Biologie (Subject) / E u B Tiere 2 (Lesson)

Ergänzung zu vorgegebenen Karten VL1, angefangen mit Script 1 und angefangen mit Kükenthal zu Cnidaria

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• Wie heißt die 2001 von Oliver Zompro entdeckte Insektenordnung? Mantophasmatodea, hauptsächliche Funde (auch lebender Tiere) in Namibia
• In welche Hauptgruppen unterteilte Aristoteles seiner Zeit die Zoologie, welchen heutigen Gruppen entsprechen diese? Blutführende Tiere = Vertebraten (Wirbeltiere) Blutlose Tiere = Invertebraten (Wirbellose Tiere)
• Welches taxonomische System führte Carl von Linné ein? Binäre Nomenklatur: Gattungs- und Artname und Kürzel des Erstbeschreibers für Arten Weitere Kategorien: Familie, Orddnung, Klasse, Stamm, Reich Linné gint von der Unveränderlichkeit der Arten aus, sein System sollte keine Abstammung widerspiegeln
• Was war die revolutionäre Erkenntnis von Carles Darwin? Das natürliche System basiert auf Abstammung, Arten sind veränderlich (auch heute noch). Evolution ist die Ursache der Biodiversität. Entstehung der Artenvielfalt durch natürliche Zuchtwahl.
• Darwin: Welche Beobachtungen führten zu der Folgerung "struggle for life" (Kampf ums Dasein)? 1. Hohes Fortplanzungspotential derIndividuen 2. Populationsgrößen bleiben stabil 3. Ressourcen sind begrenzt
• Darwin: Welche Beobachtungen führten zu der Folgerung "Natürliche Selektion führt zu einem graduellen Wandel in der Population und zur Entstehung neuer Arten"? 1. Individuen einer Art variieren. 2. Variation ist z.T. erblich. 3. Überleben und Reproduktion sind nicht zufällig, sonder hängen von der (erblichen) Umweltanpassung ab.
• Wie kann Selektion wirken? gerichtet: ein Typus wird bevorzugt disruptiv: zwei entgegengesetzten Typen werden bevorzugt, es kann zur Aufspaltung in zwei Arten kommen stabilisieren: mittlere Phänotypen werden bevorzugt, die Variation nimmt ab
• Welche Möglichkeiten der Artbildung gibt es? Anagenese (Artwandel) Divergenz = Kladogenese (Artaufspaltung)
• Art (Spezies) Mitglieder einer Gruppe von Populationen, die sich unter natürlichen Bedingungen untereinander fortpflanzen oder potenziell fortpflanzen könnten.
• Artaufspaltung Evolution einer reproduktiven Isolation innerhalb einer Stammart, wasschließlich zu zwei Folge-Arten führt.Entscheidend ist also die Auftrennung des Genpools der Stammart.
• Muster der Artbildung Allopatrische Artbildung findet in geographisch getrennten Populationen statt. (unterschiedliche Selektionsdrücke führern zur Fixierung unterschiedlicher Allele; schon bei geringem Genfluss zwischen den Populationen ist eine Trennung der Genpools unwahrscheinlich) Sympatrische Artbildung erfolgt in geographisch überlappenden Populationen.
• Flaschenhals- Effekt Verlust von (insbes. seltenen) Allelen durch Zufallseffekte v.a. in kleinen Populationen führt zu Divergenz von Populationen
• Gründereffekt Einige wenige Individuen überwinden eine (geographische) Barriere, zufällige genetische Unterschiede zur Ausgangspopulation werden so manifestiert.
• Fortpflanzungsbarrieren Präzygotisch• Räumliche Isolation (z.B. verschiedene Habitate)• Zeitliche Isolation (z.B. verschiedene Fortpflanzungszeiten)• Mechanische Isolation (z.B. unterschiedliche Fortpflanzungsorgane)• Gametische Isolation (z.B. unterschiedliche chemische Signale von Spermien und Eizellen)• Verhaltens.Isolation (z.B. Präferenz für Partner der eigenen Art --> siehe sexuelle Selektion) Postzygotisch• Anomalie der Hybridzygoten (z.B. Absterben der Zygoten während derEntwicklung)• Unfruchtbarkeit der Hybriden (z.B. Hybride zw. Esel und Pferd)• Verringerte Lebensfähigkeit der Hybriden
• Sexuelle Selektion Merkmale die scheinbar nicht mit natürlicher Selektion erklärbar sind entstehen durch die Bevorzugung von Partnern mit solchen Merkmalen. Kann zu reproduktiver Isolation führen und ist somit ein wichtiger Prozess der Artbildung --> möglicherweise auch sympatrische Artbildung
• Sympatrische Artbildung durch ökologische Anpassung Benthisch: Fressen Invertebraten in der Uferzone. Limnetisch: Fressen Plankton im Freiwasser. --> reproduktiv getrennt, also verschiedene Arten
• Homologien Merkmale (Anatomische Strukturen, Verhaltensmuster, DNA- Sequenzen...), die Arten von einem gemeinsamen Vorfahren geerbt haben.
• Konvergenz konvergente (analoge) Merkmale sind ähnlich, jedoch nicht aufgrund von gemeinsamer Abstammung. Sie entstanden unabhängig voneinander aufgrund von ähnlichem Selektionsdruck (Homoplasie) oder sie sind von einem abgeleiteten zu einem ursprünglichen Zustand zurückgekehrt (Reversion).
• Parsimonie versucht die einfachste Erklärung zu finden, d.h. diejenige, die mit möglichst wenigen evolutiven Schritten (Merkmals- Veränderungen) auskommt. Problem: die sparsamste Erklärung ist nicht immer die richtige! Lösung: Merkmale genau anschauen (ob es sich um Homologien handelt) und/ oder viele Merkmale mit einbeziehen
• Synapomorphie ein der Gruppe gemeinsames abgeleitetes Merkmal
• Plesiomorphie (ursprüngliches Merkmal) ursprüngliches Merkmal (Ggs. zu Synapomorphie)
• Monophyletische Gruppe und Beispiel Stammart und alle davon abstammenden Arten Begründet durch Synapomorphien (gemeinsame, abgeleitete (homologe) Merkmale) Beispiel: Säugetiere begründet durch die Synapomorphien: Milchdrüsen u.a.
• Paraphyletische Gruppe und Beispiel Stammart und einige, jedoch nicht alle davon abstammenden Arten Begründet durch Plesiomorphien (ursprüngliche Merkmale) Beispiel: Reptilia, sind eine Paraphyletische Gruppe (Vögel werden ausgeschlossen)
• Polyphyletische Gruppe und Beispiel Abkömmlinge verschiedener Linien Begründet durch Konvergenzen (Analogien; also Merkmale die sich ähneln, aber nicht aufgrund gemeinsamer Abstammung) Beispiel: Warmblüter: Mamalia und Aves; Protozoen
• Welche Schwierigkeit besteht bei der Einteilung in Mono-, para- und polyphyletische Gruppen? wir können nur heute existierende Arten verwenden, die Stammart bleibt also i.d.R. hypothetisch (außer es gibt Fossilien)
• Welche Eigenschaften haben Eukaryoten im Vergleich zu Prokaryoten? Zelle kann sehr viel größer werden (Oberfläche- Volumen- Verhältnis) Kompartimentierung Endosymbiose ermöglicht Stoffwechsel-Vielfalt
• Wesentliche Bauplanmerkmale von Cnidaria (sowohl Polyp, als auch Meduse) Epithelien: Epidermis (ektodermal, außen), Gastrodermis (entodermal, innen) mit Drüsenzellen. Dazwischen bindegewebsartige Gallertschicht Innenraum: Gastralraum mit 2 Funktionen: Verdauung (extrazellulär) und Verteilung der Nährstoffe     --> Gastrovaskularsystem Nervennetz (einfaches Netz ohne Zentralisierung, erlaubt die Koordination von Bewegungen)
• Autapomorphien der Cnidaria Cnidocyten (=Nematocyt, Nesselzellen) Kapsel explodiert bei Reizung des Cnidocils (Cilium und Mikrovilli-Kranz), kann auch Panzerungen duchbrechen, Tubulus mit Gift gefüllt typisches Polypenstadium
• wie pflanzen sich Cnidaria fort? Hydra magnipapillata (Süßwasserpolyp): asexuell- Knospung, sexuell- Gametenbildung (keine Meduse sekundär reduziert) Obelia geniculata (Mariner polypenstock): asexuell- Knospung, sexuell- Medusen (Metagenese)  
• Wichtige Apomorphien der Bilateria. (im Zusammenhang mit Nematoda) Bilateralsymmetrie (neue Körperlängsachse) häufig mit Cephalisation (Kopfbildung) verbunden Mesoderm (drittes Keimblatt) beteiligt an der Bildung vieler innerer Organe und an der Bildung von echtem Muskelgewebe (Grundlage für die Bildung eines Coeloms (sekundäre Leibeshöhle))
• Coelom sekundäre Leibeshöhle Flüssigkeitsgefüllter Hohlraum zwischen Ektoderm und Entoderm, der vollständig von mesodermalem Gewebe umgeben ist.
• Acoelomaten (z.B. Plathelminthes) besitzen keine flüssigkeitsgefüllte Leibeshöhle; Körper ist vollständig von mesodermalem Gewebe ausgefüllt.
• Eucoelomaten besitzen ein echtes Coelom.
• Lebensraum und Lebensweise von Nematoda Lebensraum: feuchte Lebensräume (nasser Boden, feuchte Pflanzengewebe, Körperflüssigkeit und Gewebe von Tieren) Lebensweise: Destruenten (beteiligt an der Humusbildung im Boden)& und Parasiten
• Wesentliche Bauplanmerkmale der Nematoda einschichtige Epidermis (ektodermal, beim adulten Tier werden die Zellgrenzen häufig aufgelöst => Syncytium) mit 4 Epidermisleisten widerstandsfähige, proteinhaltige Cuticula (muss gehäutet werden) Längsmuskulatur (mesodermal, zusammen mit Epidermis und Cuticula => funktionelle Einheit = Hautmuskelschlauch) Gonaden durchgehender Darm mit Mund und After (größtenteils entodermal, aber auch ektodermale Anteile) Pseudocoel (fungiert als Verteilersystem für Nährstoffe, da kein Blutgefäßsystem vorhanden ist & zusammen mit der Cuticula als Antagonist der Muskulatur (Hydroskelett))
• Merkmale der Nematoda Hautatmung Muskelzellen bilden Fortsätze zu Nervenzellen anstatt umgekehrt verschiedene Exkretionssysteme Nervensystem bsteht aus verschiedenen Ganglien und einem Dorsal- und einem Ventralnerv, die in den entsprechenden Epidermisleisten liegen
• Diplomonadida Protozoen z.B. Giardia lamblia kontaminiert Trinkwasser, verursacht Giardiasis (Lamblienruhr), besitzt 2 Zellkerne
• Trichomonadida Protozoen z.B. Trichomonas vaginalis verursacht Vaginal- Infektionen, besitzt undulierende Membran zur Fortbewegung
• Euglenozoa Teil der Flagellata (Geißeltiere, polyphyletisch) Fortbewegung durch Geißeln (Flagellen) Vermehren sich asexuell durch Zweiteilung z.B. Euglena (Augentierchen- besitzt Chloroplasten zur Photosynthese), Kinetoplastida (u.a. wichtige Parasiten wie Leishmania- Kinetoplastid enthält zahlreiche ringförmige DNA's und Proteine, kodieren u.a. Guide-gRNA's, die in den Mitochondrien dei mRNA editieren, indem sie Deletionen und Insertionen erzeugen, mit undulierender Membran)
• Alveolata Protozoen besitzen sog. Alveolen unter der Plasmamembran z.B. Ciliata (mit vielen Cilien wie Geißeln- Wimpertierchen), Dinoflagellata (u.a. Zooxanthellen- Symbionten von Korallen), Apicomplexa (Sporentierchen, parasitisch, Toxoplasma gondii manipuliert das Verhalten des Zwischenwirtes Maus um die Übertragung auf den Endwirt Katze zu verbessern, Plasmodium spec. Überträger der Malaria- Erreger)
• Radiolarien (Strahlentierchen) marin, glasartiges Endoskelett, nadelförmige Pseudopodien
• Heliozoa (Sonnentierchen) Süßwasser, ohne Endoskelett
• Amöben amöboide Bewegung, Pseudopodie, Thekamaöben sind beschalt
• Drei mögliche Wege zur Vielzelligkeit Zellteilung z.B. Choanoflagellata, Vovox Zellaggregation z.B. Dictyostelium Vielkernigkeit z.B. Drosophila Embryo
• Metazoa Vielzellige Tiere
• ursprünglichste Vielzeller wahrscheinlich Porifera Choanoflagellaten ähneln den Choanozyten der Schwämme frappierend, sie sind wahrscheinlich eine SChwestergruppe der Metazoa oder Trichoplax (sehr einfacher Vielzeller, dessen Systematik noch nicht geklärt ist)
• Vorteile der Vielzellligkeit (warum evolvierte Vielzelligkeit) könnte gegen Räuber helfen ermöglicht Arbeitsteilung Trennung von Keimbahn und Soma (Schutz der Keimbahn vor Mutationen und vor Alterung durch Zellteilung)  
• Warum evolvierte Immunität? Schutz vor verändertem Selbst (Krebszellen können z.T. vom Immunsystem erkannt und vernichtet werden) Parasitismus Keimbahn- Parasitismus (ein genetisch nicht identisches Individuen könnte versuchen Keimzellen in den Körper eines anderen Individuums zu schmuggeln)
• Anatomie eine Schwammes keine echten Gewebe oder Organe, keine Nerven- oder Muskelzellen 3 gewebsartige Schichten: Pinacoderm, Mesohyl, Choanoderm) nicht vom äußeren Milieu abgedichtet (Durchfluß- Kolonie) Strudler feinster Partikel Nahrungsaufnahme durch zelluläre Mechanismen (Pinocytose, Phagocytose) Verteilung der Nahrung durch wandernde Einzelzellen (Amöbocyt) einige Arten mit photosyntetisch aktiven Symbionten
• Fortpflanzung und Entwicklung von Porifera biphasischer Lebenszyklus: freischwimmende Larve und sessile Adultform sexuelle Fortpflanzung: oft Zwitter erzeugen Larven asexuelle Fortpflanzung: Gemmula (trockenresistent, Überdauerungsform), Knospung (Abschnürung funktionsfähiger Jungschwämme)

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