Zoologie Zusammenfassung (VO 1 bis 3) PDF

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Die nächsten Verwandten der Tiere sind Choanoflagellata.

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Morphologisch lassen sich individuelle Choanoflagellaten kaum von den Choanocyten (Kragengeißelzellen) der Schwämme unterscheiden. Ähnliche Kragengeißelzellen sind auch bei anderen Tieren gefunden worden, unter anderem bei Nesseltieren, Plattwürmern und Stachelhäutern – doch sie treten weder bei Einzellern auf, die nicht zu den Choanoflagellata gehören, noch bei Pflanzen oder Pilzen.

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Konstruktion eines Stammbaums (Cladogramm) erfolgt aufgrund gemeinsamer abgeleiteter (= apomorpher) Merkmale, d. h. alle Mitglieder der Gruppe (Taxon) besitzen Merkmale, die in Vergleich zu den Vorfahren neu erworben sind. Ursprüngliche (= plesiomorphe) Merkmale sind vor der betrachteten Stammlinie entstanden sind.

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die Entstehung der Erde: vor 4.5 Milliarden Jahren die Entstehung des Lebens: vor 3.5 Milliarden Jahren Kambrische Explosion: Schrittweiser Anstieg des Sauerstoffgehalts im Meer führte vermutlich zur Evolution komplex gebauter Tiere am Übergang zum Kambrium vor etwa 550 Millionen Jahren.

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Stamm Porifera einfacher Verband, funktionell differenzierter Zellen, aquatisch, meist marin, festgewachsen äußere Körperzellschichte darunter lockere Schichte mit verschiedenen beweglichen Zellen plus Skelettstrukturen aus Kalk, Silicium oder Hornsubstanz Körper mit Wandporen (Einströmöffnungen), innen liegenden Kanälen und Hohlräumen führen zur Ausströmöffnungen (Osculum) Kragengeißelzellen erzeugen eine Wasserstrom und nehmen Nahrung aus Wasserstrom auf. Nahrungspartikel am kragenförmigen Filterapparat um die Geißel abgefangen, an Amoebocyten zur intrazellulären Verdauung weitergegeben

Fortpflanzung durch ungeschlechtliche Knospung oder geschlechtliche Fortpflanzung, dann fremde Spermien (aus Choanozyten gebildet) eingesaugt, in Choanozyten aufgenommen und zu Eizellen (aus Archäozyten gebildet) transportiert. Begeißelte Larven schwimmen, setzen sich fest und wandeln sich in kleinen Schwamm um. Geißeltragende Zellen werden zu Choanozyten. 

Stamm Cnidaria (Nesseltiere) echte Gewebe, sackförmiger Körper aus 2 Körperschichten (=diploblastischer Körperbau, d.h. Ektoderm u. Entoderm), der Körper ist äußerlich radiärsymmetrisch Anthozoa (Blumentiere, Korallen): ~ 5600 Arten, marin, festsitzende Polypen bilden Tierstöcke, Riffe durch riesige Kalkskelette gebildet; symbiontische Algen Scyphozoa (Scheibenquallen): ~ 230 Arten, marin, kleine festgewachsene Polypen, große schwimmende Medusen (=Qualle) Cubozoa (Würfelquallen): ~ 20 Arten, Polyp klein, Meduse tetraradial, sehr gute Schwimmer und räuberisch; lebensgefährliche Nesselzellen (!) Hydrozoa: ~ 3200 Arten, einige im Süßwasser; bilden oft festsitzende oder schwimmende Kolonien, teilweise keine Medusen (z. B. Hydra); bei manchen marinen Arten: schwimmende Tierstöcke mit komplizierter Arbeitsteilung der Einzeltiere (z. B. sog. „Portugiesische Galeere“)

äußere Gewebeschicht: Epidermis, innere Gewebeschicht: Gastrodermis, dazwischen Mesogloea (ohne Zellen) Gastrovaskularraum: zentraler Verdauungsraum mit einer Öffnung; extrazelluläre Verdauung (Drüsen-, Verdauungszellen), Verteilung der Nährstoffe und Abgabe der Stoffwechselprodukte keine Exkretions-u. Respirationsorgane, einfache Lichtsinnesorgane und Lageorientierungssinnesorgane, einfache Muskelzellen in der Epidermis

Nesselzellen (Nematocyten) zum Beutefang u. Verteidigung in der Epidermis, an Tentakeln der Polypen und Quallen Nervennetz, kein Nervenzentrum Generationswechsel: regelmäßige Aufeinanderfolge zweier Stadien einer Art. -sessiler Polyp (oraler Pol: Mund u. Tentakeln; aboraler Pol: Fußscheibe festgewachsen) -schwimmende Meduse (glockenförmiger Körper, Schwimmbewegung durch Kontraktion und Auspressen des Wassers) Wechsel zwischen asexueller und sexueller Fortpflanzung: Meduse entsteht durch Querteilung des Polypen oder Knospung bei Hydrozoa. -mobile Meduse bildet Ei- und Spermienzellen durch Meiose -aus befruchteter Eizelle (= Zygote) entsteht Planula-Larve (Wimpernlarve); Larve setzt sich fest und verwandelt sich in Polypen

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Bilateria 2-seitige Körpersymmetrie, Gewebe bilden Organe, 3 Keimblättern: Ektoderm, Entoderm und Mesoderm (bildet Muskulatur, Blutgefäße, Gonaden usw.) d.h. triploblastischer Aufbau.

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Stamm Plathelminthes (Plattwürmer) 2-seitige Symmetrie, Protostomia mit acoelomatem Aufbau: keine sekundäre Leibeshöhle, freilebend, aquatisch (selten an Land) Unterseite oft mit Cilien bei freilebenden Arten; Vorderende mit Sinnesorganen und teilweise mit Saugnapf bei Parasiten Körperdecke aus Epidermis, kein Skelett Nervensystem: anteriores Cerebalganglion, Längsstrang und transversale Nerven, Kopf mit einfachen Sinnesorganen (bei frei lebenden Gruppen) kein durchlaufender Darm (Gastrovaskularsystem), kein Blutgefäßsystem, keine Atmungsorgane Exkretion und Osmoregulation: Protonephridien Wirtswechsel u. Generationswechsel: Wechsel zwischen sexuell und asexuell fortpflanzenden Generationen in verschiedenen Organismen oder parthenogenetischen Generationen; Zwitter mit komplizierten Fortpflanzungsorganen Spiralfurchung

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Stamm Annelida (Ringelwürmer)

Segmentierte Coelomata, jedes Segment mit ähnlichen Organen; aquatisch, terrestrisch, Ektoparasiten, Entwicklung des Wurms durch Anlage neuer Segmente (Metamere) Großgruppen: Polychaeta (z. B. Röhrenwurm im Meer), Clitellata: Oligochaeta (z. B. Regenwurm) und Egel Hydroskelett, Bewegung durch Hautmuskelschlauch Zentralnervensystem aus anteriorem Gehirn, paarige ventralen Längsnerven mit segmentalen Ganglien und Querverbindungen, einfache Sinnesorgane durchlaufender Darm mit Abschnitten, geschlossenes Blutgefäßsystem, keine Atmungsorgane oder teilweise Kiemen, Exkretionsorgane: Metanephridien getrennt geschlechtlich, abgeleitet: Zwitter Spiralfurchung; oft typische Schwimmlarve: Trochophora-Larven 

Stamm Mollusca (Weichtiere) Protostomia, Coelomreste, meist aquatisch, terrestrisch nur einige Schnecken Gruppen: Gastropoda (Schnecken), Bivalva (Muscheln), Cephalopoda (Kopffüßer) und weitere marine Gruppen Körper in Kopf, Fuß, Eingeweidesack u. Mantel gegliedert Meist eine Kalkschale vom Mantel gebildet Bewegung durch Fuß oder mit Cilien oder Mantelkontraktionen Zentralnervensystem, 4 paarige Ganglien, teilweise hoch entwickelte Sinnesorgane Mundraum mit Raspelorgan (Radula) offenes Blutkreislaufsystem mit Herz; Kiemen, Lungen, Atmung durch Mantel oder Körperoberfläche Exkretionsorgane: Metanephridien Ursprünglich getrennt geschlechtlich, abgeleitet Zwitter mit komplizierten Fortpflanzungsorganen Spiralfurchung, ursprünglich Trochophora-Larven oder abgeleitet mit vollständiger Entwicklung im Ei

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Stamm Arthropoda (Gliederfüßer) Protostomia, Coelom reduziert, Segmentierung des Körpersaquatisch, terrestrisch, parasitisch Gruppen: Onychophora, Tardigrada (Bärtierchen); Crustacea (Krebstiere), Chelicerata (Spinnentiere), Myriapoda (Tausendfüßer), Insecta s.l. = Hexapoda (Insekten) gegliederte Extremitäten mit unterschiedlichen Funktionen, kutikuläres Außenskelett mit segmental angeordneter Skelettmuskulatur, innen liegende Muskeln mehrschichtiges Außenskelett aus Chitin + Proteinen, Häutungen bei Wachstum (Ecdysozoa) offenes Blutkreislaufsystem mit Herz, Atmungsorgane: Kiemen oder röhrenförmigen Einstülpungen

Exkretionssysteme: Metanephridien oder Malpighi-Schläuche Getrennt geschlechtlich dorsales Herz, ventrales Nervensystem

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Stamm Echinodermata (Stachelhäuter) Deuterostomia, 5-seitige Körpersymmetrie (Pentamerie) Körperdecke: Epidermis, darunter mesodermales Kalkskelett (Endoskelett) Bewegung mit Ambulacralfüßchen (= Coelomkanäle(?) mit füßchenförmige Organen) oder fest gewachsen Gehirn fehlt, Nerven in radiärer Anordnung Darm in oraler –aboraler Achse Ambulacralsystem (Röhrensystem im Körper); keine eigenen Atmungsorgane oder Atmung durch Ambulacralfüßchen, Exkretionsorgane fehlen meist getrennt geschlechtlich bilaterale Larven und Metamorphose (= Umwandlung des Körperbaus)

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Stamm Chordata (Chordatiere) Craniota (Schädeltiere) = Vertebrata (Wirbeltiere) + Myxiini (Schleimaale) Chorda dorsalis (= Notochord): elastischer, dorsaler Stützstab; liegt zwischen Darm u. Neuralrohr; Muskelansatz Dorsales Neuralrohr bildet zentrales Nervensystem (aus Ektoderm) Kiemendarm, Filterapparat mit Cilien-und Drüsenzellen in Hypobranchialrinne(Endostyl), die Schleim produzieren und bei Filtrierern die Nahrungspartikel transportiert.

Herz ventral Postanaler Schwanz, hinter dem After einen muskulösen Schwanz Körpergliederung in Kopf, Rumpf und Schwanz Mehrschichtige Haut (bildet Schleimdrüsen, Schuppen, Haare, Federn, Knochen, ...) Knorpel- oder Knochenskelett; Chorda dorsalis vielfach reduziert Neuralrohr anterior vergrößert bildet Gehirn und Sinnesorgane Neurocranium: Schädelbildung; Skelettkapsel umhüllt anterioren Teil des Neuralrohr Neuralleiste: entsteht während Embryogenese aus Ektoderm neben Neuralrohr; entsendet Zellen zur Bildung verschiedener Organe (z.B. Skelettgewebe, peripheres Nervensystem) Abgeleitete Merkmale

Evolution der Vertebrata (Wirbeltiere) Kiefer entstand aus den ersten Kiemenbögen: diese Merkmale sind homolog. Stützstrukturen im Körper der Chordata: Wirbelsäule entstand nicht aus Chorda dorsalis: diese Merkmale sind nicht homolog, es besteht funktionelle Ähnlichkeit als Körperachse, daher als analoge Merkmale bezeichnet. Vertebrata mit Kieferheißen Gnathostomata: Kiefer mit Zähnen, Großes Vorderhirn, Leistungsfähige chemische und optische Sinnesorgane, Seitenlinienorgan, Paarige Flossen, Brust- und Bauchflossen; Rücken- und heterozerke Schwanzflosse, Skelett aus Knorpel und Knochen.

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Chondrichtyes (Knorpelfische: Haie, Rochen und Chimären) schlanker, torpedoförmiger oder abgeflachter Körper; Räuber oder Planktonfresser; Maul unter Rostrum Abgeleitete Merkmale Endoskelett überwiegend aus Knorpel mit geringen Kalkeinlagerungen Unterkiefer aus einem paarigen Bauteil Zähne am Kiefer, Hautzähnchen (Plakoidschuppen) auf Körperoberfläche, vermutlich Reste eines Knochenpanzers der Stammgruppe Kopf mit leistungsfähigen Augen, Nasengruben, Lorenzini Ampullen (elektrisches Sinnesorgan) Kiemenatmung; Wasser durch Spritzloch (Spirakulum) eingesaugt Darm mit Spiralklappe als innere Oberflächenvergrößerung Innere Befruchtung mit umgebildeten Bauchflossen des Männchens Ablage großer Eier oder lebend gebärend

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„Knochenfische“: Actinopterygii (Stahlenflosser)

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Modernen Knochenfische: Teleostei Körper von flachen Schuppen bedeckt und Schleimschicht überzogen Faltbar Flossen mit Knochenstrahlen; homozerke Schwanzflosse Verknöchertes Endoskelett, Wirbel aus Knochenmaterial 4 Kiemenbögen in paariger Kiemenkammer mit Kiemendeckel verschlossen, Bewegung des Kiemendeckels erzeugt Atemwasserstrom durch Mund und in Kiemenkammer Kiefer mit hoher Beweglichkeit Schwimmblase als Aussackung des Vorderdarms In der Regel äußere Befruchtung; Ablaichen vieler Eier; zum Teil Brutpflege

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Tetrapoda 2 Paar Gliedmaßen tragen Körper, 5 Zehen bzw. Finger mit Krallen an Extremitäten, Becken fest mit Wirbelsäule verbunden, Beine den Brust-bzw. Bauchflossen homolog, Kopf beweglich vom Rumpf abgesetzt, Kiementaschen zu Innenohr entwickelt; Trommelfell u. Steigbügel übertragen Schall Landleben der Adulten seit ~350 Mio Jahren; Lungen bei erwachsenen Tieren Rezente Tetrapoda: Amphibia Feuchte Haut mit vielen Drüsen (z.T. Giftdrüsen), Larven oft aquatisch mit Schwanz u. Flossensaum, Kiemen, Seitenlinienorgan, Metamorphose, Adulte meist terrestrisch und räuberisch, oft mit klebriger Zunge; äußeres Trommelfell verschließt das Innenohr, Lungen-u. Hautatmung, meist äußere Befruchtung, schalenlose Eier; oft Brutpflege

Amniota: „Reptilien“ (Kriechtiere), Vögel (Aves), Säugetiere (Mammalia) Gemeinsame Merkmale Terrestrisch, wenige Gruppen sekundär wieder im Wasser Haut durch Keratineinlagerung verstärkt und abgedichtet, Zellen sterben nach außen ab, Hohe Stoffwechselrate und große Beweglichkeit, Brustkasten: Schutz der Lunge, verbesserte Atemmechanik Besondere Hautbildungen: Schuppen, Krallen, Hörner, Federn, Haare Ei mit 4 speziellen Anhangsorganen aus embryonalem Gewebe gebildet und verkalkte Eischale (Amnioten-Eie), Innere Befruchtung, Befruchtung vor Schalenbildung

Rezente „Reptilien“ (Kriechtiere) Überwiegend terrestrisch, Eier mit Schale, oft in Boden abgelegt Ektotherm (pokilotherm): Körpertemperatur von Umgebung abhängig Rezente Gruppen der Kriechtiere haben keine gemeinsamen abgeleiteten Merkmale, daher „paraphyletisch“: Brückenechse: lebendes Fossil in Neuseeland Echsen und Schlangen: Keratin-Schuppen, Häutung, leistungsfähige Sinnesorgane, meist Fleischfresser Krokodile: wenige Arten, große Fleischfresser, semiaquatisch, Brutpflege Schildkröten: Körperpanzer aus Teilen der Wirbel, Rippen und Schlüsselbein; marin, im Süßwasser, terrestrisch Vögel (Aves) Vorderextremitäten in Flügel umgewandelt Aktive Flugfähigkeit (mehrfach wieder verloren gegangen) Asymmetrische Schwungfedern Kiel am Brustbein als Ansatz für Flugmuskulatur 4-kammeriges Herz; sehr effiziente Lungen mit Luftsäcken Endotherm (Homoiotherm) Versteift Wirbelsäule und reduzierte Schwanzwirbelsäule Keine Zähnen im Kiefer; Nur 1 Ovar, keine Harnblase; Gehirn relativ groß, Kleinhirn vergrößert, leistungsfähige Augen Bebrütung der Eier und intensive Brutpflege

Mammalia (Säugetiere) Haare, Milchdrüsen der Weibchen, Milch als Nahrung der Jungtiere Sekundärer Gaumen erlaubt Atmung und gleichzeitige Nahrungsaufnahme Heterodont = morphol. differenzierte Zähne, nur 1 Zahnwechsel Zwerchfell trennt Brust- und Bauchraum, großes Gehirn (v.a. Neocortex groß), 4-kammeriges Herz 3 Gehörknöchelchen im Ohr Sekundäres Kiefergelenk erlaubt mahlende Kaubewegungen intensive Brutpflege

Mammalia (Säugetiere): Monotremata (Kloakentiere) Kloakentiere (Monotremata, auch Protheria) sind die Schwesterngruppen zu allen anderen Säugetieren Das Schnabeltier und vier Arten der Schnabeligelleben gegenwärtig (= rezent) nur in Australien und Neuguinea Weibchen legen Eier, Jungtier leckt Mich von Drüsenfeld am Bauch Giftdrüse der Männchen an Hinterbeinen; zahnloses, schnabelförmiges Kiefer; ursprünglicher Bau des Schultergürtels Mammalia (Säugetiere): Marsupialia (Beuteltiere) Marsupialia (Beuteltiere, auch Metatheria) die Schwesterngruppe zu den Plazentatieren ~350 Arten, rezent nur in Australien, Neuguinea und Amerika Embryo entwickelt sich im Uterus (Gebärmutter) des Weibchens, wird in sehr früher Entwicklungsphase geboren, schließt Embryonalentwicklung als Säugling im Beutel ab und trinkt Milch von der Zitze der Milchdrüse

Mammalia (Säugetiere): Placentalia (= Eutheria, Plazentatiere) ~ 4 800 Arten, auf allen Kontinenten, in allen Lebensräumen mit großer ökologischer und wirtschaftlicher Bedeutung Plazentatiere haben lange Trächtigkeit und schließen ihre Embryonalentwicklung im Uterus ab; Ernährung d. Embryos durch Mutter über die Placenta, intensive Brutpflege nachder Geburt Konvergente Evolution führte zu vielen analogen Lebensformtypen mit ähnlichem Körperbau, ohne nähere Verwandtschaft: Beispiele: marine Säugetieren: Wale, Seehunde, Seekühe große Pflanzenfressern: Hasentiere, Huftiere, Faultiere, Elefanten Termiten- und Ameisenfressern: Ameisenbär, Schuppentier, Erdferkel Einzigartige Evolution der aktiven Flugfähigkeit bei Fledermäusen

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Epithelgewebe

Epithelgewebe schließen Oberflächen und innere Hohlräume dicht ab. Funktion von Epithelgewebe: Schutz und Kompartimentierung des Körpers, Abgabe und Aufnahme von Substanzen

Epithelgewebe können Substanzen aufnehmen und abgeben. Teilweise sind Epithelzellen als Drüsenzellen differenziert; auf Substanzproduktion und -abgabe spezialisiert.

Epithel: geschlossene, zelluläre Schichte, die Oberflächen bedeckt und Hohlräume auskleidet; Zellen liegen dicht und ohne Zwischenräume (dagegen: „Mesenchym“= lockere Zellansammlung mit Zwischenräumen) Zellen sind durch Kontaktstrukturen verbunden, sie weisen oft Oberflächenvergrößerungen (Mikrovilli) auf und liegen auf einer Basalmembran(entspricht der extrazellulären Matrix) Zelladhäsionsmoleküle sind Glycoproteine der Zellmembran, erlauben spezifische Bindungen an andere Zellen bzw. extrazelluläre Matrix Alle 3 Keimblätter können bei Wirbeltieren Epithelgewebe bilden ektodermales Epithel: Epidermis der Körperoberfläche mesodermales Epithel: Coelothel, kleidet die sekundäre Leibeshöhle aus oder Endothel im inneren der Blutgefäße entodermales Epithel: resorbierendes Darmepithel Klassifizierung der Epithelien nach Form der Zellen, Schichtung (mehrschichtig bei Wirbeltieren) und Bewimperung („Wimpernepithel“) Drüsengewebe oft von Epithelgewebe mit Drüsenzellen ableitbar, Drüsen dienen der Bildung und Abgabe von Substanzen. 

Binde- und Stützgewebe Bindegewebezellen entstehen aus Mesodermzellen. Spezialisierte Bindegewebetypen bei Wirbeltieren: Blut (= flüssiges Gewebe ohne Fasern) Knorpel (= halbfestes Bindegewebe mit dicht gepackten Fasern in gelartiger Grundsubstanz), Knochen (= verkalktes Bindegewebe bei Wirbeltieren; Skelett) Sehnen (= straffes Bindegewebe) Fettgewebe (= Speichergewebe und Druckpolster) Matrix aus Faserproteinen: Kollagen (= fibrilläres Makromolekül in verschiedenen Typen, formbestimmend, zugfest, gebildet von Fibrocyten, Chondrocyten, usw.) und Elastin (elastische Fasern, aus dehnbaren Molekülen) sowie Polysaccharidgel (für Stoffaustausch und Druckfestigkeit) Beispiel für Stützgewebe: Knochen aus Osteocyten, die festen mineralischen Bestandteile bilden Mineralische Bestandteile (65%) (v.a. Calcium, Phosphat) und etwa 35% organisches Material v. a. Kollagen

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Stützgewebe bei Wirbeltiere Vertebrata: mesodermales Endoskelett (= Innenskelett) Knochen mit Einlagerungen von Calcium- und Phosphatverbindungen plus Protein Fisch-Skelett besteht aus Schädel, Kiefer, Achsenskelett, Extremitäten und Flossenstrahlen

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Beispiele für Stützsysteme im Tierreich Exo- (Außen-) und Endoskelette (Innenskelett) -Porifera: einzelne Skelettelemente (Spiculae) von Zellen gebildet und abgelagert, aus Hornsubstanz, Silicium oder Kalk -Cnidaria: Mesogloea, zellfreie kollagenhaltige Stützschichte zwischen Ekto- und Entoderm; als Verstärkung: Calciumcarbonatskelett bei Korallen -Echinodermata und Vertebrata: Endoskelett aus Kalkverbindungen (aus Mesoderm) -Arthropoda: Exoskelett (aus Ektoderm) aus mehreren Schichten von Chitin plus Proteineinlagerungen und Kalkeinlagerung bei Krebsen -Mollusca: ektodermale Schale aus mehreren Schichten von Calciumcarbonat mit proteinhältiger Innen- und Außenschicht Hydroskelett (z. B. Regenwurm): Flüssigkeitsgefüllte Körperhohlräume (Coelom) stützen den Körper und bilden Widerlager zur Muskulatur, erzeugen notwendige Festigkeit, um Körperform aufrechtzuhalten....