Gliedmaße

Grundbegriff

Eine Gliedmaße, auch Extremität oder kurz Glied genannt, ist bei Menschen und Tieren ein paariger Körperanhang, der durch Muskeln bewegt wird und aus mehreren Abschnitten, den Gliedern, besteht. Beim Menschen gehören zu den Gliedmaßen die Arme zusammen mit dem Schultergürtel und die Beine zusammen mit dem Becken beziehungsweise Beckengürtel.

Die frei beweglichen distalen Bereiche der Arme und Beine werden in der Fachsprache freie Extremitäten genannt: freie obere Extremität für den Armbereich und freie untere Extremität für den Beinbereich.

Landwirbeltiere

Bei Landwirbeltieren, auch Tetrapoda oder Vierfüßer genannt, entstanden die Gliedmaßen aus den paarigen Brust- und Bauchflossen bestimmter Fleischflosser. Die ausgestorbene Gattung Tiktaalik zeigt an ihren Flossen bereits wichtige Merkmale von Wirbeltierextremitäten.

Nach der Lage am Rumpf unterscheidet man Vorder- oder Schultergliedmaßen und Hinter- oder Beckengliedmaßen. Die Hintergliedmaßen sind über den Beckengürtel direkt mit der Wirbelsäule verbunden. Die Vordergliedmaßen sitzen am Schultergürtel; dieser hat nur bei einigen „höheren“ Landwirbeltieren über Schlüsselbein, Brustbein und Rippen Kontakt zur Wirbelsäule. Gliedmaßen dienen der Fortbewegung oder als Greifwerkzeug, zum Beispiel als Arme.

Vordergliedmaßen können sehr unterschiedliche Formen haben: Beine, Arme mit Greifhänden, Vogelflügel, Fledermausflügel mit Flughäuten oder Flipper als Vorderflossen der Waltiere. Bei Schlangen und Blindschleichen sind sie völlig zurückgebildet. Hintergliedmaßen können ebenfalls verschieden angepasst sein: als Beine, als Füße von Sohlengängern wie beim Menschen, als Sprungbeine wie bei Kängurus, als Zehengänger-Beine häufig mit Krallen, als Spitzengänger-Beine oft mit Hufen wie bei Einhufern oder mit Klauen der Paarhufer, oder als Vogelbeine mit Vogelfuß.

Aufbau der Wirbeltiergliedmaße

Vergleichend-anatomisch, also beim Vergleich des Körperbaus verschiedener Tiergruppen, wird eine Gliedmaße in mehrere Abschnitte gegliedert. Zum Gliedmaßengürtel, lateinisch Cingulum membrorum und auch Zonoskelett genannt, gehören Schultergürtel (Cingulum membri thoracici) oder Beckengürtel (Cingulum membri pelvini).

Daran schließt sich die Gliedmaßensäule an. Ihr körpernaher Abschnitt heißt Gliedmaßenstiel oder Stylopodium; beim Menschen entspricht das Oberarm beziehungsweise Oberschenkel. Der nächste Abschnitt heißt Zeugopodium oder Zygopodium; er entspricht Unterarm beziehungsweise Unterschenkel. Die Gliedmaßenspitze heißt Autopodium. Sie umfasst Basipodium (Handwurzel beziehungsweise Fußwurzel), Metapodium (Mittelhand beziehungsweise Mittelfuß) und Akropodium (Finger beziehungsweise Zehen).

Gliederfüßer

Bei den Gliederfüßern, wissenschaftlich Arthropoda, ist die Gliederung der „Füße“ namensgebend. Der ursprüngliche Körperbau ähnelte dem von Hundertfüßern: viele aufeinanderfolgende, weitgehend gleichartige Segmente, jeweils mit einem Paar Gliedmaßen. Im Verlauf der Stammesentwicklung wurden Segmente und ihre Gliedmaßen je nach Lage unterschiedlich spezialisiert.

Bei modernen Gliederfüßern sind in der Kopfregion mehrere benachbarte Segmente miteinander verschmolzen. Die zugehörigen Gliedmaßenpaare wurden zu Sinnesorganen, etwa Antennen, oder zu Mundwerkzeugen umgebildet. Damit zählen bei Arthropoden nicht nur Laufbeine, sondern auch Antennen, Mundwerkzeuge und weitere Anhänge zu den Gliedmaßen oder zu aus Gliedmaßen hervorgegangenen Strukturen.

Beine, Antennen und Mundwerkzeuge

Bei Insekten trägt der Thorax gewöhnlich drei Beinpaare, je eines an jedem der drei Thoraxsegmente. Ein Fangbein ist ein zum Beutefang umgebildetes Bein vieler räuberischer Insekten, meist am Prothorax, dem 1. Thoraxsegment. Bei Krebstieren gibt es das Spaltbein als spezielle Gliedmaße. Als Nachschieber bezeichnet man das Beinpaar am letzten Hinterleibssegment von Schmetterlingsraupen und einigen anderen Insektenlarven.

Das Bein der Gliederfüßer besteht aus mehreren Abschnitten. Die Coxa ist der oberste Teil und entspricht der Hüfte. Danach folgt der Trochanter oder Schenkelring. Das Femur ist der zweitoberste Abschnitt und über den Trochanter mit der Coxa verbunden. Der Tarsus ist ein weiterer Beinabschnitt und besteht oft aus mehreren Gliedern, den Tarsen oder Tarsi. Insektenflügel sind im Unterschied zu den Flügeln der Landwirbeltiere keine umgewandelten Beine.

Antennen sind häufig aus Gliedmaßen des ersten und zweiten Kopfsegments entstanden. Kieferklauenträger (Chelicerata) besitzen am 1. Kopfsegment keine Extremitäten. Geißelantennen kommen bei allen ectognathen Insekten vor und bestehen aus Scapus, Pedicellus und einer wechselnden Zahl von Antennengliedern, den Flagellomeren. Gliederantennen kommen bei Springschwänzen und Doppelschwänzen vor; mit Ausnahme des Endgliedes enthalten alle Glieder Muskeln, sodass jedes Glied einzeln bewegt werden kann.

Die Mundwerkzeuge der Arthropoda gelten ebenfalls als Gliedmaßen, weil sie von den vordersten Beinpaaren eines hypothetischen Urarthropoden abgeleitet sind. Die Chelicere oder Kieferklaue ist die zu einem Mundwerkzeug umgewandelte Extremität des 1. Kopfsegments der Chelicerata. Bei Insekten gehören Mandibeln, die dem Oberkiefer entsprechen, die 1. Maxille oder der Unterkiefer mit Unterkiefertastern und die 2. Maxille oder das Labium, also die Unterlippe mit Unterlippentastern, zu den Mundwerkzeugen. Der Saugrüssel vieler Insekten besteht aus dem mit dem Labium verwachsenen und veränderten Unterkiefer, der Maxille. Bei einigen Milben werden Pedipalpen, also Extremitäten des 3. Kopfsegments, als Mundwerkzeug genutzt; bei Asseln sind Gliedmaßen des 1. Thoraxsegmentes zu Maxillipeden umgestaltet.

Weitere tierische Strukturen

Neben den typischen Gliedmaßen der Wirbeltiere und Arthropoden nennt der Artikel weitere gliedmaßenähnliche Strukturen anderer Tiergruppen. Dazu gehören Parapodien der Ringelwürmer (Annelida) und Polychaeten sowie die Flossen der Fische.

Ein Andropodium ist eine zum Begattungsorgan umgebildete Afterflosse der Hochlandkärpflinge (Goodeidae) und der Halbschnabelhechte aus der Familie Hemiramphidae. Als Tentakel bezeichnet man längliche Strukturen bei verschiedenen Tieren; sie werden auch Fangarme genannt.