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Die Gepanzerten Nebengelenktiere Cingulata bilden eine Ordnung der Nebengelenktiere Xenarthra Die einzigen heute lebenden Vertreter sind die Gurteltiere Dasypoda mit den beiden Familien der Dasypodidae und der Chlamyphoridae Neben den Gurteltieren werden noch eine Reihe weiterer Gruppen zu den Gepanzerten Nebengelenktieren gezahlt Das Verbreitungsgebiet umfasst nahezu das gesamte Sudamerika und die sudlichen Teile Nordamerikas Als Besonderheit der Gruppe hat sich ein ausserer knocherner Panzer herausgebildet der aus einzelnen Knochenplattchen besteht Osteoderme und sowohl den Kopf den Rucken sowie bei den meisten Arten auch den Schwanz bedeckt Die heute allgemein anerkannte wissenschaftliche Bezeichnung Cingulata wurde im Jahr 1811 gepragt Gepanzerte NebengelenktiereGlyptodon und Neunbinden GurteltierZeitliches AuftretenPalaozan bis heute55 bis 0 Mio JahreFundorteAmerikaSystematikAmnioten Amniota Synapsiden Synapsida Saugetiere Mammalia Hohere Saugetiere Eutheria Nebengelenktiere Xenarthra Gepanzerte NebengelenktiereWissenschaftlicher NameCingulataIlliger 1811 Inhaltsverzeichnis 1 Merkmale 2 Systematik 3 Forschungsgeschichte 3 1 Namensgebung 3 2 Systematikgeschichte 4 Literatur 5 Einzelnachweise 6 WeblinksMerkmale BearbeitenWie der Name schon andeutet besitzen die Gepanzerten Nebengelenktiere als einzige bekannten Vertreter der Saugetiere einen knochernen Hautpanzer Im Gegensatz zu dem Schuppenkleid der Schuppentiere besteht der Knochenpanzer bei den Gepanzerten Nebengelenktieren aus einzelnen Osteodermen kleinen knochernen Plattchen die in Reihen angeordnet sind In der Regel lassen sich ein Kopfschild ein Ruckenpanzer und mit einzelnen Ausnahmen auch ein Schwanzpanzer unterscheiden Der Bauch und die Beine sind nur sparlich mit Knochenplattchen bedeckt Der Ruckenpanzer besteht zumeist aus einem Schulter und einem Beckenschild Die Panzerung erscheint bei den Gepanzerten Nebengelenktieren relativ vielfaltig es konnen mehrere Grundprinzipien unterschieden werden 1 ein starrer Ruckenpanzer bei denen der Schulter und Beckenschild nicht beweglich zueinander angeordnet sind etwa bei den Glyptodontidae der Schulter und der Beckenschild sind in der Korpermitte etwas ubereinandergeschoben so dass der gesamte Ruckenpanzer nur eingeschrankt beweglich ist so bei den Pachyarmatheriidae ein beweglicher Ruckenpanzer bei dem zwischen dem Schulter und Beckenschild eine unterschiedliche Anzahl an quer verlaufenden beweglichen Bandern ausgebildet ist der Typ kommt bei den Gurteltieren den Peltephilidae und den Pampatheriidae vor hier lassen sich wiederum folgende Typen unterscheiden der Ruckenpanzer besteht nur aus beweglichen Bandern Peltephilidae und einige fruhe Gurteltiere der Ruckenpanzer besteht in seinem gesamten vorderen Teil Schulterschild aus beweglichen Bandern einige fruhe Gurteltiere der Ruckenpanzer besteht aus je einem starren Schulter und Beckenschild mit beweglichen Bandern dazwischen Gurteltiere und Pampatherien Die einzelnen Knochenplattchen haben je nach Art eine unterschiedlich gestaltete Form und sind auf ihrer Oberflache jeweils charakteristisch ornamentiert Im Querschnitt bestehen die Osteoderme aus einer oberen und einer unteren Knochenschicht zwischen denen sich eine mit Hohlraumen versehene weichere Schicht befindet In diese sind verschiedene Drusen und Haarfollikel eingelagert Sowohl in ihrem ausseren als auch inneren Aufbau sind die Knochenplattchen bedeutsam bei der Bestimmung fossiler und rezenter Formen und besitzen somit einen taxonomischen Wert 2 3 4 Der Knochenpanzer wird bereits im Embryonalstadium angelegt die Osteoderme sind aber noch nicht miteinander verwachsen sondern durch Weichteilgewebe verbunden Erst nach der Geburt hartet der Panzer aus was sich unter anderem aus der Enge des Geburtskanals begrundet Die Ausbildung des Panzers fuhrt zu einigen anatomischen Besonderheiten So weisen die Gurteltiere unter anderem einen im Verhaltnis zur Korpergrosse ausserordentlich langen Penis auf Dieser ist zur Uberbruckung des grossen Abstandes zum weiblichen Geschlechtsorgan notwendig der durch den starren Ruckenpanzer beim Geschlechtsakt entsteht Ausserdem ist sein Schwellkorper in Folge langs und quer verlaufender Kollagenfasern ausserst stabil und widersteht so im erigierten Zustand seitlichen Scherkraften 5 Eine weitere Konsequenz ergibt sich aus der weitgehend fehlenden Fellbedeckung weshalb der Panzer uber eine hohe Temperaturleitfahigkeit verfugt 6 In Verbindung mit einer kaum ausgebildeten isolierenden Fettschicht und einem niedrigen Metabolismus fuhrt dies zu einem starken Hitzeverlust die Gurteltiere sind daher befahigt in extrem trocken heissen Gebieten zu uberleben Gleichzeitig schrankt dies aber auch ihre Ausbreitung in kuhlere Klimate ein 7 Zu den weiteren Merkmalen gehoren die Ausbildung von xenarthrischen Gelenken an den hinteren Brust und an den Lendenwirbeln was ein generelles Merkmal der Nebengelenktiere darstellt Bei einigen Linien wie den Glyptodontidae ist das Kennzeichen aber durch die hohe Verwachsung der Wirbelsaule wieder verloren gegangen 8 Das Gebiss zeichnet sich durch einen homodonten Aufbau aus Die einzelnen Zahne sind zumeist stiftartig schmal oder lappenartig aufgeweitet Die Anzahl der Zahne ist stark variabel unter anderem besitzt das rezente Riesengurteltier Priodontes mit bis zu 100 Zahnen die hochste Anzahl unter den terrestrischen Saugetieren 9 Systematik BearbeitenInnere Systematik der Nebengelenktiere nach Gibb et al 2015 10 Xenarthra Pilosa Folivora Bradypodidae Choloepodidae Vermilingua Cyclopedidae Myrmecophagidae Cingulata Dasypodidae ChlamyphoridaeVorlage Klade Wartung StyleDie Gepanzerten Nebengelenktiere sind eine Ordnung innerhalb der Uberordnung der Nebengelenktiere Xenarthra eine der vier Hauptlinien der Hoheren Saugetiere Eutheria Die nachsten Verwandten der Gepanzerten Nebengelenktiere bilden die Zahnarmen Pilosa welche die Faultiere Folivora und Ameisenbaren Vermilingua einschliessen Gemeinsames Merkmal der Nebengelenktiere stellen die namengebenden xenarthrischen Gelenke an den seitlichen Fortsatzen der hinteren Brust und der Lendenwirbel dar Daruber hinaus weichen die Nebengelenktiere von anderen Hoheren Saugetieren durch Eigentumlichkeiten im Gebiss auf Generell fehlen die vorderen Zahne ausserdem ist bei den meisten Formen kein Zahnschmelz ausgepragt Nach molekulargenetischen Untersuchungen trennten sich die Nebengelenktiere bereits in der ausgehenden Unterkreide vor etwa 103 Millionen Jahren von den anderen Hoheren Saugetieren ab Die Gepanzerten Nebengelenktiere und die Zahnarmen differenzierten sich zu Beginn des Palaozans vor etwa 65 Millionen Jahren heraus 10 Fossil nachweisbar sind die Gepanzerten Nebengelenktiere erstmals im Oberen Palaozan vor etwa 58 Millionen Jahren 11 Die beiden einzigen heute noch lebenden Familien dieser Ordnung sind die Dasypodidae und die Chlamyphoridae aus der Gruppe der Gurteltiere Dasypoda Des Weiteren werden noch eine Reihe ausgestorbener Linien dazu gezahlt Von Bedeutung sind die Glyptodontidae die vom Eozan bis zum Pleistozan auftraten und vor allem in ihrer spaten Entwicklungsphase teils riesige Formen mit bis zu 2 t Korpergewicht hervorbrachten Ihr Hauptmerkmal findet sich in dem starren Ruckenpanzer Als mit den Glyptodonten eng verwandt werden die Pampatheriidae eingestuft deren zeitliche Verbreitung vom Miozan bis zum Pleistozan reicht Diese waren mit einem maximalen Korpergewicht von rund 200 kg deutlich kleiner aber grosser als die Gurteltiere Im Gebissaufbau wiesen sie Ahnlichkeiten zu den Glyptodonten auf Der Panzer wiederum war vergleichbar zu dem der Gurteltiere da zwischen einem starren Schulter und Beckenschild bewegliche Bander bestanden deren Anzahl abweichend von der grossen Variation bei den Gurteltieren stets drei betrug Die Nahverwandtschaft der Glyptodonten und der Pampatherien wird durch das ubergeordnete Taxon der Glyptodonta ausgedruckt 12 In einer systematischen Nahe stehen auch die Palaeopeltidae deren Ruckenpanzer an die Gurteltiere erinnert der Schadel aber an die Glyptodonten Uber diese Gruppe die weitgehend nur im Eozan und im Oligozan mit der Gattung Palaeopeltis auftritt ist jedoch zu wenig bekannt 13 14 Eine weitere Entwicklungslinie bilden die Pachyarmatheriidae die vom Oberen Miozan bis zum beginnenden Holozan sowohl in Nord als auch in Sudamerika vorkamen Kennzeichnend fur ihre Angehorigen ist ein Ruckenpanzer dessen Schulter und Beckenteil sich uberlappen ohne dass dazwischen bewegliche Bander ausgebildet sind Die Pachyarmatheriidae werden als Schwestergruppe zu den Glyptodonta aufgefasst 1 Die Peltephilidae wiederum charakterisieren sich durch zwei steil aufgestellte Schuppenhorner auf der Schnauze und einen Ruckenpanzer der moglicherweise nur aus beweglichen Bandern bestand Sie bewohnten die Waldlandschaften Sudamerikas vom Eozan bis zum ausgehenden Miozan 15 16 17 Problematisch sind die Protobradidae denen mit Protobradys lediglich eine Gattung aus dem Palaogen von Patagonien angehort Beschrieben anhand eines einzelnen Kieferfragments zu Beginn des 20 Jahrhunderts ist der Holotyp der Form mittlerweile verloren so dass keine genaueren Aussagen getroffen werden konnen 18 Insgesamt setzt sich die Ordnung folgendermassen zusammen 19 20 1 Ordnung Cingulata Illiger 1811Chlamyphoridae Bonaparte 1850 Dasypodidae Gray 1821 Glyptodontidae Gray 1879 Pachyarmatheriidae Fernicola Rindenknecht Jones Vizcaino amp Porpino 2018 Palaeopeltidae Ameghino 1895 Pampatheriidae Paula Couto 1954 Peltephilidae Ameghino 1894 Protobradidae Ameghino 1902Forschungsgeschichte BearbeitenNamensgebung Bearbeiten Die wissenschaftliche Bezeichnung Cingulata stammt von Johann Karl Wilhelm Illiger aus dem Jahr 1811 Illiger schloss ursprunglich darin nur die Gurteltiere ein andere Vertreter der Gepanzerten Nebengelenktiere waren zu dem Zeitpunkt kaum bekannt 21 Der Name bezieht sich auf die Panzerung der Tiere Er ist lateinischen Ursprungs und leitet sich von cingulum Gurtel ab bedeutet also so viel wie Gegurtelte Die Faultiere und Ameisenbaren werden wiederum in den Pilosa zusammengefasst was vom lateinischen Wort pilus fur Haar abstammt und als Behaarte ubersetzt werden kann Demnach wurden die Hauptgruppen der Nebengelenktiere von den fruheren Forschern nach ihrer charakteristischen Korperbedeckung unterschieden Die Bezeichnung Pilosa etablierte William Henry Flower im Jahr 1883 22 Ein vor allem im 19 und Anfang des 20 Jahrhunderts haufig gebrauchtes Synonym ist Loricata das 1792 von Felix Vicq d Azyr eingefuhrt worden war als Loricati um die Gurteltiere zu vereinen 23 Spater 1842 nutzte Richard Owen die Bezeichnung erstmals in grammatikalisch richtiger Form 24 Erst im Jahr 1910 wies Theodore Gill darauf hin dass Loricata praokkupiert ist da Blasius Merrem den Begriff 1820 fur die Krokodile verwendet hatte 25 Er schlug daher als Alternative Illigers Cingulata vor 26 Dies setzte sich aber erst mit George Gaylord Simpsons Werk zur generellen Taxonomie der Saugetiere 1945 durch 27 Systematikgeschichte Bearbeiten Verwandtschaftsverhaltnis der Gepanzerten Nebengelenktiere laut morphologischen Daten nach Billet et al 2011 28 Cingulata Peltephilidae Dasypoda Dasypodidae Chlamyphoridae Tolypeutinae Chlamyphorinae Euphractinae Eutatini Glyptodonta Pampatheriidae Glyptodontidae EuphractiniVorlage Klade Wartung StyleEs gab verschiedenste Versuche die Gepanzerten Nebengelenktiere systematisch zu gliedern Zahlreiche Wissenschaftler bevorzugten eine Zweiteilung der Gruppe So auch Simpson 1945 der die Gruppe in die beiden Uberfamilien der Dasypoidea fur die Gurteltiere und die Glyptodontoidea fur die Glyptodonten differenzierte Den Dasypoidea fugte er ausserdem noch die Pampatherien als Unterfamilie als Chlamytheriinae bezeichnet und die Peltephilidae als eigene Familie hinzu wahrend er Palaeopeltis mit unsicherer Stellung den Glyptodontoidea zuschlug 27 Ein ahnliches System wurde auch im weiteren Verlauf des 20 Jahrhunderts immer wieder favorisiert teils aber mit variierender Zusammensetzung Eine Ausnahme bildeten hier Bryan Patterson und Rosendo Pascual die Ende der 1960er Anfang der 1970er Jahre neben diesen beiden Grossgruppen noch die Palaeopeltidae als eigene Linie aushielten 29 George F Engelmann fuhrte dann Ende der 1970er Jahre erstmals kladistische Methoden zur Gliederung der Gepanzerten Nebengelenktiere ein In seinem Schema blieb die Zweiteilung der Gruppe erhalten Er unterschied diese jedoch mit den Dasypoda und den Glyptodonta auf hoherer taxonomischer Ebene wobei die Glyptodonta neben den eigentlichen Glyptodonten auch die Pampatherien und die Eutatini enthielten letztere stellen ausgestorbene Gurteltiere aus der weiteren Verwandtschaft des Sechsbinden Gurteltiers der Borstengurteltiere und des Zwerggurteltiers dar Die Nahverwandtschaft der drei Gruppen sah Engelmann durch die Ausbildung eines festen Kerns aus Osteodentin in den hinteren Zahnen bestatigt Engelmanns Gliederung blieb in der Folgezeit weitgehend unbeachtet stattdessen kehrte Patterson im Jahr 1988 gemeinsam mit William D Turnbull und Walter Segall zur alten Gliederung zuruck und verwies die Peltephilidae und die Pampatheriidae wieder zur Gurteltierverwandtschaft 29 Malcolm C McKenna und Susan K Bell trugen diese Gliederung in ihrer 1997 erschienenen Classification of mammals above the species level nur teilweise mit da sie die Pampatherien wieder naher an die Glyptodonten heranruckten 19 In einer der bis dahin umfangreichsten phylogenetischen Studien zu den Gepanzerten Nebengelenktieren berucksichtigten Timothy J Gaudin und John R Wible die rezenten und zahlreiche fossile Gurteltiere zuzuglich einiger Vertreter der Glyptodontidae Pampatheriidae und Peltephilidae In dieser weitgehend auf Schadelmerkmalen beruhenden Untersuchung bestatigten die beiden Autoren einerseits die enge Beziehung der Glyptodonten und Pampatherien gleichzeitig sahen sie beide Gruppen in einer Entwicklungslinie der Gurteltiere Als nachste Verwandtschaft arbeiteten sie dabei die euphractinen Gurteltiere heraus Als Resultat ihrer Arbeit hoben Gaudin und Wible praktisch die seit Anfang bestehende Ansicht einer Dichotomie der Gepanzerten Nebengelenktiere auf 12 Verfeinerte Untersuchungen und zusatzliches Fossilmaterial fuhrten dann 2011 dazu dass eine Forschungsgruppe um Guillaume Billet sowohl die Pampatherien als auch die Glyptodonten tiefer in die Gurteltiere hineinruckten da ihre Studien eine engere Beziehung zu den Eutatini annehmen liessen Dadurch wurden die Gurteltiere als Gruppe paraphyletisch 28 Verwandtschaftsverhaltnis der Gepanzerten Nebengelenktiere laut molekulargenetischen Daten nach Delsuc et al 2016 20 Cingulata Dasypodidae Chlamyphoridae Euphractinae Glyptodontidae Glyptodontinae Chlamyphorinae TolypeutinaeVorlage Klade Wartung StyleMit dem Ubergang vom 20 zum 21 Jahrhundert gewannen zunehmend molekulargenetische und biochemische Untersuchungsmethoden Einfluss auf die Systematik so auch bei den Gepanzerten Nebengelenktieren Anfangs auf die gegenwartigen Formen der Gurteltiere beschrankt 30 31 32 33 34 konnten im Jahr 2016 erstmals genetische Daten von Doedicurus als einen pleistozanen Angehorigen der Glyptodontidae gewonnen werden Nach diesen bestatigte sich das Bild einer tiefen Einbettung der Glyptodonten in die Gurteltiere Anders als es die skelettanatomischen Ergebnisse anzeigten bestanden hier aber engere Bindungen zu den tolypeutinen Kugelgurteltiere Riesengurteltier und Nacktschwanzgurteltiere sowie zu den chlamyphorinen Gurtelmulle Gurteltieren als deren Schwestergruppe sich die Glyptodonten herausstellten wahrend die euphractinen Arten weiter aussen standen Dadurch liess sich die angenommene grundlegende Zweigliederung der Gepanzerten Gurteltiere schlussendlich nicht mehr aufrechterhalten Vielmehr wurden die Gurteltiere darauf folgend in zwei Familien die Dasypodidae mit den Langnasengurteltieren und die Chlamyphoridae mit allen anderen Arten aufgeteilt Die Glyptodonten bilden einen Teil der Chlamyphoridae es ist momentan jedoch unklar ob sie auf dem Status der Familie oder Unterfamilie stehen Bei ersterem Fall wurden die Chlamyphoridae eine paraphyletische Gruppe bilden Aus dem Ergebnis heraus sind die Glyptodonten ein Seitenzweig der Gurteltiere und keine parallele Entwicklung wie anfanglich angedacht 20 35 Aus genetischer Sicht ist der Status der ebenfalls noch im Oberpleistozan auftretenden Pampatherien unklar da von diesen noch kein Erbgut extrahiert wurde Gleiches gilt fur die Pachyarmatheriidae die bis ins fruhe Holozan nachgewiesen sind Deren Charakterform Pachyarmatherium wurde erst 1995 anhand einzelner Knochenplattchen definiert 36 galt aber zumeist als naher zu den Gurteltieren stehend Funde vollstandiger Ruckenpanzer ergaben 2018 eine deutlich von anderen Gepanzerten Nebengelenktieren abweichende Struktur so dass Juan C Fernicola und Kollegen die Pachyarmatheriidae als eigenstandige Familie einfuhrten die eine Schwestergruppenposition zu den Glyptodonten und Pampatherien innehat 1 Die Palaeopeltidae Peltephilidae und Protobradidae verschwanden weitgehend schon wesentlich fruher zumindest fur die Peltephilidae wird aufgrund anatomischer Merkmale zumeist eine sehr basale Stellung innerhalb der Gepanzerten Nebengelenktiere angenommen 12 28 Literatur BearbeitenT S Kemp The Origin amp Evolution of Mammals Oxford University Press Oxford 2005 ISBN 0 198 50761 5Einzelnachweise Bearbeiten a b c d Juan C Fernicola Andres Rinderknecht Washington Jones Sergio F Vizcaino und Kleberson Porpino A new species of Neoglyptatelus Mammalia Xenarthra Cingulata from the late Miocene of Uruguay provides new insights on the evolution of the dorsal armor in cingulates Ameghiniana 55 2018 S 233 252 Robert V Hill Comparative Anatomy and Histology of Xenarthran Osteoderms Journal of Morphology 267 2006 S 1441 1460 C M Krmpotic M R Ciancio C Barbeito R C Mario und A A Carlini Osteoderm morphology in recent and fossil euphractine xenarthrans Acta 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