Zoologie (Fach) / Angewandte Zoologie (Lektion)

Wintersemester 16/17 Übungen für Klausur

Diese Lektion wurde von Yannee erstellt.

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• Nenne die sieben Anwendungsgebiete der Zoologie mit jeweils einer Aufgabe. (Arbeitsbereiche) 1. Naturschutzbehörde: Entscheidungen über die Zulässigkeit von Eingriffen und über Maßnahmen zur Kompensation (Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen) von Eingriffen, ferner die Erfassung von festgesetzten Kompensationsmaßnahmen in einem Kompensationsflächenkataster 2. Gutachterbüros: Kartierung und Bestandaufnahme 3. Naturschutzverbände (NGOs): BUND, Nabu; Projekte zum Naturschutz 4. Museen und Forschungseinrichtungen: Wissensvermittlungen, Führungen, Forschungsreisen 5. Labore: z.B Forschungen an und mit Tieren (Tierversuche) 6. Landwirtschaft: Z.B Schädlingsbekämpfung und Stoffeinträge 7. Umweltbildung: Andere Menschen die Wichtigkeit der Biodiversität vermitteln
• Welche Betrachtungsebenen gibt es? Nenne vom kleinsten zum Größten hin mit Erklärung. 1. Organismus (einzelnes Individuum einer Art) 2. Population (mehrere Individueen der gleichen Art, auch Jungtiere z.B) 3. Lebensgemeinschaft (Lebensgemeinschaft mit Individueen verschiedener Arten, z.B Fressfeinde und Beutetiere) 4. Ökosystem (Gemeinschaft aller Arten in einer bestimmten belebten und unbelebten Umweld, z.B Ökosystem Wald, Moor, Meer etc. also mit den dazugehörigen Pflanzen, Mikroorgansmen, Tieren, Erde Steine etc.)
• Wie ist die Definition von "Art"? Eine Gruppe von Organismen, die sich von allen anderen Gruppen von Organismen unterscheiden und sich untereinander fortpflanzen und fertilen Nachwuchs erzeugen können. Die Gruppe zeigt phänotypische und genotypische Gemeinsamkeiten wobei beispielsweise Geschlechtsdimorphismus berücksichtigt werden muss.
• Warum fällt Coregonus maraena unter das Taxon Coregonus oxyrhynchus? Coregonus oxyrhynchus wurde zuerst beschrieben und kam nur im Bereich der deutsch-niederländichen Grenze vor. Die Nordsee Population ist fast vollständig ausgestorben. Also muss davon ausgegangen werden, dass die Individuen die in der Nordsee gefunden werden zu Coregonus maraena gehören. Der Vorfahr ist aber wahrscheinlich Coregonus oxyrhynchus. Möglicherweise hat der Entdecker und Beschrieber auch einen Bestimmungsfehler gemacht und es ist eigentlicb schon immer die selbe Art gewesen.
• Beschreibe das Typologische Artkonzept Betont messbare anatomische Unterschiede; die meisten anerkannten Arten wurden aufgrund ihrer morphologischen Kriterien definiert (Morphospezies) Dabei gibt es eine Vielzahl von Faktoren, z.B: Farbe Körperbau Geschlechtsdimorphismus Bewegungsmuster Musterung Erscheinungsbild Größe Bewegungsapparat
• Beschreibe das Biologische Artkonzept Das biologische Artkonzept hebt die reproduktive Isolation hervor - das Potenzial der Vertreter einer Art sich untereinander fortpflanzen zu können, abe nicht mit Mitgliedern anderer Arten. (Biospezies) Beispiel: Tiger und Löwe stammen aus unterschiedlichen Gebieten also würden sie überhaupt nicht ,in der freien Wildbahn, die Möglichkeit bekommen sich zu kreuzen aufgrund der räumlichen Distanz. 
• Beschreibe das Evolutionsbiologische Artkonzept Das Evolutionsbiologische Artkonzept definiert eine Art als Population/Gruppe von Individuen gleicher Abstammung die, neben einer auf Vorfahren beruhenden Identität, eigene (evolutions-) biologische Merkmale und eine einzigartige historische Entwickling aufweisen. (Beispielsweise möglicher Schwesternlienienverbund bei ähnlichen Arten)
• Erkläre taxonomische Komplikationen am Beispiel der Rabenkrähe und der Nebelkrähe. Die Rabenkrähe und die Nebelkrähe zeigen aufgrund ihrer unterschiedlichen Färbung eindeutige phänotypische Unterschiede. Sie haben auch unterschiedliche Verbreitungsgebiete und zeigen unterschiedliches Gruppenverhalten. Dennoch können sie sich miteinander paaren und erfüllen damit theoretisch die Vorraussetzung zur gleichen Art zu gehören.
• Was bedeutet Geschlechtsdimorphismus? Zwischen Männchen und Weibchen kann es zu großen Unterschieden bezüglich Farbe, Form und Größe kommen, dennoch gehören sie natürlich zur selben Art.
• Was ist die Besonderheit bei Astyanax magdalenae, Astyanax caucanus, Astyanax fasciatus und Astyanax microlepis? All diese Fischarten der selben Gattung sehen sich extrem ähnlich und sind schwer zu unterscheiden. Dennoch sind sie in verschiedene Arten gegliedert aufgrund kleiner morphologischer Unterschiede wie eine verschieden starke Ausprägung des schwarzen Streifens und unterschiedliche Zahnmuster.
• In welchen 2 Fällen kann nicht von eine richtigen Fortpflanzungsgemeinschaft gesprochen werden? Hermaphroditen sind Zwitter die beide Geschlechter besitzen können. Die Hydra kann Teile von sich abschnüren und daraus Klone von sich entstehen lassen.
• Aus welchen zwei Bestandteilen ist ein binärer Artname aufgebaut? Gattungsname + Art-epitheton
• Was ist die Prioritätsregel? Wer eine neue Art zuerst beschreibt darf sie auch benennen.
• Wenn eine beschriebene Art vom ersten Autor falsch eingeordnet wurde, wie schreibt man die neu eingeordnete Art korrekt auf? Beispiel! Vorerst so beschrieben: Aaata finchi WATERHOUSE, 1884 Dann neu eingeordnet: Aha finch (WATERHOUSE, 1884) FRANKE, 1905
• Beschreibe den Begriff des Typusexemplares Das Typusverfahren ist eine Methode Namen durch Typen an Taxa zu binden. Typen werden hier als "Originale" verwendet, anhand derer die wissenschaftliche Beschreibung einer Art vorgenommen wurde. Ein Typus ist also ein Exemplar, dass uns darüber Auskunft gibt, auf welches Taxon ein bestimmter Name zu beziehen ist.
• Welche 5 Typus gibt es? Beschreibe sie. Holotypus=Name Bearer (Namensgeber) Syntypus=aus gleichem Gebiet zur gleichen Zeit Topotypus=gleiche Region aber jeder beliebige Zeitraum Lectotypus=Ersatzexemplar wenn Holotypus verloren gegangen ist Paratypus=Nebentypen relativ zeitnah aus gleichem Gebiet.
• Was ist eine Population? Eine Gruppe sich untereinander fortpflanzenden Individuen einer Art in einem Gebiet. Sie ist die kleinste Einheit in der Evolution stattfinden kann. Das betroffene Areal kann sehr weitläufig sein. Es gibt Habitatdifferenzen, unterschiedliche Arten benötigen ein unterschiedlich großes Gebiet. Tiere die sich im gleichen Gebiet aufhalten gehören in der Regel zur selben Population.
• Erkläre das Metapopulationskonzept Eine Metapopulation sind mehrere Populationen einer Art, zwischen denen ein Genfluss stattfindet. Dies geschieht durch gerichtete Wanderungen (Migration) oder ungerichtete Ortsveränderungen (movements). Zwischen den Lokalpopulationen gibt es ein Netzwerk.
• Was sind Kernpopulationen? Populationen die in der Nähe voneinander wohnen und regelmäßig Kontakt zueinander haben (sich ggf. auch untereinander fortpflanzen)
• Was sind Metapopulationen? Mehrere Populationen aus verschiedenen Gebieten kommen zusammen.
• Was sind Satellitenpopulationen? Durch Umwelteinflüsse kommen bestimmte Populationen ausnahmsweise zusammen obwohl das sonst nicht der Fall wäre.
• Warum gibt es Anpassungen? Welcher Mechanismus sorgt in der Evolution für neue Anpassungen? Anpassungen sollen dafür sorgen, dass Organismen mit veränderten Umweltbedingungen zurecht kommen, in der Lage sind Nahrung zu beschaffen und sich fortzupflanzen. Ein wichtiger Mechanismus der Evolution ist die natürliche Selektion.
• Welche beiden Anpassungstrategien gibt es in Bezug auf die Nachkommenspflege? Erkläre beide Strategien. K-Strategie: Anpassungstrategie an langfristig konstante Umweltbedingungen bei der nur wenig Nachkommen produziert werden, in die viel investiert wird und die daher eine hohe Überlebensfähigkeit haben (z.B der Mensch) R-Strategie: Es wird ein Überschuss an Nachkommen gezeugt. Viele dieser Nachkommen fallen dem Umweltwiderstand zum Opfer und nur wenigen gelingt die sichere Fortpflanzung. (meist kleine, kurzlebige Arten wie Flöhe, Mikroorganismen etc) Sie erzeugen möglichst viele Nachkommen damit zumindest einige davon überleben. Bei R-Strategen finden schnellere und häufigere Evolutionsvorgänge statt, da öfter Vermehrung und wechselnde Umweltbedingungen der Rahmen sind.
• Was ist Variabilität? Die Individuen einer Population variieren in ihren Merkmalen. Das heißt obwohl sie zur gleichen Art gehören sehen sie nicht alle identisch aus. Es gibt zum Beispiel Unterschiede in der Fellfarbe. Variabilität ist allerdings erblich (beispiel: Eltern haben besonders große Nase=Kind hat wahrscheinlich auch recht große Nase. Andere Menschen haben aber eine Stupsnase. Also das ist Variabilität.)
• Was ist Hybridisierung? So nennt man die zwischenartliche Reproduktion. Vorraussetzung dafür ist keine vollständige prä- oder postzygotische Hemmung der Fortpflanzung. Das diese Nachkommen fertil sind ist eher die Ausnahme aber es ist möglich, auch in der freien Wildbahn. Durch Hybridisierungen können neue Genotypen entstehen. Genetisch gesehen haben sie aber eine schlechtere Überlebenschance. Hybride gab es auch schon in der Vergangenheit.
• Was bedeutet "gradueller Wandel?" Durch veränderte Umweltbedingungen und natürliche Selektion vollzieht sich die Evolution als gradueller Wandel. Der Elefant hat seinen Rüssel nicht von heute auf morgen bekommen, sondern über viele Zwischenschritte hinweg. (Mehrere Evolutionsstufen und Zwischenarten)
• Was bedeutet Adaptive Radiation? Die Hervorbringung neuer, veränderter Arten aus einer gemeinsamen Quellart wird als adaptive Radiation bezeichnet. Beispiel: Darwinfinken. Die Ursprungsart stammt vom Festland, einige Exemplare schafften es auf eine benachbarte Insel zu fliegen. Aufgrund der dort veränderten Lebensbedingungen entwickelten sie sich in relativ kurzer Zeit anders als die Quellart. (zum Beispiel andere Schnäbel um bestimmte Muscheln zu knacken).
• Was bedeutet allopatrische Artbildung? Allopatrische Populationen einer Art sind solche, die voneinander getrennte, nicht überlappende geografische Gebiete besiedeln. Aufgrund ihrer räumlichen Trennung können sich die Mitgleider der Populationen nicht untereinander fortpflanzen, sondern nur innerhalb der eigenen Gruppe. Artbildung als Folge der Enstehung von Fortpflanzungsbarrieren zwischen geografisch getrennten Populationen wird also allopatrische Speziation genannt. Die getrennten Populationen evolvieren unabhängig voneinander und passen sich ihrer jeweiligen Umgebung an. Die Aufspaltung kann durch zwei Methoden passieren: Vikarianz und Gründereffekt.
• Was bedeutet Vikarianz? Vikarianz ist eine Art der Allopatrischen Artbildung. Dabei kommt es zur Fragmentierung des Verbreitungsgebietes einer Art, aufgrund von klimatischen oder geologischen Veränderungen. Dadurch können unüberwindliche Hindernisse entstehen die zwei Gruppen der selben Art dauerhaft voneinander trennen (z.B durch ein Gebirge)
• Was bedeutet Gründereffekt? Der Gründereffekt entsteht durch die Versprengnung einer kleinen Zahl von Individuen aus einer Ursprungspopulation, an einen entfernten Ort an dem es keine Exemplare dieser Art gibt. Die versprengten Individuen können unter geeigneten Umständen eine neue Population gründen: Dies ist das Gründerereignis. Durch den Flaschenhalseffekt ist es zufällig welche Individuen mit welchen Genotypen isoliert werden. Man kann sich also vorstellen, dass der Gendrift anders verläuft als bei der Ursprungsart. (z.B könnten zufällig viele Organismen mit großer Nase auf die Insel gespült werden obwohl es normalerweise eher die Ausnahme ist eine große Nase zu haben. Durch diesen Flaschen halseffekt werden aber alle Individuen auf der Insel eine große Nase haben. Der Genpool ist einfach kleiner.
• Was ist der Unterschied zwischen Umweltfaktoren und Umweltressourcen? Umweltfaktoren: werden vom Organismus ggf. beeinflusst aber nicht verbraucht. (Licht, Temperatur, Salzgehalt,) Umweltressourcen: werden vom Organismus konsumiert also gefressen oder besetzt und stehen damit für andere Organismen nicht mehr zur Verfügung.
• Zeichne eine Kurve um die Toleranzbreite eines Organismus darzustellen mit allen Fachbegriffen. Oben: ökologische Potenz linker Pfeil: Positive Wirkung des Faktors unterer, horizontaler Pfeil: Ökologische Valenz, drüber: oligo, meso, poly niederiger Bereich der Kurve nahe des Nullpunktes: Pessimum (Art kann gerade noch existieren Mittlerer Bereich der Kurve: Pejus (mittelgute Bedingung für Organismus) Hochpunkt: Optimum: Optimaler Bereich für Organismus
• Zeichne die jeweiligen Toleranzbereiche für oligo, meso, poly Organismen in ein gemeinsames Koordinaten System. s. Zeichnung
• Was bedeutet kaltstenotherm? Kaltstenotherme Organismen brauchen eine eher kühle Umgebungstemperatur. Sie haben einen geringen Toleranzbereich, das heißt wenn es zu kalt oder zu warm wird können sie sterben.
• Was bedeutet Warmstenotherm? Warmstenotherme Organismen brauchen eine wärmere Umgebungstemperatur zum überleben. Sie haben einen kleinen Toleranzbereich, das heißt wenn es zu warm oder zu kalt wird können sie sterben.
• Erkläre folgende Begriffe: eury- steno- oligo- meso- poly- eury: breiter Toleranzbereich steno: kleiner Toleranzbereich oligo: wenig meso: mittel poly: viel
• Erkläre folgende Begriffe: ök- therm- hygr- phag- Phot- halin- ök: auf eine Gesamtheit von Faktoren bezogen therm: Temperatur bezogen hygr: auf Feuchtigkeit bezogen phag: auf Nahrung bezogen phot: auf Helligkeit bezogen halin: auf Salzgehalt bezogen
• Was sind die Besonderen Merkmale beim Feuersalamander? Aufgrund der immer selterneren fischfreien Quellbäche ist der Feuersalamander stark gefährdet Larven werden in kühlen Rinnsalen abgesetzt Metamorphose nach 2 Monaten Larvenabsetzzeit: April/Mai Bevorzugen fischfreie Quellbäche Wassertemperatur: 10-12 Grad Überwinterung der Larven unter 10 Grad
• Erkläre die Unterschiede bei der Temperaturregulation. Aktive Temperaturregelung: bei endothermen (homoiothermen) Tieren (Vögel und Säuger) endotherme (homoiotherme) Tiere halten ihre Körpertemperatur auch bei sich ändernden Außentemperaturen konstant. Poikilotherme Tiere: haben eine ähnliche Körpertemperatur wie die Außentemperatur. Sie bilden nur wenig Stoffwechselwärme.
• Wie überleben Tiere in der Kälte? Welche Mechanismen haben sie gebildet? 1. Isolierung und Heizung: (Größe, Gruppenbildung, Isolierschicht aus Fett, Federn und Haaren, Fettschicht als Heizmaterial, Muskelzittern) 2. Gegenstrom-Wärme-Austausch-Technik: (z.B Entenfuß im Eiswasser, exponierte Extremitäten werden strak abgekühlt (0 grad) ausgehende Wärme (arteriell) wird rechtzeitig an eingehende Kälte (venös) abgegeben 3. Braunes Fettgewebe: (bei vielen Säugern kalter Klimate, Zellen reich an Fettvakuolen 4. Gefrierschutzmittel: (Absenkung des Gefreirpunktes in den Zellen durch Erhöhung des osmotischen Wertes; durch Absenkung des Wassergehaltes; Grenzen, da hohe osmotische Werte Proteine denauturieren können, niedermolekulare Gefrierschutzmittel wie Glycerol, Spezifische Gefrierschutzproteine umlagern Eiskristalle)
• Erkläre das Gegenstromprinzip Vögel die auf kalten Oberflächen stehen, können die Durchblutung ihrer Füße verändern und dadurch ihren Wärmeverlust verringern. Die Blutgefäße in den Beinen und Füßen sind paralell angeordnet, so dass ein Gegenstrom-Wärmeaustausch entsteht.
• Nenne die Unterschiede zwischen Torpor, echten Winterschlaf, Winterruhe und nenne Tiere die das betrifft. Torpor: (Tageslethargie) kurzzeitige Absenkung von Körpertemperatur und Stoffwechselintensität. (Kolibris) Echter Winterschlaf: (Hibarnation) tiefes Absenken der Temperatur über längere Zeiträume, jahresperiodisch. (Erdhörnchen, Springmäuse, Murmeltiere, Bilche) Winterruhe: geringes Absenken der Körpertemperatur (Bären, Dachse, Waschbären)
• Was bedeutet anadrom? Nenne einige Beispiele. Brackwasser oder Meeresfische die zum Laichen in die Flüsse aufsteigen. Lachse, Saiblinge, Maifisch, Störe, Alsen, Stichlinge, Meerneunaugen.
• Was bedeutet katadrom. Nenne einige Beispiele. Katadrome ziehen zum Laichen vom Süßwasser hinunter ins Meer. Aale, Flundern
• Wie bereitet sich die Fledermaus auf den Winter vor? Aufsuchen geeigneter Höhlen ausgelöst durch artspezifische kritische Temperatur Hypothermie: Körpertemperatur folgt passiv der Außentemperatur bis zu einer artspezifischen Minimaltemperatur (5-0 Grad) Unterbrochene Atmung mit Pausen bis zu 40 Minuten Bradykardie: Herzschlagabsenkung von 400 Schlägen/Min auf 11-25 Schlägen/Min Abesenkung des Sauerstoffverbrauchs auf 1/100 des Normalwertes Harnproduktion 1% des Wachwertes Abesenkung des Blutzuckerspiegels Umstellung des Energiestoffwechsels auf Fettverbrennung Verbrennung des braunen Fettgewebes Aktive Drosselung des Energieverbrauches Bei 2 Grad verbraucht die Fledermaus gerade mal 1,6g Fett in 7 Monaten
• Welche Maßnahmen gewährleisten das Leben in der Hitze? R Reflektierende Fellfarbe Körperfett z.B in Höckern konzentriert nächtliche Temperaturabsenkung Kühlung erst ab 41 Grad lange und tiefe Atmung (wassersparend) hoch konzentrierter Urin
• Wie steuert Phoxinus Phoxinus ihr Ablaichverhalten? Die Elritze steuert ihr Ablaichverhalten durch Temperatur und Licht. Beide Faktoren sind wichig (kopplung) Erst mit beiden Optima ist der Ablaichvorgang erfolgreich. Die Temperatur dient als Taktgeber.
• Was bedeutet Homöostase? Das konstanthalten des inneren Milieus im Körper, beispielsweise eine bestimmte ionale Zusammensetzung der Körperflüßigkeiten. Mechanismen der Homöostase dämpfen Schwankungen in den Körperflüßigkeiten der Tiere und schützen sie vor den möglicherweise schädlichen Einflüssen eines wechselhaften externen Milieus.
• Was bedeutet Osmose? Ein Sonderfall der Diffusion; die Bewegung von Wasser durch eine semipermeable Membran. Zwei Lösungen sind isotonisch, wenn beide die gleiche Konzentration an gelösten Stoffen (Osmolarität) aufweisen. Unterscheiden sich die beiden Lösungen in ihrer Osmolarität wird die stärker konzentrierte hypertonisch und die schwächer konzentrierte hypotonisch genannt.
• Was sind Osmokonformer? Osmokonformer sind mit ihrer Umgebung isotonisch. Das bedeutet der Salzgehalt in der Umgebung entspricht auch dem Salzgehalt in ihrem Körper. Beispiel Spinnkrabbe: Sie ist stenohalin, sie erträgt keine Änderungen im Salzgehalt aufgrund dieser Eigenschaft.

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