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Bio 2 (Subject) / Klingler Fragenkatalog (Lesson)
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- Was ist ein Phylum (Stamm)? Wie viele davon gibt es (etwa)? Und wie viele kennen Sie mit Namen? Grossgruppen, deren Baupläne so fundamental unterschiedlich, dass Verwandtschaftsverhältnisse untereinander nicht mehr offensichtlich sind 35 Stämme 15 Stämme
- Wie alt ist die Erde? Ab wann lassen sich vielzellige Tiere als Fossilien nachweisen? Welchen Zeitraum umfasst das Kambrium, wo die meisten heute bekannten Tierstämme als Fossilien-Belege zuerst auftreten (ungefähre Daten genügen) 4,6 Milliarden Jahre ab Kambrium: -541 bis -485 dauerte c.a. 56 myr
- Wie unterscheidet sich die Ediacara-Fauna von der kambrischen Fauna? Beschreiben Sie zwei der häufigsten Formen! Ediacara-Fauna: kaum Ähnlichkeit mit lebenden Stämmen, isolierte Gruppe ohne Bezug zu anderen Fossilgruppen kambrische Fauna: Ähnlichkeit zu heutigen Tierstämmen. Lobopode, Trilobit
- . Erläutern Sie, wie die "Empty barrel Hypothese" und die "Slow Fuse Hypothese" versuchen Sie, die kambrische Explosion zu erklären. Welches Argument wird durch molekulare Daten unterstützt? ("leeres Fass"): Besiedelung einer "Leeren Welt" voller ungenutzter Möglichkeiten resultierte in einer besonders dynamischen adaptativen Radiation neuer Baupläne -> schnelle Besiedelung bei neuen Nischen: Darwin-Finken. "slow fuse" Hypothese ("lange Zündschnur“): Tierstämme in Wirklichkeit vielleicht viel älter, d.h. die eigentliche Radiation der Tierstämme fand schon lange vor dem Kambrium statt, wurde aber erst im Kambrium als Fossilien sichtbar - etwa weil die Tiere vorher zu klein waren, oder zuwenig leicht fossilisierbare Skelettbestandteile enthielten?
- Zeichnen Sie einen vereinfachten molekularen Stammbaum mit Schwämmen, Nesseltieren, Schnecken, Nematoden und einem Seeigel als Vertreter der Deuterostomier! ...
- Welche charakteristische Strukturen höherer Tiere fehlen den Schwämmen? keine Epithelien, keine Nerven, Muskeln, kein Darm, keine Drüsen
- Skizzieren Sie eine Choanocyte (deutscher Name?) und beschreiben Sie, wie diese Zellen Mikroplankton fangen! Kragengeißelzellen, Bei den Choanozyten handelt es sich um Kragengeißelzellen, die durch das Schlagen einer Geißel einen Wasserstrom erzeugen, aus dem sie vor allem über den Mikrovilli-Kragen kleine Nahrungspartikel filtrieren. Kragengeißelzellen verdauen die Nahrung und geben Teile davon an andere Zellen weiter. Wenn diese gefüllt sind, wandeln sie sich in einfache Nährzellen um, dringen in die Mittelschicht und versorgen dort die anderen Zellen. Sie sitzen um innere Hohlräume (Geißelkammern) herum. - Kragen ist eine Reuse aus Mirkovilli. - Flagelle erzeugt durch Geißelschlag einen Wasserstrom, der Nahrungspartikel durch den Kragen und das Kanalsystem des Tieres durchspült. - Nahrung bleibt an einem Schleimsaum hängen und wird phagocytiert.
- Welche Zelltypen bei Schwämmen kennen Sie? Welche Zellen üben die Funktionen aus, die bei höheren Tieren von Organen wie Darm, Blutgefässystem, Kiemen, Gonaden ausgeübt werden? Choanocyten: Verdauung (Magen) Porocyten: Blutkreislauf Amoebocyten: Nährstoffverteilung, untersch. Differenziert, manchmal Geschlechtszellen, manchmal alle Pinacoderm („epitheloid“): dienen Wasseraufnahme (Kiemen)
- Wie schützen sich Schwämme als sessile Filtrierer gegen das Abweiden durch Fressfeinde? (Nennen Sie mindestens 2 Strategien) Skelettnadeln aus Kalk (Ca CO3) oder Silikat (SixOy)
- Welche Skelettsubstanzen von Schwämmen kennen Sie? Kalk- oder Siliciumdioxid-haltigen Spiculae = Skelettnadeln
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- Beschreiben Sie ein mögliches Evolutionsszenario dafür, wie Schwämme aus Einzellern (welchen?) evolviert sein könnten! Choanoflagellata; diese zeigen Evolutionstendenz zur Koloniebildung
- Durch welche Besonderheit zeichnen sich Nematoden-Spermien aus? amöboide Spermien: bewegliche Cilien und Flagellen fehlen bei (den meisten) Nematoden => amöboide Bewegung mit Lamellipodien
- Beschreiben / vergleichen Sie die Fortbewegungsweise eines Regenwurms (Annelida, Oligochaeta) mit der eines Fadenwurms (Nematoda). Wie unterscheidet sich das "Skelett" dieser Tiere, und weshalb braucht der Fadenwurm keine Ringmuskulatur? 1) Nematoden: Hydroskelett einheitlicher Flüssigkeitsraum Fortbewegung: schlängelnd durch Längsmuskulatur, 2 antagonistisch wirkende Längsmuskeln 2) Anneliden: Hydrostatisches Skelett Flüssigkeiträume auf einzelne Körpersegmente aufgeteilt, neben Quer-, auch Längsunterteilung Fortbewegung: durch HMS (HautMuskelSchlauch) mit Längs-& Ringmuskulatur (Regenwürmer haben keine Parapodien!!)Weshalb der Nematode im Gegensatz zu Lumbricus nicht auf Ringmuskulatur angewiesen ist, ist wohl darin zu suchen, dass er sich nicht grabend fortbewegt.
- Was ist der Antagonist der dorsalen Ascaris-Muskulatur? Was ist das Widerlager, das "Skelett", an dem sie ansetzt? Antagonist: 2 Längsmuskeln Die dorsale Längsmuskulatur ist Antagonist zur ventralen LM. Widerlager: Hydroskelett Hydroskelett bedeutet doch Flüssigkeitsgefüllter Innenraum, wie kann da ein Muskel ansetzen? Laut Foliensatz 3 Folie 8: Körperwand
- Inwiefern unterscheidet sich die Determinative Entwicklung eines Nematoden von der Regulativen Entwicklung eines Vertebratenembryos? Was ist Zellkonstanz? Bei der Determinativen Entwicklung der Nematoden folgen die embryonalen Zellteilungen einem festen Schema, das in jedem Tier identisch abläuft. Der Ausfall einzelner Zellen kann i. d. R. nicht kompensiert werden! Bei Vertebraten ist die Entwicklung regulativ, d.h. der Verlust der Zellen kann durch andere ausgeglichen werden, da die Determination etwas später stattfindet. Zellkonstanz: Phänomen, dass manche Organismen oder Organe eine genau definierte, feste Anzahl an Zellen besitzen
- Welcher wichtige Gewebetyp kommt bei Cnidariern und Ctenophora vor, weshalb diese und die höheren Tiere von den Schwämmen auch als "Gewebetiere" abgesetzt werden? echte Epithelien mit Zell/Zell Kontakten, Basallamina, Nerven-,Muskel-,Nessel- und Drüsenzellen
- Was sind die anatomischen Korrelate von Sinnesleistungen, Informationsverarbeitung, Nährstoffverteilung und Lokomotion bei Cnidariern? Nährstoffverteilung: durch Diffusion, epidermale Cilien befördern Nahrungspartikel in den Mund, Gastrodermale Cilien sorgen für den Transport von Nährstoffen, Durchmischung des Gastralraumes Lokomotion: Epidermale Längsmuskelfasern, gastroderme Ringmuskelfasern Bei schwimmenden Medusen sind es Ringmuskulatur und Mesogloea die als Antagonisten wirken Informationsverarbeitung und Sinnensleistungen: primitives Nervensystem, kein Gehirn, aber z.T. hochentwickelte Sinnesorgane (z.B.:Linsenaugen bei Cubozoa) mit denen sie Hindernissen ausweichen können
- Beschreiben Sie die hochentwickelten Sinnesorgane der Cubozoa! In welcher Beziehung stehen diese Sinnesorgane zum Lebensraum der Tiere (Mangrovenwälder)? die Rhopalien der Cubozoa sind hochspezialisierte Organe, (die am Rand des Schirmes zwischen den Tentakeln sitzen) die ein Aggregat von Sinnesorganen umfassen. Ein Rhopalium enthält zwei Linsenaugen, zwei Pigmentbecheraugen, einen Chemorezeptor und einen Statholithen (Ohrstein) (Wehner, Gering) - dienen der Navigation bzw. um Hindernissen (z.B. Mangroven-Wurzeln) auszuweichen
- Cnidarier-Kolonien bestehen oft aus spezialisierten Polypen, von denen nur ein Typ Nahrung aufnimmt. Welches Organsystem verbindet die Einzeltiere, und wie erfolgt der Nährstofftransport von Nährpolypen zu den übrigen Tieren? Welche anderen spezialisierte Polypentypen kennen Sie? -spezialisierter Typ zur Nahrungsaufnahme: Fresspolyp (Trophozooide) -Gastralräume der Einzelpolypen sind verbunden -Epidermale Cilien befördern Nahrungspartikel zum Mund, gastrodermale Cilien sorgen für Transport der Nährstoffe und Durchmischung des Gastralraums - Andere Polypentypen: Geschlechtspolypen (entsprechen “festgewachsenen Medusen”) (Gonzooide), Wehrpolypen (Nematozooide) (dieser nicht im Skript)
- Schwimmende Medusen/Quallen: was ist der Antagonist der Ringmuskulatur am Schirmrand, und wozu dient das Velum? Das Velum ist ein vom Schirmrand nach innen vorspringender, ektodermaler Saum, in den die Mesogloea (Stützlamelle) eintritt. Er dient zusammen mit der Subumbrella als Bewegungsorgan und hat wie diese eine gut ausgebildete Muskulatur wird das Wasser aus der Glockenhöhle bei gleichzeitiger Verengung der zentralen Öffnung des Velums ausgestoßen. Durch den Rückstoß schwimmt die Meduse mit der Exumbrella voran.Fehlt bei Anthozoa, vorhanden bei Scyphozoa Fortbewegung durch Rückstoß (quergestreifte Ringmuskulatur an Subumbrella -> rhythmische Kontraktion / elastische Mesogloea als Antagonist). Antagonist der Ringmuskelfasern ist die elastische, gallertige Mesogloea. Velum erzwingt hohe Geschwindigkeit des ausgestossenen Wassers.
- Vergleichen Sie Ctenophora und Cnidaria bezüglich Fortbewegung, Gastrovaskularsystem, Tentakel-Fangmechanismus, Generationszyklus und phylogenetische Stellung Ctenophora bewegen sich nicht wie Cnidaria über das Rückstoß-Prinzip fort, sondern mit hilfe von sich bewegenden Rippenplatten aus verschmolzenen Cilien (s.o.) Tentakel- Fangmechanismus: Cnidaria mit Nematocysten, Ctenophora haben keine Nematocysten sondern Klebzellen (Colloblasten) an ihren Tentakelm Generationszyklus: -Cnidaria → Polyp und Medus ,planulalarve, -Ctenophora → kein Generationswechsel
- Was sind strobilierende Scyphozoen-Polypen? Polypen vollziehen den Generationswechsel, indem sie junge Medusen abschnüren (oben beginnend).
- Wie unterscheiden sich Staatsquallen (Siphonophora) von den eigentlichen Quallen? Siphonophoren sind gemischte Kolonien aus verschiedenen Polypentypen und festgewachsenen “Medusen” (= Medusoide). Sie bewegen sich nur passiv fort. Quallen dagegen “bestehen” nur aus einer Meduse und bewegt sich aktiv nach dem Rückstoßprinzip.
- Aus was für einem Tier wurde das grün fluoreszierende Protein (GFP) isoliert? Aus der Hydrozoe Aequorea victoria
- Steinkorallen sind wichtige Riffbildner. Warum machen die das? In den Korallenstein eingesenkter Fuß dient als Rückzugshöhle aus der sicheine abgeweidete Korallenstock wieder regenerieren kann. - Befestigung am Substrat - exponiertere Lage -> mehr Nahrungspartikel - Symbiose mit zooxanthellen→ ALge + Polyp → Photosynthese, Schutz vor Umweltereignissen
- Worauf bezieht sich der Name "Acoela"? Darm ohne Lumen
- Inwiefern unterstützt die Evolution des Hox-Komplexes die basale Stellung der Acoela? Es fehlen viele durch Duplikation entstandene Gene in deren Cluster, die bei den Plathelminthen bereits vorhanden sind. => wesentliche frühere Abzweigung
- Plathelminthen haben kein Blutgefässystem. Wodurch wird bei ihnen der Nährstofftransport innerhalb eines Tiers gewährleistet, und inwiefern ähneln die Plathelminthen darin den Cnidariern? Warum impliziert die molekulare Phylogenie der Tierstämme, und die Konservierung Herz-spezifischer Entwicklungsgene, dass dies eine sekundäre, konvergente Ähnlichkeit darstellt? Beide Gruppen verwenden ein GVS (= Gastrovaskularsystem), verteilen die Nährstoffe also direkt über das Darmlumen mithilfe einer Cilienpumpe. Homologe Strukturen werden von den gleichen/ähnlichen Genen entwickelt. Bei verwandten Gruppen sind diese Gene für die Entwicklung eines oder mehrerer Herzen zuständig. => Da diese auch bei Plathelminthen vorhanden sind, müssen diese ein BKS (Blutkreislaufsystem) besessen und sekundär reduziert haben.
- Vergleichen Sie tricladide Plathelminthen mit tropischen Nacktschnecken bezüglich Fortbewegung, Aussehen, Anatomie. Plattwürmer: - flacher Körper (kein Kreislaufsystem!) - kein After - Mundöffnung in der Mitte - "Tentakeln" sind Auswüchse des Körperrandes Nudibranchia (Meeresnacktschnecken): - höherer Körper - Mund vorne, After hinten - Tentakeln mit Abstand vom Vorderende - häufig Rückenanhänge
- Was geschieht, wenn man eine Planarie über längere Zeit hungern lässt? Reversibles schrumpfen des Tieres. Funktionalität der Organe und des Tieres bleibt auch bei geringerer Größe erhalten. Wenn wieder gefüttert, wächst zu normaler größe heran
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- Welches eigentlich wichtigere Merkmal charakterisiert die Spiralier-Entwicklung (neben der namensgebenden spiraligen Anordnung der Blastomeren)? Determinative Entwicklung bzw. Zellkonstanz (gesamtes Mesoderm geht aus der 4d-Zelle (Mesentoblast) hervor)
- Beschreiben Sie den Lebenszyklus des Fuchsbandwurms und den von Schistosoma! Schistosoma – Päarchenegel : 1. Eier im Kot oder Urin→ 2.Larven schlüpfen im aquatischen Medium→ 3. Schnecken werden als Zwischenwirt befallen ( bewimpertes Miracidium)→ 4. Sporocysten-Bildung in der Schnecke, (hier mehrere Generationswechsel, Bildung von Tochtersporocysten)→ 5. Zerkarien schlüpfen und wandern wieder ins aquatische Medium→ 6. Zerkarien dringen durch die Haut des Hauptwirtes ein und entwickeln sich dort zu Metazerkarien→ 7. Metazerkarien wandern über den Blutkreislauf in die Leber→ 8. In der Leber wachsen sie zu adulten, geschlechtsreifen Pärchenegeln heran→ 9. Wandern paarweise in den Darm → Ausscheidung der Eier durch Kot/Urin→ 1.
- Beschreiben Sie den Lebenszyklus des Fuchsbandwurms und den von Schistosoma! Fuchsbandwurm – Echinoccocus :1. Eier im Kot/Urin→ 2. Aufnahme der Eier durch Zwischenwirt durch Fressen von infizierten Pflanzen,Früchten,Aas etc.→ 3. Im Zwischenwirt wächst eine Oncosphera – Larve heran und schlüpft→ 4. Larve durchdringt die Darmwand und gelangt in den Blutkreislauf→ 5. Larve wandert über Blutkreislauf in Organe ( bevorzugt Leber / Lunge )→ 6. Entwicklung in Zyste welche kontinuierlich wächst ( Durch Produktion von Protoscolex), Bildung von Tochterzysten (Gen.wechsel!)→ 7. Tod des Zwischenwirtes→ 8. Infektion des Hauptwirtes durch fressen von infiziertem Aas / Fleisch etc.→ 9. Protoscolex hängt sich in die Darmschleimwand des Hauptwirtes und wächst zum adulten Tier heran. → Produktion von Eiern→ 1.
- Wie erfolgt der Stofftransport innerhalb des Organismus bei Plathelminthen, Nematoden, Anneliden, Crustaceen, Tardigraden, Cephalopoden? Diffusion: Nematoda & TardigradaGVS: PlathelminthenBKS offen: Crustacea, (dorsales, kontraktiles Gefäß)BKS geschlossen: Cephalopoda Annelida
- Erklären Sie die Begriffe primäre und sekundäre Leibeshöhle primär:Enspricht dem Blastocoel des Embryos. Entsteht also schon in der frühen Embryonalentwicklung vor der Gastrulation.Pearson Zoologie: primäre Leibeshöhle = Blastocoel = flüssigkeitsgefüllte Höhlung der Blastulasekundär:Wird als Coelom bezeichnet. Verdrängt die primäre Leibeshöhle und entsteht nach der Gastrulation.Bei Deuterostomiern durch Abschnürung von Darmdivertikeln, bei Protostomiern durch Einwanderung mesodermaler Zellen, die dann eine Hohlkugel bilden (wie Blastula).Pearson Zoologie: prim. Leibeshöhle = Coelom = Körperhöhle, die vollständig von Mesoderm umschlossen ist; das mesodermale Band mit seinem inneren Coelom (der sek. Leibeshöhle) liegt in dem Raum, der zuvor durch Blastocoel eingenommen wurde.
- Osmoregulation: wie funktioniert die Ultrafiltration bei Plathelminthen, Regenwürmern, Crustaceen und bei Säugetieren? Benennen Sie auch die jeweiligen Exkretionsorgane Immer durch die Basallamina! - Plathelminthen: Unterdruck wird durch Wimpernflamme erzeugt, ultrafiltriert durch Terminalzelle der Protonephridien - Regenwürmer: Lateralherzen erzeugen Überdruck, Ultrafiltrierung durch Podocyten um das Dorsalgefäß aus prim. in sek. Leibeshöhle - Crustaceen: Ultrafiltration aus Mixocoel in Coelomsäckchen der Antennendrüse durch Podocyten - Säuger: Ultrafiltration in Nephron aus prim. Leibeshöhlen ins Nierencölom; Zentralherz erzeugt benötigten Überdruck.
- Welche Merkmale zeigen, dass "Pfeilschwanzkrebse" (Xiphosura, z.B. Limulus) keine Krebse sind sondern Cheliceraten? - Gliederung in Prosoma und Opisthosoma (= Mesosoma+Metasoma)- Cheliceren- Buchkiemen- 4 Laufbeinpaare- Coxaldrüsen als Exkretionsorgane, Antennendrüse und Maxillardrüse sind doch auch Coxaldrüsen! also falsch
- Nennen Sie 3 Merkmale von Limulus, die typisch sind für Cheliceraten, aber nicht für Krebse, und nennen Sie zwei Crustaceen-typische Merkmale, die Limulus fehlen Antennendrüsen- Mandibeln-Häutungshormon von spezieller Drüse (nicht von der gesamten Epidermis)-Ommatidien mit Kristallkegel-Antennen
- Die Extremitäten ursprünglicher Arthropoden sind erstaunlich kompliziert; zeichnen Sie schematisch einen Arthropoden-Spaltfuss mit 4 Strukturen bzw. Ästen. Verdeutlichen Sie mit Pfeilen, welche dieser Strukturen sich offenbar bei abgeleiteten Arthropoden zu Insektenmandibeln, Myriapodenmandibeln, Laufbeinen, Flusskrebs- Pleopoden bzw. Insektenflügeln entwickelt haben! Insektenmandibel: Coxa mit Endit- Myriapodenmandibel: Ganzbeinmandibel also Protopodit+Endopodit- Laufbein: wie Myriapodenmandibel (!)- Pleopoden: Spaltfüße also sowohl Exo- als auch Endopodit, aber keine Epipoditen mehr!- Insektenflügel: Epipodit
- Welches molekulare Merkmal unterstützt die Vorstellung, dass die Pedipalpen der Spinnen, und die zweite Antenne der Crustaceen homologe Strukturen sind? Welchem Segment entspricht das 2. Antennensegment in Myriapoden und Insekten? Expressionsmuster des Hox-Gens Insekten/Myriapoden: Interkalarsegment
- Benennen (und beschreiben) Sie die Tagmata der Spinnen; welche Segmente der Spinnen entsprechen den Antennen und Mundwerkzeugen der Krebse? Unterteilung inProsoma (Augen, Cheliceren, Pedipalpen und 4 Beinsegmente)Opisthosoma ( 9 Hinterleibssegmente)Cheliceren = 1. Antennenpaar, Pedipalpen = 2. Antennenpaar,Laufbeinsegement1 = Mandibel, L2+3 = Maxille 1 + 2
- Die Hox-Gene sorgen dafür, dass die verschiedenen Segmente im Arthropodenkörper sich unterschiedlich differenzieren. Wie differenzieren sich alle Körpersegmente in der Abwesenheit des Hox-Clusters, und warum? alle differenzieren sich als Antennen Segmente, weil diese frei von Hox-Expressionen sind
- Welche Funktion haben Apodeme und Apophysen, und in welcher Beziehung stehen vermutlich die letzteren mit der (mehrfach konvergent erfolgten) Evolution von Tracheen in den Arthropoden? Anheftung von Muskeln an der Kutikula Tracheen vermutlich aus Apophyse entstanden
- Nennen Sie die 4 rezenten Unterstämme der Arthropoden i. e. S. (d.h. ohne Onychophoren und Tardigrada ? Crustaceen, Cheliceraten, Myriapoden, Insecta
- Welche der 4 grossen Arthropodengruppen (Cheliceraten, Myriapoden, Crustaceen und Insekten) verwenden Blutfarbstoffe für den Transport von Atemgasen, und um welche Farbstoffe handelt es sich? Bei Chelicerata: Limulus (Xiphosura) hat Hämocyanin (blau) Vertreter der Crustaceen ebenso Hämocynin (der Flußkrebs war blau!) → Crustacea, Insecta, Myriapoda sowie Spinnen und Skorpione (Chelicerata): Hämolymphe, Blut und Lymphflüssigeit, aber ohne Farbstoff, daher farblos
- Woher weiss man, dass aberrante Crustaceen wie Seepocken, Entenmuscheln oder der Parasit Sacculina tatsächlich zu den Crustacea gehören? 2 Antennenpaare, Naupiluslarve, Antennendrüsen
- Welche Exkretionsorgane haben Crustaceen (z.B. Flusskrebs) und welche die Insekten? In welchem Fall basiert Exkretion auf Ultrafiltration, wo auf aktiver Sekretion? Crustaceen: Nephridien, Antennendrüse → Ultrafiltration Insecta: Malpighische Gefäße → aktive Sekretion
- Welche Tiergruppe entwickelt sich typischerweise über eine Naupliuslarve, und mithilfe welcher Extremitäten schwimmt diese planktonische Larve? Nauplilus Larve ist die Larve der Krebstiere, sie schwimmt mit Antenne und Mandibeln
- Warum werden Krebse rot, wenn man sie kocht? Der Astaxanthin-Protein-Komplex der für die dunkle Pigmentierung verantwortlich ist denaturiert und wird rot.
- Praktizieren Seepocken innere oder äussere Befruchtung? Seepocken sind sessile Filtrierer und Hermaphroditen. Logischerweise betreiben sie innere Befruchtung.