ der Muskel — 250

DAS AUGE

Schnitt durch das linke Auge

Tränendrüsenapparat Tränensack

Tränenröhrchen

Tränendrüse

Mittlerer Tränen­ nasengang -____ Mittlere Nasen­ muschel

Nasenschei­ dewand /

Untere Nasen­ muschel

Tränenpunkt auf dem Trä­ nenhügel

Tränen nasen­ gang

Regenbogenhaut

Ophthalmoskopie der Netzhaut

Vordere Augen kammer

Kammerwasser

Netzhaut­ blutgefäß

Hintere Augen­ kammer .

Bindehaut Seh­ nerv­ papille

Gelber Fleck -

Pupille Hornhaut

Linse Pup illenschließer Der Gelbe Fleck, die Stelle des schärfsten Sehens, wo nur Zapfen vorhanden sind, ist hier schwach als ein runder Fleck auf der Netzhaut zu erkennen (links neben der Sehnervpapille).

Pupillenweiter

Fasern der Strahlenzone

Schlemmkanal

Kammerwinkel

MUSKELN DES RECHTEN ÄUGES

Innerer gerader Augenmuskel

Oberer schräger Augenmuskel Knorpeliger Halbring

Oberlidheber,

Oberer gerader Muskel

Strahlen­ oder Ziliar­ körper Tendono annulare

Ora serrata („Gezackte Linie“)

Unterer gerader Augenmuskel / Temporaler gera­ der A ugenmuskel

Unterer schräger Augenmuskel 251

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Aufbau des Ohres

Das Ohr

Schläfenbein

Das Ohr ist das Hör- und Gleichgewichtsorgan. Das Außenohr besteht aus einer knorpeligen Gehörmuschel und dem Gehör­ gang. Die wichtigsten Funktionsteile, das Mittel- und das In­ nenohr, liegen im Schädel. Das Mittelohr besteht aus drei sehr kleinen Knochen - den Gehörknöchelchen - und der Eusta­ chischen Röhre, die das Ohr mit dem hinteren Nasenraum verbindet. Das Innenohr setzt sich aus einem spiralförmigen Labyrinth, den Bogengängen und dem Gleichgewichtsorgan (Vestibularapparat) zusammen. Schallwellen dringen durch den Gehörkanal zum Trommelfell, wo sie in Vibrationen um­ gewandelt werden, die wiederum zu der knochigen Gehör­ schnecke geleitet werden. Hier werden sie von Millionen mik­ roskopisch kleiner Härchen in elektrische Nervenimpulse, die vom Gehirn verarbeitet werden, umgesetzt. Oberes Kreuz der Antihelix

Rechtes Ohr

Ohrmu­ schel

Dreiseitige Vertiefung

Wannenförmige Vertiefung

Unteres Kreuz der Antihelix Muschel

Windung------------Äußerer Gehörgang

Gegenwindung —l. Ohrecke (Tragus)

Antitragus

. Einbuchtung

Äußerer Gehör­ gang / . Ohr­ läppchen

Knorpeliger Gehörgangteil Ohrläppchen

Gehörknöchelchen des Mittelohres

Innere Ampullenstrukturen

Hammer

Amboss

Steigbügel

Die Gehörknöchelchen bilden zusammen eine Brücke zwischen dem Trommelfell und dem Ovalen Fenster. Durch ein Membran­ system übermitteln sie Schallwellen in das Mittelohr. 252

DAS OHR

Innenohr Vorhofnerv Utriculus i

Crus commune (Mündungsstück der drei Bogengänge) Knöcherner Gehörteil

Sacculus Pauken treppe

Vorderer Bogen­ gang

Schnecken­ gang

Trommelfell

Vorhof­ treppe

Seitlicher Bogen­ gang.---- -

Schnecke

Bogengänge

Ampulle

Hirnnerv

Schneckennerv Schnecke

Gleichge­ ivichtsnerv

Ovales Fenster Hinterer Bogengang

Schnitt durch die Schnecke Corti’sches Schneckengang Organ

Vorhoftreppe

Innere Kopfarterie Beissner’sche Membran___

Eustachi’sche Nerven Bohre (Ohrtrompete) knoten Schnecken nerv—-'"'

Sinnes zellen Paukentreppe

Basilar­ membran

Griffelfortsatz

253

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Nase, Mund und Rachen

AUFBAU DER ZUNGE

Mittlere Schleim­ hautfalte

Kehldeckel

Gaumen­ mandel

Mit jedem Atemzug strömt Luft durch die Nasenlöcher, den Rachen (Pharynx), den Kehlkopf (Larynx) und die Luftröhre (Trachea) zu den Lungen. Die Nasenhöhlen wärmen und befeuchten die Luft und kleine Härchen reinigen die Luftwege von Fremdkörpern. Während des Schluckens bewegt sich die Zunge nach oben und nach hinten. Der Kehlkopf gleitet nach oben. Der Kehldeckel schließt den Luftweg und der weiche Gaumen trennt die Nasenwege vom Rachen. Speichel wird von drei Paar Speicheldrüsen gebildet. Er vermischt sich mit der Nahrung, erleichtert das Schlucken und unterstützt die Geschmacksentwicklung. Mit dem Einspeicheln be­ ginnt auch die chemische Zersetzung der Nahrung und es hilft bei der Geschmacksentwicklung. Geschrhacksund Geruchssinn sind eng miteinander verbunden. Bei­ de hängen von der Wahrnehmung gelöster Moleküle durch Sinnesrezeptoren in den Riechnervenenden der Nase und in den Geschmacksknospen der Zunge ab.

Querfurche

Vorderer Gaumenbogen Kleine Grube

Wall­ papillen

Blätter­ papillen

Längs­ furche .

Pilzpapillen

Fadenpapillen

Zungenspitze

Geschmackszonen auf der Zunge

Darstellung des Rachens

ZungenZunge

GriffelfortsatzZungen-Muskel ZungenbeinZungen-Muskel

Bitter Unterzun­ gendrüse

Hirnnerv

Unterkiefer Sauer

Oberer Kehl­ kopfnerv

Unterkieferspei­ cheldrüse

Salzig

Zungenbein

Obere Schild­ drüsen­ arterie

Adamsapfel

Zungenpapillenarten Schildknorpel­ Zungenbein­ Muskel

Kehlkopf­ muskel

Schildknorpel­ Zungenbein­ Membran BingknorpelLuftröhren-Band

Schilddrüse

Luftröhre 254

Fadenpapillen

Pilzpapillen

Wallpapillen

NASE, MUND UND RACHEN

Schnitt durch Nase, Mund und Rachen Obere Nasenmuschel Stirnhöhle

Keilbeinhöhle

Mittlere Nasenmuschel Oberer Nasengang. Untere Nasenmuschel

Mittlerer Nasengang

Nasenhöhle Nasenvorhof.

Weicher Gaumen

Unterer Nasengang ■ Nasen-RachenRaum

Oberkiefer. Verbindungskanal

Ringmuskel Traube Oberer Zungen­ längsmuskel—

Gaumen­ mandel

Schneidezahn

Mundteil des Rachenraumes

Zungenspitze

Kinn-Zungen-Muskel Kehldeckel

Mündung der Unterkieferdrüse ^

Zungen­ mandel

Unterzungendrüse

Bindegewebige Trennwand Unterkiefer

Kinn-Zungenbein-Muskel Unterkiefer-Zungenbein-Muskel

Endoskopische Ansicht der Stimmbänder

Kehlkopf­ muskel

Zungenbein Adamsapfel

Halswirbel

Hinterer Zungen-

Schildknorpel Schilddrüse

Bandscheibe

Speiseröhre Luftröhre

Kehldeckel

Stimmband

255

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Zahnentwicklung eines Fetus

Die Zähne Die 20 ersten Zähne (Milchzähne) beginnen in der Regel bei einem Baby im Alter von etwa sechs Monaten durchzu­ brechen. Sie werden im Alter von ungefähr sechs Jahren nach und nach durch die bleibenden Zähne ersetzt. Im Alter von 20 Jahren haben die meisten Erwachsenen ein vollständiges, 32 Zähne zählendes Gebiss, obgleich die Weisheitszähne oft niemals durchbrechen. Die primäre Funktion der Zähne ist es, Nahrung zu zerkleinern. Schnei­ dezähne und Eckzähne reißen und schneiden die Nahrung in Stücke. Backenzähne (Prämolaren und Molaren) zermah­ len und zerreiben sie weiter. Der Zahnschmelz ist die här­ teste Substanz des Körpers, wird jedoch leicht durch Säure, die in der Mundhöhle entsteht, angegriffen und zerstört.

Fetaler Schädel----------- -

Bei einem sechs Wochen alten Embryo entwickeln sich in jedem Kiefer dickere Bereiche. Hier bilden sich die Zahnknospen. Bei einem sechs Monate alten Feten (Bild) hat sich auf den Knospen Zahn­ schmelz gebildet.

Kiefer- und Zahnentwicklung

Kiefer eines Neugeborenen Die Milchzähne entwickeln sich im Kieferknochen und be­ ginnen im Alter von etwa sechs Monaten durchzubrechen.

Die bleibenden Zähne

256

Gebiss eines fünfjährigen Kindes Ein voller Satz von 20 Milchzäh­ nen ist durchgebrochen. Die bleibenden Zähne entwickeln sich im Ober- und Unterkiefer.

Gebiss eines neunjährigen Kindes Die meisten Zähne sind Milch­ zähne. Die bleibenden Schneide­ zähne und die Mahlzähne sind aber schon hervorgetreten.

Gebiss eines Erwachsenen Im Alter von 20 Jahren sind in der Regel alle 32 bleibenden Zähne (mit den Weisheitszäh­ nen) durchgebrochen.

DIE ZÄHNE

Aufbau eines Zahnes Zahnspitze

Zahn- _ krone

Adamanto­ blast

-------------------------------------------------------- Spalt ------------------------------------------ Zahnbein

Zahnfleischerhebung Zahnfleisch Zahn- _ hals

Pulpazacke

Zahnhöhle

Odontoblasten

Kieferknochen

Kolkmann ’scher Kanal-------------Zahnpulpa

Zahn- ivurzel

Zwischenzahn­ septum

Pulpavene

Wurzelkanal Pulpaarterie

Zwischenwurzel­ septum

Pulpanerv Zement

Seitenkanal

Alveolararterie

Wurzelhautfasern

Alveolarknochen

257

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Das Verdauungssystem Das Verdauungssystem bereitet die Nahrung so weit auf, dass sie vom Blut als Nährstoffe zu jedem Körperteil transportiert werden kann. Der Haupttrakt des Verdauungssystems ist ein neun Meter langer „Schlauch“, der vom Mund bis zum Enddarm reicht. Muskeln entlang dieses Systems trans­ portieren die Nahrung weiter. Die zerkaute Nahrung gelangt zuerst durch die Speiseröhre in den Magen, der sie speichert. Hier wird sie weiter verdünnt und zersetzt, bevor sie durch den Zwölffin­ gerdarm, den Leerdarm und den Krummdarm in die drei langen, gewundenen Dünndarmteile be­ fördert wird. Dort spalten die Verdauungssäfte der Gallenblase und der Bauchspeicheldrüse den Nahrungsbrei weiter auf. Die verdaute Nahrung wird von den kleinen Darmzotten auf der inneren Dünndarmwand absorbiert und im Blut weitertransportiert. Die unverdauten Nahrungsreste ver­ lassen durch den Dickdarm (das Colon) und den Mastdarm (das Rektum) den Körper. Magen

Mageneingang

Speiseröhre

Linker Leberlappen _ Kehldeckel

Nasen höhle

Traube

Mund­ höhle

Luftröhre

Sichelförmiges Leberband —----- ■

Unterkiefer

Leberarterie ■——' ' Oberkiefer

Zunge Gallengang

——

Zähne

Mund Rechter Leberlappen

Gallenblase

Endoskopische Aufnahme des Ernährungs- und Verdauungskanals Magenausgang

258

DAS VERDAUUNGSSYSTEM

Ernährungs- und Verdauungskanal

Schleimhautfalten

Querdick­ darm

Bauchspeicheldrüse

Milz Magen­ winkel.

Längsmuskel­ bänder Absteigender / Dickdarm

Bauchfell

Dünndarm

Aussackungen Dickdarm­ Sigma

After­ schließ­ muskel Mastdarm

After­ kanal

After Krummdarm Wurmfortsatz des Blinddarms

Schließ­ muskel des Ma­ genpfört­ ners

Zwölffingerdarm

Übergang vom Blinddarm zum Wurmfortsatz Blinddarm

Hauptgallengang Kerckring’sche Falten

Bauhin’sche Klappe

Aufsteigen­ der Dickdarm

Pelicac semilunares (halbmondförmige Querfalten)

Kerckring’sche Fallen

Mastdarm

Grimmdarm

Krummdarm

Zwölffingerdarm

Schleim­ hautzolten

Halbmond­ förmige Querfalte

Schleim­ haut Blutgefäß

259

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Das Herz

Arterien und Venen des Herzens

Das Herz ist ein Hohlmuskel, der sich etwa in der Brustmitte befindet. Es pumpt das Blut durch den Körper und versorgt so die Zellen mit Sauerstoff und Nährstoffen. Eine Mus­ kelwand, die Herzscheidewand (Septum), teilt das Herz in Längs­ richtung in eine rechte und eine linke Seite. Jeweils eine Klappe unterteilt die beiden Herzseiten in zwei Kam­ mern - einen oberen Vorhof und eine untere Kammer. Wenn sich der Herzmuskel zusamZ menzieht, wird Blut durch die Vorhöfe und dann durch die Kammern geleitet. Sauerstoff’■ reiches Blut aus den Lungen fließt von den Lungenvenen in den linken Vorhof, durch die linke Kammer, danach durch die Aorta und wird von dort in alle Körperteile verteilt. Sau­ erstoffarmes Blut kommt zurück, sammelt sich in der Hohlvene und fließt in den rechten Vor­ hof, durch die rechte Kammer und danach durch die Lungenarterie zur Lunge, um SauerstofT aufzunehmen. Im Ruhestadium Rechte Herz­ schlägt das Herz zwischen 60- und 80­ kranzarterie mal in einer Minute. Während der Be­ wegungsphase oder bei Stress kann der Puls bis zu 200 Schlägen Sinus coronarius in der Minute ansteigen. (Erweiterung der

(Aorta)

Linke Herz­ kranzarterie

Großen Herzvene vor ihrer Einmündung in den rechten Vorhof)

Hauptast der linken Herzkranzarterie

SCHNITTDARSTELLUNG der

Herzwand

Herzschlagsequenz Vorhofdiastole

Sauerstoffarmes Blut fließt in den rechten Vorhof, während der linke Vorhof sauerstoff­ reiches Blut aufnimmt.

260

DAS HERZ

Aufbau des Herzens Linke Schlüsselbeinarterie Schlüsselbein- und Halsarterie

— Linke gemeinsame Kopfarterie

Obere Hohlvene Aufsteigender Aortenteil

Linke Lungenvene

Rechte Lungen­ arterie —

Truncus pulmonalis (Lungenschlagaderstamm)

Ovale Grube

Taschenklappe (Pulmonalisklappe)

Herzkranzarterie Rechte Lungenvene

Sehnenfäden

Öffnung der unteren Hohlvene

Herzscheidewand

Ast der Herzarterie Linke Herzkammer

Dreizipfelige Segel­ klappe (Trikuspidalklappe)

Papillarmuskel

SehnenJaden

Myokard der linken Herzkammer

Rechte Herzkammer

Trabekel Vorhofsystole (Kammerdiastole)i: Diastole

Kammerkontraktion (Systole)

Rechte Lungenarterie Rechter Torhof kontrahiert sich.

Trikuspidal­ klappe öffnet sich.

Rechte Herzkammer 3 dehnt sich aus.

Rechter und linker Vorhof kontrahieren sich und pressen Blut in die entspannten Kammern.

Linker Torhof kontrahiert sich. Mitralklappe öffnet sich. Linke Herzkam­ mer dehnt sich aus.

Pulmonalis­ klappe öffnet sich._ ______

Trikuspidal­ klappe schließt sich.

Rechte Kammer kontrahiert sich.

Hauptschlagader (Aorta)

Aortenklappe öffnet sich.

Mitralklappe schließt sich. Linke Kammer kontrahiert sich.

Die Kammern kontrahieren sich und transportieren Blut in die Lunge zur SauerstofTanreicherung und durch die Aorta in den restlichen Körper.

261

DER MENSCHLICHE

KÖRPER

Das Kreislaufsystem

Arteriensystem

des

Gehirns

Das Kreislaufsystem umfasst das Herz und die Blutgefäße, die zusam­ men einen kontinuierlichen Blutstrom im Körper gewährleisten. Das Herz pumpt durch ein Netzwerk von Röhren, die Arterien, und kleine Gefäße, die Arteriolen, sauerstoffreiches Blut aus den Lungen in alle /k Körperteile. Das Blut fließt durch kleine Venen (Venolen), die es wiederum zu größeren Venen führen, zum Herzen zurück. Das Herz (S. 260-261) ist der wichtigste „Mo­ S t°r“ der Blutbewegung. Die Arteriolen und die Venolen sind durch kleine Kapillaren miteinander verbunden, in denen der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Blut und Körperzellen stattfindet. Das Blut setzt sich aus vier Hauptkomponenten zusammen: rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen, Plättchen und Plasma. Es transportiert nicht nur Sauerstoff, sondern auch Nährstoffe zu den Verbrauchsorganen. Herz- und Lungenkreislauf

262

Linke innere Kopfarterie

Grund­ arterie

Hintere Großhirn­ arterie Linke Hirbelschlag­ ader

DAS KREISLAUFSYSTEM

Hauptarterien und -venen im Kreislaufsystem

Blutzellentypen

Innere Drosselvene Hals­ schlagader

Schlüsselbeinarterie Aortenbogen

Achselarterie Lungenarterie

Hals-Kopf- Vene

Schlüsselbeinvene Achselvene

Speichenseitige Hautvene

Obere Hohlvene

Herzkranzarterie

Lungenvene

Oberarmarterie

Ellenseitige Hautvene

Rote Blutkörperchen Diese Zellen sind konkav ge­ formt, um die Oberfläche zu ver­ größern, wodurch ein besserer Gasaustausch ermöglicht wird.

Magenarterie

Lebervene

Leberarterie Milzarterie

Obere Ge­ krösearterie Speichen­ arterie-—

Vena mediana cubiti

Un tere Hohlvene Speichenseitige Hautvene

Weiße Blutkörperchen Vena gastroepi­ Lymphozyten sind die kleinsten ploica weißen Blutkörperchen. Sie produzieren bei Infektionen _ Hohl­ Antikörper. handvene

Ellenarterie Hohlhand­ bogen

Finger­ vene

Fingerarterie

Untere Eingeweidevene

Hüftarterie

Obere Gekrösevene

Äußere Darmbeinarterie

Gemeinsame Hüftvene

Innere Darmbeinarterie Oberschenkelarterie

Außere Hüftvene

Kniekehlenarterie

Innere Hftftvene

Wadenbeinarterie

Oberschenkelvene

Blutplättchen Sie sind die kleinsten Blutzellen, die aktiviert werden, wenn ein Wundverschluss oder die Repara­ tur eines Gefäßes notwendig ist.

Wund Verschluss

Große Hautvene des Beines

Vordere Schienbeinarterie Hintere Schienbeinarterie

Kleine Hautvene des Beines

Äußere Fußsohlenarterie

Mittelfußarterie-----

Fußvene Zehenvene

Fibrinfäden verflechten sich zusammen mit Erythrozyten und bilden so einen Blutpfropf. 263

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Das Atmungs­ system Das Atmungssystem besorgt den Sauer­ stoff, der von den Körperzellen gebraucht wird, und gibt das durch die Zellen produ­ zierte Kohlendioxid an die Umgebung ab. Inhalierte Luft strömt durch die Luftröhre (Trachea) über zwei enge Röhren, die Hauptbronchien, in die Lunge. In den Lungen verzweigen sich die Bronchien in viele kleine Äste, die Bronchiolen. Diese verzweigen sich noch weiter in Alveolen. Gase diffundieren durch die dünne Alveolwand in ein dün­ nes Blutgefäßnetz. Die Rippenmuskeln und das muskulöse Zwerchfell unter der Lunge bewegen die Luft wie ein Blase­ balg. In regelmäßigen Intervallen ziehen sie Luft an und drängen sie wieder hinaus. Bronchialbaumsegmente Spitzen­ segment

Bronchiolen und Lungenbläschen Bronchialnerv

Eingeweide­ knorpel Schleimdrüse

Lungenvenenast Bronchiolenende Lungenvene

Lungenar­ terienzweig

Elastische

Scheidewand zwischen den Alveolen Lungen­ bläschen

Verbindungs­ gewebe Kapillarennetzwerk

Epithelschicht

Spitzensegment Hintersegment Vorder­ segment

Rechter Lungen­ ober­ lappen

Ober­ segment

Hinter­ segment

Linker Lungen­ ober­ lappen

Untersegment_

Vorder­ - segment

Rechter Lungen­ mittel­ lappen

Seiten­ segment Mittel-

Spit­ zenseg­ ment Vorderba­ sissegment Rechter Lungen­ unter­ lappen —

Seitenba­ sissegment

Mittleres Basis­ segment Spitzensegment Hinteres Basissegment

264

Basis­ segment Basis­ segment Seitenbasissegment Hinteres Basissegment

Linker Lungen­ unter­ lappen

DAS ATMUNGSSYSTEM

Organe der Brusthöhle

Gasaustausch in den Lungenbläschen Das Blut nimmt Sauerstoffauf.

Kehldeckel__________ __ Zungenbein

Sauerstoff­ reiches Blut

Schildknorpel Lungen­ bläschen

Schild­ drüse.

Ringknorpel

Lungen spitze

Sauerstoffarmes Blut, reich an Kohlendioxid

Luftröhre

Obere Hohlvene

Aorta

Rechter Lungenober­ lappen .

Linker Lungen­ oberlappen

Horizontale Spalte.

Kohlendioxid wandert aus dem Blut in die Lungenbläschen

Lungenschlagader­ stamm

Atmungs­ mechanismus Linke Lungen­ Einatmung ri_______ Luft wird arterie Ausdehnung jV in ^e Lunder Lunge. ^ih^^ gezogen.

Schräge Spalte

Herz

Linker Lungenun­ terlappen

Lappen­ bronchien Das Zwerch­ Kontraktion fell kontra­ derZwihiert sich und schenwirdflach. rippen­ muskeln Ausatmung

Segment­ bronchus

Lunge zieht sich zusammen__

Luft wird aus den Lungen gepresst.

Rechter Lun- 1 genunterlappen

Rechter Lun­ genmittellappen

Rechter Zwerch­ fellschenkel

\ Linker Bauchaorta Zwerch­ fellschenkel

Muskelwand des Zwerchfells

Speiseröhre

Zwerchfell ent­ spannt sich und wölbt sich auf.

Zwischenrip­ penmuskeln ent­ spannen sich.

265

DER MENSCHLICHE

KÖRPER

Blutversorgung der Nieren

Das Harnsystem

Aorta

Das Harnsystem filtert unbrauchbare Stoffe aus dem Blut und leitet sie durch ein Leitungssystem aus dem Körper. Das Blut wird in zwei faustgroßen, bohnen­ förmigen Nieren gefiltert. Die Nierenarterien transportieren es dorthin. Die Nierenve­ nen führen es nach dem Filtern wie der in den Kreislauf zurück. Jede Niere besteht aus etwa einer Milli­ on winzig kleinen Einheiten, den Nierenkörper­ chen (Nephrone). Jedes Nephron besteht wie­ derum aus einem Sammelrohr und einem Filtersystem, dem Glomerulus. In diesem gibt es Knäuel von dünnen Blutgefäßen, die von der Bowman’schen Kapsel umgeben sind. Bei dem Filterprozess entsteht eine wässrige Substanz, wel­ che von den Nieren durch je einen Harnleiter zur Blase geleitet wird. Dort wird der Urin gesammelt und dann durch die Harnröhre ausgeschieden.

Eingeweidearterie

Obere Gekrö-

Linker Harn­ leiter

Schnitt durch die linke Niere Eenae interlobulares

Sammelrohr

Markkegel

Schnittdarstellung der Niere

Bowman’sche Kapsel Innere Nieren­ arterie

Innere Nieren­ arterie

Nierenkör­ perchen

Pena interlo­ bularis renis

Nierenkanäl­ chen Mittelstück Nierenkörperchen

Hinde

Henle’sehe Schleife

Nierenmark

Gefäßknäuel (Glomerulus) Bowman’sche Kapsel

Rinde

Nierenarterie Hauptstück

Nierenvene Sinus renalis

Nierenbecken

Großer Nie­ renkelch Kleiner Nierenkelch

Papillen­ gang

Nieren mark

Henle’sehe Schiefe

Nierenpapille

Sammel­ rohr

Nierenkapsel

Blutgefäße. Nierenrin denanteile

266

DAS HARNSYSTEM

Männliches Harnsystem

Obere Gekrösearterie

Eingeweidearterie

Linke Nebenniere Rechte Nebenniere

Linke Nebennierenvene

Untere Hohlvene

Linke Nierenarterie Nierenarterie

Linke Nierenvene

Nierenvene

Linke Niere

Rechte Niere

Linker Harnleiter

Wirbelsäule Aorta

Lendenmuskel Linke Hüftarterie

Rechter Harnleiter Linke Hüftvene Arterien und Venen der Hoden

Harnblase Schambein

Schnitt durch die Harnblase (beim Mann)

Schnitt durch die Bovvman’sche kapsel

Bauchfell Distaler Tubus

Arteriole (zuführend)

Rechter Harnleiter____

Arteriole (ableitend) Basismembran der Bowman’schen Kapsel

Schleimhaut

Kapselraum

Rechte Harnlei­ termündung

Bowman’sche Kapsel

Gefäßknäuel

Proximaler Tubus

Rest des embryo­ nalen Harngangs (Urachus)

Harnröhrenmund Vorsteher­ drüse

Linker Harn­ leiter

Muskel­ wand Linke Harn­ leitermün­ dung Harnblasen­ dreieck

Innerer Schließmuskel der Harnröhre Harnröhre 267

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Das Fortpflan­ zungssystem

Schnitt durch den Eierstock

Die im Becken liegenden Geschlechtsorgane sind dazu geschaffen, neues menschliches Leben entstehen zu lassen. Jeden Monat wird ein reifes Ei aus einem der weiblichen Eierstöcke in die Eileiter abgegeben.Die­ se führen das Ei in die Gebärmutter, ein muskulöses, birnenförmiges Organ. Der Mann produziert in zwei ovalen Drüsen, Hoden genannt, das Sperma. Beim Geschlechtsakt wandern unzählige Spermazellen durch die Samenleiter und den Penis des Mannes, weiter über die Scheide der Frau in die Gebärmutter. Wenn ein Spermium in ein reifes Ei eindringt, be­ fruchtet es dieses. Das befruchtete Ei nistet sich in der Gebärmutterwand ein und entwickelt sich zu ei­ nem neuen Menschen.

Schnitt durch die Weibliche Becken­ region

Harnleiter

Ausbuchtung des Eileiters Trichter

Eierstock

Eileiter

Gebärmutter­ körper______

Gebär­ mutter­ hals

Harnblase

Schambeinfuge (Symphyse)

Muttermund

Harnröhre

Mastdarm—

Kitzler (Clitoris)

Scheide (Vagina)

After---------

Äußerer Harn­ ausführungs­ gang

Damm (Perineum) Kleine Scham­ lippen Öffnung der Scheide (Introitus) 268

Große Schamlippen

DAS FORTPFLANZUNGSSYSTEM

Weiblich Gebärmutterkörper,

Eileiter. Eierstock­ band —

Männlich Isthmus tubae (enger Teil des Eileiters)

Vorsteherdrüse (Prostata)

Äußere Sa­ menstrang­ faszie >

Samenleiter

Bläschendrüse (Samenblase)

Trichter

Cowper’sche Drüsen

Hodenheber.

Eierstock Gebärmutter.

Mutter­ munde

Gefranster Trichterrand

Innere Samen­ strangfaszie ^

Harnröhre

Harnröhren­ schwellkörper

Nebenhoden Gebärmutterhals

Hoden

Scheide

Penisschwell­ körper

Hodensack.

Schnitt durch die männliche Becken

Bandscheibe

Vorhaut Eichel

Harnröhrenöffnung

Aufbau einer Samenzelle

REGION

Harnleiter Kopf

Schlussring

Mitochondrien

Schwanz stück'^

Geißel Grimm­ darm— Kreuzbein Harnblase

Schambein Vorsteherdrüse

Bläschen­ drüse (Sa­ menblase) Spritz­ kanal

Penis Penisschwellkörper

Harnröhren­ schwellkörper - Harnröhre

Nebenhoden Eichel

Hoden

Hodensack

269

DER MENSCHLICHE KÖRPER

Die Entwicklung eines Babys Ein befruchtetes Ei wird beschützt und ernährt, während es sich in der 40 Wochen dauernden Schwangerschaft zu einem Embryo und dann zu einem Fetus entwickelt. Die Plazenta, ein stark durchblu­ tetes Gewebe, das in der Uterusfalte eingebettet ist, liefert durch die Nabelschnur Nährstoffe und Sauerstoff und beseitigt im Gegenzug Abfallstoffe. Der Fetus liegt behaglich in der Fruchtblase im Frucht­ wasser und wird hier vor Erschütterungen geschützt. In den letz­ ten Schwangerschaftswochen dreht sich der schnell wachsende Fetus mit dem Kopf nach unten: Das Baby ist geburtsreif.

Fünfwöchiger Embryo Frucht­ wasser. Ohr

Herzbeule Auge

Bauch­ nabel

Mund

Armknospe Leber

Schwanz­ knospe

Beinknospe

Wirbelsäule Gebärmutter­ wand —

Schnitt durch die Plazenta Nabelschnur Leibesfrucht­ haut_ _

Embryonal­ hülle (Chorion)

Nabelvene

Nabelarterie

_ Fetale Blutge­ fäße

Chorionplatte

Ernährende Hülle

Fetus

Mütterliches Blutbecken Chorionzotte Plazentaseptum Dezidualplatte

Mütterliche Blutgefäße Mittlere Gebärmutterschicht

270

OIE ENTWICKLUNG

Beckenschnittdarstellung

EINES BABYS

Die Entwicklung eines Fetus

IM NEUNTEN MONAT

Gebärmutterwand

Plazenta Zweiter Monat Alle inneren Organe sind bereits entwickelt. Aber noch spricht man von einem Embryo.

Eileiter.

Fetus Bandscheibe

Habel­ schnur.

Wirbel

Wirbelsäule

K Dritter Monat H .. Der Fetus ■ (BezeichnungderLei£ besfruchtab r 3. Monat) ist voll entwickelt und tritt jetzt in eine Phase schnel­ len Wachstums ein.

Fünfter Monat Der Fetus sitzt in der Gebärmut­ ter, doch wird er sich vor der Geburt noch um 180 Grad drehen. Im fünften Monat bewegt sich der Fetus aktiv und nimmt bereits Ge räusche wahr. Gebärmutter­ hals

Harnblase

Gebär­ mutterhals Mastdarm

Siebter Monat Die inneren Organe sind nun für ein Leben außer­ * halb der Gebärmutter I geeignet. Das Baby ist ■ so groß, dass es kaum B noch Platz für BeweE gungen hat.

After

Schambein Plazenta Scheide

Harnröhre

271

Erde Die Erdoberfläche ..........................................

274

Der Kreislauf der Gesteine .........................

276

Minerale...............................................................

278

Die Eigenschaften der Minerale.................

280

Vulkane.................................................................

282

Magmatische und metamorphe Gesteine ..

284

Sedimentgesteine...............................................

286

Fossilien...............................................................

288

Bodenschätze .....................................................

290

Verwitterung und Erosion............................

292

Höhlen .................................................................

294

Gletscher.............................................................

296

Flüsse......................................................................

298

Flusslandschaften ..........................................

300

Seen und Grundwasser....................................

302

Küstenformen.....................................................

304

Meere......................................................................

306

Der Meeresboden...............................................

308

Die Atmosphäre...................................................

310

Das Wetter .........................................................

312

ERDE

Die Erdoberfläche Der größte Teil der Erdoberfläche (etwa 70%) ist von Wasser bedeckt. Da­ bei nimmt allein der Pazifik, der größte unserer Ozeane, etwa 30% ein. Die Lancjjüassen sind in sieben Erdteile untergliedert, die (in der Reihenfolge ihrer Größe) Asien, Afrika, Nordamerika, Südamerika, Antarktika, Europa und Australien genannt werden. Im geographischen Aufbau der Landmas­ sen gibt es bemerkenswerte Unterschiede, wobei einige Gebirge, Flüsse und Wüsten besonders eindrucksvoll sind. Die größten Gebirgszüge, der Himalaja in Asien und die Anden in Südamerika, erstrecken sich über tausende von Kilometern. Im Himalaja liegt auch der höchste Berg der Erde, der Mount Everest (8848 m). Die längsten Flüsse sind der Nil in Afrika (6695 km) und der Amazonas in Südame­ rika (6437 km). Etwa 20% der Landmasse bestehen aus Wüsten, von denen die größte, die Sahara, etwa ein Drit­ tel des afrikanischen Kontinents bedeckt. Die charakte­ ristischen Ausprägungen der Erdoberfläche können in sehr unterschiedlicher Weise dargestellt werden. BeringDie korrekteste Darstellung der Formen und Größen einzelner Gebiete liefert der Globus, Rocky da es hier nicht zu den Verzerrungen kommt, Mountains die stets auftreten, wenn die kugelförmige SonoraErdoberfläche in die ebene Form einer Wüsle Landkarte gebracht wird. Jede Dar­ stellung auf einer Karte ist daher ein Sierra Madre Kompromiss: Einige Charakteristika werden korrekt wiedergegeben, andere verzerrt. Auch die Anfer­ tigung von sehr genauen Karten ist schwierig; selbst Satelliten­ aufnahmen leisten da keine Abhilfe, obwohl die geogra­ phischen Einzelheiten auf solchen Fotos besonders deutlich zu erkennen sind. PAZIFISCHER OZEAN

Beispiele für Kartennetzentwürfe

Durch Zylinderpro­ jektion erstellte Karte

Zylinder­ projektion ,S0° .60°

120°

Grönland.

Insel

ATLANTISCHE

Anden

Erstellung von Satelliten­ karten der Erde Satellit macht Aufnahmen von der Erde..

Gran Chaco

Sonnensegel

Parana

Erdrotation

Antenne

Erde

Polare Bahn des Satelliten

Bildausschnitt einer Aufnahme

274

Aus tausenden von Einzel­ bildern entsteht ein zusam­ mengesetztes Bild der Erde.

120°

80°

180° ,60° WESTLICH VON GREENWICH

DIE ERDOBERFLÄCHE

Kegel­ projektion

Durch Kegelprojek­ tion erstellte Karte

Azimutal­ projektion 160°

, Karakum­ Wüste

Ural

Auf Azimutalprojektion basierende, veränderte Karte

180°

Erstellung von Satellitenkarten der Erde

120°

NORDPOLAR­ MEER

Durch Azimutal­ projektion erstellte Karte

,Ob und Irtysch

Lena

Kaukasus, NÖRDLICHER POLAR­ KREIS (66’52' N BR.)

Pyrenäen

Baikalsee

(apaniscm ^^Meer

AtlasGebirge

Hondo

Mittelmeer

Wüste Gobi .Gelber Fluss (Huang He)

PamirHoch­ gebirge ^Kaspisches Thar­ Meer Wüste

AFRIKA

"^' \ Himalaja^

Südchi.nesisches \ Meer

Jangtsekiang

WENDEKREIS DES KREBSES (25’50' N. BR.)

PAZIFISCHER OZEAN

Mekong

Arabische Wüste Kongo (Zaire)

Borneo TaklaMakan

.Neuguinea ÄQUATOR (0°)

Sumatra

Victoriasee

Tanganjikasee

INDISCHER OZEAN

Große Sandwüste

lALIEN

Wüste Namib. WENDE­ KREIS DES STEINBOCKS (23’30' S. BR.)

Njassasee

Kalahari­ Wüste

Tafelberg

Neuseeland.

SÜDLICHER POLARKREIS (66’32' S. BR.)

ANTARKTIKA 0° NULLMERIDIAN (MERIDIAN VON GREENWICH)

120° ÖSTLICH VON GREENWICH

160°

180°

275

ERDE

Der Kreislauf der Gesteine Der Kreislauf der Gesteine ist ein kontinuierlicher Vorgang, durch den altes Gestein in neues verwandelt wird. Grundsätzlich lassen sich Gesteine in drei Hauptgruppen einteilen: magmatische Gesteine, Sedimentgesteine und metamorphe Gesteine. Magmatische Gestei­ ne entstehen, wenn Magma (geschmolzenes Gestein aus dem Erdinneren) abkühlt und fest wird (S. 284-285). Sedimentgesteine entstehen aus Sedimenten (beispielsweise Gesteins­ partikeln), die stark zusammengedrückt und dadurch verfestigt wurden (S. 286-287). Metamorphe Gesteine werden gebildet, wenn magmatische Gesteine, Sedimentgesteine oder bereits bestehende metamorphe Gesteine durch Hitze oder Druck verändert werden (S. 284-285). Gesteine gelangen durch die Bewegungen der Erdkruste und durch vulka­ nische Aktivität an die Erdoberfläche, wo sie nach und nach verwittern (S. 292-293). Die Bruchstücke werden durch Gletscher, Flüsse und den Wind fort­ getragen und in Wüsten oder als Sedimente in Seen, FlussHexagonale Basalt­ deltas und in den Meeren abgelagert. Einige dieser säulen in Island Stadien im Kreislauf der Gesteine Sedimente können später zusammengepresst und so zu Sedimentgestein werden, das anschließend durch die Bewe­ Als Lava ausgestoßenes gungen der Erdkruste entweder erneut an die Erdoberfläche Magma, das sich zu magma­ gelangen kann oder tiefer ins Innere der Erde abgesenkt wird, tischem Gestein verfestigt wo die Hitze und der hohe Druck es möglicherweise in me­ Lavatamorphes Gestein verwandeln. Dieses gelangt dann viel­ leicht wieder an die Erdoberfläche, oder es wird zu Mag­ Haupt­ ma verflüssigt, das entweder unterhalb oder an der schlot Erdoberfläche abkühlt und fest wird, sodass schließ­ lich wieder magmatisches Gestein entsteht. Parasitärer Dadurch schließt sich der Kreislauf. Schlot Lava

Der Kreislauf der Gesteine

Asche

Magmatisches Gestein

Sediment

Magma

Die dem Magma benach­ barten Steine werden durch die hohen Tempe­ raturen in metamorphes Gestein verwandelt.

Hitze und Druck

Metamorphes Gestein

Sediment­ gestein

Die hohe Temperatur des auf­ steigenden Magmas verflüssigt nen Teil des benachbarten Gesteins.

276

Sedimentgesteine werden durch Hitze und Druck zu metamorphem Gestein.

DER KREISLAUF DER GESTEINE

Magmatisches Gestein Pyroxen kristalle,

Grob­ körnige Textur.

Olivin

Sedimentgestein Kalk­ Braunfärbung Dunkle durch Eisenoxide schlamm Pyroxen­ (Matrix). Feinkör­ anteile. nige Kalk­ matrix. „ Ammoniten­ gehäuse

,In das Gestein eingebettetes Ammoniten­ gehäuse

Plagioklas

Gebirgsgipfel

Gabbro (Ausschnitt)

Gletscher wäscht das Gestein aus und transportiert die Gesteinspartikel zum Fluss. Wasserfall trägt Gestein ab.

Fossiler Kalkstein (Übersicht)

Fossiler Kalkstein (Ausschnitt)

Gabbro (Übersicht)

Metamorphes Gestein Rote Granat- Wellenförmige Schieferung kristalle

Granatkristalle (rosa)^ Quarz- und Feldspatkris­ talle (grau).

, Ein Fluss wäscht den Tal­ boden aus und transpor­ tiert die Gesteinspartikel flussabwärts.

Granat-Glimmer-Schiefer (Ausschnitt)

Granat-GliinmerSchiefer (Übersicht)

Gesteinspartikel werden als Sediment im See abgelagert. Gesteinspartikel werden durch den Wind in Form von Sanddünen abgelagert. Gesteinspartikel werden im Delta abgelagert.

Schwerere Gesteinspartikel werden auf dem Kontinen­ talschelfabgelagert.

Kontinental­ schelf

Kontinental­ hang

Leichtere Gesteinspartikel sammeln sich auf dem Meeresboden und bil­ den dort eine Sedimentschicht. Die Sedimentschichten werden zusammen­ gepresst und verfestigen sich zu Sedimentgestein.

277

ERDE

Minerale

Natürliche Elemente Dendritisches

Minerale sind natürlich vorkommende Substanzen, die eine charakteristische chemische Zusammensetzung und bestimmte physikalische Eigenschaften besit zen. Dagegen bestehen Gesteine aus verschiedenen Mineralen, die häufig keine bestimmte chemische Zusammensetzung haben. Minerale sind aus Elementen aufgebaut, also aus Substanzen, die nicht weiter in ihre chemischen Bestandtei­ le zerlegt werden können und die jeweils mit einem bestimmten chemischen Symbol bezeichnet werden. Minerale lassen sich in zwei Gruppen untertei­ len: in Minerale aus natürlichen Elementen und Minerale aus Verbindungen von Elementen. Natürliche Elemente sind aus nur jeweils gleichen Atomen aufgebaut, z.B. aus Gold (das chemische Symbol ist Au), Silber (Ag), Kupfer (Cu) oder KohlenstofT (C). Kohlenstoff kommt in reiner Form als Diamant oder Graphit vor. Chemisch zusammengesetzte Minerale sind Zusammenschlüsse von zwei oder mehr Elementen. So handelt es sich bei den Sulfiden um Verbindungen von Schwefel (S) und mindestens einem weiteren Element, etwa Blei (Pb) in dem Mineral Bleiglanz oder Antimon (Sb) beim Antimonit.

Gold Au

Grundmatrix aus Limonit

Kupfer

Diamant C

Graphit C

GrundmatrLr mit rundlichen Bauxit­ einschlüssen

Oxide und Hydroxide GrundmatrLr aus Milch­ quarz Rauch­ quarz­ kristall Rauchquarz SiO2

Hämatit Fe2O, Bauxit FeO(OH) und A12O,-2H2O

Nierenformiges Hämatit

Glänzende Hämatit-

Parallel verlaufende

Pyrit FeS2 278

Onyx SiO2

Nierenerz (Hämatit) Fe2O,

MINERALE

Cerussit PbCO,

Carbonate Prismatische Cerussitkristalle

Gestreifte, prisma­ tische Epidotkristalle

Olivin Fe2SiO4-Mg2SiO4

Tafelförmige Muskovit-

Cerussit PbCO,

Kalzit CaCO,

Sulfate

Epidot Ca2(Al,Fe),(SiO4),(OH)

„Wüstenrose“ aus Gips-

Gesteinsmatrix

Orthoklas-

Radialstrahlige Cyanotri­ chitkristalle Cyanotrichit Cu4A12(SO,)(OH)i2-2H2O

Molybdänium-Oxide

Gips CaSO4-2H2O Muskovit KAl2(Si,Al)O10(OH,F)2

Halogenide

Orthoklas KAlSi,O8

Kubischer Stein­ salzkristall Kubischer Fluorit­ kristall

PbMoO4

Grüner Fluorit CaF2

Orangefarbenes Steinsalz NaCl 279

ERDE

Die Eigenschaften der Minerale

Spaltbarkeit

Spaltbar­ keit in einer Bichtung

Spaltbarkeit in drei Richtungen führt zur Bildung eines kubi­ schen Blocks.

Spaltbarkeit in einer Ebene

Spaltbarkeit in drei Ebenen

Minerale sind u.a. durch Spaltbarkeit, Bruch, Kristallsys­ Horizontale Spaltbarkeit in vier tem, Habitus, Härte, Farbe und Strich charakterisiert. So Spaltbarkeit Richtungen führt zur können sie z.B. auf unterschiedliche Weise zerbrechen. Bildung eines dop­ Geschieht das unregelmäßig und mit rauer Bruchfläche, pelpyramidalen spricht man von Bruch, während man mit Spaltbarkeit das Kristalls. Zerbrechen an einer bestimmten, von der Struktur des Kris­ Vertikale talls abhängigen Fläche bezeichnet. Die Spaltbarkeit ist Spaltbarkeit Spaltbarkeit in Spaltbarkeit in charakteristisch für ein Mineral: Glimmer besitzt z.B. voll­ vier Ebenen zwei Ebenen kommene Spaltbarkeit. Die meisten Minerale bilden Kris­ talle, die sich anhand ihrer Symmetrie und Kristallformen Tetragonaler einordnen lassen. Innerhalb jeder Gruppe können unter­ Kristall in schiedliche, aber ähnliche Formen vorkommen; so kann Idealform Kristallsysteme z.B. ein kubischer Kristall sechs, acht oder zwölf Seiten ha­ ben. Die Zusammensetzung der Kristalle in einer Verbin­ Kubischer Tetragona Pyrit­ ler Tesuvidung bestimmt den Habitus des Minerals. So können Mine­ kristall ankristalL ralverbindungen z.B. einem Bündel Weintrauben ähneln, aber auch als mehr oder weniger formlose Masse auftre­ Tetragonales ten. Mit der Härte eines Minerals wird der Widerstand Kristallsystem bezeichnet, den ein Mineral dem Einritzen entgegensetzt. Diese Eigenschaft wird nach der Mohs’schen Härteskala bewertet, die von 1 (Talk) bis 10 (Diamant) reicht. Die normale Färbung eines Minerals ist häufig kein gutes Bestimmungsmerkmal, da einige Minerale sehr unter­ Kubisches Kubischer Kristall Kristallsystem in Idealform schiedliche Farben haben können. Der sog. Strich, also die Farbe des pulverigen Abriebs eines Mine­ Hexagonaler/Trirals, gilt dagegen als verlässlicheres Merkmal. Hexagonaler gonaler Kristall Beryllkristall

Bruch Muscheliger Bruch am Beispiel des Feueropals

1

in Idealform

Hackiger Bruch am Beispiel von Nickeleisen Hexagonales/Trigonales Kristallsystem

Rhombischer Barytkristall

Rhombischer Kristall in Idealform

Muscheliger Bruch

Hackiger Bruch

Rhombisches Kristallsystem

Monokliner Selenit­ kristall,

Auripigment mit unebenem Bruch Garnierit mit splittrigem Bruch 4

Unebener Bruch

280

Splittriger Bruch

Monokliner Kristall in Idealform

Monoklines Kristallsystem

Triklines Kristallsystem

DIE EIGENSCHAFTEN DER MINERALE

Habitus

Strich Farbe des Minerals

Farbe des Strichs

Gelb: Auripigment

Goldgelb

Braun: Hämatit

- - ---------Rotbraun

Rotbraun: Krokoit

_____ ^Gelb

Messinggelb: Kupferkies

Prismatischer Habitus

_______ _Schwarz

Dunkelrot:

^^H^.____ ROt

Silber: Mofybdänglanz

Hämatit mit tafeligem Habitus

——

Grau

Farbe Rosa gefärbter Rosenquarz­ kristall

Tafeliger Habitus

Faseriger Habitus

Rosa

Durchschei­ nender, grau­ weiß gefärb­ ter Milchquarz

Chalcedon mit traubigem Habitus

Grauweiß

Durchschei­ nender Zitrin

Carnallit mit m massivem Ha- ■ bitus (keine ’ festgelegte Form).

Durchsichtiger glasklarer Bergkristall .s'

Massiver Habitus

Traubiger Habitus

Orange

Beige, durchsichtig

Härteskala (nach Mohs)

1 Talk 1

Gips 2

Kalzit 3

Fluorit 4

Apatit 5

Topas 8

Korund 9

10

281

ERDE

Vulkane

Seilartig gestal­ tete Oberfläche

Vulkane sind Schlote oder Spalten in der Erdkruste, durch die Magma (geschmolze­ nes Gestein aus tieferen Schichten der Erdkruste) als Lava an die Erdoberfläche kommt. Sie entstehen meist an den Grenzen der Kontinentalplatten, wobei die Mehrzahl auf sog. mittelozeanischen Rücken liegt. Vulkane können anhand der Heftigkeit und Häufigkeit ihrer Ausbrüche eingeteilt werden. Nichtexplosive Ausbrüche finden normalerweise dort statt, wo sich die Platten voneinander entfernen. Diese Ausbrüche pro­ r duzieren flüssige, aus Basalt bestehende Lava, die sich schnell über ein größeres Gebiet ergießt und so relativ flache Kegel bildet. Sehr viel heftigere Ausbrüche finden dort statt, wo Platten Zusammenstö­ ßen. Derartige Ausbrüche produzieren dickflüssige, aus Rhyolith be­ stehende Lava und können außerdem Wolken von Staub und Agglo­ meraten (Lava-Bruchstücke) ausstoßen. Diese Lava fließt bis zu ihrem Erstarren meist nicht sehr weit, sodass steile Vulkankegel entstehen. Einige Vulkane stoßen neben Lava auch Asche aus und bilden so einen geschichteten Vulkankegel. Regelmäßig ausbrechende Vulkane nennt man tätige, diejenigen, die nur sehr selten aktiv werden, ruhende und solche, die keinerlei Aktivität mehr zeigen, erloschene Vulkane. In vul­ kanisch aktiven Regionen gibt es häufig noch weitere auffällige geo­ thermale Erscheinungen, etwa Geysire, heiße Mineralquellen, SolfaDer Horu-Geysir tarenfelder, Fumaroien oder Schlammsprudel. in Neuseeland

Pahoehoe-Lava (Stricklava)

Unterschiedliche Vulkantypen Basaltische Lava­ decken,

Durch entgegengesetzte Bewe­ gung beider Platten ent­ Schlot steht eine Spalte.

Sanflgeneig"NterHang

H-.

Sanft geneigter Hang, der durch zahlreiche basaltische Lavaer­ güsse entstanden ist

Schlot

zj^s

stelle, konvex geformte Sei tenhänge, die durch dicke, schnell abgekühlte Lava­ ströme gebildet wurden

Sediment­ gesteins­ schichten

Schildvulkan

Spaltenvulkan

Schlot Leicht kon­ kav geform­ te Seitenhänge^fyf n

Lava

Schlacke

Schlot Feine Asche Asche

Schichtvulkan

Staukuppen-Vulkan

Steile Kegelform

Neuer Vul­ Caldera kankegel (Ringkrater)

Parasitä­ rer Schlot

Zusammengesetzter Vulkan

Alter Pulkankegel , Asche

Vulkanische Caldera

Die Entstehung von Vulkanstotzen Langsame Per-

Bildung des Vulkanstotzens 282

Beginnende Abtragung um den Vulkanstotzen

Metamorphes (durch Hitze und Druck ver­ ändertes) Gestein^

Der härtere Pulkanstot­ zen bleibt zurück.

Lapilli (Vulkanisches Der Pulkankegel Auswurfmaterial) ist vollständig abgetragen. Kleine Stücke erstarrter Lava

Vollständige Freilegung des Vulkanstotzens

VULKANE

Lavatypen

Aa-Lava (Brockenlava)

Aufbau eines Vulkans

Die Verbreitung von Vulkanen

Tropfen von der Decke eines Pa­ hoehoe-

Schlacke

Schlot

Vulkanstotzen (verfestigte Lava)

Steil abfallender Vulkanke­ gel aus zahlreichen Ascheund Lavaschichten ~

A Vulkan

Hauptschlot

Vulkanische Asche

Aschen­ kegel

Mineral­ quelle

Lakkolith

Parasitärer Schlot.

^>

Magmakamrner

Vulkanische Erscheinungen Schwefelhal­ tige Gase

Solfatare

Lava

Grundwasser Fontänen aus hei ßeni Wasser und Wasserdampf

Wasser wird in heißem Gestein aufgeheizt.

Geysir

Wässerdampf druck bildet sich.

Heißes Wasser ,

Schlamm und Ober­ flächenablagerungen zusammen mit hei­ ßem Wasser

Schlammsprudel

Überhitztes Wasser Wasser­ dampf

Fumarole 283

ERDE

Magmatische und metamorphe Gesteine

Basaltsäulen

Magmatische Gesteine entstehen, wenn Magma (geschmolzenes Gestein) abkühlt und sich verfestigt. Man unterscheidet zwei Typen: Tiefengestein (Intrusiva) und Lava (Effusivgestein). Tiefengestein entsteht tief unter der Erdoberfläche, wo Magma in Felsspalten und zwischen Gesteinsschichten gepresst wird und senkrechte und waagerechte Lagergänge (Intrusionsgänge) sowie Batholithe bildet. Das Magma kühlt langsam ab und dadurch Zedernbaum­ bilden sich grobkörnige Gesteine wie Gabbro und GranitSpitzkuppe pegmatit. Effusivgesteine entstehen an der Erd­ Stotzen oberfläche, wenn Magma durch Vulkanaus­ brüche an die Oberfläche gelangt. Die Lava erkaltet schnell und bildet dabei feinkörni­ ge Gesteine wie Rhyolith und Basalt. Meta­ morphe Gesteine entstehen durch hohe Temperaturen (Kontaktmetamorphose) oder hohen Druck (Regionalmetamorpho­ se). Zur Kontaktmetamorphose kommt es, wenn Gestein durch Hitze verändert wird, also etwa in Intrusionsgängen oder in der Umgebung flüssiger Lava. Wenn Gestein inmitten sich auftürmender Gebirge zusammengepresst wird, kommt es zur Regionalmetamorphose. Metamorphe Gesteine können aus magmatischen Ge­ steinen, aus Sedimentgesteinen und so­ gar aus bereits vorher einmal durch Meta­ morphose verändertem Gestein entstehen.

Aschen-

Großflächiger verwitterter

Konischer Gang

Kontaktmetamorphose Kontakthof (Region, in der die I Kontaktmetamorphose erfolgt) Heiße, magma-

Ring­ gang

Kalk *__ Schieferton

trusion

Marmor (metamorph verän­ derter Kalk)

Hornfels (metamorph veränder­ ter Schieferton)

Regionalmetamorphose

Lagergang

Aufbau magmatischer Gesteine

Lopolith

Beispiele für metamorphes Gestein

Bei niedrigem Druck und Heller Feldspaf niedriger Temperatur wird Tonschiefer gebildet.

Gebirge Druck

Gang­ system

Helles

Dunkler Glimmer

Druck

Bei mittlerem Druck und mittlerer Tempe­ ratur entsteht Schiefer.

Erdkruste

Mantel

Magma

284

Bei hohem Druck und hoher Temperatur wird Gneis gebildet.

Gneis

Biotit-Schiefer

Skarn

MAGMATISCHE UND METAMORPHE GESTEINE

Tafelberg (abge­ flachtes Plateau)

Caldera Erloschener Geysir.

Meer

Lava fluss.

Beispiele für magma­ tisches Tiefengestein

Krater Junger, tätiger Vulkan

Dunkle Grundmasse \ (Matrix)

Parasitärer Vulkan

Haupt Schlot

Kimberlit Durch das Gewicht des Vulkans verursachte Absenkung

Basischer Plagioklas

Olivingabbro Amphibol kristalL

Verwitterter Stotzen eines erloschenen Vulkans

Batholith

Magma­ kammer

< Heller Granit Granitpegmatit

Lakkolith Grünes Silikat­ mineral

Feine Grundmatrix

Pyrit­ kristall Pyrit­ Tonschiefer

Hoher Quarz gehalt

Amphibolkristall

Chiastolith kristall

ChiastolithHornfels

Grüner Marmor

Hälleflint

Syenit

285

E R I) E

Beispiele fük Diskordanzen

Sedimentgesteine

Spätere Abla­ gerungen sind horizontal aus-

Frühere Schichten wurden zu schräger Lagerung ver-

Sedimentgesteine entstehen durch Ablagerung und Verfestigung von Se­ dimenten (S. 276-277). Es existieren drei große Gruppen: Mechanische Sedimente wie Brekzie oder Sandstein werden aus Gesteinen gebildet, die durch Verwitterung (S. 292-293) zerfielen und dann abgetragen und an anderer Stelle wieder abgelagert wurden. Organische Sedimente, beispiels­ weise Kohle (S. 290-291), entstehen aus abgestorbenem pflanzlichen und tierischen Material. Chemische Sedimentgesteine werden durch chemische Prozesse gebildet; so entsteht z.B. Stein­ salz, wenn Wasser, in dem Salz gelöst ist, verdunstet. Sedimentgesteine wer­ den häufig in Schichten abgelagert, und zwar die jeweils jüngste Schicht über der nächstälteren. Häufig gibt es Lücken in dieser Schichtung, die Diskordanzen genannt werden. Diese zeigen an, dass es Zeiten gegeben hat, in denen keine Sedimente mehr abgelagert wurden, oder dass die Sedimentschichten über die Meeresoberfläche hinausragten und so verwittern konnten. Der Grand Canyon (USA)

Winkeldiskordanz Frühere Gesteins­ Spätere Ablage­ schichten zeigen kei­ rungen sind hori­ ne schichtweise zontal ausgerichtet. Lagerung.

Ohne Diskordanz

Frühere Ablagerun­ gen wurden aufgefal-

Spätere Ablagerun­ gen sind horizontal

Diskordanz

Sedimentablagerungen im Gebiet des Grand Canyon Wasatch-Schicht KaiparowitsSchicht

Dakota­ Sandstein TropicSchicht

Carmel­ Schicht

Kote Klippen

/

Bryce­ Canyon

Zion­ Canyon

Graue Klippen

WahweapSandstein

'Temple-Cap Sandstein 286

NavajoSandstein

KayentaSchicht

MoenaveSchicht l

ChinleSchicht

Shinarump- Moenkopi- \KaibabSchicht Schicht Kalkstein

Servier­ Graben,

Weiße Klippen

PipeQuelle

\ Toroweap- \CoconinoSchicht Sandstein

Hermit­ Schiefei

Beispiele für Sedimentgestein Eckige Gesteins fragmente

Kalzit (zusammengesetzt aus winzigen organischen Überresten) Zuckerige Textur

ChertSchicht

Eisenoxide geben die rote Farbe —

Grundmatrix aus Salzen oder Sand. Siderit­ Schicht

Kalk

Löchrige Matrix/

Brekzie

Roter Sandstein

Scharfe Kante,

Steinsalz­ kristalle.

Muscheli­ ger Bruch Gebänderter Eisenstein

Flusstal des Colorado KaiparowitsPlateau

Feuerstein

Oranger Halit (Steinsalz)

KaibabGrand Canyon

Navajo Mountain

Cape Boyal

Süd­ rand Colorado

Supai- BedwallGruppe Kalkstein

Bright-Angel- DoxTemple-Butte­ MuavSandsteinl Kalksteine Schiefer Dolomite

Quarzit

Schiefer

Gang

Bass­ Schicht

TapeatsSandstein 287

ERDE

Der Prozess der Versteinerung

Fossilien

Meeres­ oberfläche

Meeres­ oberfläche

Fossilien sind versteinerte Überreste von Pflanzen und Tieren: Reste des Organismus selbst oder auch fossile Ammonit Spuren aus der Zeit, da der Organismus lebte, z.B. Ab­ drücke des Körpers im Gestein, versteinerte Fußab­ Meeres­ drücke oder Ausscheidungen. Die meisten toten Organis­ grund^" men verrotten sehr schnell oder werden von Aasfressern Ein Tier stirbt beseitigt. Damit es zu Versteinerungen kommen kann, Meeres oberfläche muss der abgestorbene Organismus möglichst bald von Sediment bedeckt werden. Der Kadaver verwest, wobei die widerstandsfähigeren Teile wie Knochen, Zähne oder Gehäuse, zunächst verschont bleiben. Diese werden dann durch Mineralien aus dem umliegen­ Gehäuse den Sediment imprägniert und dadurch konserviert. Es kann aber auch zu Versteinerungen kommen, wenn Sediment nur noch ein Hohlraum vorhanden ist, der sich mit Mi­ Meeresgrundt neralien füllen kann, sodass ein Abdruck des OrganisGehäuse wird von mus zurückbleibt (Verdrängung). Die Paläontologie kann Sediment bedeckt nicht nur zeigen, wie sich die Organismen im Laufe der Zeit verändert haben, sondern auch dazu beitragen, die geologische Vergangenheit der Erde zu erschließen, u.a. durch Bestimmung des Alters von Gesteinsschichten anhand von Leitfossilien.

Gehäuse Meeresgrund

Die Weichteile verwesen Das Gehäuse löst sich auf und wird durch Mi­ nerale ersetzt.

Sediment Sediment Meeres- X gründe Versteinertes Gehäuse

Verzweigte Rippen

Zugespitzter Schädel

Unterschiedliche Versteinerungen

Evolutes Gehäuse (innere Windungen sichtbar)^ ^

Kurzes Forderbein.

Fiederblätter mit dicker Blattader

Meeres­ oberfläche

Langes Hinterbein

Nabel Pavlovia (Ammoniten)

Langge­ streckter Fuß, Frosch (Amphibien)

Stiel­ klappe

Schere.

Blattstiel

Armklappe Alethopteris (Samenfarne)

Strahlenför­ mige Rippen

Körper^

Dicyothyris (Brachyopoden) Lang gestreck­ ter Schwanz^

Seitenfurche

Stachel Rostrum in Keulen- oder Lanzettform aus Kalzit

Tiefe, zy­ lindrische Höhlung/ Schloss

Pilgermuschel (Muschel)

288

Acroteuthis (Belemnit)

Skorpion (Arthropode)

FOSSILIEN

Kambrium

Ordovizium

Silur

Fossilfunde

409

Devon

Karbon

Känozoikum

y/

Fische Amphibien [ \ l'ögel \ Reptilien k \ Säugetiere \ Primaten

.

Brachiopo^ X \\Spinnt lnsel“en. \ Kreb«ti«r* MusrhO' seh'“!

Ambulakralplatte

Gewinde­ spitze

Hippen

Große End­ windung Großes, hoch liegen­ des Auge. Stachliger, segmentier­ ter Körper^

Winzige Warzen

Schere

Genital­ pore

Stachliger Schwanz

Mündung Struthiolaria (Schnecke)

Breiter Kopf

Leonapsis (Trilobit)

Schlammkrabbe (Krebs)

Panzer

Clypeaster (Stachelhäuter) 289

ERDE

Stadien der Kohlebildung

Bodenschätze

Stiel

Bodenschätze sind natürlich vorkommende Substanzen, die aus der Erde gewonnen und als Brenn- oder Rohstoffe verwen­ det werden. Zur ersten Gruppe gehören Kohle, Erdöl und Erdgas, die auch als fossile Brennstoffe bezeichnet werden. Kohle entsteht normalerweise dadurch, dass Pflanzen absterben und unter SauerstofTabschluss teilweise zu Torf kompostiert werden. Darüber abgelagerte Sedimente pressen den Torf dann zusammen und verwandeln ihn in Braunkohle. Werden weitere Sediment­ schichten angehäuft, erhöhen sich Druck und Temperatur, sodass Steinkohle oder der sehr feste Anthrazit entstehen. Erdöl und Erdgas entstammen in der Regel organischem Material, das unter Meeressedimenten abgelagert wurde und unter Hitze und Druck viele chemische Veränderungen erfahren hat. Später werden Erdöl und Erdgas durch poröse, durch­ lässige Schichten nach oben ge­ drückt und gelangen so an die Erd­ Ölbohrinsel in der Nordsee oberfläche oder sammeln sich unter einer undurchlässigen Gesteinsschicht, die durch Faltun­ gen oder Verschiebungen so umgeformt wurde, dass eine Falle gebildet wird, beispielsweise eine Antiklinalfalle. Minerale sind dagegen anorganische Substanzen, die aus einzelnen chemi­ schen Elementen bestehen können, wie z.B. Gold, Silber oder Kupfer, aber auch aus Kombinationen einzelner Elemente (S. 278-279). Einige dieser Bodenschätze sind in den Ge­ steinsschichten konzentriert, die durch die Bewegungen der Erdkrustenplatten oder durch vulkanische Tätigkeit entstanden sind, andere findet man dagegen in Sediment­ gesteinsschichten, in denen sich Minerale anreicherten, die einst durch Verwitterung aus Gesteinen frei­ gesetzt und anschließend fortgeschwemmt Kohlenstoff­ und abgelagert wurden. anteil etwa 80%

Neu angehäufte Sedimentschichten

Torf 290

Verwestes Pflanzenmaterial

Kohlenstoff­ anteil etwa 60%

Faserige Textur

Torf Kohlenstoffanteil etwa 70%

Braunkohle

Feinkörnigt Textur

Steinkohle

Kohlenstoffan­ teil etwa 95 %

Zunahme von Druck und Temperatur

Zunahme von Druck und Temperatur

Torf (besteht zu etwa 60% aus Kohlenstoff)

Pflanzenmaterial

Neu angehänfte Sedimentschichten

Die Entstehung von Kohle

Vegetation

Blatt

Glänzende Oberfläche

'Braunkohle (besteht zu ISteinkohle (besteht zu etwa etwa 70% aus Kohlenstoff) 80% aus Kohlenstoff)

Braunkohle

Steinkohle

Anthrazit

BODENSCHÄTZE

Beispiele für Erdöl- und Erdgasfallen Undurchlässiges

Wasserge­ sättigte, durchläs­ sige Ge­ steinsschicht / Verwerfungsfalle

Antiklinale Gefaltete, un-

Wichtigste Kohle-, Erdöl­ Wässergesättigte, UND ERDGASLAGERSTÄTTEN durchlässige Ge­ steinsschicht

Gefaltete, un­ durchlässige Gesteinsschicht

Verwer­ fung Erdgas

Verwer­ fung

Erdöl

Beulenfalle

Wassergesättigte, durch­ lässige Ge-

Undurchläs-

WassergesätdurchläsGesteins-

• Kohle

• Erdöl und Erdgas

Erdgas Erdöl

Erdöl Undurchlässiger Salzstock Salzstockfalle

Antiklinalfalle

Antiklinale

Bildung einer Antiklinalfalle Sedimentschicht aus verwestem pflanz­ lichem und tieri-

Undurchlässige Ge­ steinsschicht, die so gefaltet ist, dass sie Erdöl und Erdgas zurückhält

Meer

Meer

Anhäufung wei­ terer Sediment­ schichten

Erdgas

Erdöl und Erdgas entstehen durch chemische Reaktionen, Hitze und Druck Ablagerung dekompostierten organischen Materials

Erdöl

Ehema­ liger Meeresboden

Wassergesättigtes, durchlässiges Gestein Bildung von Erdöl und Erdgas

Erdöl und Erdgas werden in einer Antiklinale gesammelt

Entstehung von Erzlagerstätten

Mittelozeanischer Rücken

Kontinentale Kruste

Zinn, Wolfram, Wismut und Kupfer

Zink, Gold und Chrom

Blei und Quecksilber

Kupfer

und Nickel

und Zink

291

ERDE

Verwitterung und Erosion

Entstehung einer Felswüste (Hammada) Der Wind weht kleine Gröberer Gesteins­ Teilchen fort.schütt lagert sich \ dicht zusammen.

Eine Felswüste entsteht.

Unter Verwitterung versteht man den Zerfall von Gesteinen an der Erdoberfläche. Physikalische Verwitterung kann durch Temperaturdif­ ferenzen hervorgerufen werden, z.B. Frost- und Tauwetter, aber auch durch den Wind oder Flüsse und Gletscher. Selbst pflanzliche und tieri­ sche Aktivitäten, also etwa Wurzelsprengungen oder die Erdbauten von Tieren, tragen dazu bei. Während der chemischen Verwitterung zerfällt das Gestein durch Änderung der chemischen Zusammensetzung, wenn also z.B. Regenwasser bestimmte Minerale eines Gesteins herauslöst. Die einschneidende und ausräumende Tätigkeit des Wassers wird Ero­ sion genannt, die Abtragung von Erdschichten durch Wind heißt Defla­ tion und bei Eis spricht man von Glazialerosion. Letztere Vorgänge spielen besonders in Gebieten mit geringer Vegetation eine große Rolle, z.B. in Wüsten mit Sanddünenbildung.

0®.

V °'

Anfangs­ stadium

Zwischen­ stadium

End­ stadium

Typische durch Verwitterung und Erosion entstandene Formen Tafelberg

Durch Wind entstandene Felsformationen Pilzartig geformter Gesteinsbrocken

Verwehter Sand.

Canon Härtling

Hals Fuge Durch verwehten Sand freigelegte Basis des Felsbrockens

Hartes Gestein

Pilzfelsen Verwehter Sand

Weiches Gestein

Erweiterte Weiches Öffnung Gestein

Verwehter Sand.

Windgasse

Aus hartem Gestein bestehendes Schelf.

Hartes Gestein

Talus (Schuttmaterial Hartes Gestein

Jardang (Windhöcker)

Härtling-Landschaft

Beispiele für physikalische Verwitterung Die erwärmte Gesteins­ oberfläche dehnt Glockenfels sich aus.

Schwemmfächer (Schwemmkegel)

Weiches Gestein wird durch den Wind abgetragen

Talus (Schuttmaterial)

Zusammenziehen und Ausdeh­ nen der Spalten durch Tempe^ raturschwankungen

Bajada (flacher, mit losem Gestein bedeckter Hang) Bolson (von Schwemm­ sand bedecktes Trockenbecken) Durch gefrierendes Wasser erweiterte Spalte Baum­ Durch eine Baum­ stumpf wurzel erweiter­ te Felsspalte

Herab­ gestürzter Felsblock

Abbrö­ ckelndes Gestein

Herunter-

Schalenverwitterung

292

trümmer

Wollsackverwitterung

Frostsprengung

Verwitterung durch Baumwurzeln

VERWITTERUNG UND EROSION

Schnitt durch eine Sicheldüne (Barchan) Richtung des verwehten Sandes Starker Wind—

Wind­ richtung.

Bewegungsrich­ tung des Sandes

Luvseite,

Die Düne befindet sich im rechten Winkel zum Wind.

Beispiele für Sanddünen Sichelförmige Düne

Wind­ richtung

Leeseite

Leichter Wind__

Stratum der Lee­ seite Ältere Sand­ ablagerung

Stratum der Deck Schicht

Stratum des Bodens

Wind­ richtung.

Canon

Querdüne

Sicheldüne (Barchan)

Der Punkt, an dem sich die Grate treffen

Wind­ richtung.

Parallele Dünen

Wadi (Trockental)

Tafelberg (abgeflach­ tes Bergplateau)

Talus (Schutt­ material)

Längsdüne

Sterndüne Spitzkuppe (Restberg eines Tafelberges) Durch den Wind gebildeter Felsbogen Resthügel auf dem Felsfuß

Hammada (Felswüste) Gesteinssockel

Sicheldüne Parabeldüne Querdüne

Längsdüne Inselberg (steilwandi ger, isolier­ ter Berg)

Playa (flaeher, mit Salz ' oder getrockneW tem Ton bedeckter I Beckenboden) Bruchlinie \ Süßwasserseel

Fruchtbare Oasel

,

Durch Wind geschaf­ fene Dfflationswanne

VI

Harter Granit Schichtstufe (asymme\ Irischer Hang) \ Verwerfungslinie \ Harter Sandstein Schweinerücken“ (Schichtstufe mit steilem Hang)

293

I

Höhlen

Oberflächentopographie eines Höhlensystems Einsturzdoline (durch Einstür­ zen der Höh­ lendecke ent­ standen)

Höhlen bilden sich hauptsächlich in Kalksteingebieten, wenngleich sie an den Küsten auch in anderem Ge­ Ringförmige stein entstehen können. Kalkstein be­ Zeichnung steht fast vollständig aus Kalzit (Kal­ ziumkarbonat), das durch Kohlensäure Durchlässiges Kalkgestein relativ leicht gelöst werden kann, die normalerweise im Regen­ Stalaktit mit ring­ wasser oder in Huminsäuren förmiger Zeichnung verwesender Vegetation enthalten ist. Das nun säurehaltige Wasser sickert durch die Spalten und Klüfte des Kalkgesteins und zwischen einzelne Gesteinsschichten. Dabei kann die Erdoberfläche durch die Bildung von Dolinen (trich­ terförmige Hohlräume) und Riedeln (lang gestreckte Ge.'Kalksteingebiet mit Zusammen­ länderücken) stark verändert werden. An einigen Stel­ Dolinen und Riedeln gewachsene len entstehen Schwundlöcher, in denen ganze Flüsse Stalaktiten verschwinden können. Ausgehend von kleinen Rissen und Spalten löst das saure Wasser das Gestein auf und schafft so ein System aus Anstehen­ Gängen und Höhlen, die sich durch den Einsturz von Zwischendecken zu großen der Fels Höhlendomen vereinigen können. Durch die Ablagerung gelösten Kalzits können dort sehr unterschiedliche Gebilde entstehen, z.B. Wandsinter und Sintervor­ hänge oder auch Stalaktiten und Stalagmiten. Stalaktiten entstehen, wo Kalzit zurückbleibt, wenn Wasser von der Decke tropft, Stalagmiten, wo Tropfen auf den Boden fallen. ■ ■

Stalagmitenbildung

Schwundloch

An Stellen, an denen die Höh­ lendecke ein­ gestürzt ist, entstehen enge Schluchten. Wiederaustritt

I Undurchläs­ siges Gestein

Dünne Sinterbildung aus Kalzit (Kalziumkarbonat)

Kalzitausblühung, die unter Wasser entstanden ist

Ehemaliger Grund­ wasserspiegel____ r

KalktutT

Wasserdurchläs-

Kristalliner Bodenzapfen

Einschlüsse klei­ ner abgestorbe­ ner Pflanzenteile Wiederaustritt

Kalzit (Kalzium­ karbonat) Einschlüsse mit pilzartiger Struktur

Kalzit (Kalzium­ karbonat)

Bodenzapfen

294

Stalagmit

Schicht wasser­ undurchlässigen Gesteins

Heutiger Grund­ wasserspiegel

HÖHLEN

Entstehung eines Höhlensystems Wasserundurch­ lässiges Gestein Spalt

Wasser sickert durch Spalten des Kalzit (Kalzium­ karbonat) beginnt sich

Durch Einsturz des Höhlendachs ent­ steht eine Schwund­ loch Stalaktit Stalagmit

Ein Fluss versickert im wasserdurchläs­ sigen Gestein.

Gesteins-

Wasserundurch­ lässiges Gestein

Wasserdurch­ lässiger Kalkstein Aufbau einer Kalkgesteinsschicht

Gang

Beginn der Höhlenbildung

Höhle

Unterirdischer Fluss Wiederaustritt

Ausgetrockneter Stollen

Erweitertes Höhlensystem

Zusammenhängendes Höhlensystem Sinter­ säule

Stalaktit

(ehemaliger Lauf eines unterir­ dischen Flusses)

Wandsinter (Kalzit­ ablagerungen), die durchfließendes Wasser entstanden

Stalagmit

Durch Was­ ser erweiter­ te Felsspalte Gesteins­ schichten

Sintervor­ hang aus Kalzitabla gerungen (Kalzium­ karbonat)

Tunnel

Höhle

Wand­ sinter

295

ERDE

Gletscher Gletscher sind große geschlossene Eismassen, die sich an Land bilden. Sie sind aus Schneemassen entstanden, die sich in Firnmulden (muldenartige Senken in Hoch­ flächen) angesammelt hatten und deren untere Schichten zu Firneis zusammenge­ presst wurden, als sich weiterer Schnee auflagerte. Die Firnmulde wird in der Regel durch Frostbruch und Abtragung (S. 292-293) erweitert, und es bilden sich schließ­ lich scharfe Grate, die einzelne Firnmulden voneinander trennen. Wenn sich ausrei­ chend Firneis angesammelt hat, bewegt sich der Gletscher talwärts. Dabei nimmt er Schotter und Gesteinsbrocken aller Größen mit, angefangen von Staubkörnern bis hin zu großen Felsbrocken. Werden diese über die Unterlage des Gletschers geschleift, bildet sich nach und nach das typische trogförmige Gletschertal heraus. Der Gletscher endet am unteren Ende mit einer Gletscherzunge, an der das Eis normalerweise eben­ so schnell schmilzt, wie es von oben nachtransportiert wird. Tritt eine Erwärmung ein, schmilzt das Eis schneller, als es zu Tal fließt, sodass es zu einem Rückzug des Glet­ Glacier Bay in Alaska schers kommt. Unter einem sich zurückziehenden Gletscher bleiben die sog. Moränen und Findlinge (isoliert liegende, abgerundete Felsbrocken) zurück. Durch die Abtragung kleiner Ge­ steinspartikel durch die abfließenden Gletscherbäche entstehen Rinnenseen, wobei dieses Material teilweise wieder in sog. Osern und Kames (Hügel aus Kies und Sand) abgelagert werden kann. Wenn größere Eisbrocken in solche Schwemmgebiete getragen werden und dort schmelzen, entstehen Löcher, die Toteiskessel genannt werden. Talgletscher End­ moräne

Schmelzwassersee

Mittel­ moräne

Höhle

Mitgeschlepp­ ter Findling

Mittel­ moräne

Bergspitze Berg­ kamm

Gletschertor mit Schmelz­ wasserbach.

Hängetal

Schmel­ zendes Glet­ schereis

Zurückgelassener Findling

Bach See am Rande des Gletschers

Wasserfall

End­ moräne

Schmelzwasser­ bach mit zahl­ reichen Sei­ Geschiebe­ lehm tenarmen

Steil abfallender Hang des trogför­ migen Gletschertals

Glet­ schersee

Schmelz\ Rund­ wasserbach buckel

Ablagerungen nach Rückzug des Gletschers

Rundbuckel

ZusammenFreigeleggepresstes Drumlin ter TalSediment, boden, Findling

Kames­ terrasse

Gletscher­ zunge

Stau­ moräne

Bergspitze Berg­ kamm Terrassenbil­ dung des Sees

Urstrom------

Kames­ delta Gletschertopf

Endmoräne

End­ moräne

Gletscher­ topfsee Sander­ terrasse

296

Geschtebelehm

Kames (GeRundschiebehügel) buckel

Fächerför­ miger Sander

Steil abfallender Hang des trogför­ migen Gletschertals

Rund­ buckel

Typische Merkmale eines Gletschers

Firnmulde

Firneis aus ver­ dichtetem Schnee

Seitengletscher-

-Berg­ kamm

Fließendes Eis,

Trogförmi ges Tal Seiten­ moräne

Mittel­ moräne

\ Zusammen­ schluss von Seitenund Mittelmoräne Gletscher­ bach Flacher Hang Durch Eis ero­ diertes Gestein

.Glatte Ober\ fläche

Gletschersturz Hang ßacht ab.

Steiler Hang-

Brüchiges Oberflächeneis

Zähes,fließen­ des Eis

Rauere Oberfläche.

Innen­ moräne

Gletscher re­ generiert sich.

y

Eis zer­ bricht in einzelne Blöcke. Eisblöcke kippen und drehen sich.

Gletscherspalte Rinnen see

Entstehung eines trog­ förmigen Gletschertals

Entstehung einer Firnmulde Firneis (verdichteter Schnee)

/Gletscherspalten vertiefen und erweitern sich.

Durch Frost­ Berg­ sprengung kamm gelöstes Gestein Firnmulde - fließt über-

Gebirgs spitze Glet\ scher

Neu­ schnee

Anfangsstadium

Sander

Schmelzwasser Schmelzwasserbach

Sedimentabla­ Moräne aus mitge gerung durch führtem Material Schmelzwasser Gletscher.

Steile Bückwand

Boden der Firnmulde, durch die Wirkung des Firn­ eises weiter vertieft ----- " Gesteinslippe —

Späteres Stadium

Während der Vergletscherung

Vertiefte Firn mulde.

Tiefes, trogförfX miges Tal

Hänge Karsee

Nach Rückzug des Gletschers

297

ERDE

Flüsse

Flussanzapfung

Flüsse sind Teil des Wasserkreislaufs, also der unauf­ hörlichen Zirkulation des Wassers zwischen Land, Meer und Atmosphäre. Der Ursprung eines Flusses kann eine Bergquelle, ein Bergsee oder ein schmel­ zender Gletscher sein. Der Verlauf, den ein Fluss letzt­ lich nimmt, hängt vom Gefälle und von der Art des Untergrundgesteins ab. In höheren Lagen stürzen die noch jungen Flussläufe über Steine und Felsbrocken zu Tal und waschen dabei oft steilwandige, keilförmige Schluchten aus. Weiter flussabwärts fließen sie dagegen ruhiger über die Sedimentböden dahin, bilden Mäan­ der, tragen die Seitenränder ab und bilden so breite Täler und Überschwemmungsebenen. Wenn ein Fluss das Meer erreicht, kann er mitgeführte Sedimente abla­ gern und Ästuare oder Deltas bilden (S. 300-301).

Fluss

, Fluss wird durch den Nebenfluss „ange­ zapft“.

Ausge­ Nebenfluss schnei trockne­ det sich ein.. tes Flusstal, Wasserführung nimmt ab..

Wasserführung nimmt zu./

Fluss Anfangsstadium

ü

Endstadium

In höher gelege­ nen Regionen a regnen sich ' die Wolken ab.

Der Wasserkreislauf Wind

Wasser wird von Bäumen und anderen Pflanzen in die Atmosphäre abgegeben. .

Wasser wird durch Flüs­ se ins Tal Sx geleitet.

Wind

Satellitenaufnahme des Ganges-Deltas in Bangladesch

Aus verdunstetem Wasser entstehen Wolken______ >

Ganges

Ganges Delta

i (ft1 ^

Wasser ver­ dunstet aus dem Meer./

/Wasser versickert im Bo­ den undfließt in Richtung Meer. 'Wasser ver­ dunstet aus einem See.

//

Wasser wird im Meer gespeichert.

!Unfruchtbares Sumpfland

I

Deltaarm

\ Große Sediment­ massen Ein Fluss mündet ins Meer.

Stromgebietsformen

Radial

Zentripetal

Parallel

/Wasser versickert im Boden undfließt in Richtung Meer.

Meeres grand.

Dendritisch Meer.

Regellos

298

Gitterformig

Ringförmig

Rechtwinklig

Sediment­ schichten

Die Stadien in der Entwicklung eines Flusses Binne

Mittel­ moräne

Engpass

Gletscher,

Tal­ hang

Wasserscheide (Trennungs­ linie zwischen den Einzugs­ gebieten zweier Flüsse) Berg aus un­ durchlässigem Gestein , Gletscherzunge

Kerbtal

End­ moräne

Nebenfluss,

Strornschnellen

Schmelzwasser

Steilhang, Wasserfall

Freigelegte Felsbrocken

Flacher Gleithang Kolk

Steiler Prallhang Überschwemmungsebene,

1

Mäander

Felsvorsprung Altarm

Sandbank

Uferwall

Deltaarm

Klippe

Strand

Delta

Größere Sedimentpartikel werden nahe der Küste abgelagert.

Kleine Sedimentpartikel werden weiter entfernt von der Mündung abgelagert.

299

ERDE

Flusslandschaften

Die Entstehung von Wasser­ fällen und Stromschnellen

Flüsse tragen in erheblichem Umfang zur Gestaltung der Landschaft bei. In der Nähe der Quelle gräbt sich der Fluss tief in den Boden und bildet so Kerbtäler und enge Schluchten (S. 298-299). An Stellen, an denen der Fluss von hartem auf weiche­ res Gestein gelangt, entstehen Wasserfälle und Stromschnellen. Flussabwärts bilden sich häufig Mäander und eine vermehrte seitliche Erosion führt zur Bildung breiter Flusstäler. Die Ablagerung von Sedimenten durch mäandrierende Flüsse oder durch Überschwemmungen führt zur Bildung fruchtbarer Überschwemmungsebenen. Lagert der Fluss bei seiner Mündung in einen See oder ins Meer große Sedimentmengen Hartes ab, kann dadurch ein Delta entstehen. Unter einem Delta versteht man ein Gebiet Gestein von Sandbänken, Sümpfen und Lagunen, durch das sich der Fluss in Form mehre­ rer Deltaarme hinzieht. Das Mississippi-Delta ist ein Beispiel für eine solche Mün­ Weicheres dungsform. Von Ästuaren oder Mündungstrichtern spricht man, wenn sich der GeGestein ~ Zeitenwechsel des Meeres in der Flussmündung bemerkbar macht, sodass es zur Durchmischung des schwereren Salz- und leichteren Süßwassers in einer Brack­ wasserzone kommt. Sanft geneigte

Wasserfall Der Fluss erodiert wei­ cheres Gestein und bil­ det so Stromschnellen

/Stromschnellen Gesteinsschicht /

Ein Flussentwässerungssystem Rückschreiten­ de Erosion

Enge, durch einen Flusslauf einge­ schnittene Schlucht

Berg

Überschwem­ mungsebene Sedimentbank. ,----- —

Wasserfall

/

Wasser­ lauf

Schlucht

Schlucht Eingesenkter Mäander

Bildung von Seitenarmen

Bildung von Seitenarmen

Flussterrasse Ufer­ wall

Fluss schneidet sich rückschreitend ein..

Rückschreitende Erosion

Der Fluss gräbt Natürliche sich tiefer ein.. Brücke s'"''

Mäander.

Steil-

Eingesenkter Mäander Alter Mäander.

Brücke

Fluss Natürliche Brückenbildung 300

Altarm

Flussmündung'

/Auf dem Meeresgrund abgelagertes Sediment

FLUSSLANDSCHAFTEN

Typische Merkmale eines Wasserfalls Hartes Gestein

Das Mississippi-Delta Hartes Gestein

Gestein wird durch herumwirbelnde Felsbrocken unterhöhlt. Sand­ bank

Kolk

Weicheres Gestein Gestein wird durch herumwirbelnde Fels­ brocken unterhöhlt.

ÜberschwemBei Überflutungen ab­ gelagertes Sediment bildet einen Damm.

Sediment

Sediment Uferwall Über-

Fluss

Meer/

Terrasse (Über­ reste einerfrüheren Über­ schwemmungsebene)

Land­ zunge

Ufer wall

Sediment

Bildung eines Deltas Sediment Flussterrasse

Delta-Arm

Früheste Sediment­ ablagerung

Lagune

Tom Fluss abgelagertes Sediment

Überschwem­ mungsebene

Fluss

— Meer

Bucht üferwall

Fluss

Anfangsstadium

Neueste Gesteine des Sediment­ Flussbettes ablagerung . Meer

Schnitt durch ein Delta

Vom Fluss abgelagertes Sediment.

Delta-Arm

Lagune

Klippe Deltaarm Vom Fluss abgelagertes Sediment

Lagune.

Sandbank

Meer

Fluss

Meer

Aus Ablagerun­ gen in einer Lagune entstande­ nes Sumpfgebiet

üferwall Zwischenstadium zunge

Sumpfgebiet

Meer Lagune Spätes Stadium

301

ERDE

Seen und Grundwasser Natürliche Seen entstehen dort, wo sich große Mengen Wasser in einer Senke aus wasserundurchlässigem Gestein sammeln oder wo das Abfließen durch natürliche Barrieren wie Moränen oder erstarrte Lava verhindert wird. Seen sind häufig sehr kurzlebige Landschaftselemente, die relativ schnell durch die Sedimente einmündender Flüsse aufgefüllt werden. In tektonischen Senkungsgräben findet man dagegen beständigere Seen, beispielsweise den Baikalsee in Russ­ land, den größten Süßwassersee der Erde, oder auch das Tote Meer im Nahen Osten, einen der salzigsten Seen der Erde. An den Stellen, an denen das Wasser versickern kann, verschwindet es im Untergrund, bis es auf eine Schicht undurchlässigen Gesteins trifft. Die entstehende wasser­ gesättigte Schicht heißt Aquifer oder Grundwasserleiter. In Abhängigkeit von saisonbedingten und klimatischen Verän­ derungen variiert diese Schicht in ihrer Mächtigkeit. An den Stellen, an denen der oberste Rand - der Grundwasserspiegel Der Baikalsee in Russland auf die Erdoberfläche trifTt, tritt Wasser in Form einer Quelle zutage. Bei einem artesischen Brunnen, in dem der Aquifer sich unterhalb der Aquifuge (einem wasserundurchlässigen Gesteinskörper) befindet, wird der Grundwasser­ spiegel durch die Höhe des Beckenrandes bestimmt. Im Mittelpunkt eines solchen Beckens liegt der Grundwasserspiegel oberhalb der Erdoberfläche. Daher ist das Wasser unter der Erdoberfläche gefangen und kann durch den Eigendruck an Verwerfungslinien oder Bohrlöchern in Form einer Fontäne aus der Erde schießen.

Beispiele für Quellen Durchlässiger Grundwasserspiegel Kalkstein Quell­ horizont

Bach

Quelle

Undurchläs­ siger Schiefer Karstquelle

Durchlässiger Schotter Quell­ horizont

Grund­ wasser­ spiegel

Bach

Quelle

Schuttquelle

Verwerfung Durchlässiger Sandstein

Undurchläs­ siger Ton Grund­ wasser­ spiegel

Quellhorizont

Schnitt durch ein Artesisches Becken

Abregnungszone

Quelle

Grundwasser­ spiegel

Bach

Möglicher Höchststand des Grundwasserspiegels

Verwerfungsquelle

Artesische Quelle

Aqufuge (undurch­ lässige Ge­ steinsschicht)

302

Artesische Quelle

Verwer­ fung

Artesischer Brunnen

Aqufer (wasser­ gesättigte Schicht)

Aquifuge (un­ durchlässige Gesteinsschicht)

Undurchläs­ siger Schiefer

SEEN UND GRUNDWASSER

Typische Merkmale des Grundwassersystems Belüflungs zone.

Boden­ feuchte

Bach

Belüflungs zone

Sumpf

Kapillaren

Grundwas serspiegel

Wasserge­ sättigte Schicht

Grundwasser­ spiegel wäh­ rend der trocke­ nen Jahreszeit

Momentaner Grundwasserspiegel (feuchte Jahreszeit)

Unterschiedliche Typen von Seen Eiszeitliche Ablagerungen.

Periodisch wassergesät­ tigte Zone (nur während derfeuchten Jahreszeit)

Kesselsee (bildete sich \ an der Stelle eines früheren Eisblocks)

Permanent wasserge­ sättigte Zone (sowohl während derfeuchten als auch während der trockenen Jahreszeit)

Die Oberllächenschichten (Ausschnitt)

Das Tote Meer Altarm (abgeschnit­ tene ehemalige Mäanderschlefe)

Fluss

Jordan Kesselsee

Altarm

.Maar

Caldera (ein­ gestürzter Krater)^^

Bewegungs­ richtung ei­ ner Blattver Schiebung/

Horizontale Verwerfung

Totes Meer.

Maar Grabenbruch

See in einer lang gestreckten Mulde

Steile Wände des Grabenbruchs Verwerfungssee

Durch Frost und Eis abgetragene steile Hänge

Moräne oder Gesteinslippe schnürt den See ab.. Durch Verduns­ tung entstan­ dene Salzfläche

Israel.

Steile

Kar (kreisförmiger Bergsee)

Durch Verwerfungsvor­ gänge absinkender Graben

wände Grabensee

Kar

Seichtes Becken

'Jordanien

303

ERDE

Küstenformen

Typische Merkmale von Steilküsten Klippenplateau Klippenwand. Hochwasser­

Niedrig-

Die Meeresküsten gehören zu den Landschaften, die sich sehr wassermarke. marke schnell verändern. Einige werden durch Wellen, Wind und Re­ gen abgetragen, wodurch Klippen unterspült und Brandungs­ höhlen aus festem Gestein ausgewaschen werden; andere werden durch Strandversetzung verlängert. Außerdem lagern Flüsse Sedimente ab, z.B. in einem Delta, und weitere Einflüsse kommen durch die Aktivitä­ Seehalde I Abrasions­ ten lebender Organismen, beispielsweise Korallen, zustande. Durch tek­ plattform tonisches Heben des Landes oder das Fallen des Meeresspiegels tauchen neue Küstenstreifen mit Klippen und Stränden oberhalb des neuen Mee­ resspiegels auf. Ein Absinken der Landmasse oder ein Ansteigen des Mee­ resspiegels führt dagegen zu ertrunkenen Küstenlinien, die sich z.B. in Unterlauf des Fjorden („ertrunkene“ Gletschertäler) oder Meerengen erkennen lassen.

\

Brandungs­ hohlkehle

Typische Merkmale von Wellen Wellen­ Wellen­ höhe kamm

Wellental

Kürzere Wellenlängen in der Nähe des Strandes Landspitze Gesteins-

sers und darin gelöste Partikel

Strandversetzung

Die kreisförmigen Bahnen wer­ den in seichtem Wasser elliptisch.

Ansammlung von Sedimentmaterial an einer Buhne

Kiesel

Strand

Buhne

Bran­ dungszone

Reste derfrü­ heren Landzunge

Schräg auflaujende Wellen

Brandung

Ablagerungen an der Küste

Strand in einer Bucht 304

Landzungenbildung

Strandhorn

Nehrung

KÜSTENFORMEN

Typische Merkmale einer Küste Gesteins­ schichtung

Meeresarm,

. Heruntergestürzte / Gesteinstrümmer

Gezeitenabhängige Flussmündung

Die Entstehung .... „ einerFelssäule Die Bran­ dungshöhle wird durch Erosion vergrößert. _ f;ffif(^ ।

Abgesackte Klippe.

Nebenfluss

Felssäule bleibt zurück.

Bildung einer Brandungshöhle

Vollständig erodierte Bran dungs höhle—

Klippe Einsturz der Brandungshöhle

Sturz

Felssäule

\

Bucht

\ Brandungstor ' B'andungshöhle

Geröll­ strand

\ Stumpf Durch Strand­ versetzung abge­ lagertes Material Sandige Landzunge

Neue Klippe

Aufgetauchte Küstenlinie Angehobene ehemalige Abra sionsplatform^

Alte Klippe Angeho­ bener Strand,

Alte Bran­ dungshöhle

Neuer Strand

Lagune Hochwas serstand.

Watt

Ertrunkene Küstenlinien Fjord (überflutetes Gletschertal),

Gebirgszüge quer zur Küstenlinie

Gebirgszüge 'parallel zur Küste

Niedrig­ wasserstand.

Steilküste

Versun­ kenes Tal

Tal wird von einem Fluss Alte Küs- vertieft, der sich aufMee­ Neuer Küsten- tenlinie. resniveau eingräbt, streifen^.__ \

Neue Küstenlinie.

Fjordküste

Längsküste

Flachküste 305

ERDE

Meere

Oberflächenströmungen /so"

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Unsere Erde ist zu etwa 70% von Meeren bedeckt, die einen großen Einfluss auf das Klima und die Regulation der Temperatur haben. Besonders in tropischen Gebieten nimmt das Wasser die Wärme der Sonne auf. Anschließend verteilen Oberflächenströ­ mungen dieses Wasser über den gesamten Erdball und erwärmen die darüber befindli­ °raPaziJlsc'