Was wird allgemein unter dem Begriff “Pilze” als Formengruppe zusammengefasst - handelt es sich um eine monophyletische Gruppe, erläutern sie kurz?
Pilze sind heterotrophe Organismen, die saprotroph, parasitisch oder symbiotisch Leben und als Verbreitungseinehiten haploide Sporen besitzen
Pilze sind keine monophyletische Gruppe, sie sind Teil der Opisthokonta zu denen auch Tiere und Choanoflagellaten gehören
Sind Bakterien oder Archaeen näher mit den Eukarya verwandt?
Archaeen
Was versteht man unter der Endosymbiontentheorie in Bezug auf die Evolution der Eukaryoten?
beschreibt die Bildung von Mitochondrien oder Plastiden bei eukaryntischen Zellen. Eine (prokaryontische) Zelle wurde in eine Zelle mit Zellkern aufgenommen (endocytose) und hat sich zum Organell entwickelt (irreversible symbiotische Beziehung)
Nennen sie drei Lifestyles (ernährungsformen), die bei Pilzen vorkommen
parasitisch (Pflanzen oder Pilzparasiten)
symbiotisch (in Myhorrhiza)
saprotroph (als Zersetzter von organischem Material)
Nennen sie drei Merkmale, die charakteristisch sind für die Gruppe der Amöben
Pseudopoden (Scheinfüßchen)
verzweigte Mikrotubuli (in den Mitochondrien)
Nahrungsaufnahme durch Phago- und Pinocytose
Nennen sie den Unterschied zwischen Sorokarp und Sporokarp bei den Mycomycota?
Sorocarp: Sporenmasse an einem Stiel, viele Sporen um einem Sporen cluster
Sporocarp: eine (oder wenige) Sporen an einem Stielchen
Nennen sie eine Infektionserkrankung des Menschen, die durchAmöben verursacht ist.
Amöbiasis (Amobenruhr) ausgelöst durch Entamoeba histolytica
Wieviele Arten an Myxomyceten sind in Deutschland ungefähr bekannt?
viele ca. 800 Arten
Beschreiben sie kurz den Lebenszyklus eines Myxomyceten
1) Sporangium setzt Sporangiosporen frei
2) zwei Sporen (Gameten) verschmelzen zu einer Zygote
3) aus der Zygote werden durch Meiose wieder Sporen
Sie sehen hier eine Ordination (NMDS) von Schleimpilzartengemeinschaften. Rote Punkte sind Artengemeinschaften, gesammelt in China und lila Punkte Artengemeinschaften gesammelt in Deutschland. Interpretieren Sie die die Graphik.
grundsätzlich unterschiedliche Zusammensetzung der Artengemeinschaften kann evtl. auf andere Umweltbedingungen zurückgeführt werden
in Deutschland höhere Diversität der Artengemeinschaften
insgesamt sehr vielfältige, unterschiedliche Artengemeinschaften
Nennen sie das Taxon (Großgruppen) innerhalb der Basidiomyceten welches die komplexesten Lebenszyklus im Reich der Pilze aufweißen kann. Welche beiden Mechanismen können zur Erklärung der hohen Diversität und Hostspezifität angeführt werden?
Pucciniomycotina
Mechansmen:
Wirtswechsel
Ko-Evolution
Was ist das gemeinsame reproduktive Merkmal der Basidiomycota? Unterscheiden sie morphologische Formen und eine Beispieltaxon.
Basiie: Strukturen, die die Sporen (Basidiosporen = Meiosporen)
trägt
Nennen Sie eine Art der Pucciniomycota welche große wirtschaftliche Schäden an Weizen verursachen kann (deutscher und wissenschaftlicher Name) und eine kürzlich entdeckte Variante die sehr virulent ist.
Getreiderost- Puccinia graminis
Utgg gg -> parasitiert 90 % des weltweiten Weizens
Um welche Sporenlager und Sporen handelt es sich auf dem im folgenden abgebildeten Pucciniomycet?
Aecegonium
Definieren sie “disease escape” und Erklären sie die Bedeutung im Zusammenhang mit dem Klimawandel
Nennen sie die Modelart der Ustilaginomycotia und welche beiden “lifestyles” im Lebenszyklus vorkommen und we diese charakterisiert sind.
Ustilago maydes
phytoparasitisch (befällt Maispflanzen)
saprotroph (Hefe-Stadium)
Bitte beschriften sie die mikromorphologische Strukturen in der Zeichnung.
von oben nach unten
bullerscher Tropfen
Basidiospore
Sterigma
Basidie
Definieren sie mit eigenen Worten “Zystide”. Wo kommen diese vor? Nennen sie einen Zystidentyp den Sie im Praktikum kennen gelernt haben und die wo dieser konkret zu finden ist.
sterile Zellen zwischen Basidien in der Fruchtschicht (Hymenium)
Pleurocystida
Welche Pilzart ist hier abgebildet und beschreiben Sie knapp die Verbreitungsstrategie
Cyathus striatus (Teuerling)
durch Wassertropfen „Spritzbecher-These“. Sie besagt, dass die Peridiolen durch Regentropfen aus dem Fruchtkörper geschleudert werden. Die klebrigen Funiculi wickeln sich zum Beispiel um Grashalme und Ästchen in der Umgebung.
Beschriften Sie die Fruchtkörpertypen der Ascomycota. (Die Strukturen, welche die Striche anzeigen und die Bezeichnung des generellen Typus unterhalb der Klammer)
Beschreiben Sie kurz einen typischen Lebenszyklus eines Ascomyceten
1) Ascosporen keimen zu einer monokaryotischen Hyphe
2) aus zwei monokaryotischen Hyphen werden Antheridium und Ascogonium
3) diese beiden machen Plasmogamie (unter Ausbildung einer Trichogyne) (-> Kerne wandern uns Antheridium)
4) es bildet sich eine ascogene Hyphe aus
5) Ascogene Hyphen krümmt sich nach vorne und schnürt zwei Kernae an der Spitze ab
6) diese Kerne verschmelzen (Karyogamie) und Teilen sich meiotisch =Ascus-Mutterzelle
7) diese Kerne teilen sich nochmal mitotisch (nun 8 Kerne) und bilden die Ascosporen (in Ascus)
1) prototunicat
2) operculat
3) inoperculat
4) bitunicat
Ascomyzeten sind häufig durch ein sexuelles und ein asexuelles Stadium geprägt. Handelt es sich bei dem Bild um die sexuelle oder asexuelle Form von Monilia sp. Begründen sie.
links: sexuelles Stadium -> Samen befallen im Frühjahr die Blüten und bilden im Sommer Fruchtkörper
rechts: asexuelles Stadium -> Conidophore bilden Conidien, die Pilze infizieren
Gibt es unter den Ascomyzeten auch Prädatoren? Erläutern Sie an einem Beispiel
Pilze die sich von Nematoden ernähren -> Nematodenfalle
Nennen sie einen Unterschied zwischen einem Perithecium und einem Pseudothecium
Pseudothecium ist eher eine Art Gewebe während Perithecien Asci enthalten, die durch Paraphysen getrennt sind
Viele Rußtaupilze (Capnodiales) leben auf lebendigen Blättern von Gefäßpflanzen. Wie ernähren sie sich?
Ernähren sich von den Ausscheidungen von Insekten, die Pflanzensaft saugen (z.B. Aphiden-> Honigtau)
In welcher Ascomycota Gruppe findet man derartige Sporen, wie werden sie bezeichnet?
inoperculate Asci
Pezizomycotina
Sind die Glomeromycota vor oder nach den Dikarya (Ascomycota, Brasidiomycota) evolviert, wie alt werden sie geschätzt?
nach den Dikarya evolviert
ca 3,6 Mrd Jahre
Skizzieren Sie eine Pflanzenwurzel mit Arbuskulärer Mykorrhiza
Welche zwei maßgeblichen Merkmale erkennen Sie auf dem mikroskopischen Bild der Art Glomus chimonobambusae?
Chlamydospore
siphonale Hyphe
Welche zwei Taxa der Chitinpilze bilden die größten Anteil Mykorrhizapilze und wie werden sie bezeichnet?
Glomeromycoten -> arbusculäre Mykorrhiza
Basidiomycota -> Ektomykorrhiza
Beschreiben sie kurz, wie die mutualistische Beziehung der Mykorrhiza mit ihrem Wirt funktioniert.
Mykorrhiza: Symbiose aus Pilz (hyphen) und Pflanzen (Wurzeln) -> bidirektionaler Stoffaustausch
Pilz bekommt die Photosyntheseprodukte = Zucker der Pflanzen
Pflanze bekommt die Mineralstoffe des Pilzes (N+P)
Bis zu wie viel Prozent kann der Beitrag an Nährstoffen (Stickstoff, Phosphat) liegen, welche Mykorrhizapilze dem Wirt liefern und wie hoch kann der Beitrag in Prozent zur Primärproduktion sein?
bis 80 %
Welchen Zusammenhang gibt es zwischen der Pflanzenbiomasse und der Anzahl an Mykorrhizapilzarten in einem Ökosystem? Erläutern sie kurz und benennen sie den ökologischen Mechanismus.
die Pflanzenbiomasse steigt mit der Anzahl an Mykorrhizapilzen
symbiotische Beziehung
durch unterschiedliche Arten von Mykorrhiza Nischenbildung
Erklären Sie bei Flechten Photobiont und Mykobiont und welche Gruppen/Taxa sind daran beteiligt und welchen Vorteil ziehen sie aus der Symbiose? Handelt es sich bei Flechten um eine systematische Gruppe?
Photobiont: Flechtenpartner, der Photosynthese betreibt, könnnen Grünalgen oder Cyanobakterien sein
Mykobiont: Pilzpartner, der die Nährstoffe liefert, sind meist Ascomycoten oder Basidiomycota
Flechten sind keine systematisch Gruppe
Erklären sie den Begriff “Mutualismus-Parasitismus-Kontinuum” und zwei Beispiele wovon dieses Kontinuum abhängen kann.
Mutualismus= beide (symbiose) Partner haben einen Vorteil
Parasitismus= ein Partner hat einen Vorteil, ein Partner hat einen Nachteil
Das Mutualismus Parasitismus Kontinuum beschreibt die Beziehung zweier Organismen die eigentlich mutualistsich ist (jeder hat Vorteile davon) allerding profitieren sie zu unterschiedlichen Anteilen davon, sodass ein Partner den anderen trotzdem ausnutzt (parasitiert)
Welchen Beitrag leisten biologische Krusten ungefähr global zur Nettoprimärproduktion?
Beitrag von 10% der Nettoprimärproduktion
Unterscheiden Sie 4 Wuchsuntergründe bei Flechten und was diese bedeuten.
saxicol: auf Stein
terricol: auf Erde
phytocol: auf Pflanzen
corticol: auf Rinde (Holz)
Während der Vorlesung wurden zu vielen Pilzgruppen der Einfluss des Klimawandels besprochen. Erklären sie für eine selbstgewählte Gruppe den Zusammenhang zwischen Temperatur und einer Biodiversitätsvariable (z.B. Artenzahl) und welche Erwartungen würden Sie darauf basierend für den Klimawandel abgeben?
phylogenetic clustering bei Ascomycoten
-> bei einer bestimmten Temperatur ist die Diversität am höchsten
wenn die Temperatur steigt wird sich die Diversität zu wärmeren Temperaturen hin verschieben
Arten die eher an kältere Temperaturen angepasst sind werden weniger
Definieren Sie “Anhydrobiosis” und erklären sie welchen Vorteil der Fotobiont bezüglich dieses Effekts durch die Flechtensymbiose erhält. Zu diesem Thema wurden Ergebnisse einer Studie besprochen. Welchen messbaren Effekt hatte die Flechtensymbiose gegenüber der Algen die ohne Pilzpartner wuchsen?
Anhydrobiosis: Fähigkeit von Flechten eine Zeit lang ohne Wasser auszukommen, Stadium während der Trockenheit, kann durch Rehydrierung wieder umgekehrt werden
der Vorteil für den Photobiont ist der Schutz vor Austrocknung
Studie zeigte, dass die Flechtensymbiose Trockenheit besser tolerieren kann
die “Alge” (der Photobiont) alleine würde schon nach kurzer Zeit sterben
Welches Merkmal ist bei Chytridiomycota noch vorhanden und bei später evolvierten Pilzgruppen verloren gegangen? Warum benötigen viele Gruppen der Pilze dieses Merkmal nicht?
Begeißelung (die Sporen waren begeißelt)
sind auf Wasser angewiesen (Flagellum zur Verbreitung)
die meisten Arten der Pilze werden durch Wind verbreitet und brauchen daher keine Begeißelung
Die meisten Arten der Chytridiomycota leben parasitisch. Nennen oder beschreiben Sie zwei Krankheiten die durch Chytridiomycota ausgelöst werden und den jeweiligen Erreger.
Kartoffelkrebs ausgelöst durch Synchytrium endobioticum
Salamanderpest ausgelöst durch Batrachochytrium salamandrivorans
Nennen Sie drei Merkmale, die charakteristisch für Amöben sind. Handelt es sich um eine monophyletische Gruppe?
Typisches Fortbewegung (Zellkriechen mit Pseudopodien), Mitochondrien mit verzweigten Tubuli, Einzellig (manchmal mehrkernig), nicht monophyletisch
Wie erfolgt die Nahrungsaufnahme? Welche Arten der Fortbewegung gibt es?
Heterotrophe Ernährung, Phagozytose (fest) oder Pinozytose (flüssig), bedeutende Pathogene Zellkriechen über Pseudopodien oder monopodium, schwimmen mit Flagellum
Nennen Sie das Taxon innerhalb der Basidiomyceten besitzt die komplexesten Lebenszyklen im Reich der Pilze. Erklären Sie eine Theorie, wie diese evolvieren konnten vor dem Hintergrund des Komplexitätsparadoxes?
Pucciniomycotina,
Komplexitätsparadox: Je komplexer ein Lebenszyklus, desto mehr Angriffspunkte gibt es, bei denen etwas schief laufen kann. Pucciniale mit mehr als 8000 Arten aber extrem erfolgreich. Wie kommt es dazu?
Theorie: Diversität kommt durch Wirtswechel zustande: Parasit benötigt zunächst geringere Wirtsspezifität (geringes Investment) um auf neuem Host zu etablieren. Dann wird Wirtsresistenz zunehmen und Parasit müsste investieren (co-evolution) oder wieder Wirt wechseln
Was ist der Vorteil der Melanisierung von Sporen? Welchen Nachteil bring es mit sich und wie kann dieser kompensiert werden?
Härtung der Spore und somit mechanischer Schutz und Schutz vor Austrocknung. Nachteil: Keimen wird erschwert, weil Hyphe die Sporenwand nicht so leicht durchdringen kann. Lösung: Keimpore (zum Beispiel bei Rostpilz)
Was wird allgemein mit dem Begriff „Pilze“ zusammengefasst? Nennen Sie vier Lifestyles, die bei Pilzen vorkommen. Nennen Sie zwei Großgruppen innerhalb der „Pilze“
Unter dem deutschen Begriff „Pilze“ werden heterotrophe und saprophytisch, parasitisch oder symbiotisch lebende Organismengruppen sehr unterschiedlicher Verwandtschaft zusammengefasst.
Dazu gehören: echte Pilze/Chitinpilze und Schleimpilze
Zeichnen und beschriften Sie die drei Fruchtkörpertypen der Ascomycota
Welche zwei Taxa der Chitinpilze bilden die größten Anteil Mykorrhizapilze? Um welche Mykorrhizatypen handelt es sich dabei jeweils und welche ist weiter verbreitet?
Glomeromycota und Basidiomycota
Glomeromycota: Arbusculäre Mykorrhiza (spezielle Form der Endomykorrhiza), am weitesten verbreitet
Basidiomycota: Ektomykorrhiza, aber auch Endomykorrhiza
Erläutern Sie die Bedeutung der Mykorrhiza für die Primärproduktion. Was wird zwischen den Symbiosepartnern ausgetauscht?
Pilz liefert Nährstoffe wie N und P (feineres Mycel ermöglicht bessere Ionenaufnahme), Pflanzen reduzierten Kohlenstoff (Phontosyntehse). Die allermeisten Pflanzen sind auf Mykorrhiza angewiesen, um vernünftig wachsen zu können. Ca. 80% des pflanzlichen N und Ps kommen aus Mykorrhiza, bis zu ca. 80% beträgt der geschätzte Beitrag der Mykorrhiza zur Pflanzenproduktivität → Flora und Fauna sähe ohne Mykorrhiza komplett anders aus
Was bezeichnet man bei Flechten als Photobiont, was als Mykobiont und welchen Gruppen/Taxa sind daran beteiligt und welchen Vorteil ziehen sie aus der Symbiose? Handelt es sich bei Flechten um eine systematische Gruppe?
Photobiont: Betreibt Photosynthese und liefert Photosyntheseprodukte wie Zucker → Grünalgen oder Cyanobakterien
Mykobiont: Bietet Lebensraum wie Schutz vor Austrocknung → Pilze wie Asco- oder Basidiomycota
→ keine systematische Gruppe, weil verschiedenste Taxa daran beteiligt sind, sondern Lebensweise
Erklären Sie den Begriff „Mutualismus-Parasitismus-Kontinuum“ am Beispiel der Flechten
Symbiotische Interaktionen zwischen zwei Organismen können nicht nur mutualistisch sein (bei profitieren) oder parasitisch sein (einer schadet den anderem zu seinem Nutzen), es sind alle Zwischenstufen denkbar, wenn einer beispielsweise mehr profitiert als der andere. Bei Flechten ist beispielsweise nicht immer klar, wie stark der Photobiont von der Symbiose mit dem Mykobionten tatsächlich profitiert, da er auch ohne diesen überlebensfähig wäre und seine Photosyntheseprodukte für sich selbst nutzen könnte.
Die meisten Arten der Chytridiomycota leben parasitisch. Nennen oder beschreiben Sie zwei Krankheiten die durch Chytridiomycota ausgelöst werden und den jeweiligen Erreger
Kartoffelkrebs: Synchytrium endobioticum
(Chytridiomykose) tödliche Hautkrankheit bei Amphibien : Batrachochytrium dendrobatidis
Warum sind Chytridiomycota für ihre Fortpflanzung auf Wasser angewiesen?
Bilden begeißelte Zoosporen, die sich nur schwimmend fortbewegen können
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