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Meeresbiologie (Subject) / Phykologie (Lesson)

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• 35. Erläutern sie die natürlichen Lebensräume von Mikro- und Makroalgen! o Makroalgen Phytal, 0-270 m Wassertiefe; Tropen – Polargebiete, Süß- bis Salzwasser, Hart-, manchmal Weichsubstrataußerdem: epiphytisch, -zoisch, -lithisch, aeroterrestrisch o Mikroalgenplanktisch oder benthisch, v.a. photische Zone; Tropen – Polargebiete, Süß- bis Salzwasseraeroterrestrische Biofilme (Boden, Fassaden etc.)als Symbionten in Flechten, Korallen etc.in der Luft als Aeroplankton
• 36. Was versteht man unter einer Mikrobenmatte? o organosedimentäre Struktur, von Mikroorganismen gebildet, verschiedene Organismen unterstützen sich gegenseitig  („joint venture“) o häufig in extremen Lebensräumen, da keine Konkurrenz durch höhere Pflanzengesellschaften und keine/kaum mattenzerstörende Tiere o Stromatoliten: älteste Lebensgemeinschaften der Erde
• 37. Erläutern sie die Bedeutung von symbiotischen Beziehungen am Beispiel der Koralle und Flechte! o Flechte = Symbiose zwischen Alge (z.B. Trebouxia, Nostoc, Trentepohlia) und Pilz  Flechtenthallus bietet Alge Schutz vor z.B. Austrocknung, so dass sogar Extremstandorte besiedelt werden können  Alge versorgt Pilz mit Sekundärmetaboliten aus autotrophem Stoffwechsel (z.B. Zuckeralkohole) o Koralle = Symbiose aus Cnidaria-Arten und Alge (z.B. Symbiodinium, Ausnahme: Tiefseekorallen)  Koralle bietet Alge Schutz und liefert CO2 aus Kalk-Ausfällung für C-Fixierung im Calvin-Zyklus  Alge versorgt Koralle mit Sekundärmetaboliten
• 38. Welche ökologischen Funktionen üben Makroalgen-Gemeinschaften aus? o 5% der marinen Primärproduktion o wichtige Primärproduzenten in Nahrungsnetzen (z.B. antarktische Halbinsel, Macrocystis-Tangwälder vor Kalifornien)o Erosionsschutz: Abbremsung von Wellen an exponierten Felsküsten durch dichten Bestando Habitat, Schutz und Nahrung für marine Säuger, Fische, Evertebraten und Aufwuchsorganismeno Kelp-Floß als Verbreitungsvektoro Chara und Caulerpa: Sedimentstabilisierung
• 39. Erläutern Sie die Funktion kalzifizierender Algen in marinen Ökosystemen o Emiliania huxleyi u.a.: CO2-Senke o Bildung von Hartsubstrat
• 57. Welchen Ploidiegrad nimmt ein Gonimoblast an? In welcher Abteilung kommt dieser vor? o Gonimoblasten sind diploid (2n) o kommen bei den Florideophyceae (Rhodophyta) vor
• 58. Was versteht man unter einem isomorph-diplohaplonten Generationszyklus? haploider, Geschlechtszellen-bildender Gametophyt unterscheidet sich morphologisch von diploidem, Meiosporen-bildendem Sporophyt
• 59. Nennen Sie zwei Abteilungen, in denen keine sekundären Endosymbionten vorkommen! o Cyanobacteria o primäre Endosymbiose: Glaucophyta, Chlorophyta, Rhodophyta
• 60. Welche der folgenden Merkmale/ Bildungen kommen nicht bei Rhodophyta vor (durchstreichen)? Geben Sie zu den gestrichenen Punkten eine Zuordnung an! Begeißelte Zoiden, Polring, Phycobilisomen, Centriol, Arten mit parasitischer Lebensweise, Präzingularplatten, Trichocyste, Haptonema, Tüpfelverbindungen, Karpogon, Raphen o Begeißelte Zoiden → Chlorophyta, Phaeophyta, centrische Diatomeeno Centriol → Chlorophyta u.a. begeißelte Algeno Präzingularplatten → Dinoflagellata = Dinophyta o Haptonema → Haptophytao Raphen → Diatomeen (Bacillariophyceae)
• 61. Erläutern Sie den asexuellen und sexuellen Vermehrungszyklus von Diatomeen (Bacillariophyceae)! o asexuell  Epi- und Hypotheka der Mutterzelle werden zu Epitheken der Tochterzellen → nach Pfitzer & McDonald: Größenvariation und Größenabnahme eines Teils der Zellen  bei Erreichen der Minimalgröße: sexuelle Vermehrung o sexuell  zentrische Diatomeen: Meiose → Bildung von beweglichen Mikro- und unbeweglichen Makrogamenten (1n) → Befruchtung → 2n Zygote → Auxospore → Initial-Zelle wächst in Auxospore heran → asexuelle Vermehrung bis Minimalgröße erreicht  pennate Diatomeen: Meiose → zwei 1n Zellen lagern sich aneinander an → Konjugation (Austausch von Genmaterial) → Kern-Verschmelzung → Auxospore → Initialzellen → asexuelle Vermehrung
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• 62. Wie viele primäre Tochterkeime können bei der sexuellen Vermehrung von Bacillariophyceen entstehen? pennate Diatomeen: pro Zelle, die in die Meiose geht, eine primäre Tochterzelle zentrische Diatomeen: pro 2 Zellen, die in die Meiose gehen, eine primäre Tochterzelle
• 63. Welche Merkmalskomplexe charakterisieren die Chlorophyta? Welche Merkmale trennen sie von den sonstigen grünen/ höheren Pflanzen? o Allgemeine Merkmale  Chl a + b → grüner Chloroplast, Carothin, Zeaxanthin, Violaxanthin, Asteraxanthin Chloroplast 2x umhüllt Thylakoide im Chloroplast Pyrenoid kann fehlen, sonst im Chloroplast; Stärke diploide, isokonte Zoide asexuelle Fortpflanzung via Zoo-, Aplano-, Autosporen, Fragmentierung Geißeln ohne tubuläre Strukturen o Unterschiede Spermatophyta: Fortpflanzung unabhängig von H2O, differenzierte Organe, wie Wurzel, Stamm, Blatt, Leitbündel Streptophyta: unilateral inserierende Flagellenwurzel, keine begeißelten Fortpflanzungsstadien, Oogam, Eizelle von steriler Hülle umgeben
• 64. Zu Welchen großen taxonomischen Gruppen gehören folgende Artenpaare, was ist ihnen gemeinsam? Aglazonia – Cutleria/ Conchelis – Porphyra o Aglazonia – Cutleria: Phaeophyceae o Conchelis – Porphyra: Rhodophyta (Bangiales) → sowohl Aglazonia, als auch Conchocelis/ Conchelis sind die Sporophyten der Cutleriales bzw. Porphyra und wurden früher als fälschlicherweise als eigene Art gesehen (heteromorpher Generationswechsel, da Sporo- und Gametophyt verschiedengestaltig)
• 65. Innerhalb der klassischen Chlorophyta grenzt sich die Linie der Streptophyta ab. Welche Algenklasse gehört zu den Streptophyta und warum? o Charophyceae: Charales (Armleuchteralgen) = Schwestergruppe zu den Embryophyta o Warum? Oogamie, Eizellen von steriler Hülle geschützt, unilateral inserierende Flagellenwurzel
• 66. Was ist für die Braunfärbung der Phaeophyceae verantwortlich? o Fucoxanthin (absorbiert im grünen Bereich bei 510-525 nm) o überlagert Chlorophyll und schließt Grünlücke → Braunalge erscheint braun
• 67. In welcher Abteilung der Algen ist das Auftreten von Flagellen unbekannt? o Rhodophyta
• 68. In welcher Abteilung der Algen kommen Hormogonien und Akineten vor? o Cyanobacteria
• 69. Die Bacillariophyceae können in zwei große Ordnungen unterteilt werden. Wie heißen diese und worin liegt der Unterschied bezüglich Schalenform? Centrales (Mikro- und Makrogameten, Oogamien, Anisogamie) stets araphid Schalen rundlich bis dreieckig radiärsymmetrisch Pennales (Konjugation) meist mit Raphe (aber auch araphide Formen) Schalen stab-, schiffchen-, S-, oder bogenförmig bilateralsymmetrisch
• 70. Welche Besonderheiten gibt es bei den Florideophyceae im Vergleich zu den Bangiales? o Pseudoparenchymatischer Thallus (Plectenchym)o Springbrunnen- und Zellfadentyp, aber nie mit apikaler Scheitelzelleo stets mit Tüpfelpfropfen, Kappmembran fehlt nur bei Corallinales (Ordnung)o Spermatien werden mittels Trichogamie (1n) aufgefangeno Karposporophyt = Gonimoblasto Tetrasporangien
• 71. Warum haben die Cyanobakterien eine Sonderstellung? Definieren Sie diese Ordnung kurz! o können in Heterocysten (=spezielle, O2-freie Zellen) via Nitrogenase athmosphärischen N2 fixieren → limitiert durch Fe und P o im Zuge der Endosymbiontentheorie als Vorläufer der Chloroplasten diskutiert (doppelte Hüllmembran der Rhodophyta-Chloroplasten) o verantwortlich für O2 katastrophe vor 2 Mrd. a o Unbegeißelte Prokarioten → keine Organellen, Thylakoide frei im Plasmao Speicherkohlenhydrat: Cyanophyceenstärke (im Plasma)o Cyanophycin und Polyphosphat zur Speicherung von N & P
• 72. Nennen Sie zwei Algengruppen, die nie eine Geißel hatten! o Cyanobacteria o Rhodophyta
• 73. Beschreiben Sie kurz den Generationszyklus der Rhodophyta! o Sexuelle Vermehrung stets oogam mittels unbegeißelter Zellen o wenn sexuelle Vermehrung, dann diplohaplonter isomorpher oder heteromorpher Generationswechsel (bei Florideophyceae selten haplont)
• 74. Welche Unterschiede gibt es zwischen Blau- und Rotalgen? o Blaualgen = Prokaryoten, Rotalgen = Eukaryoten (sek. ECB) o keine sexuelle Vermehrung bei Blaualgen o Cyanobakterien: Cyanophyceenstärke, Polyphosphat, Cyanophycin als Speicher für C, N, P o Rhodophyta: Florideenstärke als Speicher für C o Cyanobakterien: Zellwand aus Murein + Lipopolysaccharid o Rhodophyta: Zellwand aus CaCO3, Cellulose, sulfonierten Polysacchariden
• 55. Erläutern Sie die Ökologie von Pfiesteria piscicida! o Ohne Fischvorkommen Wasser brackig, still, eutroph Planozygote encystiert sich V.a. ungiftige Zoosporen und amöboide Formen, VermehrungWasser nahrungsarm/unruhig Warm: Metamorphose aller Formen zu Amöben, Vermehrung Unruhig: Encystierung, Vermehrung o Mit FischvorkommenWasser brackig, still, kühl (12-15 °C) Große Amöben befallen Fisch und vergiften diesen Fisch sinkt zu Boden, dort Nahrung für weitere AmöbenWasser brackig, still, warm (< 26 °C) Alle Formen (ungiftige + toxische Zoosporen, Aternamöben, Lobopodien- und Rhizopodienamöben, Cysten, Planozygoten) Fische werden befallen, sterben, dienen den verschiedenen Formen als Nahrung viele Erscheinungsformen (amöboid, encystiert, Zoosporen, Planozygoten), nicht immer toxisch, abhängig von Fischvorkommen und Gewässerzustand!
• 23.b Erklären Sie „osmotisches Potential“ Eigenschaft wässriger Lösungen, direkt proportional zur Konzentration gelöster, osmotisch-aktiver Stoffe Druck, den gelöste Teilchen auf eine Kompartimentbegrenzung ausüben, nur abhängig von Quantität nicht Qualität der Teilchen
• 23.c Erklären Sie „Osmolalität“ Anzahl osmotisch aktiver Teilchen pro Masse einer Lösung
• 23.d Erklären Sie „osmotischer Koeffizient“ gibt die stoffspezifische Abweichung einer Lösung von der Ideallösung (mit thermodynamischen Eigenschaften eines Gemischs aus idealen Gasen) an abhängig von Temperatur und Konzentration

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