Nautilus

Nautilus – Ein Bauplan hat sich bewährt © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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Inhaltsverzeichnis • • • • • • • • • •

kurze Übersicht Aufbau Systematik Lebende Fossilien Schwebemechanismus Lebensweise Fortpflanzung Feinde Vergleich zu anderen Kopffüßern Nautilus in der Schule

© Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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Der Nautilus – eine kurze Übersicht • Besonderheit unter den Chephalopoden (Kopffüßern) • Namensgeber für das U-Boot aus den Büchern von Jules Vernes (1869-1875) „Zwanzigtausend Meilen unter dem Meer“ und „Die geheimnisvolle Insel“ • Besondere Fähigkeit: Schweben im Wasser • Kammern des Gehäuse können mit Wasser oder Gas gefüllt werden • Mythos über das Auf- oder Abtauchen: Dauer, ein bis zwei Tage • Fortbewegung durch das Rückstoßprinzip © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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Aufbau des Nautilus

Abb. 1: Nautilus mit teilweise geöffneter Schale © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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Systematik der Nautiloidea

Überstamm: Lophotrochozoa

Stamm:

Mollusca (Weichtiere)

Klasse:

Cephalopoda (Kopffüßer)

Unterklasse: Palcephalopoda (Altkopffüßer) Ordnung:

Nautilida

Familie:

Nautilidae (Perlboote)

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Systematik der Nautiloidea

Abb. 2: Die Entwicklung der Cephalopoden (verändert nach Ward 1983) © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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Lebende Fossilien – was ist das? • Charles Darwin prägte den Begriff 1859 in „The origin of species“ • Definition nach Darwin: „Lebewesen, die ähnlich Fossilien verschiedene, gegenwärtige weit voneinander abgetrennte Ordnungen verbinden“ • Widerspruch in sich, da Fossilien vor mehr als 10 000 Jahren lebten.

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Lebende Fossilien – was ist das? • Derzeit keine gültige Definition

• Drei Kriterien müssen erfüllt sein: 1. Art ist über sehr langen Zeitraum erhalten 2. Letze Gattung einer ehemals großen Anzahl von Taxa 3. Reliktartiges Auftreten

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Lebende Fossilien – rezente Arten • fünf bis sieben rezente Arten in zwei Gattungen bekannt • Arten werden i. d. R. nach Gehäusemerkmalen unterschieden • Allonautilus 1. Allonautilus perforatus 2. Allonautilus scrobiculatus • Nautilus 1. Nautilus belauensis 2. Nautilus macromphalus 3. Nautilus pompilius 4. Nautilus repertus 5. Nautilus stenomphalus © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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Lebende Fossilien – rezente Arten Nautilus macromphalus – Neukaledonisches Perlboot • Gehäuse: 16 cm Ø • Verbreitung: Neukaledonien • Offener Umbilicus

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Lebende Fossilien – rezente Arten Nautilus pompilius – Gemeines Perlboot • Gehäuse: 24 cm Ø • Verbreitung: Philippinen • Häufigste Art der Nautiliden

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Lebende Fossilien – rezente Arten Allonautus scrobiculatus – Salomons-Perlboot • Gehäuse 18 cm Ø • Verbreitung: Papua Neuguinea • Großer offener Umbilicus • Eigene Gattung aufgrund des organischen Überzuges (Periostracum)

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Schwebmechanismus des Nautilus • Kammern im Gehäuseinneren werden mit Wasser oder Gas befüllt • Gewichtszu- oder abnahmen werden reguliert • Sipho transportiert Kammerflüssigkeit • Funktionsweise nicht im Detail erforscht

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Lebensweise des Nautilus • Lebensraum an Steilabhängen von tropischen Riffen • Max. Tiefe bis 600 m • Tagsüber in 300-400 m Tiefe • Nachts Aufstieg zum Fressen

• Nahrung: Krebse, Exuvien (Häutungen), Aas (in Gefangenschaft) • Alter: rund 20 Jahre © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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Fortpflanzung des Nautilus • Mehrfache Fortpflanzung –> Übergabe der Spermien durch den Spadix • Paarung dauert ca. 24 h • Männchen sind größer und haben mehr Tentakeln

• Weibchen legt pro Jahr etwa 10 Eier ab • Jungtiere sind 25-30 mm groß

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Feinde des Nautilus • Große Fische, Haie und der Mensch  Zerstörung des Lebensraumes und Überfischung • Kommerzieller Fang und Verkauf von Souvenirs führen zur Ausrottung!

• Auf den Philippinen ist der Bestand zwischen 1980 und 2010 um 80% zurückgegangen

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Vergleich Nautiloidea und Coleoidea Nautiloidea

Coleoidea

Äußeres gekammertes Gehäuse (Kalk und Eiweiß)

Keine oder reduzierte innere Schale

Ledrige Haube zum Verschließen

/

„offenes“ Auge (Lochkamera)

Komplexes Linsenauge

Zwei Paar Kiemen

Ein Paar Kiemen

Ein zentrales Herz

Ein zentrale Herz + zwei neben den Kiemen

60-90 Tentakeln

8 bis 10 Tentakeln

Trichter aus verwachsenen Hautlappen

Trichter

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Coleoidea im Vergleich

Abb. 3: Gladii von Kalmaren (o.l.), Sepia Schulp (u.l.), Posthörnchen (Spirula spirula) (r.)

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Nautilus in der Schule Sek I: In unterschiedlichen Fächern einsetzbar (Chemie, Physik, Biologie) • Thema Schweben über Dichte • Kompetenz: 1. SuS leiten das archimedische Prinzip her 2. SuS erklären das Schwimmen, Schweben, Sinken eines Körpers Sek II: • Inhaltsfeld 6 Evolution – Art und Artbildung • Basiskonzept Struktur und Funktion: Artenvielfalt, Selektion und Separation • Basiskonzept Entwicklung: Fitness und Artbildung © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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Quellen und Literatur • Grotjohann, N. (2013). Nautilus – Ein Bauplan hat sich bewährt. In: PdN Biologie in der Schule/Kopffüßer. Heft 8/62. • Abb. 1 aus Grotjohann, N. (2013) • Abb. 2 aus Grotjohann, N. (2013) • Abb. 3 aus Grotjohann, N. (2013) • Foto 1 – Nautilus macromphalus https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/be/Na utilus_macromphalus_2b.jpg • Foto 2 – Nautilus pompilius http://calphotos.berkeley.edu/imgs/512x768/0000_0000/1 210/0135.jpeg • Foto 3 – Allonautus scrobiculatus http://www.dispatchreview.com/wpcontent/uploads/2015/08/Special-Nautilus-Species-MightBe-The-Rarest-Animal-In-The-World.jpg © Carolin Ruß, Stefanie Bernickel & Stefan Birrong (2016)

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