Wie viele beschriebene Tierarten gibt es ungefähr? Wie viele sind es geschätzt mit den unbeschriebenen? Welches ist der bei weitem artenreichste Stamm?
5 Mio Beschriebene
1-30 Mio unbeschriebene
Artenreichster Stamm: Arthropoda
Was versteht man unter binärer Nomenklatur und wer gilt als Begründer moderner Sytematik?
System zur Benennung von Pflanzen und Tierarten.
Ein Name besteht aus zwei teilen: Der Gattung und einem Beiwort (Epitheton), meist adjektiisch
Carl von Linné
Vervollständigen sie die Reiher: Unterart, Art, Gattung….
Unterart, Art, Gattung, Familie, Ordnung, Klasse, Stamm, Reich
Wie unterschieden sich monophyletische, polyphyletische und paraphyletische Artengruppen? Geben sie je ein Beispiel für eine solche Gruppe (Skizze)
Monophyletisch: Taxon umfasst sämtliche Nachkommen einer Stammart -> geschlossene Abstammungsgemeinschaft
Polyphyletisch: umfasst die Nachfahren mehrerer Stammarten
Paraphyletisch: eine Gruppe enthält nicht alle Nachfahren einer Stammart
definieren sie den Begriff Autamorphie, synapomorphie und Symplesiomorphie.
Autapomorphie: Alleinstellungsmerkmal einer einzigen Art
Synapomorphie: hen Taxa, die bei einer ihnen und nur ihnen gemeinsamen Stammart als evolutive Neuheit (Autapomorphie) entstanden ist
Plesiomorphie: ursprüngliches, primitives Merkmal
Symplesiomorphie: Auftreten eines gemeinsamen, ursprünglichen Merkmals bei mehreren Taxa
Erläutern sie an einem Beispiel, warum ein einziges Merkmal je nach Kontext sowohl eine Autapomorphie, eine Synapomorphie oder eine Symplesiomorphie darstellen kann.
Beispiel Wirbelsäule:
Autapomorphie gegenüber Vertebrata;
Synapomorphie. alle Schwestern innerhalb der Vertebraten;
Symplesiomorphie: Ursprüngliches Merkmal der Mammalia
Warum kann die Verwendung paraphyletischer Gruppen zu phylogenetisch falschen Gruppierungen führen?
Da nicht alle Nachfahren der Stammart in der Gruppe enthalten sind;
nicht einheitlich durch künstliche Gruppeirung???
Welche Merkmale können zur Erstellung einer Phylogenie verwendet werden? Begründen sie ihre Antwort.
Morphologische Merkmale, DNA/RNA, biochemische Merkmale
Erklären sie das Parsimonieprinzip.
Sparsamkeitsprinzip
Grundprinzip der wissenschaftlichen Methodik: die einfachste Erklärung ist allen anderen Vorzuziehen
Was kennzeichnet Tiere im speziellen?
heterotrophe Ernährung (>Stoffwechsel)
komplexe Lokomotion (Wechselwirkung mit der Umwelt)
chemische Einzigartigkeit
Komplexität und hierarchische Ordnung
genetische Programme
Welche Bedeutung haben die beiden Nomina in der binären Nomenklatur? Erklären sie das am Beispiel Homo sapiens.
Homo: Gattungsname
Sapiens: Artname
Was unterscheidet ein phylogenetisches System von einem auf äußerlichen Ähnlichkeiten basierenden System?
Lebewesen aufgrund ihrer Stammesgeschichte klassifiziert
Homologe und konvergente Merkmlae besser zu unterscheiden
Deckung phylogenetischer mit molekularen Daten
Definieren sie die folgenden Begriffe und geben sie je ein erläuterndes Beispiel aus dem Tierreich an. A) Paraphylum B) Apomorphie C) Homoplasie D) Parsimonie E) Kladogenese
A) Paraphylum: Gruppe in die nicht alle Tochtertaxa einer Stammart eingeschlossen sind
B) Apomorphie: Alleinstellungsmerkmal einer Art
C) Homoplasie: bezeichnetes Merkmal, welches voneinander unabhängig bei mehreren Taxa entstanden ist (Konvergenz)
D) Parsimonie: Sparsamkeitsprinzipe; Die einfachste Erklärung ist allen anderen vorzuziehen
E) Kladogenese: Aufspaltung einer Art in mehrere Schwesterarten (Artbildung); es entstehen in der Regel zwei oder mehr neue evolutionäre Linien
Was heißt, dass Organismen “Merkmlasmosaike” aus Apomorphien und Plasiomorphien sind?
Dass der Organismus neu entstandene Apomorphien und ursprüngliche plesiomorphe Merkmalr aufweist
Was versteht man unter homologen und was unter konvergenten Merkmalen? Definieren sie die Begriffe und geben sie je ein Beispiel.
Homologie: Gleichheit durch gemeinsamen Entwicklungsgang (also wirklich verwandt) zb Knochen beim Menschen und anderen Säugern
Konvergenz/Analogie: Anpassungsähnlichkeit; dieselbe Funktion wird durch verschiedene Strukturen erreicht (nicht wirklich verwandt) zb. Stromlinienform von Walen und Fischen
Wie unterscheiden sich Prokaryonten und Eukaryonten? Nennen sie grundlegende Merkmlasunterschide.
Prokaryonten (Bakterien, Archäen). Eukaryonten (Pflanzen, Pilze, Tiere)
ursprüngliche Merkmale. Abgeleitete Merkmlale
Zirkuläre DNA frei im Cytoplasma. Echte Chromosomen im Zellkern. Histone
— Zellkern mit doppelter Membran
Direkte Zellteilung. Mitose; Kernteilung vor Zellteilung
Rekombination durch Konjugation. Rekombination durch Meiose
—. Cytoskelett aus Proteinfilamenten
—. Mitochondrien, Plastiden und Geißeln
Nennen sie asexuelle und sexuelle Formen der Fortpflanzung bei Protozoa.
Asexuell: Agogamie = asexuelle Fortpflanzung durch Zweiteilung,
Äquale Teilung —> zwei gleichermaßen tochterzellen
Inäquale Teilung —> ungleichgroße Tochterzellen __> Vielteilung, zahlreiche Tochterzellen
Sexuell:
haploide Gameten der unterschiedlichen Individuen verschmelzen = Gametogamie
Individuen selbst verschmelzen und tauschen genetisches Material aus = Gamontogamie
Nennen sie wichtige Teilgruppen der Protozoa.
Rhizopoda (Wurzelfüßler)
Flagellata (Geißeltiere)
Ciliata (Wimperntiere)
Sporozoa (Sporentiere)
Welche Tropenkrankheit wird durch Protozoen verursacht? nennen sie einen Erreger und beschreiben sie stichwortartig seinen Lebenszyklus.
Malaria; Erreger: Plasmodium
Lebenszyklus:
- infizierte Anopheles-Mücke sticht Menschen, injiziert mit Speichel die Sporozoiten (winzige, infektiöse Zellen) von Plasmodium
- Sporozoiten wandern in Lebeparenchymzellen, durchlaufen mehrere Teilungen, werden zu Merozoiten, die mithilfe ihres Apikalkomplexes in rote Blutzellen eindringen oder weitere Leberp.zellen befallen
- in den Erythrocyten vermehren sich die Merozoiten ungeschlechtlich durch Mitosen, brechen dann in Abständen von 48/72 Stunen in großer Zahl aus (erzeugt beim Wirt Schüttelfrost und Fieber); einige Meroz. Infizieren weitere Blutzellen
- einige Merozoiten bilden Gamonten (auch Gametocyten)
- eine weitere Anopheles-Mücke sticht infizierte Person und nimmt mit dem Blut auch Gamonten von Plasmodium auf
- aus den Gamonten entwickeln sich Gameten; jeder männl. Gamont bringt mehrere schlanke männliche Gameten hervor
- im Darm der Mücke kommt es zur Befruchtung und eine Zygote entsteht
- aus der Zygote entwickelt sich in der Dramwand der Mücke eine Oocyste; diese seitzte Tausende Sporozoiten frei, die in die Speicheldrüse der Mücke wandern
Zu welcher Protistengruppe gehört Plasmodium? nenne sie drei weitere Krankheiten, die durch Protisten hervorgerufen werden
Plasmodium gehört zu den Apicomplexa, einer Untergruppe (Portistengruppe) der Alveolata
Weiter Krankheiten: Legionellose, Amöbenruhr, Schlafkrankheit
Nenne sie eine Gruppe Gesteinsbildender Protozoen.
Foraminifera
In welcher Untergruppe der Protozoen sind alle Arten Parasiten?
Apicomlexa
Durch welche Organismen können parasitische Protozoa auf den Menschen übertragen werden?
Durch Insektenstiche, also Insecta, v. A. Mücken (Nematocera)
Nenne sie ein Beispiel für symbiotisch lebende Protozoen. Welchen Vorteil hat der Wirt von den Symbionten?
Flagellaten: Cellulose-Verdau bei Widerkäuern und Termiten
Zooxanthellen (Dinoflagellaten): in riffbildeneden Korallen, versorgen diese mit u. A. Zucker
—> Hilft bei Nährstoffversorgung
Nenne sie die Merkmale und Besonderheiten der Choanoflegellata.
haben Kragen aus 30-40 Mikrovilli und eine einzige Geißel in dessen Zentrum
haben Flagellen
ernähren sich von organischen Partikeln die sie mit ihrer Geißel in den Kragen Strudeln —> heterotrophe Filtrierer
marin- und Süßwasserlebend
einkernig
sessile oder flottierende koloniale Verbände
nächste einzige Verwandte der Metazoa
Was spricht für die Hypothese, dass Choanoflagellen-ähnliche Organismen Vorläufer der Metazoa sind?
Die Kragengeißeltierchen (Choanoflagellaten) sind die Schwestergruppe der vielzelligen Tiere, also unter den Einzellern deren nächste lebende Verwandte
Beschreiben sie schematisch einen Generationswechsel bei der Protozoa. Welche Vorteile haben jeweils sexuelle und asexuelle Stadien?
Vorteile:
sexuell: genetische Variabilität durch Rekombination
Asexuell: schneller Anstieg der Individuenzahl
Wodurch sind Vielzellige Tiere (Metazoa) gekennzeichnet?
somatische Zellen sterben ab
verschiedene Zelltypen (Zellorganelle)
Stabilisierung durch extrazelluläre Matrix (z.B. Knochen und Bindegewebe)
interzelluläre Kommunikation
unabhängigkeit von Umwelt
Welche Merkmale (Synapomorphien) sprechen dafür, dass alle Vielzeller auf eine gemeinsame Stammart zurückgehen?
alle lebenden Zellen benutzen die gleiche Nukleinsäure als genetisches Material
gleicher Basisatz von Aminosäuren zur Herstellung von Proteinen
Nenne sie die 3 Organisationsstufen der Metazoa.
Parazoa: dazu gehören Schwämme (Porifera), die noch keine echten Musekl- und Nervenzellen bilden
Coelenterata: diplobastische Eumetazoa
Bilateria: Rest der Tiere, triploblastische Eumetazoa
Nennen sie jeweils zwei Stämme der Radiata und Bilateria. Was unterscheidet diese beiden Taxa generell voneinander?
Radiata: Coelenterata, Cnidaria, Ctenophora; radialsymmetrische Organismen die zu diplobastischen Eumetazoa gehören
Bilateria: Nemathelmintes, Spiralia, Deuterostomia; tripoblastisches Organisationsniveau; Organismen die mindestens in Larvenform Bilateralsymmetrie aufweisen
Wie unterscheiden sich diplobastische und triploplastische Organismen?
Diplobastisch: 2 Keimblätter -> Entoderm und Ektoderm
Triplobastisch: 3 Keimblätter -> Entoderm, Ektoderm und Mesoderm
Beschreiben sie den Grundbauplan der Schwämme (Porifera) und nennen sie die wichtigsten Zelltypen mit ihrer jeweiligen Funktion
Zentralraum mit Mesophyll
Mesophyll mit Innen- und Außenepithel
Apikale Öffnung zum Wasserausstoß
Wasser über Poren in Zentralraum
Archeocyten: stammzellbildend
Choanacyten: Phagocytose, bildet Choanoderm ( Deckzellschicht die Gastralraum der Schwämme auskleidet)
Kollencyten: Kollagenproduktion
Pinakocyten: Stabilisierung
Wie ernähren sich Schwämme?
leistungsfähige Filtrierer (Wasserstrom durch Geißelschlag)
Phagozytose kleiner Parikel/ Einzeller und intrazelluläre Verdauung
ohne Darm- Kanalsystem (Verteilung durch wandernde Einzelzellen)
Was sind Spicuale Schwämme? Welche Funktion haben sie?
Die Skelettelemente der Schwämme; sie haben Stütz- und Stabilitätsfunktion
In welche Hauptgruppen werden die Schwämme unterteilt? Welche Merkmale sind hinsichtlich der Eingruppierung wichtig?
Calcarea (Klakschwämme) : in Flachwasserzonen gemäßigter und tropischer Meere; 500 Arten; Skelett aus CaCO3
Hexactinellida (Glasschwämme): Tiefsee- und Kaltwasserformen; 400 Arten; fragile Skelette aus SiO2
Demospongiae (Kiesel-& Hornschwämme): in allen Meeren & Süßwasser; ca 800 Arten; Skelett aus SiO2 und Spongin
Welche unterschiedlichen Möglichkeiten der Entstehung von Metazoen aus Einzellern werden diskutiert?
Zellteilungskolonien
Aggregationskolonien
Zellbildung in vielkernigen Einzellern
Vergleichen sie die Verdauung von Poriffera und diploblastisch organisierten Metazoa. Welche grundsätzlichen Unterschiede gibt es?
Porifera: Filtrierer, kein Darm-Kanalsystem; Verteilung der Nahrung durch Einzelzellen, Phagocytose kleiner Partikel
Metazoa: Gastralraum und Gastodermin; Abgeben von VErdauungssäften; keine Verteilung nötig
Welche Zellen von Porifera sind Hauptsächlich an der Nahrungsaufnahme beteiligt und welche Zellen verleihen dem Schwammkörper seine Form und Stabilität?
Stabilität: Pinakocyten (kein wirkliches Gewebe)
Nahrungsaufnahme: Choanocyten (Kragengeißelzellen)
Was bedeutet diplobastisch bzw triploblastisch? Für welche Taxa (nennen sie je einen Stamm) ist welches Merkmal typisch?
diploblastisch: 2 Epithelien (Entoderm und Ektoderm) z.B. Ctenophora und Cnidaria
triploblastisch: 3 Epithelien (Entoderm, Ektoderm und MEsoderm) z.B. Antrhropoda und Chordata
Welche Funktion haben Epidermis und Gastrodermis von Cnidarien?
Epidermis= Ektoderm; enthält Epithelmuskelzellen, Sinnes und Nervenzellen Interstitielle Stammzellen, Nesselzellen, Nematocyten (Beutefang)
Gastrodermis= Entoderm; dient zur Verdauung und Verteilung der Nährstoffe
Alle Cnidarier sind Angler. Welche Zellen werden für den Beutefang eingesetzt?
Nesselzellen und Nematocyten
Cnidarier haben kein Gehirn. Wie können sie trotzdem auf Umweltreize reagieren?
Diffuses Nervennetz: Nervenzellen treten in direkten Kontakt mit Sinnes- und Epithelmuskelzellen
Warum können Nesseltiere fehlende Körperteile so schnell regenerieren?
Regeneration möglich durch interstitelle Stammzellen -> multipotente Stammzellen
Wie werden “abgeschlossene” Nesselkaoseln ersetzt?
Sie werden in Golgi-Apparat gebildet
Welche Funktion haben Nesselkapseln? Wie entstehen sie?
Beutefang, Feindabwehr
entstehen im Golgi-Apparat
Penetranten = Durchschlagskapseln; Glutinanten = Klebekapseln; Volventen= Wickelkapseln
Was ist eigentlich eine Qualle (Cnidarier)?
Bezeichnet ein Lebensstadium von Nesseltieren, auch Medus/Medusa genannt; ist aber keine systematisch- taxonomische Gruppe
Was unterschiedet die Mesogloea eines Polyps von der einer Meduse? welche Eigenschaften hat die Mesogloea?
bei den Polypen ist die Mesogloea eine durchgehende Schicht, die sich durch den Körper und die tentakel erstreckt; in den Tentakeln am dünnsten, im Stielbereich am dicksten ausgebildet —> fungiert als Stützlamelle; Anordnung erlaubt hohe Flexibilität der Tentakeln und dem Fußbereich großen mechanischen Belastungen zu widerstehen
bei Meduse: wirkt als Art elastisches Skelett; sehr hoher Wassergehalt, trotzdem feste Konsistenz; viel Stärker ausgeprägt als bei Polyp; Anlagerung von chemischen Stoffen (geleartige Konsistenz, ist durchsichtig)
Was sind Charakteristika und Vorteile asexueller bzw. Sexueller Fortpflanzung?
asexuell: viele, genetisch identische Nachkommen; schnelle Vermehrung
sexuell: Rekombination; Anpassung an Umweltbedingungen
Was versteht man unter Metagenese bei Cnidariern?
Generationswechsel zwischen sexueller und asexueller Fortpflanzung
Warum können manchen Cnidarier auch für uns gefährlich werden?
da deren Nesselgifte Hautreizung wirken oder Verbrennungen hervorrufen können
Toxine / Gefite wirken im synoptischen Spalt; herzwirksame Proteine
Welche Cnidarier bilden Riffe?
Anthozoa (Blumentiere, Korallen)
Hexacorallia: Steinkorallen, Feuerkorallen und die Blaue Koralle
Warum sind Riffe ökologisch so bedeutsam?
Riffe sind artenreiche eÖkosysteme; schützen Küsten (fungieren als Wellenfänger) und schützen bewohnende Organismen
Welche Taxa bilden Riffe? Nenne sie 5 Tierstämme, die typischerweise an der Riffbildung beteiligt sind. Welche generellen Rifftypen gibt es und wie unterschieden sich diese?
Anthozoa, Scleractinia (Steinkorallen) Millepora (Feuerkorallen) Heliopora corulea (Blaue Koralle)
Rifftypen: Tiefwasserriffe, Tropische Korallenriffe(Saumriffe, Barriereriffe, Plattformriffe, Atolle); Einteilung in Warm- und Klatwasserriffe
Skizzieren und beschriften sie vergleichend den zellulären Aufbau eines Schwammes und eines Neseltieres.
Skizzieren und beschriften sie vergleichend den Aufbau eines Polyps und einer Meduse der Cnidarier.
Warum werden Trichoplax adhaerens einer ungewöhnlich hohen Systemkategorie zugeordnet? Nennen sie das Taxon.
Placozoa (Plattentiere)
Die Zellschichten der Ober- und Unterseite besitzen Zell-Zell-Verbindungen in Form von Gürteldesmosomen, die mit einem Geflecht aus Mikrofilamenten innerhalb der Zellen in Verbindung stehen und mit Zellkontakten, die separierten Desmosomen ähneln. Histologisch entsprechen sie daher den Epithelien der Eumetazoa mehr als die Deckgewebe der Schwämme
Bei den Eumetazoa kommt es zur Ausbildung von zwei unterschiedlichen Epithelien. Wie heißen diese und wo im Körper sind diese zu finden?
Ektoderm: Haut, Zähne, Nervensystem, Nebennierenmark, Sinnesorgane
Entoderm: Verdauungstrakt, Atmungstrakt, Leber, Pankrea, Schilddrüse, Thymus, Harnröhre, Teil der Epithelien des Geschlechtstraktes
Wie kann man sich die Entstehung der 2 Keimblätter in verlauf der Embryonalentwiklung (Ontogenese) vorstellen?
Nachdem die Bildung der Blastula (des Blasenkeimes) abgeschlossen ist, kommt es zur Gastrulation, wobei sich die Blastula einstülpt und es zur Ausbildung der 2 Keimblätter kommt.
Durch welche Merkmale sind die Nesseltiere (Cnidarier) charakterisiert?
radiärsymmetrisch
Planula-Larve
Nesselzellen (Cnidoyten): namensgebenden Merkmal, spezialisierter Zelltyp
diploblastisch
biphasicher Lebenszyklus
Gelatinöses Ektoderm
keine sekundäre Leibeshöhle (Coelom)
diffuse Nervennetze
Organsysteme fehlen
Cnidien (Nesselkapseln) -> Tentakelfänger, Epithelmuskelzellen
Generationswechsel zwischen asexueller und sexueller Forpflanzung
Beschreiben sie den Aufbau der Cnidarier-Körperwand. Was ist die Mesogloea?
3 Schichten:
ektodermal Epidermis: Außenhaut
entodermale Gastrodermis: Innenhaut
Mesogloea: gallertartige Sützmatrix, die bis auf Nervenzellen zollfrei ist; farblos zur Tarnung; Stützlamelle bei Polyp und elastisches Skelett bei Meduse
Beschreiben sie den Generationen Wechsel bei den Cnidariern. Wie lautet der entsprechende Fachbegriff?
Der Generationenwechsel zwischen sexueller und asexueller Fortpflanzung heißt Metagenese.
Eine Zygote entwickelt sich zu einer Planulalarve. Diese setzt sich auf einer harten Oberfläche ab und führt eine Metamorphose zum Polypenstadium durch. Ein Polyp kann dann ungeschlechtlich andere Polypen erzeugen, oder durch ungeschlechtliche Vermehrung freischwimmende Medusen. Der Polyp erzeugt die Medusen durch laterale Knospung. Die Medusenstadien pflanzen sich geschlechtlich fort und sind diözisch. Aus ihren Geschlechtszellen entstehen dan wieder Planulalarven.
Nennen sie die 4 Großgruppen der Cnidarier. Bei wie vielen Gruppen dominiert (meist) der Polyp und bei welchen die Meduse
Anthozoa (Blumentiere). Stets Polypen
Hydrozoa (Hydratiere): Polypen dominant, Meduse klein
Cubozoa (Würfequallen): Polypen klein, Meduse dominant
Scyphozoa (Scheibenquallen): Polypen klein, Medusen dominant
Was versteht man unter den Gastrovaskularsystem? Beschreiben sie die Funktion in Stichworten.
Es besteht aus einem zentralen Hohlraum (Namensgeber für die Coelenteraten (Hohltiere)), dem Gastralraum sowie dessen AAusläufer in die Tentakel der Polypen.
Es übernimmt zwei Funktioene: Extrazelluläre Verdauung + Stofftransport von Nährstoffen und Abbauprodukten
Es steht über einer Mund-After-Öffnung mit der Außenwelt in Verbindung.
Was ist das Velum und welche Funktion hat es? Nennen sie je eine Großgruppe der Cnidaria bei der es fehlt bzw. Auftritt.
das Velum ist ein vom Schirmrand zum Zentrum vorspringender ektodermaler Saum, der eine kräftige Ringmuskulatur enthält. Beim Rückstoßschwimmen wird die Öffnung dieser Blende verringert und der Rückstoß dadurch gesteigert.
Tritt auf bei Hydrozoen; Tritt nicht auf bei Anthozoa
Was unterscheidet die Quallen der Cnidaria von den Rippenquallen?
Ctenophora (Rippenquallen)…..
bilden keine Nesselkapseln aus
entwickeln echte Muskelzellen
haben Rippenplatten und Colloblasten (Klebzellen)
haben eine determinierte Entwicklung
leben niemals kolonial
haben eine Analöffnung
Welche Merkmlae kennzeichnen die Bilateria?
Bilateralsymmetrie
3 Keimblätter: Ektoderm, Entoderm, Mesoderm (zwischen Epidermis und Darmepithel) —> triploblastisches Organisationsniveau
sekundäre Leibeshöhle = Coelom
Zentralnervensystem mit Gehirn am Vorerende (ektodermal)
subepidermaler Hautmuskelschlauch aus Ring- und Längsmuskeln (mesodermal)
Entstehung eines Blutgefäßsystems im Bereich der primären Leibeshöhle (Transport von Gasen, Nährstoffen, Stoffwechselprodukten)
Exkretionsorgane für Osmoregulation und Entgiftung (ektodermal); Nephridialorgane (Proto- und Metanephridien)
Gewebe und Organe mesodermalen Ursprungs
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