Biologie (Fach) / Ökologie (Lektion)
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HHU SS2017 Öko-Vorlesung
Diese Lektion wurde von Dioskurides erstellt.
- Generation Entwicklungsabschnitt, der mit der Bildung eines Individuums durch einen Fortpflanzungsvorgang beginnt und mit der nächstfolgenden Fortpflanzung endet.
- Konvergenz Unabhängig voneinander entwickeln Arten eine Struktur als Anpassung an die Umwelt („Ähnlichkeit durch Umwelt“)
- Homologie Strukturen bei Arten gehen auf einen gemeinsamen Vorfahren zurück => Ähnlichkeit durch Abstammung Homologiekriterien: Lage, Kontinuität, spezifische Qualität
- Generationswechsel verschiedene Generationen derselben Art pflanzen sich auf unterschiedliche Weise fort (Metagenese, Heterogonie)
- Semaphoront Ein Individuum als Merkmalsträger zu einem bestimmten Zeitpunkt seiner Entwicklung Bsp.: Nymphe Individuum = Summe seiner Semaphoronten
- Hemimetabole Insekten Stadien alle relativ ähnlich, praktisch nur Größe verschieden => kein Verpuppungsstadium. Auffälligster Unterschied: Imago hat Flügel, frühere Stadien nicht Bsp.: Wanzen, Eintagsfliegen, Zikaden, Libellen, Termiten
- Larve Entwicklungsstadium, das sich durch Besitz oder Fehlen von Organen gegenüber dem geschlechtsreifen Tier unterscheidet (über Geschlechtsteile hinaus). Bsp.: Schmetterlinge, Frösche (Kaulquappe), Hautflüglern ... Nicht bei: Spinnentiere, Vögel, Reptilien, Säuger
- Allometrie Proportionenveränderung beim Wachstum
- Polymorphismus Vorkommen distinkter Morphen innerhalb einer Art, die diskret sind und keine Übergänge aufweisen. Genetisch bedingt.
- Variationsbreite phänotypische Variabilität auf Populationsebene (bestehend aus genet. Variabilität (erbl. bedingte Reaktionsnorm der Individuen)) + Umweltvariabilität (modifikatorischer Umwelteinfluß bei der Merkmalsausbildung von Individuen)
- Heterostylie Unterschiedliche Griffellänge an verschiedenen Blüten bei einer Pflanzenart – und unterschiedliche Position der Staubblätter. Bsp.: Primeln, Lungenkraut Bei Blutweiderich Tristylie => Jede Pflanze kann sich mit 67% aller Blutweiderich-Pflanzen paaren, bei Primeln nur 50%
- Heteranthie Staubgefäße unterschiedlicher Morphe an einer Blüte Bsp. Königskerze: Fütterungsantheren mit Haaren, der Narbe nahe Bestäubungsantheren und sterile Lockantheren
- Dichogamie zeitliche Separation der Geschlechter: unterschiedliche Reifezeitpunkte von w und m Geschlechtsorganen bei zwittrigen Tieren oder Pflanzen Subtypen: Proterandrie: erst reifen die Antheren (Bsp. Studentenröschen) Protergynie: erst reifen die Karpelle (Bsp. knotige Braunwurz, selten!)
- Herkogamie räumliche Trennung von Antheren und Narbe innerhalb einer Blüte Bsp. Lilie Bsp. Salbei (Schlagbaummechanismus)
- Polyphänismus umweltbedingte Auftreten von verschiedenen diskreten Merkmalsausprägungen (Merkmal) bei Individuen einer Art Bsp.: Größenpolyphänismus bei Bombus terrestris (Arbeiterinnen)
- Saisondiphänismus Polyphönismus in Abhängigkeit von den Jahreszeiten Bsp. Landkärchen: Erscheinungsbild abh. v. Tageslänge
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- Ökotyp Untergruppen (Sippen) einer Art, die im Vergleich zu anderen Populationen der gleichen Art eigene genetisch fixierte ökologische Ansprüche an ihre Umwelt stellen. Die Ökotypen sind häufig auf ein Teilareal einer Art beschränkt und kommen nur bei bestimmten Umweltbedingungen vor. Beispiel: Wirtsrassen der Apfelfruchtfliege Ökologische Artengruppen = Ökotypen: die einen gehen nur auf Weißdorn und paaren sich dort, die anderen nur auf Apfel + paaren sich dort. Deshalb paaren sich beide nicht miteinander, obwohl es genetisch möglich wäre.
- Klinale Änderung kontinuierlich über Längengrad z.B. Allelhäufigkeit der Blutgruppen z.B. klinale Änderung der Wuchsform der Schafgarbe Achillea lanulosa
- Diklinie die räumliche Trennung der Geschlechtsorgane auf unterschiedliche Blüten. Teilt sich auf in Diözie und Monözie
- Optimumskurve Optimum: Reproduktion Stress: keine Repro, aber individuelles Wachstum Pessimum: Individuen überleben nur noch, wachsen + reproduzieren nicht Letal: überleben auch nicht mehr
- eurypotent stenopotent eurytherm stenotherm kalt stenotherm euryök stenök eurypotent: kann gut mit Störfaktoren umgehenstenopotent: ... nicht ... eurytherm: kann in einem großen Themeraturbereich existieren und sich fortpflanzenstenotherm: kann nur in einem sehr kleinen Temperaturintervall lebenkalt stenotherm: kann nur in einem sehr kleinen Temperaturintervall leben, wobei die bevorzugte Durchschnittstemperatur niedrig ist euryök: für viele Faktoren eurypotentstenök: für viele Faktoren stenopotent
- R-G-T-Regel R-G-T-Regel = Reaktions-Geschwindigkeits-Temperatur-Regel nach van’t Hoff stellt einen Zusammenhang her zwischen der Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Temperatur T und der Reaktionsgeschwindigkeit bei T + 10 K (oder °C). Für den Quotienten Q10 gilt dabei, daß er innerhalb physiologischer Temperaturen etwa konstant ist: Q10 = 2-3
- Phänotypische Geschlechtsbestimmung Geschlecht wird durch Umwelt bestimmt Bsp. Nilkrokodil: In Abh. von der Umgebungstemperatur
- Konformer Organismen, bei denen sich mit Änderungen der äußeren Gegegebenheiten auch die Bedingungen innerhalb des Körpers ändern.
- Regulierer Organismen, bei denen unabhängig von äußeren Gegebenheiten die Bedingungen innerhalb des Körpers etwa konstant gehalten, reguliert werden
- Poikilothermie wechselwarm (Körpertemperatur richtig sich nach der Umwelttemperatur) Bsp. Eidechse
- Homoithermie gleichwarm: Körpertemperatur bleibt unabhängig von Umwelteinflüssen weitestgehend konstant Bsp. Mensch
- Ektothermie Exogene Körperwärme: Körper wird durch äußere Faktoren erwärmt; z.B. Sonneneinstrahlung Bsp. Eidechse
- Endothermie endogene Körperwärme: Körper wird von innen heraus durch Stoffwechselprozesse erwärmt Bsp. Mensch
- Mechanismen zur Überdauerung kalter Temperaturen 1) Heterothermie 2) Isolation 3) Verhalten 4) Dormanz 5) Vorräte 6) Physiologische Anpassung
- Topor Kurzzeitige Energieeinsparung durch aktive Stoffwechselreduzierung Bsp. Mauersegler, Kolibri, Fledermaus Unterschied Winterschlaf: besteht kürzere Zeit + kann jederzeit ohne physiologische Vorbereitung eingesetzt werden (Stoffwechsel + Körpertemperatur ist nicht so stark reduziert) + Erwachen geht auch schneller
- Hibernation Winterschlaf: Überwintern mittels Energieeinsparung direkt am Rande des Stoffwechsels (Stoffwechsel bis auf 1/50 reduziert); geht nur bei kleineren Körpervolumina Bsp.: Igel, Schläfer, Murmeltier, Fledermaus Demgegenüber Winterruhe := Energieeinsparung durch Ruhe (Braunbär)
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- Heterothermie Kalte Temperaturen werden ertragen, indem zugelassen wird, daß periphere Körperteile unter Kerntemperatur sinken oft gekoppelt mit Wärmegegenstromaustauscher Bsp. Rentier
- Allen'sche Proportionierungsregel Exponierte Körperteile sind in kalten Klimaten kürzer. Gilt auch innerhalb einer Art! Bsp Füchse: Fenek - Rotfuchs - Polarfuchs (Ohren)
- Bergmann'sche Regel Innerhalb einer Art sind die Individuen von Populationen aus kalten Gebieten größer als in den warmen. Beispiel Tiger Erklärung: Für Minimierung der Wärmeverluste ist ein kleines Oberflächen-Volumen-Verhältnis günstig. Kugel: O/V = 4pr²/4/3pr³ ~ 1/r => Je größer das Tier, desto günstiger wird das O/V-Verhältnis!
- Dormanz Jahreszeitliche Ruhezustände als Unterbrechung des spezifischen entwicklungsverlaufs in Anpassung an das Überleben in ungünstigen Umweltbedingungen konsekutive D.: nachträgliche Reaktion auf eingetretene Umweltänderungen Prospektive Dormanz: Reaktion auf bevorstehende Umweltbedingungen
- Diapause vollständige Entwicklungsruhe (auch keine Nahrungsaufnahme) Induktion über Tageslänge Insekten Obligatorische Diapause: obligatorisches Einsetzen bei einem bestimmten Entwicklungsstadium (Photoperiode als Zeitgeber) Fakultative Diapause: Einsetzen in best. Entwicklungsstadium durch Umweltfaktoren ausgelöst
- Gegenüberstellung Diapause-Winterschlaf Diapause Insekten, Winterschlaf Kleinsäuger D + W.: Induktion durch Perzeption der Photoperiode D: nicht thermoreguliert (Gefahr Kältetot), W: thermoreguliert (Hypothalamus) D: in Refraktärphase nicht beendbar; Ende durch Kältestimulus - W jederzeit beendbar, Wärmestimulus D: Aufwachen 2 Wo, W: Aufwachen Stunden
- Strategien zum Überdauern hoher Temperaturen 1) Schwitzen: aktiver Wasserausstoß aus Schweißdrüsen (Primaten + Pferde) 2) Hecheln: Totraumventilation mit Erhöhung der Atemfrequenz 3) Verhltensänderung (=> Höhle) 4) Isolation abbauen
- Etoilement Pflanzen unter Lichtmangel strecken sich + vergilben (oft in Wäldern)
- Gilde funktionelle Gruppe Bsp. für trophische Gilden: Gilde der Aphidophagen (Läusefresser)
- Saprophage Fresser an verwesendem Material Bsp. Totengräber
- Strategien zum Nahrungserwerb 1) Territorium verteidigen 2) optimale Diät 3) Suchbilder entwickeln 4) Gruppenbildung
- Wärmeerzeugung Kerntemperatur - Außentemperatur ___________________________________ Widerstand gegen Wärmeverlust
- Tropismus Gerichtetes Wachstum sessiler Organismen
- Kinesis ungerichtete Fortbewegung fürht zum sammeln im Präferendum einfachste Form der Bewegung; unabhängig von den räumlichen Eigenschaften des Reizes; nicht zielorientiert Bsp. Kellerassel: Bewegt sich in feuchten + kühleren Untergründen schneller als auf trockenen und warmen => trotz ungerichteter Fortbewegung Sammeln im Präferendum
- Taxis Richtungsorientierung durch gerichtete Einstellung eines frei beweglichen Tieres zum Reizfeld oder zur Reizquelle
- Telotaxis Klinotaxis direkte gerade Ausrichtung vom Sinnesorgan auf den Reiz Orientierung durch Vergleich von zeitlich versetzten Informationen von einem Rezeptor/Sinnesorgan Bsp. Stubenfliegenmade: Photoklinotaktisch
- Reflex Reiz-Reaktions-zusammenhang, bei dem ein bestimmter Reiz bei allen Individuen einer Art eine stereotype Reaktion auslöst Beispiel: Rüsselreflex Honigbiene: Kommt ein Tropfen Zuckerwasser mit der Antenne in Berührung, streckt die Biene den Saugrüssel heraus
- Habituation Reizspezifische Gewöhnung Bsp. Jungvögel im Nest sperren bei Anblick der Elternvögel, auch bei Vogelsilouette. Wenn aber ständig dargeboten ohne Futter, irgendwann kein Sperren mehr. Bei geringer Veränderung oder zusätzlichen taktilen Reizen tritt Sperren wieder auf
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