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Gecko

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Phelsuma l.  laticauda.jpg Goldstaub-Taggecko Königreich: Animalia Stamm: Chordaten Klasse: Reptilien Befehl: Schuppen Klade : Gekkonomorpha Infraauftrag: Gekkota
Cuvier , 1817 Untergruppen

Geckos sind kleine, meist fleischfressende Eidechsen , die weit verbreitet sind und auf allen Kontinenten außer der Antarktis vorkommen . Geckos gehören zur Unterordnung Gekkota und kommen in warmen Klimazonen auf der ganzen Welt vor. Sie reichen von 1,6 bis 60 Zentimeter (0,6 bis 23,6 Zoll ).

Geckos sind einzigartig unter den Eidechsen für ihre Lautäußerungen , die sich von Art zu Art unterscheiden. Die meisten Geckos in der Familie der Gekkonidae verwenden Zwitscher- oder Klickgeräusche in ihren sozialen Interaktionen. Tokay-Geckos ( Gekko-Gecko ) sind für ihre lauten Paarungsrufe bekannt , und einige andere Arten sind in der Lage, bei Alarm oder Bedrohung zischende Geräusche von sich zu geben. Sie sind die artenreichste Gruppe von Eidechsen mit weltweit etwa 1.500 verschiedenen Arten. Das neulateinische gekko und das englische „gecko“ stammen vom indonesisch - malaiischen gēkoq ab , das Geräusche nachahmt, die einige Arten machen.

Alle Geckos, mit Ausnahme der Arten der Familie Eublepharidae , haben keine Augenlider; Stattdessen hat die äußere Oberfläche des Augapfels eine transparente Membran, die Hornhaut . Sie haben eine feste Linse in jeder Iris , die sich bei Dunkelheit vergrößert, um mehr Licht hereinzulassen. Da sie nicht blinzeln können , lecken Arten ohne Augenlider im Allgemeinen ihre eigene Hornhaut, wenn sie sie von Staub und Schmutz befreien müssen, um sie sauber und feucht zu halten.

Im Gegensatz zu den meisten Eidechsen sind Geckos normalerweise nachtaktiv und haben eine ausgezeichnete Nachtsicht ; Ihr Farbsehen bei schwachem Licht ist 350-mal empfindlicher als das menschliche Auge . Die nachtaktiven Geckos entwickelten sich aus tagaktiven Arten, die die Stäbchenzellen aus ihren Augen verloren hatten. Das Gecko-Auge modifizierte daher seine Kegelzellen , die an Größe zunahmen, in verschiedene Arten, sowohl einfache als auch doppelte. Drei verschiedene Fotopigmente wurden beibehalten und sind für Ultraviolett, Blau und Grün empfindlich. Sie verwenden auch ein multifokales optisches System, mit dem sie ein scharfes Bild für mindestens zwei verschiedene Tiefen erzeugen können. Während die meisten Geckoarten nachtaktiv sind, sind einige Arten tagaktiv und tagsüber aktiv, was sich mehrfach unabhängig voneinander entwickelt hat.

bezeichnet wird. Das Raubtier kann den sich windenden Schwanz angreifen und dem Gecko die Flucht ermöglichen. entdeckt .

Gemeinsame Merkmale

Wie andere Reptilien sind Geckos wechselwarm und produzieren sehr wenig Stoffwechselwärme. Im Wesentlichen hängt die Körpertemperatur eines Geckos von seiner Umgebung ab. Auch um ihre Hauptfunktionen zu erfüllen; B. Fortbewegung, Nahrungsaufnahme, Fortpflanzung usw., müssen Geckos eine relativ erhöhte Temperatur haben.

Verschütten oder Häuten

Video von Leopardgecko, der Haut abwirft

Alle Geckos häuten sich in ziemlich regelmäßigen Abständen, wobei sich die Arten in Zeitpunkt und Methode unterscheiden. Leopardgeckos vergießen sich in etwa zwei- bis vierwöchigen Abständen. Das Vorhandensein von Feuchtigkeit unterstützt das Ablösen. Wenn das Häuten beginnt, beschleunigt der Gecko den Prozess, indem er die lose Haut von seinem Körper löst und sie frisst. Bei jungen Geckos kommt es häufiger vor, einmal pro Woche, aber wenn sie ausgewachsen sind, werfen sie sich alle ein bis zwei Monate.

Haftfähigkeit

Nahaufnahme der Unterseite eines Geckofußes, der auf senkrechtem Glas läuft
. Solche Pads wurden im Laufe der Gecko-Evolution immer wieder gewonnen und verloren. Klebende Zehenpolster entwickelten sich unabhängig voneinander in etwa elf verschiedenen Gecko-Linien und gingen in mindestens neun Linien verloren.

Früher wurde angenommen, dass die spatelförmigen Setae , die in Lamellen auf Gecko-Fußballen angeordnet sind, anziehende Van-der-Waals-Kräfte (die schwächste der schwachen chemischen Kräfte) zwischen den β-Keratin- Lamellen/Setae/Spatel-Strukturen und der Oberfläche ermöglichen. An diesen Van-der-Waals-Wechselwirkungen sind keine Flüssigkeiten beteiligt; Theoretisch würde ein Stiefel aus synthetischen Setae an der Oberfläche der Internationalen Raumstation genauso leicht haften wie an einer Wohnzimmerwand, obwohl die Haftung mit der Luftfeuchtigkeit variiert. Eine kürzlich durchgeführte Studie legt jedoch nahe, dass die Gecko-Adhäsion tatsächlich hauptsächlich durch elektrostatische Wechselwirkung (verursacht durch Kontaktelektrisierung) bestimmt wird, nicht durch Van-der-Waals- oder Kapillarkräfte.

Auch die Setae an den Füßen von Geckos sind selbstreinigend und entfernen in der Regel innerhalb weniger Handgriffe verstopfenden Schmutz. Polytetrafluorethylen (PTFE), das eine sehr niedrige Oberflächenenergie hat, ist für Geckos schwieriger zu haften als viele andere Oberflächen.

Die Gecko-Haftung wird typischerweise durch höhere Luftfeuchtigkeit verbessert, selbst auf hydrophoben Oberflächen, wird jedoch unter Bedingungen des vollständigen Eintauchens in Wasser verringert. Die Rolle von Wasser in diesem System wird diskutiert, doch neuere Experimente stimmen darin überein, dass das Vorhandensein molekularer Wasserschichten (Wassermoleküle tragen ein sehr großes Dipolmoment) auf den Setae sowie auf der Oberfläche die Oberflächenenergie von beiden erhöht. Daher wird der Energiegewinn beim Inkontaktbringen dieser Oberflächen vergrößert, was zu einer erhöhten Gecko-Haftkraft führt. Außerdem ändern sich die elastischen Eigenschaften des b-Keratins mit der Wasseraufnahme.

Gecko-Zehen scheinen doppelt gegliedert zu sein , aber das ist eine falsche Bezeichnung und wird richtigerweise als digitale Hyperextension bezeichnet. Gecko-Zehen können sich in die entgegengesetzte Richtung von menschlichen Fingern und Zehen überstrecken. Dies ermöglicht es ihnen, die Van-der-Waals-Kraft zu überwinden, indem sie ihre Zehen von den Oberflächen nach innen abziehen. Im Wesentlichen trennt der Gecko durch diesen Schälvorgang Spatel für Spatel von der Oberfläche, sodass für jede Spateltrennung nur etwas Kraft erforderlich ist. (Der Vorgang ähnelt dem Entfernen von Klebeband von einer Oberfläche.)

Die Zehen von Geckos arbeiten die meiste Zeit weit unter ihren vollen attraktiven Fähigkeiten, da die Fehlerquote abhängig von der Oberflächenrauheit und damit der Anzahl der mit dieser Oberfläche in Kontakt stehenden Setae groß ist.

Die Verwendung kleiner Van-der-Waals-Kräfte erfordert sehr große Oberflächenbereiche; Jeder Quadratmillimeter des Fußballens eines Geckos enthält etwa 14.000 haarähnliche Setae. Jede Seta hat einen Durchmesser von 5  μm . Menschliches Haar variiert von 18 bis 180 μm, sodass die Querschnittsfläche eines menschlichen Haares 12 bis 1300 Borsten entspricht. Jede Seta ist wiederum mit 100 bis 1.000 Spateln bestückt. Jeder Spatel ist 0,2 μm lang (ein Fünfmillionstel Meter) oder knapp unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts.

Die Borsten eines typischen ausgewachsenen Geckos von 70 Gramm (2,5 Unzen ) wären in der Lage, ein Gewicht von 133 Kilogramm (293 Pfund) zu tragen: Jeder Spatel kann eine Haftkraft von 5 bis 25 nN ausüben. Der genaue Wert der Haftkraft eines Spatels variiert mit der Oberflächenenergie des Substrats, auf dem er haftet. Jüngste Studien haben außerdem gezeigt, dass die Komponente der Oberflächenenergie, die von langreichweitigen Kräften wie Van-der-Waals-Kräften stammt, von der Materialstruktur unterhalb der äußersten Atomschichten (bis zu 100 nm unter der Oberfläche) abhängt; unter Berücksichtigung dessen kann auf die Haftfestigkeit geschlossen werden.

Abgesehen von den Borsten , Phospholipiden ; Auch körpereigene Fettstoffe kommen ins Spiel. Diese Lipide schmieren die Setae und ermöglichen es dem Gecko, seinen Fuß vor dem nächsten Schritt zu lösen.

Der Ursprung der Gecko-Adhäsion begann wahrscheinlich mit einfachen Modifikationen der Epidermis an der Unterseite der Zehen. Dies wurde kürzlich in der Gattung Gonatodes aus Südamerika entdeckt. Einfache Ausarbeitungen der epidermalen Stacheln in Setae haben es Gonatodes humeralis ermöglicht , glatte Oberflächen zu erklimmen und auf glatten Blättern zu schlafen.

Biomimetische Technologien zur Nachahmung der Gecko-Haftung könnten wiederverwendbare selbstreinigende Trockenklebstoffe mit vielen Anwendungen produzieren. In diese Technologien werden Entwicklungsanstrengungen gesteckt, aber die Herstellung synthetischer Setae ist keine triviale Materialdesignaufgabe.

Haut

Der bellende Gecko des Karpfens leckt seine Hornhaut, um sie von Staub zu befreien.

Geckohaut trägt im Allgemeinen keine Schuppen, sondern erscheint im Makromaßstab als papillöse Oberfläche, die aus haarähnlichen Ausstülpungen besteht, die sich über den gesamten Körper entwickeln. Diese verleihen Superhydrophobizität und das einzigartige Design des Haares verleiht eine tiefgreifende antimikrobielle Wirkung. Diese Vorsprünge sind sehr klein, bis zu 4 Mikrometer lang und verjüngen sich zu einem Punkt. Es wurde beobachtet, dass Gecko-Haut eine antibakterielle Eigenschaft hat, die gramnegative Bakterien abtötet , wenn sie mit der Haut in Kontakt kommen.

Der moosige Blattschwanzgecko von Madagaskar, U. sikorae , hat eine Färbung, die sich als Tarnung entwickelt hat , wobei die meisten graubraun bis schwarz oder grünlich braun sind, mit verschiedenen Markierungen, die Baumrinde ähneln sollen ; bis zu den Flechten und Moosen auf der Rinde. Es hat auch Hautlappen, die über die Länge seines Körpers, Kopfes und seiner Gliedmaßen verlaufen, bekannt als Hautlappen , die es tagsüber gegen den Baum legen kann, Schatten streut und seine Umrisse praktisch unsichtbar macht.

Zähne

Geckos sind Polyphyodonten und in der Lage, jeden ihrer 100 Zähne alle 3 bis 4 Monate zu ersetzen. Neben dem ausgewachsenen Zahn entwickelt sich aus der odontogenen Stammzelle in der Zahnleiste ein kleiner Ersatzzahn . Die Bildung der Zähne ist pleurodont ; sie sind seitlich mit der Innenfläche der Kieferknochen verwachsen (ankylosiert). Diese Formation ist bei allen Arten der Ordnung Squamata üblich .

Taxonomie und Klassifikation

Poren auf der Haut werden häufig zur Klassifizierung verwendet.

Die Infraorder Gekkota ist in sieben Familien unterteilt, die etwa 125 Gattungen von Geckos enthalten, einschließlich der schlangenartigen (beinlosen) Pygopoden.

Beinlose Eidechsen der Familie Dibamidae , auch als blinde Eidechsen bezeichnet, wurden gelegentlich als Gekotane gezählt, aber neuere molekulare Phylogenien legen etwas anderes nahe.

Geckota

Diplodactylidae

Carphodactylidae

Pygopodidae

Eublepharidae

Sphaerodactylidae

Phyllodactylidae

Gekkonidae

Evolutionsgeschichte

Skelett von Eichstaettisaurus , vermutlich ein frühes Mitglied der Gecko-Linie

Mehrere Arten von Echsen aus dem späten Jura wurden als frühe Verwandte von Geckos angesehen, wobei die bekannteste und am besten unterstützte Art der baumbewohnende Eichstaettisaurus aus dem späten deutschen Jura ist. Norellius aus der frühen Kreidezeit der Mongolei wird normalerweise auch als naher Verwandter von Geckos eingestuft. Die ältesten bekannten Fossilien moderner Geckos stammen aus dem etwa 100 Millionen Jahre alten burmesischen Bernstein Myanmars (einschließlich Cretaceogekko ) aus der mittleren Kreidezeit , die Klebepads an den Füßen haben, die denen lebender Geckos ähneln.

Spezies

Weltweit kommen mehr als 1.850 Arten von Geckos vor, darunter diese bekannten Arten:

Reproduktion

Die meisten Geckos legen ein kleines Gelege, einige sind lebendgebärend und einige können sich durch Parthenogenese ungeschlechtlich vermehren. Geckos haben auch eine große Vielfalt an geschlechtsbestimmenden Mechanismen, einschließlich temperaturabhängiger Geschlechtsbestimmung und sowohl XX/XY- als auch ZZ/ZW -Geschlechtschromosomen mit mehreren Übergängen zwischen ihnen im Laufe der Evolutionszeit. Madagaskar-Taggeckos führen ein Paarungsritual durch, bei dem geschlechtsreife Männchen eine wachsartige Substanz aus den Poren auf der Rückseite ihrer Beine produzieren. Männchen nähern sich Weibchen mit einer kopfschwankenden Bewegung zusammen mit schnellem Zungenschnippen im Weibchen.

Verweise

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