Giftmechanismen Giftmechanismen bei Wirbeltierenbei Wirbeltieren
Gliederung:Gliederung:1.Einleitung
2. Fische2.1. Passiv giftige Fische 2.1.1. Ciguatera - toxische Fische 2.1.2. Tetrodotoxische Fische
2.2. Aktiv giftige Fische 2.2.1. Knorpelfische 2.2.2. Kochenfische 2.2.3. Skorpionsfische 2.2.4. andere Fische
3. Amphibien3.1. Anura3.2. Urodela3.3. Amphibiengifte
4. Reptilien4.1. Krustenechsen4.2. Schlangen
1. Einleitung1. Einleitung
Toxine besitzen eine ganz bestimmte & Toxine besitzen eine ganz bestimmte & ökologisch wichtige Funktion in der ökologisch wichtige Funktion in der Biologie:Biologie:
BeutefangBeutefang Schutz vor FeindenSchutz vor Feinden
1. Einleitung1. Einleitung
Passiv giftige Tiere:Passiv giftige Tiere:
Besitzen keinen speziellen Besitzen keinen speziellen Giftapparat Giftapparat
können aber Gifte in können aber Gifte in ihrem Körper speichern ihrem Körper speichern
und somit Schutz vor und somit Schutz vor Fressfeinden erlangenFressfeinden erlangen
Toxisch durch:Toxisch durch: 1) Produktion durch 1) Produktion durch Organismen im Organismen im
KörperKörper 2) Aufnahme über 2) Aufnahme über
Nahrungskette oder Nahrungskette oder UmweltUmwelt
Aktiv giftige Tiere:Aktiv giftige Tiere:
Produzieren in spez. Produzieren in spez. Geweben Gifte, die sie mit Geweben Gifte, die sie mit einem Werkzeug appliziereneinem Werkzeug applizieren
Giftapparate sind in allen Giftapparate sind in allen Tierklassen zu findenTierklassen zu finden
Gift zur Verteidigung gegen Gift zur Verteidigung gegen Fressfeinde & zum Fressfeinde & zum Beuteerwerb eingesetztBeuteerwerb eingesetzt
Aquatische & terrestrische TiereAquatische & terrestrische Tiere
2. Fische2. Fische
2.1. Passiv giftige Fische:2.1. Passiv giftige Fische:- Mehr als 500 SpeziesMehr als 500 Spezies- Vorkommen: vorzugsweise tropische MeereVorkommen: vorzugsweise tropische Meere- Unterschiedliche Giftigkeit:Unterschiedliche Giftigkeit:
- ganzjährig / saisonalganzjährig / saisonal- Ganz / nur bestimmte Organe (ichthyosarkotoxisch)Ganz / nur bestimmte Organe (ichthyosarkotoxisch)
2.1.1. Ciguatera - toxische Fische
2.1.2. Tetrodotoxische Fische
2.1.1. Ciguatera - toxische Fische
Naso annulatus; Langnasen-Doktorfisch
Sphyraena-Art; Barrakuda
Lateinische Namen:
Namen:
Acanthuridae Doktorfische; Surgeonfishes
Carangidae Stachelmakrelen; Kingfishes
Labridae Lippfische; Wrasses
Lutjanidae Schnapper, Snappers
Scaridae Papageifische; Parrotfishes
ScombridaeThunfische, Makrelen, Bonitos; Tunas, Mackerels, Bonitos
SerranidaeZackenbarsche; Rockcods, Seabasses,
Groupers
Sphyraenidae Barrakudas; Barracudas
Ciguatoxin (CTx-1)
2.1.2 Tetrodotoxische 2.1.2 Tetrodotoxische Fische Fische
Kugelfisch, Arothron sp.Kugelfisch, Arothron sp.
Igelfisch Igelfisch
Tetrodotoxin:Tetrodotoxin: blockiert an myelinisierten Nerven dieblockiert an myelinisierten Nerven die Na-Kanäle; so wird die Fortleitung über Na-Kanäle; so wird die Fortleitung über die Nerven gestörtdie Nerven gestört
Lateinische Namen: Namen:
TetraodontidaeKugelfische; Puffers, Globefishes, Balloonfishes
DiodontidaeIgelfische; Porcupinefishes
CanthigasteridaeSpitzkopfkugelfische; Sharp-nosed puffers
2. Fische2. Fische 2.2. Aktiv giftige Fische:2.2. Aktiv giftige Fische:- Ca. 250 SpeziesCa. 250 Spezies- Voll entwickelter Giftapparat:Voll entwickelter Giftapparat:
(in der Regel Verteidigung; in manchen Fällen auch Angriffswaffe)(in der Regel Verteidigung; in manchen Fällen auch Angriffswaffe)
2.2.1. Chondrichthyes (Knorpelfische):- Dasyatidae (Stachelrochen)- Squalidae (Haie)- Chimaeridae (Chimären)
2.2.2. Osteichthyes ( (Knochenfische):- Trachinidae (Weberfische, Drachenfische, Petermännchen)
2.2.3. Scorpaenidae (Skorpionsfische):- Scorpaena (Drachenköpfe, Skorpionsfische)- Pterois, Dendrochirus (Rotfeuerfisch, Feuerfisch, Zebrafisch)- Synanceja (Steinfisch, Teufelsfisch)
2.2.4. Andere Fische
2.2.1. Knorpelfische2.2.1. Knorpelfische
- Stachelrochen
- Haie
- Chimären
Potamotrygon motoro Potamotrygon motoro
Stegasoma fasciatum; ZebrahaiStegasoma fasciatum; Zebrahai
2.2.1. StachelrochenStachelrochenNamen:
Dasyatidae (Gattungen Dasyatis, Taenuria, Urogymnus)
Stechrochen, Stachelrochen; Stingrays, Whiprays
Gymnuridae (Gattung Gymnurus) Schmetterlingsrochen; Butterfly rays
Myliobatidae (Gattungen Aetobatus, Aetomylaeus, Myliobatis, Pteromylaeus)
Adlerrochen; Eagle rays, Bat rays
Potamotrygonidae (Gattung Potamotrygon)Süßwasserrochen; Freshwater stingrays, River rays
Rhinopteridae (Gattung Rhinoptera) Cownosed rays
Urolophidae (Gattung Urolophus) Round stingrays
Vorkommen: Warme bis tropische Meere.
Giftapparat: - Flach zugespitzter Stachel aus Vasodentin, Widerhaken, 2 Längsrinnen mit Drüsengewebe- Applikation d. Gifts durch Abreißen d. Drüsengewebes
2.2.1. Haie2.2.1. HaieArten: Name: Vorkommen:
Heterodontus Arten DoggenhaieWarmer bis tropischer
Indopazifik
Squalus Arten Stachelhaie, DornhaieIn tropischen bis kalten Meeren
stark verbreitet
2.2.1. Chimären2.2.1. ChimärenNamen: Seedrachen, Seekatzen, Seeratten
Vorkommen: kalte bis warme Meere
2.2.2. Kochenfische 2.2.2. Kochenfische
Weberfische, Drachenfische, Petermännchen
Trachinus draco; Gewoehnliches Petermaennchen
2.2.2. Petermännchen2.2.2. Petermännchen
Lebensraum/-weise: tagsüber im Sand/Schlamm, vorw. nachtaktiv
Lateinischer NameDeutscher Name Vorkommen
Trachinus aranaeus Mittelmeer-Petermännchen Mittelmeer
Trachinus dracoGewöhnliches Petermännchen, Großer Weberfisch; Greater Weeverfish, Dragonfish
Atlantik von Marokko bis Norwegen, Nordsee, Mittelmeer, Schwarzes Meer
Trachinus radiatus Strahlen-PetermännchenMittelmeer, afrikanische Atlantikküste von Marokko bis Senegal
Trachinus viperaKleines Petermännchen, Vieperqueise; Lesser Weeverfish
Östliche Atlantikküste von Schottland bis Westafrika, Mittelmeer
Namen und Vorkommen:
Giftapparat: - 4-8 Knochenstrahlen (18-24mm) auf d. 1. Rückenflosse - Stacheln spitz, beweglich - entlang Kammlinie beidseitig Drüsengewebe ( Giftdrüse) - Dorn auf Kiemendeckel, wird bei Gefahr ausgeklappt - Eindringen in Haut „Ausquetschen d. Drüsengewebes“ - Verteidigung & Angriff
2.2.3. Skorpionsfische2.2.3. Skorpionsfische Drachenköpfe, Skorpionsfische Rotfeuerfisch, Feuerfisch, Zebrafisch Steinfisch, Teufelsfisch
Scorpaena porcus Pterois antennata Synanceja verrucosa,Steinfisch
2.2.3. Drachenköpfe, 2.2.3. Drachenköpfe, Skorpionsfische Skorpionsfische
- Eine klare Familienabgrenzung ist bei den Skorpionsfischen nicht gegeben- giftige Spezies aus den Gattungen: Apistus, Apistops, Centropogon, Coridacrylus, Gymnapistes, Helicolenus, Hypodytes, Inimicus, Minous, Notesthes, Scorpaena, Scorpaenopsis, Sebastes und Sebasticus
Lebensraum/-weise: Grundfische, meist gut getarnt zw. Seegras, in Höhlen, auf Fels oder Schlammgrund, oft teilw. eingegraben; Schwimmblase zurückgebildet (kurze Strecken schw.)
Verbreitung: in allen Weltmeeren
Giftapparat: - 12 Strahlen d. Rücken-, 3 d. Anal- & 2 d. Bauchflosse: spitze Stacheln - tragen in oberer Hälfte entlang 2 Rinnen Giftdrüsen - von dicker Epidermis überzogen - Stacheln an Kiemendeckel keine Giftdrüsen - Eindringen in Haut: Druck auf Giftdrüsen, Haut reißt, Gift in Wunde
2.2.3. Rotfeuerfisch, 2.2.3. Rotfeuerfisch, Feuerfisch, Zebrafisch Feuerfisch, Zebrafisch
Arten: Brachirus, Brachypterois, Dendrochirus, Ebosia, Parapterois, Pterois
Vorkommen: Tropische bis temperierte Zonen des Indischen Ozeans und des westlichen Pazifiks, Rotes Meer
Lebensraum/-weise: meist ruhig im Wasser schwimmend, Brust-&Rückenflosse fächerartig ausgebreitet Höhlen, dämmerungsaktiv
Giftapparat: - 13 Strahlen d. Rücken-, 3 d. Anal- & 2 d. Bauchflosse: spitze Stacheln - 2Längsfurchen obere 2/3 Giftdrüsengewebe - von dünner Epidermis überzogen - Stacheln an Brustflossen kein Drüsengewebe - stellt bei Angriff Rückenfl. auf, Gegner wird rückwärts gerammt
Gift: Acetylcholin Protein mit neurotoxischer Wirkung
2.2.3. Steinfisch, 2.2.3. Steinfisch, TeufelsfischTeufelsfisch
Vorkommen: im Indopazifik weit verbreitet
Lebensraum/-weise: meist Flachwasserzonen von Korallenriffen teilw. in Schlamm/Sand eingegraben Grundfisch (schwimmt nur selten)
Giftapparat: - 13 Strahlen d. Rücken-, 3 d. Anal- & 2 d. Bauchflosse: spitze, kurze, kräftige Stacheln - 2Längsrinnen, untere Hälfte mit Drüsenpaket ausgelegt - feiner Ausführungsgang leitet Drüsensekret zur Spitze - von dicker Epidermis überzogen - Eindringen: Haut zurückgeschoben, Drüsen d. Druck entleert, Gift d. Ausführungsgänge 0,6 – 1cm tief in Wunde
Gift: jede Drüse produziert ca. 0,003ml Sekret Proteingemisch (Herz-Kreislauf-Funktionsbeeinträchtigungen)
Besonderheit: besitzt von allen Fischen den am besten entwickelten Giftapparat
2.2.4. Andere Fische2.2.4. Andere Fische
Frosch- oder KrötenfischFrosch- oder Krötenfisch Kaninchenfische Kaninchenfische SchleimfischeSchleimfische
Fische mit giftigen HautsekretenFische mit giftigen Hautsekreten
Froschfisch
3. Lurche, Amphibien3. Lurche, Amphibien Ordnungen:Ordnungen:
Anura (Schwanzlose / Froschlurche)Anura (Schwanzlose / Froschlurche) Urodela (Schwanzlurche)Urodela (Schwanzlurche) Gymnophionen (Apoda, Blindwühlen)Gymnophionen (Apoda, Blindwühlen)
- Morphologisch starke Unterscheidungen d. FamilienMorphologisch starke Unterscheidungen d. Familien- Toxine: Toxine: nur als Schutz und Abwehrsubstanzen gegen Feindenur als Schutz und Abwehrsubstanzen gegen Feinde- Produktion: Produktion:
- Hautdrüsen über ganzen Körper verteiltHautdrüsen über ganzen Körper verteilt- Geringe Menge, jedoch kontinuierliche ProduktionGeringe Menge, jedoch kontinuierliche Produktion- Schutz vor Feinden & MikroorganismenSchutz vor Feinden & Mikroorganismen
- Chemie: Chemie: versch. Substanzen:versch. Substanzen:- Einfache biogene Amine, Peptide, Steroide, AlkaloideEinfache biogene Amine, Peptide, Steroide, Alkaloide- Herzgifte, Muskelgifte, Lokalanaesthetika, blutdrucksenkende & Herzgifte, Muskelgifte, Lokalanaesthetika, blutdrucksenkende &
gefäßverengende Substanzen, Halluzinogenegefäßverengende Substanzen, Halluzinogene
Klasse: Amphibia
3.1. Anura3.1. Anura
Bufonidae (echte Kröten)Bufonidae (echte Kröten) Leptodactylinae (Pfeiffrösche)Leptodactylinae (Pfeiffrösche) Deudrobatidae (Farbfrösche)Deudrobatidae (Farbfrösche) Atelopodidae (Stummelfuß-Frösche)Atelopodidae (Stummelfuß-Frösche) Hylidae (Laubfrösche)Hylidae (Laubfrösche) Phyllomedusa (Greiffrösche)Phyllomedusa (Greiffrösche) Ranidae (echte Frösche)Ranidae (echte Frösche) Discoglossidae (Scheibenzüngler)Discoglossidae (Scheibenzüngler) Pipidae (zungenlose Frösche)Pipidae (zungenlose Frösche)
3.1. Anura3.1. Anura
Phyllobates terribilis; Schrecklicher Giftfrosch
Bufo mauritanicus
Litoria infrafrenata - Riesenlaubfrosch
3.2. Urodela3.2. Urodela
Salamandra atra
Salamandra salamandra
3.3. Amphibiengifte 3.3. Amphibiengifte
Samandarin
BufoteninBufotoxin
Batrachotoxin
4. Reptilia (Kriechtiere)4. Reptilia (Kriechtiere)
4.1. Heloderma (Krustenechsen)4.1. Heloderma (Krustenechsen)
4.2. Serpentes (Schlangen)4.2. Serpentes (Schlangen)
Heloderma horridum Aspidelaps scutatus scutatus; Schildschlange
4.1. Krustenechsen4.1. Krustenechsen
Vorkommen: im Süden Nordamerikas Lebensraum/-weise: Wüste
bodenlebend in Steinspalten und Höhlen
langsame, seltende Bewegungen blitzschnelle Reaktionen & Zubeißen
Giftapparat: - Giftdrüsen entlang beider Unterkieferäste - Ausführungsgänge münden an Basis d. Zähne - Zähne an Vorderseite eine Rinne - Biss: d. Muskeldruck Gift aus Drüsen d. Kapillarwirkung
entlang d. Rinne in Wunde
Gift: Proteingemisch: Enzyme zum besseren Vordringen ins Gewebe, Blutverdünnug
4.2. Schlangen4.2. Schlangen- Weltweite Verbreitung- Weltweite Verbreitung- Bewohnung fast aller Lebensräume- Bewohnung fast aller Lebensräume
- Ca 400 giftige Spezies in 4 Familien unterteilt:- Ca 400 giftige Spezies in 4 Familien unterteilt:
1.1. Elapidae (Giftnattern):Elapidae (Giftnattern): Krait, Kobras, MambaKrait, Kobras, Mamba
2.2. Viperidae (Vipern):Viperidae (Vipern): Kreuzotter, Sandotter, Gabunviper, PuffotterKreuzotter, Sandotter, Gabunviper, Puffotter
3.3. Crotalidae (Grubenottern):Crotalidae (Grubenottern): KlapperschlangenKlapperschlangen
4.4. Hydrophidae (Seeschlangen):Hydrophidae (Seeschlangen): Tigerotter TaipanTigerotter Taipan
4.2. Schlangen4.2. Schlangen
Giftapparat:Giftapparat:- Schlangen verzehren Beute unzerkleinert Schlangen verzehren Beute unzerkleinert Tier muss vorher Tier muss vorher
getötet werdengetötet werden- Zähne nur Haltevorrichtung (keine Zerkleinerung)Zähne nur Haltevorrichtung (keine Zerkleinerung)- Besitzt beidseitig im Oberkiefer Drüsen Besitzt beidseitig im Oberkiefer Drüsen - Gift wird mit Hilfe spezieller Zähne injiziert:Gift wird mit Hilfe spezieller Zähne injiziert:
A: aglyphe Bezahnung (ungefurchte Zähne)A: aglyphe Bezahnung (ungefurchte Zähne)
B: opisthoglyphe Bezahnung (hinterständige Furchenzähne)B: opisthoglyphe Bezahnung (hinterständige Furchenzähne)
C: proteroglyphe Bezahnung (vorderständige Furchenzähne)C: proteroglyphe Bezahnung (vorderständige Furchenzähne)
D: solenoglyphe Bezahnung (vorderständige Röhrenzähne)D: solenoglyphe Bezahnung (vorderständige Röhrenzähne)
4.2. Schlangen4.2. SchlangenGift:Gift:- Komplexes Gemisch aus Proteinen & PolypeptidenKomplexes Gemisch aus Proteinen & Polypeptiden
(Zusammensetzung stark artspezifisch)(Zusammensetzung stark artspezifisch)- Funktion: Funktion: Beuteerwerb, Verdauung, VerteidigungBeuteerwerb, Verdauung, Verteidigung
- 2 Gruppen von Schlangengiften:2 Gruppen von Schlangengiften:1.1. Polypeptide ohne enzymatische Eigenschaften:Polypeptide ohne enzymatische Eigenschaften:
- Neurotoxine: greifen PNS an (wirken prä- o. Neurotoxine: greifen PNS an (wirken prä- o. postsynaptisch auf Erregungsübertragung)postsynaptisch auf Erregungsübertragung)
- Kardiotoxine/Zytotoxine (lytische Eigenschaften, z.B. Kardiotoxine/Zytotoxine (lytische Eigenschaften, z.B. HämolyseHämolyse
- Inhibitoren anderer EnzymeInhibitoren anderer Enzyme2.2. Enzyme (z.B. Hydrolasen, Aminosäureoxidasen):Enzyme (z.B. Hydrolasen, Aminosäureoxidasen):
- Greifen in Blutgerinnung einGreifen in Blutgerinnung ein- Zerstören GewebeZerstören Gewebe
4.2. 4.2. ElapidaeElapidae
Naja melanoleuca, Schwarz-weisse Kobra
Naja mossambica; Mozambique-Speikobra
Dendroaspis angusticeps, Gewoehnliche Mamba
Bungarus fasciatus; Gelber Bungar
4.2. 4.2. ViperidaeViperidae
Vipera berus berus, Kreuzotter
Vipera ammodytes ammodytes, Europaeische Hornotter
Bitis gabonica, Gabunviper Bitis arietans, Puffotter
4.2. 4.2. CrotalidaeCrotalidae
Crotalus mitchelli pyrrhus; Gefleckte Klapperschlange
Crotalus vegrandis; Uracoan-Klapperschlange
4.2. 4.2. HydrophidaeHydrophidae
Hydrophis melanocephalus
Laticauda laticaudata