Biologie (Fach) / Systematik der Pflanzen (Lektion)

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• Endung einer Abteilung -phyta
• Endung einer Unterabteilung -phytina
• Endung einer Klasse -atae
• Endung einer Unterklasse -idae
• Endung einer Ordnung -ales
• Endung einer Familie -aceae
• Hierarchische Abstufung von Abteilung bis Art Abteilung Unterabteilung Klasse Unterklasse Ordnung Familie Gattung Art
• Blattpolymorphismus Die Blätter einer Pflanze sind bedingt durch Lage und Funktion in Hisicht auf Größe, Form und Symmetrie unterschiedlich ausgestaltet.
• Blattdimorphismus Eine Pflanze bildet während ihrer Entwicklung zwei vollkommen unterschiedliche Blattformen aus. Beispiel: Efeu
• Heterophyllie Die Blätter einer Pflanze besitzen unterschiedliche Funktionen.
• Anisophyllie Bei benachbarten Blättern treten Größen- und  leichte Formunterschiede auf. Man unterscheidet: habituelle A.: Die Unterschiede wurden bereits in den Blattknospen festgelegt induzierte A.: Die Unterschiede sind bedingt durch die Lage der Sprossachse Beispiel für induzierte A.: Spitzahorn (Blätter die nach unten zeigen sind größer)
• Staminodium Ein steriles Staubblatt, das durch evolutionäre Reduktion unfruchtbar wurde. Es stellt ein rudimentäres Organ dar und fehlt in manchen Fällen auch gänzlich.
• Gametangium Ein "Behälter" in dem Gameten zwecks sexueller Fortpflanzung gebildet werden.
• Was sieht eine ideale Population aus? Panmixie unendliche Populationsgröße keine Mutation keine Migration keine Selektione bestimmter Allelkombinationen
• Heterostylie Das Vorkommen von unterschiedlichen Blütentypen innerhalb einer Art. Dabei unterscheiden sich die Blüten durch die Lage der Staubblatts und der Länge des Griffels. Heterostylie hat die Aufgabe der Förderung der Fremdbestäubung. In für Fremdbestäubung ungünstigen Regionen wird deshalb von einigen Arten von der Heterostylie abgelassen.
• Argumente pro und contra Bt-Mais in Mitteleuropa PRO Bt-Toxine schützen vor Schädlingen und sind für Pflanzen und Wirbeltiere (inkl. Mensch) harmlos --> die Pflanze wird weniger durch Fraß geschwächt und produziert mehr Mais Schädlinge können gezielter bekämpft und andere Nichtzielorganismen leichter verschont werden --> besser als das Verspühen von anderen Giften Durch die Verwendung von Bt-Mais sinkt auch der Anteil an Pflanzen, die mit für den Menschen giftigen Pilzen befallen sind CONTRA langfristig kommt es zu einer Anreicherung von Bt-Toxinen im Boden, Abbaudauer unbekannt erste Bt-Toxin-Resistenzen --> neue Pflanzen müssten mehr Bt-Toxine produzieren Schädingung von Arten (z.B. Schmetterlingslarven), die nur aus Zufall von der Pflanze fressen [keine Schädigung von Bodenmakroorganismen] ggf. Zusammenhang mit der Sterblichkeit von Bienen mit Befall von Parasiten
• Was spricht gegen den Anbau von Gen-Mais in Mexiko? Der Anbau von genetisch verändertem Mais in Mexiko ist seit 1998 untersagt und nur in zwei Versuchsanbaustätten erlaubt. Man befürchtet eine Kreuzung mit sowie die Verdrägung der einheimischen Anbau- und Wildsorten. Dies würde die Biodiversität deutlich verringern.
• Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Biodiversität und dem Anbau von Bt- sowie herbizidresistenten Pflanzen? {Bei einem großflächigem Anbau werden deutliche mehr Einnahmen gemacht (trotz teurerer Saat), da zwar nicht unbedingt mehr Mais entsteht [herb. Mais], aber eine große Menge an Herbiziden eingespart werden} Zwar sinkt die Bodenbelastung durch Herbizide, dennoch sinkt die Biodiversität Es entstehen zunehmend herbizidresistente Beikräuter
• Wie lautet das MacArthur-Wilson-Modell? Arten immigrieren, solange nicht schon viele Arten vorhanden sind. (dN/dt) = λ(S) - μ(S); λ(S) = Immigrationsrate, μ(S) = Ausserberate (dN/dt) = 0 <=> λ(S) = μ(S) --> N ist satbil Im Diagramm konvergiert λ(S) gegen 0 mit zunehmender Artenzahl, während μ(S) diverdiert Der Schnittpunkt von λ(S) und μ(S) am Punkt S nennt sich Gleichgewicht
• Red-Queen-Hypothese Das Aussterberisiko einer Gruppe ist unabhängig von der vorherigen Existenzdauer. Die Umweltbedingungen ändern sich annähernd konstant --> ständige Anpassung nötig
• Assortative Mating --> bestimmte Paarungen sind häufiger negative assortative mating: Die negative Auswahl führt zu einer Stabilisierung der Art. Man sagt, "Gegensätze ziehen sich an". positive assortative mating: Die positive Auswahl führt zu einer Aufspaltung in mehrere Arten. Man sagt, "Gleich und gleich gesellt sich gern". Assortative Mating funktioniert nur mit geschlechtlicher Fortpflanzung. Dabei wird die Fitness um 50% gesenkt.
• Das Hardy-Weinberg-Gleichgewicht Das HWG gilt nur in einer idealen Population. Die Allele A und a nehmen die Häufigkeiten p+q = 1 an AA = p2, Aa = 2pq und aa = q2 (p+q)2= 12 <=> p2 + 2pq + q2 = 1 --- HWG MIT VERLETZTEN VORAUSSETZUNGEN NICHT VERGESSEN ---
• Apomixis Vegetative Vermehrung durch: Rhizome/Rhizomfragmentation Wurzelknospen Bulbillen
• Aposporie / Agamosporie Der Sporophyt entwickelt sich aus Zellen des Gametophyten. Dies ist nur bei einer Aufhebung der Meiosewirkung durch Polyploidisierung der Sporenmutterzelle oder einer Störung der Meiose möglich.
• Asporie Der Gametophyt entwickelt sich direkt aus dem Sporophytengewebe.
• Wie kommt es zur Artbildung? Artbildung := Aufspaltung einer existierenden Art in Tochterarten Voraussetzung: Zwei Populationen trennen sich genetisch und bleiben getrennt. sympatrische A. durch Fortpflanzungsbarriere oder genetischen Drift allopatrische A. durch geologische Ereignisse, Flascheneffekt oder Gründereffekt Zur Besiedelung von Inseln werden Trittsteine (stepping stones) benutzt. Dabei nimmt jedoch die Biodiversität ab.
• Isolationsmechanismen bei der Fortpflanzung Vor der Bestäubung: zeitliche Trennung (Blühperiode, Tageszeit) ökologische Trennung (vikariierende Arten) Blüte (Verhalten der Bestäuber, mechanische Restriktion) Selbstbestäubung Präzygotisch: Griffel-Pollen-Inkompatibilität (DEFL-Gene; SSI, GSI) Postzygotisch: Hybride ist nicht lebensfähig oder steril
• Gametophytische und sporophytische Inkompatibilität [GSI und SSI] GSI: "was nicht schon vorhanden ist, wird aufgenommen" Griffel mit S1S2 nimmt S1 & S2 nicht auf Griffel mit S1S3 nimmt S1 & S2 tw. auf => S2 wird aufgenommen Griffel mit S3S4 nimmt S1 & S2 ganz auf SSI: "alle Pollen müssen verschieden zum bereits Vorhandenen sein" Griffel mit S1S2 nimmt S1 & S2 nicht auf Griffel mit S1S3 nimmt S1 & S2 nicht auf Griffel mit S3S4 nimmt S1 & S2 auf
• Inkompatibilität vom Dobzhansky-Muller-Typ Linien werden getrennt und entwickeln sich schnell auseinander. Kreutung der beiden führt zu nachteiligen epistatischen Effekten. Beispiel: Arabidopsis thaliana Die F1-Generation weist Hybrid-Nekrtosen auf, sodass keine Blüten entstehen können. Die Resistenzgene stehen unter starker Selektion, wodurch es zu einer raschen Divergenz kommt => Nekrose als Abwehrreaktion
• Was braucht eine Landpflanze? Verdunstungsschutz/-regulation (Cuticula, Sporopollinin) Lichtschutz (UV, PAR) Schutz vor Sauerstoff (Photorespiration an RubisCO) Wurzeln (Stoffe aus dem Boden aufnehmen, Symbiosen) Transport-, Festigungs-, Kommunikations- und Fortpflanzungssysteme
• Lotka-Volterra-Regeln (ohne DGL) Dabei handelt es sich um drei Regeln zur quantitativen Beschreibung der Populationsdynamik in Räuber-Beute-Beziehungen. Räuber geringere Anzahl, Phasenverschiebung Beute höhere Anzahl, schnelleres Wachstum
• Parasitoid Organismus, der parasitisch in seinem Wirt lebt, diesen aber zu gegebener Zeit tötet.
• Introgression Übertragung eines einzelnen Gens bis hin zu einem Genom von einer Art zu einer anderen. Introgression findet u.a. in der Verdrängungszüchtung verwendung. Um unerwünschte Nebeneffekte los zu werden, kreuzt man die Pflanzen oftmals rück; meist mit Wildarten.
• Was sind simultane Fortpflanzungsstrategien? Es wird neben der Blüte auch ein Spross (aus Knolle) gebildet. Z.B. geschieht das bei der Kartoffel.
• Welche Arten direkter Interaktion zwischen zwei Arten gibt es? Mutualismus (+/+) Kommensalismus (+/0) Räuber-Beute (+/-) Herbivorie (+/-) Parasitismus (+/-) Amensalismus (0/-) Kompetition (-/-) Neutralismus
• Was ist Mutualismus? Mutualismus gehört zu den den direkten Interaktionen zweier Spezies. Dabei erhalten beide einen Vorteil. Beispiele: Mykorrhiza Ameise und Blattlaus Clownfisch und Seeanemone
• Was ist Kommensalismus? Kommensalismus ist eine Form der direkten Interaktion zweier Arten. Dabei hat eine Art einen Vorteil, bei der anderen herrscht Neutralität. Beispiel: Löwe und Geier
• Was ist eine Räuber-Beute-Beziehung? Die R.-B.-B. ist eine Form der direkten Interaktion zweier Arten. Dabei erlangt der Räuber einen Vorteil, während dir Beute einen Nachteil erfährt.
• Was ist Herbivorie? Herbivorie ist eine Form der direkten Interaktion zweier Arten. Dabei ist der Herbivore im Vorteil und die Pflanze im Nachteil. Ähnlich dem Räuber-Beute-Prinzip.
• Was ist Parasitismus? Parasitismus ist eine Form der direkten Interaktion zweier Arten. Dabei ist der erlangt der Parasit über den benachteilten Wirt einen Vorteil.
• Was ist Amensalismus? Amensalismus ist eine Form der direkten Interaktion zweier Arten. Dabei ist die Interaktion für eine Art neutral, während die andere Art benachteilt wird. Beispiel: Tier zertritt anderes Tier oder Pflanze
• Was ist Kompetition? Kompetition ist eine Form der direkten Interaktion zweier Arten. Dabei werden beide Arten benachteilt. Dies führt oft zu einer schachbrettartigen Artenverteilung und ggf. zu character displacement.
• Was ist Neutralismus? Neutralismus ist eine Form der direkten Interaktion. Dabei verhalten sich beide Arten neutral zueinander.
• character displacement Merkmalsverschiebung, zwei [allopatrisch] von einander getrennt Arten, die sich einstähnlich waren, werden unterschiedlicher.
• Welche Arten indirekter Interaktion zwischen zwei Arten gibt es? Keystone Predation Exploitation Competition Apparent Competition Indirekter Mutualismus Indirekter Kommensalismus Habitat Facilitation Trophic Cascade (=Nahrungskette)
• Was ist Keystone Predation? K.P. ist eine Form indirekter Interaktion zweier Arten. Frisst eine Räuber R Beute B1, hilft er damit ungewollt B2.
• Was ist Exploitation Competition? E.C. ist eine Form der indirekten Interaktion zweier Arten. Dabei Fressen R1 und R2 die gleiche Beute und schaden sich damit indirekt gegenseitig.
• Was ist Apparent Competition? Apparent Competition ist eine Form der indirekten Interaktion zweier Arten. Dabei frisst ein Raubtier B1 und B2. Da B1 und B2 sich gegenseitig schaden, erfährt auch der Räuber einen Schaden.
• Was ist indirekter Mutualismus? Indirekter Mutualismus ist eine Form der indirekten Interaktion zweier Arten. Dabei helfen sich R1 und R2 indirekt, da sie jeweils B1 und B2 fressen, die sich gegenseitig schaden. R1 hilft R2, aus der Apparent Competition heraus zu kommen und umgekehrt.
• Was ist indirekter Kommensalismus? R1 frisst B1 und R2 frisst B2. B1 schadet B2. Allerdings frisst R1 gelegentlich auch B2, was normalerweise R2 noch (groß) schadet. Bei Massenauftreten oder Knappheit von B2 können R1 und R2 zu indirekten Konkurrenten werden, da R1 dann ggf. auch B2 frisst.

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