Meeresbiologie (Subject) / Marine Tiere (Lesson)

PM6, Rostock, SS16

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• 1. Vergleiche Meer-Land-Besonderheiten der Meeresgebiete als Lebensraum Hohe Dichte ermöglicht weite Verdriftung und spezielle Bewegungsform im WasserMeer>>Land (71% der Erdoberfläche Wasser)Alle Ozeane verbunden -> konstanter AustauschMarine Ökosysteme weniger strukturdivers, aber langfristig stabiler als terrestrischeGradienten zwischen marinen Klimazonen verlaufen wesentlich flacher über größere DistanzenTiefe (vertikale Ausdehnung) wesentlich bedeutender, als an Land -> horizontale und vertikale Verbreitungsmuster
• 2. Was versteht man unter dem Begriff „Kambrium-Explosion“? „plötzlicher“ rasanter Anstieg der in den Flachmeeren existierenden (Fossil belegten) Stämme, Klassen, Ordnungen und Familien (innerhalb von geologisch kurzem Zeitraum = 5-10 Mio. Jahre)wahrscheinlich dadurch begründet, dass erst im Kambrium herrschende Bedingungen (Mineralgleichgewicht, Anstieg der CA-Konzentration im Meer) zur Bildung von Makrofossilien führten, denn: seit ca. 530-600 Mio. Jahren Verkalkung und Skelettbildung
• 3. Welche Zielsetzung verfolgt das Programm „Census of Marine Life“? „Volkszählung der Meere“Unbekannte Arten entdecken und beschreibenBekannte Arten genauer monitoren -> Biomasse der Meere besser abschätzen
• 4. Welche biologische Bedeutung hat der weltweite Transport von Ballastwasser? Wasser wird am Ursprungsort aufgenommen, am Zielort abgegeben, enthält Organismen, die am Ursprungsort, nicht aber zwingend am Zielort heimisch sind -> Ballastwasser als neuer Verbreitungsvektor-> Einschleppung dem Zielort fremder Organismen (z.B. Wollhandkrabbe in die Nordsee aus China)
• 5. Skizzieren Sie den Einfluss von Marenzelleria (Polychaet) als Neobiont in den Sedimenten der Ostsee. Größter Einfluss: M. neglecta, da tiefste Gänge, gefolgt von M. viridis; M. arctia geringster Einfluss, alle mehr Einfluss als Monoporeia3 Arten, jeweils über Ballastwasser eingeschleppt, bis vor kurzem als zwei Arten behandelt (M. viridis und M. arctica)Scheinbar positiver Effekt, da durch Gänge Porenwasser und Sediment belüftet und mit O2-reichem Wasser versorgt wird, Stoffaustausch zwischen Sediment und Wasser zunimmt und PO43- festlegt
• 6. Definieren sie Neobiota und invasive Arten. Welches Kriterium entscheidet, ob Neobiota invasiv sind? o Neobiota: in einem neuen Lebensraum -> nicht nur in der Lage zu überleben, sondern auch sich zu reproduzieren o Invasive Arten: Neobiota, die schädlichen Einfluss auf die Umwelt (v.a. dort heimische Arten) haben bzw. das Potential besitzen, bestehende Lebensgemeinschaften nachhaltig zu ändern
• 7. Wie gliedert sich der marine Raum horizontal/vertikal? o horizontal: neritisch (über Kontinentalschelf), ozeanisch (jenseits Kontinentalhang)o Boden: Benthal, Abyssal, Hadalo Vertikal:  neritisch: Supralitoral, Eulitoral, Sublitoral ozeanisch: Epipelagial, Mesopelagial, Bathypelagial, Abyssopelagial nach Lichtverfügbarkeit: euphotisch, dysphotisch, aphotisch
• 8. Welche Lebensformtypen finden wir bei Meeresorganismen und was bedeuten die Begriffe Nekton, Plankton und Benthos? o Nekton: kann sich aktiv Fortbewegen o Plankton: keine aktive Fortbewegung, treiben in und mit Wassermassen o Benthos: Meeresbodenbewohner (Holo- bzw. Merobenthos)
• 9. Wodurch unterscheiden sich der neritische und der ozeanische Bereich? o Neritisch: Über Kontinentalschelf Selten tiefer als 200 m Licht und Durchmischung bis zum Benthos Randmeere häufig rein neritisch (Ostsee, Nordsee, Persischer Golf) o Ozeanisch:  Wassermassen abseits des Schelfs Produktive Schicht nur sehr dünn, Schichten darunter dunkel, kaum durchmischt, Senke für organisches Material und Nährstoffe
• 10. Was versteht man unter Epipelagial und welche Bedeutung kommt diesem Bereich zu? Euphotische Zone -> Ort der ozeanischen Primärproduktion~ 0-200mhohe Biodiversität
• 11. Wie gliedert sich der Gezeitenbereich und welche Besonderheiten zeigen sich hier? o Grenzfläche zwischen Land und Meer, Wechsel zwischen marinen und atmosphärischen Einflüssen -> extrem variable Bedingungen, nur anpassungsfähige Arten können überleben, deutliche Zonierung o Supralitoral, Eulitoral (zwischen mittlerem Hoch- und mittlerem Niedrigwasser), Sublitoral
• 12. Welche Ursachen und methodischen Konsequenzen haben tageszeitliche Wanderungen bei Zooplankton? o Mögliche Ursachen:  Energieeinsparung durch Wanderung unter Thermokline (geringere Stoffwechselrate im kühleren Wasser) Ressourcenmanagement (Regenerationszeit für Phytoplankton tagsüber) Schutz vor Räubern o Plankton wird durch Licht angelockt  erleichterter Fang bei Dunkelheit (methodische Konsequenz)
• 13. Was verstehen Sie unter Pleuston (Beispiele)? o Gesamtheit an und auf der Wasseroberfläche treibender Organismeno Teilweise unterteilt in Pleuston und Neuston (= mikroskopischer Anteil)o Quallen, z.B. Physalia physalis, Wasserläufer, Sargassum
• 14. Was verstehen Sie unter Epi-, Endo-, Makro- und Meiobenthos? o Meiobenthos: Benthosbewohner >100µm, <1mmo Mikrobenthos: Benthosbewohner <100µm o Epibenthos: Organismen, die auf Substratoberfläche lebeno Endobenthos: Infauna, lebt im Substrat, bohren/graben sich in hartes/weiches Substrato Makrobenthos: Anteil der Benthosbewohner, der mit bloßem Auge erkannt werden kann
• 15. Welche wesentlichen abiotischen und biotischen Stressfaktoren finden Sie im Gezeitenbereich?  Raum- und Nahrungskonkurrenz                              Nahrungsverfügbarkeit Räuberdruck                                                              Grazing Wellen, Gezeiten -> Mechanische Belastung (Wellenschlag) variierender Wasserstand -> Verdunstung, Austrocknung, Temperaturextreme Lichtintensitätsschwankungen Zufluss von Süßwasser, Regen -> Salzgehaltsschwankungen, O2-Schwankungen  Substratbeschaffenheit (Hartboden vs. Sediment) pH- und Redox-Schwankungen (Rock Pools, interstitielles Wasser)
• 16. Welche Besonderheiten finden sich im Supralitoral (Beispiele, Anpassungen)? o Unregelmäßige, seltene Benetzung durch Wellenschlag, Spritzwasser und bei Springtiden, rasche Aussüßung bei Niederschlag, Meersalz kristallisiert bei Verdunstung rasch aus o Anpassungen: Austrocknungsresistenz, weites Salztoleranzspektrum („euryhalin“) z. B. Littorina, Ramalina siliquosa, terrestrische halophile Arthropoden
• 17. Wodurch wird räumliche Verteilung von Benthosorganismen beeinflusst? o Deterministisches Komponenten:  Vertikale Zonierung Verbreitung entlang großräumiger Umweltgradienten (z.B. Klimazonen) o Stochastische Komponenten:  „Patchiness“ o Faktoren: physikalische Störung, Fleckenhafte Ansiedlung, Kahlfraß -> abiotische und biotische Faktoren
• 18. Was verstehen Sie unter Raumkonkurrenz? zu besiedelnde Fläche = limitierender FaktorAufwuchsorganismen konkurrieren um verfügbaren Raum, so dass jede freie Fläche meist sofort überwaschen wirdUnterschiedliche Strategien zur Verhinderung der Überwucherung --> hohe Formen- und Strategiendiversität Aufwuchsorganismen verändern Strömung, Topographie, Lichtangebot, schaffen Mikrohabitate
• 19. Welche Besonderheiten zeigt der Gezeitenbereich bei Sedimentstränden gegenüber Hartböden? o Sediment instabiler als Hartsubstrat -> Ansiedlung langlebiger Organismen nicht möglich (Ausnahme: Seegras) -> Verlagerung der Diversität ins Sediment (Infauna)o Zonierung zusätzlich zu „normalem“ Küstenprofil in die Sedimenttiefe (3dimensional)o Bei Austrocknung möglich ins Sediment zu wandern, wo noch Wasser ist, aber auch Gefahr, freigespült zu werden!o Sediment Schlüsselort biogeochemischer Kreisläufe
• 20. Was verstehen Sie unter einem lotischen und lenitischen Lebensbereich? o Lotisch: exponiert gegenüber Gezeiten und Wind, kaum Sedimentation, grobes Sediment -> großes Lückensystem, Reibung, Sauerstoff o Lenitisch: geschützt vor Gezeiten und Wind, genaues Gegenteil zu lotisch
• 21. Welche Anpassungen der Körperform findet man bei Meiofauna? Nennen Sie Beispiele für unterschiedliche Tiergruppen. Geringe Körpergröße (z.B. Interstitial-Copepoden 0,5mm vs. Epibenthische Copepoden 1,4mm)Langer, dünner Körper (L:B in der Regel 3:1 bis 10:1, in Meiofauna < 100:1)Flexibilität (z.B. Polychaeten, Nematoden)Tastborsten und Statocysten statt Augen (Polychaeten, Oligochaeten)Ortsbeweglichkeit statt Festsetzung (Bryozoa, Ascidia)
• 22. Was sind typische Zahlen (Häufigkeit) für Meiofaunaorganismen im sandigen Sediment? Warum sind sie dort am häufigsten? o Sandiges Sediment mit relativ klarem, dünnflüssigem Porenwasser, das mit Wasser über Sediment im Austausch steht  O2 kann relativ tief eindringen o Nematoden, harpacticoide Copepoden und Turbellaria = 80% der Meiofauna
• 23. Welche Organismengruppen dominieren die Sandlückenfauna? o Turbellaria (Strudelwürmer)o Foraminiferao Ciliata (Wimpertierchen)o Nematodao Harpacticoide Copepoden
• 24. Wie sind Nematoden an das Leben im Mesopsammos angepasst? Sandlückensystem oder Interstitialo In der Regel keine pelagischen Larvenstadieno Hermaphroditen (teilweise) mit Spermatophoren -> langanhaltender Befruchtungserfolgo Brutpflege: Desmodora kleben Eier an Körpero Lange, dünne Körper mit hoher Flexibilität
• 25. Was ist ein Watt? Was versteht man unter Windwatt? o Watt: Fläche in Gezeitenzone, die bei Ebbe trocken fällto Windwatt: Litoralbereich, der unter Windeinwirkung zeitweise trocken fällt (Wind drückt Wasser weg, z.B. Bodden)
• 26. Skizzieren Sie Lebensweise und Entwicklungszyklus von Seepocken. Planktische Cypris-Larve verpuppt sich -> Metamorphose zum sesslien adulten Tier -> Meroplankton, Filtrierer Zwitter, die sich gegenseitig befruchten (erfordert unmittelbare Nähe)Befruchtete Eier verbleiben im Panzer des Elterntieres, bis Nauplien schlüpfenSechs Nauplius-Stadien, gefolgt von Cypris-Stadium, sucht und prüft Substrat mit Antennen, bewegt sich zunächst schwimmend, Anhaftung via Antennen, Zementdrüse verfestigt Anhaftung
• 27. Was sind „Entenmuscheln“ und wodurch unterscheiden sie sich von Seepocken? gehören (wie Seepocken) zu den Cirripediaebenfalls sessil, aber mit langem, muskulösem Stiel auf dem sie sitzen (=umgewandelter Kopf) und zweiklappigem Carapax (Seepocken: kein Stiel, 4-8 Kalkplatten)
• 28. Welche Besonderheit unter den Brachyura (Krabben) zeigen Portuniden (Schwimmkrabben)? der fünfte Pereiopode ist zu einem Schwimmbein mit abgeflachtem, blattförmig verbreitertem Dactylus, mehr oder weniger behaart, umgewandelt
• 29. Welche Besonderheiten unter den Decapoda zeigen Paguriden (rechtshändige Einsiedlerkrebse)? o Einsiedlerkrebse (weiches, zum Bewohnen von Gehäusen o.ä. angepasstes Abdomen etc.)o „rechtshändig“: rechte Schere größer
• 30. Worin besteht die Beziehung (Vorteile der jeweiligen Art) zwischen Pagurus bernhardus und Hydractinia echinata? Symbioseo H. echinata ist mobil und profitiert von Nahrungsresten des Krebseso P. bernhardus kann Gehäuse länger nutzen, da Stachelpolypen die Ränder verlängern (außerdem Schutz durch Nesselzellen)
• 31. Wie unterscheiden sich männliche und weibliche Brachyura (Krabben)? o Pleon-Form:  männchen schmal weibchen breit (da zum Tragen der Eier) o Pleopoden:  Männchen nur 1 und 2, zu Gonopoden (Kopulationsorgan) umgewandelt Weibchen 1 fehlend, 2-5 zweiästig, lang behaart (da zum Tragen der Eier)
• 32. Was ist ein Wurzelkrebs (nur Prinzip, nicht Details Lebenszyklus)? o Crustacea, Cirripedia, Rhizocephala (Wurzelkrebse)o Männchen nur im Larvenstadium (Nauplius entwickelt sich zu geschlechtsreifer Cypris-Larve)o Parasiten an Decapoden: Weibchen befallen Decapoden, feminisieren männliche Decapoden, bilden internes Wurzelgeflecht und Externa-Sack unter Pleon, Befruchtung der Externa via männlicher Cypris
• 33. Beschreiben Sie die Lebensweise von Arenicola marina. o Lebt im Sand des Nordsee-Wattenmeers von Niedrig- bis Hochwasserlinieo Gräbt 20-30cm tiefe, U-förmige Röhreno Frisst Sand, verwertet organische Stoffe und scheidet restlichen Sand wieder auso Fortpflanzung im Herbst (Oktober), während Vollmond -> Spermien werden ans Wasser abgegeben, erreichen Eier in Röhre der Weibchen, Jungtiere verlassen Höhle nach Schlupf, siedeln im oberen Gezeitenbereich, überwintern, wandern dann nach unten ab
• 34. Skizzieren Sie den Lebenszyklus der Austern o Rhythmisch-konsekutive Hermaphroditen: mehrfacher Geschlechtswechsel, männlich bei erster Geschlechtsreife, daraufhin weiblich, dann wieder männlich, usw.o Meroplankter, da Veliger-Larven freischwimmendo Aus Eiern schlüpfen Veliger-Larven, die mehrere Wochen frei schwimmen, bis sie sich mit Fuß auf Hartsubstrat festsetzen und metamorphieren
• 35. Skizzieren Sie Lebensweise und Fortpflanzung der Pantoffelschnecken (Crepidula). o Proterandrische Zwitter: zunächst männlich, dann weiblicho Sessile Planktonfiltrierer o Bilden Stapel: unterste (älteste Tiere) weiblich, obere männlich, wenn alle Weibchen sterben, wird unterstes Männchen weiblich
• 36. Welche Anpassungen zeigen die vier häufigsten Littorina-Arten der deutschen Küsten und wie kann man sie unterscheiden? o Schalendicke entwickelt sich gemäß Lebensbedingung, Operculum schützt vor Austrocknungo Können Luft atmeno Eigentlich Makrophytenfresser, die sich aber auch als Grazer ernähren können, frisst zur Not auch kleine Invertrebrateno L. littorea: spitz kegelförmig, bis 3cm, Platalrand trifft in +- spitzem Winkel auf, Umgänge kaum gewölbto L. saxatilis: bis 1,7cm, spitz, bauchig, Platalrand trifft in einem Winkel von +-90° auf , Umgänge deutlich gewölbto L. mariae = L. obtusata = L. fabalis: keine Spitze, bauchig, Platalrand trifft in einem Winkel von +-90° auf (WORMS)
• 37. Welche Besonderheiten zeichnen Patelliden (Napfschnecken) aus? o Gehäuse schüsselförmigo Kein Operculumo Epipodienfortsätze ersetzen Kiemeno Perfekter Abschluss des Gehäuses mit unterliegendem Steino finden über Kriechspur wieder an Stammplatz zurück
• 38. Nennen Sie physiologische und morphologische Anpassungen sowie spezielle Verhaltensmuster in Gezeitenzonen. Morphologisch:  Verschluss des Gehäuses mit Operculum Konische, dynamische Form gegen Wegspülen Spezielle Haftstrukturen (z.B. Byssusfäden)Physiologisch:  Temperatur- und Salztoleranz Austrocknungsresistenz Ethologisch:  Abwanderung ins Sublitoral/in Rock Pools (Vermeidung) Abwanderung unter Bewuchs (z.B. Idotea unter Fucus) Kritische Wahl des Ansiedlungsorts bei sessilen Tieren
• 39. Nennen sie Mechanismen, die zu räumlicher Heterogenität im Pelagial führen. o Schwarmbildung                                        o Physiko-chemische Grenzeno Tiefseegebirge                                           o Windo Geostrophie                                               o Grazingo Tageszeitabhängige Vertikalwanderung    o Jahreszeito Arteninteraktion                                         o Auftriebo Estuare                                                     o Reproduktionsgeschwindigkeit des Phytoplanktons
• 40. Was ist „patchiness“, wie beeinflusst sie planktische Organismen und wie die Methoden der Planktonforschung? regelmäßige, räumliche Abundanzunterschiede, also inhomogene, fleckenhafte, geklumpte Verteilung (z.B. von Zooplankton)Planktongemeinschaften dadurch nie im Gleichgewicht, da nie langanhaltende Stabilitätszustände im Wassergeringe Voraussagbarkeitsgrad in der Planktologie, mglw. Untersuchungen wenig repräsentativ
• 41. Nennen sie fünf Gruppen vorwiegend bzw. rein mariner Planktontaxa. Cnidaria: Hydro-, Scypho-, Cubozoa                          Ctenophora (Rippenquallen)Chaetognatha (Pfeilwürmer)                                       AppendiculariaTunicata                                                                      CopepodaPteropoda (Mollusca)
• 42. Wie unterscheiden sich Siphonophore von anderen Quallen? „Staatsquallen“ -> keine freischwimmende Medusa, sondern Kolonien aus differenzierten Polypen und Medusen Schweben mittels Pneumato- und Nektophoren Restliche Quallen: freischwimmende Medusen
• 43. Welche besonderen Anpassungen ans Leben im Pelagial finden sich bei der Schnecke Glaucus atlanticus? Welche bei der Hydrozoenkolonie Porpita porpita? o G. atlanticus: büschelförmige Papillen -> Auftrieb, Zwitter (können sich selbst befruchten), von oben betrachtet blau (Tarnung), Nesselzellen der Beute werden eingelagert (Fraßschutz) o P. porpita: Hydrozoa-Kolonie mit Floß aus Schwimmscheiben (Auftrieb), Polypen angeordnet wir Tentakel, durchkämmen Wasser durch Krümmung aktiv nach Beute
• 44. Was sind Pteropoden und wie sind sie ans pelagische Leben angepasst? o „Flügelschnecken“o Reduzierte Schale, langgestreckte Form, Kriechfuß zu lateralen Flügeln umgewandelt (zur Fortbewegung), Planktonstrudler, z.T. mit speziellem Fangnetz
• 45. Nennen Sie drei Charakteristika der Chaetognatha.  „Pfeilwürmer“ -> Marines Zooplankton< 10 cm lang, deutlich länger als breitChitinborsten am Mund wie Haken, einziehbar, zur Jagd
• 46. Wie ernähren sich Apendicularien und Salpen? Weshalb fördern sie den vertikalen Partikelfluss im Meer? o Suspensionsfresser, Filtern Meerwasser o Absinkende Individuen, Kotballen und Pseudofaeces dienen als Nahrungsgrundlage in tieferen Regionen und C-Senke
• 47. Welche wesentlichen Ebenen bilden das Nahrungsgefüge im Weltmeer und wie sind sie miteinander verknüpft? o Algen/Phytoplankton=Primärproduzen o HIER MIT BILD ERGÄNZEN
• 48. Was ist Seston und welche Bedeutung hat es? marine snow, POM (particulate organic matter)Agglomerate organischer Partikel, die schnell absinken -> Transport organischen Materials in die Tiefe, Entzug aus Stoffkreislauf in der euphotischen Zone, „biologische Kohlenstoff-Pumpe“ mit hoher Bedeutung für globalen CO2-Haushalt
• 49. Welche wesentlichen Ernährungstypen finden wir bei Meeresorganismen? Photo-/ChemoautotrophieHeterotrophie (alle Tiere):      Phagotrophie        Osmotrophie Einteilung nach Stellung in Nahrungskette/Technik des Nahrungserwerbs Herbivorie Carnivorie Omnivorie Bakterivorie Detritivorie nach Modus der Nahrungsaufnahme  Greifer Leimrutenfänger Sedimentfresser Suspensionsfresser Weidegänger Makrophytenfresser Parasiten
• 50. Welche Tiere sind Greifer, Leimrutenfänger, Sediment-, Depositfresser, Weidegänger, Suspensions- oder Makrophytenfresser?  Greifer = Räuber: Cephalopoden, Chaetognatha -> ergreifen relativ großes, lebendes Futter gezielt und einzeln Leimrutenfänger: Aktinien, Quallen -> warten auf zufälligen Kontakt mit teilweise recht großer Beute Sedimentfresser: Arenicola marina -> frisst weiches Sediment, verdaut organische Substanz und Organismen, scheiden Rest wieder aus Suspensionsfresser: Mytilus edulis, Cirripedia -> fressen kleine, suspendierte Partikel, die aktiv oder passiv mittels verschiedener Methoden aus dem Wasser entfernt werden  Weidegänger: Littorina, Polyplacophora -> kratzen Bewuchs von Hartsubstrat oder fressen Phytoplankton; meist langsame Benthosbewohner Makrophytenfresser: Seeigel, Idothea -> knabbern i.d.R. nur Teile ab, ernähren sich auch grasend

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