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Cartes-fiches | 103 |
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Utilisateurs | 47 |
Langue | Deutsch |
Catégorie | Biologie |
Niveau | Université |
Crée / Actualisé | 17.03.2013 / 05.06.2024 |
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1. Beschreiben Sie die Merkmale, mit denen sich (1) die Monophylie der Porifera und (2) ihre “basale” Stellung innerhalb der Metazoa (d.h. als Schwestergruppe zu allen anderen Metazoa) begründen lässt. (3)Warum betrachten wir die Porifera überhaupt als Metazoa?
- Apomorphe Merkmale für Monophylie: Die Schwämme haben keine Punktdesmosomen, keine typischen Zonulae adhaerentes und keine basale Matrix. Folglich gibt es weder Epithel- noch sonstige Gewebe und damit auch keine Organe. Inneres Körpermilieu und äusseres (wässriges) Milieu sind nicht getrennt.
- Synapomorphie: Choanocyten (Kragengeisselzellen) erzeugen einen Wasserstrom durch den Körper, bilden ursprünglich eine innere, einheitliche Epithel-ähnliche Schicht, das Choanoderm
- Aussen liegt das Pinacoderm, ein Epithel-ähnlicher Verband von Pinacocyten (Hüllzellen)
- Basale Stellung wegen fehlenden Geweben und Organen. Schwämme sind nur lockere Zellverbünde, intrazelluläre Verdauung über Endocytose.
- Echte Metazoen weil sie Spermien mit Akrosom, Kopf, Mittelstück und Geissel bilden, weil sie eine Extrazelluläre Matrix (ECM) besitzen.
2. Warum können Porifera keine Keimschichten entwickeln?
Keine Keimschichten weil: Keine Punktdesmosomen, keine typische Zonula adhaerentes, keine basale Matrix, es gibt weder Epithel (keine Keimblätter), noch sonstige Gewebe, damit auch keine Organe (z.B. Geschlechts-, Atmungsorgane). Inneres und Äusseres Milieu nicht getrennt.
3. Durch welche grundlegenden Merkmale unterscheiden sich die Porifera von allen anderen Metazoa?
Porifera haben im Gegensatz zu allen anderen Metazoa kein Epithelgewebe, keine basale Matrix, nicht 2 Keimschichten
4. Worin liegt das ausserordentliche Regenerationsvermögen der Porifera begründet?
Regenerationsvermögen durch: Die Schwämme haben Amoebocyten, dies sind Zellen, aus welchen andere Zellen hervorgehen können, sie sind skellettbildend und Geschlechtszellen.
5. Was sind Gemmulae? Wie sind sie aufgebaut und wozu dienen sie?
Gemmulae: sind Überdauerungsstadien bei den meisten Süsswasserschwämmen und einigen Meeresschwämmen. Dient der Überdauerung von ungünstigen Umweltbedingungen (Bsp. Überstehen von Trockenheit). Sie besitzen eine dicke Spongin-Aussenschicht, die durch Spicula verstärkt wird. Gemmulae haben eine Öffnung (Micropyle). Sie sind angefüllt mit zweikernigen Thesocyten. Thesocyten sind umgewandelte Archaeocyten, sie entstehen durch Phagocytose von je einer dotterreichen Nährzelle. Sobald günstigere Bedingungen herrschen, bilden die Gemmulae einen neuen Schwammkörper aus.
6. Die Porifera und die Cnidaria (ausser die Myxozoa) haben einen dreischichtigen Aufbau. Kann man deshalb sagen, sie hätten drei Keimschichten? Begründen Sie Ihre Meinung.
- Cnidaria: Haben nur 2 Keimschichten: Ektoderm und Entoderm. Das Ektoderm bildet die Epidermis (aussen), das Entoderm die Gastrodermis (innen), diese kleidet den Gastralraum (Verdauung) aus. Zwischen Epi- und Gastrodermis liegt eine von beiden Epithelien sezernierte Zwischenschicht, die Mesogloea: diese ist primär zellfrei, Zellen können aber einwandern. à Nein, sie haben nicht 3 Keimschichten. Bsp. die Mesogloea ist nicht gleich dem Mesoderm, aus welchem zum Beispiel Knochen, Blutgefässe usw. entstehen.
- Porifera: Haben keine Epithelien, können somit auch keine Keimblätter bilden (braucht es nicht, hat keine Organe die ummantelt sein müssten).
7. Die Cnidaria bilden ausser Sinnesorganen keine weiteren Organe aus. Trotzdem haben manche Gruppen wie beispielsweise die Siphonophora oder die Anthozoa eine sehr komplexe Organisation erreicht. Wie konnten diese Tiere das erreichen, ohne Organe auszubilden?
Polypen bilden oft Kolonien durch ungeschlechtliche Vermehrung. Es kommt zur Arbeitsteilung zw. Polypen (z.B. Nähr-, Abwehr-, Fortpflanzungspolypen). Dadurch entsteht so etwas Ähnliches wie Organe (Spezialisierung). Alleine wären die Polypen aber nicht mehr lebensfähig. Diese Polypen nennt man polypoide Zooide: Zb. Gastrozooide (für Nahrungsaufnahme, Verdauung), Gonozooide (für Fortpflanzung)
8. Beschreiben Sie die wichtigste Synapomorphie der Cnidaria.
Cnidocyten: enthalten eine Nesselkapsel (Cnide). Die Auslenkung eines Sinnesstiftes (Cnidocil) bewirkt das Ausschleudern eines giftgefüllten Nesselfadens aus dem Inneren der Cnide. Das Cnidocil besteht aus einem Cilium, umgeben von Microvilli. Das Gift wirkt neurotoxisch, oft auch proteolytisch und hämolytisch. Neben den Nesselkapseln treten auch Klebe- und Wickelkapseln auf. Meist sind Nesselzellen nicht gleichmässig verteilt, sondern liegen in Gruppen in der Epidermis (Nesselbatterien).
9. Wie entsteht das Kalkskelett der Madreporaria?
Ihre Fussscheibe besitzt Kalkdrüsen, diese bilden ein hohlraumreiches Skelett aus abwechselnden horizontalen Platten und kalkigen Septen (Sklerosepten).
10. Welches morphologische Argument spricht vor allem für die Einordnung der Myxozoa in die Cnidaria?
Die Polkapseln in den Myxosporen und Triactinomyxon-Sporen sind abgewandelte Nessel-kapseln (Cniden). Auch molekulare Daten zeigen heute, dass es sich bei den Myxozoa um Cnidaria handelt.
11. Was versteht man unter einer „Metagenese“? Nennen Sie eine Tiergruppe, in der Metagenese häufig auftritt.
Metagenese: bezeichnet einen Wechsel von einer oder mehreren Generationen, die sich ungeschlechtlich fortpflanzen mit einer sich geschlechtlich fortpflanzenden Generation. Tritt häufig bei den Cnidaria auf. Häufig tritt eine Metagenese zwischen einem sessilen Polyp und einer vagilen Meduse auf. Der Polyp bildet auf ungeschlechtlichem Weg die Medusengeneration, diese auf geschlechtlichem Weg die Polypengeneration.
12. Erklären Sie die beiden wichtigsten Synapomorphien der Cycloneuralia.
Synapomorphien der Cycloneuralia: sind gekennzeichnet durch ein ringförmig um den Vorderdarm verlaufendes Cerebralganglion und durch einen Introvert.
13. Was versteht man unter einem Introvert? Bei welchen Tieren kommt ein Introvert vor?
Ein Introvert ist ein vorderer Körperabschnitt, der frontal den Mund trägt und ausgefahren und eingezogen werden kann. Ein Introvert kommt bei den Nematoda, Nematomorpha, Priapulida, Loricifera und den Kinorhyncha (=Cycloneuralia) vor.
14. Warum kann ein Nematode nur auf der Seite liegend schlängeln, während ein Regenwurm das in jeder Lage kann?
- Nematoden: Die kontraktilen Teile der Muskelzellen liegen aussen, nicht kontraktile Teile innen. Von letzteren ziehen Fortsätze zu den Nervensträngen, und zwar von den ventralen Muskelzellen zum ventralen Nervenstrang und von den dorsalen Muskeln zum dorsalen Nervenstrang. Bei Nematoden fehlen die Ringmuskeln. Die dorsale Längsmuskulatur ist Antagonist zur ventralen. Deshalb können die Tiere sich nicht seitlich, sondern nur dorsoventral krümmen und daher zur Fortbewegung nur auf der Seite liegend schlängeln.
- Regenwurm: Hat Ring- und Längsmuskulatur
15. Entwickeln Sie einen Erklärungsansatz, warum sich innerhalb der Nematoda mehrfach unabhängig aus saprobionten Formen Endoparasiten entwickeln konnten.
Viele saprobionte Arten (Folgezersetzer) leben in Exkrementen, Tier- und Pflanzenleichen. Hohe Temperaturen durch Fäulnis, Toxine, Bakterien, O₂-Armut, hohe osmotische Werte und Anwesenheit von Verdauungsenzymen erzeugen ähnliche Bedingungen wie im Enddarm vieler Tiere: Saprobionte Nematoden sind daher präadaptiert für den Endoparasitismus. So finden sich bei den Nematoden zahlreiche konvergent entstandene Fälle von fakultativem (wechselnd) oder obligatem (regelmässig) , auch temporärem, Endoparasitismus.
16. Durch welche heute nicht mehr sehr verbreitete Praxis im Gartenbau kann man sich mit Spulwürmern infizieren?
- Mit Spulwürmern kann man sich durch die Aufnahme der Eier durch verunreinigte Nahrung infizieren. Kopfdüngung: Das Anwenden von Dünger während der Wachstumsphase der Pflanze. Unterstützt das Pflanzenwachstum in einem bestimmten Entwicklungsabschnitt.
17. Wie infiziert man sich mit Trichinen?
Wenn rohes oder ungenügend gegartes Fleisch gegessen wird, erfolgen im Dünndarm sehr rasch alle 4 Häutungen, danach die Kopulationen.
18. Warum können Nematoden und Plathelminthen kein Blutgefässsystem ausbilden?
Es kann kein Blutgefässsystem ausgebildet werden, weil die Körperhöhle der Nematoden ein Pseudocoel bildet und kein Coelom (sekundäre Leibeshöhle). Ein Pseudocoel bildet sich, wenn der flüssigkeitsgefüllte Hohlraum zwischen Entoderm und Ektoderm nicht vollständig von mesodermalem Gewebe umgeben ist. Die Organe liegen frei in der Körperflüssigkeit. Da Blutgefässe zwischen zwei Coelothelien entstehen können, und dies die Nematoden nicht besitzen, kann sich auch kein Blutgefässsystem ausbilden. Bei Plattwürmern besteht das Körperinnere ausfüllende Gewebe, in das die Organe eingebettet sind aus Parenchym. à Wo Coelothelien des Coeloms aneinander grenzen, können zwischen ihnen Blutgefässe entstehen. Bei Nematoden und Plattwürmern ist dies nicht möglich, da sie kein Coelom besitzen, somit auch keine Coelothelien, die Blutgefässe bilden können.
19. Was versteht man unter Eutelie und wo kommt sie vor?
- typisch für Nematoden. Zellkonstanz; Zahl und Lage der Zellen sind ab einem gewissen Entwicklungsstadium konstant (d.h. auch keine Wundheilung und keine asexuelle Vermehrung, denn dazu braucht es Zellteilung!). Auch der Zelltod erfolgt konstant. Bei kleinen Arten ist die Eutelie vollständig, bei größeren betrifft sie nur bestimmte Organe, v.a. Nervensystem, Ventraldrüse und Pharynx.
20. Warum nehmen wir an, dass die rezenten Priapulida eine ehemals artenreiche Reliktgruppe darstellen?
Priapuliden sind nur mit ca. 20 marinen Arten bekannt. Aber ihre Vielgestaltigkeit und der reiche Fossilbeleg zeigen, dass es sich bei ihnen um eine ehemals artenreiche Reliktgruppe handelt.
21. Welche Metazoa können dauerhaft in anoxischen Tiefseeböden leben? Welche zellbiologischen Besonderheiten zeichnen diese Tiere aus?
- Loricifera (Korsetttierchen) können dauerhaft in anoxischen Tiefseeböden leben. Sie besitzen keine Mitochondrien, die haben sich im Laufe der Evolution zu Hydrogenosomen umgewandelt. Die Zellen der Tiere gewinnen Energie durch anaerobe Oxidationsprozesse.
22. Die meisten Annelida besitzen ein geräumiges Coelom. Bei den Hirudinea ist das Coelom jedoch auf wenige Kanäle zurückgedrängt. Wie lässt sich diese Reduktion bei den Hirudinea erklären?
- Hirudinea (Egel) besitzen einen massiven Hautmuskelschlauch aus Ring-, Längs-, und Diagonalmuskulatur. Alle Organe sind über dichtes Bindegewebe (Parenchym) verbunden. Das Coelom ist durch diese starken Muskeln und den Hautmuskelschlauch reduziert worden. Funktionell gesehen ersetzt der Hautmuskelschlauch das coelomatische Hydroskelett.
23. Blutegel können Blut viele Monate lang in ihrem Darm speichern. Wie verhindert ein Blutegel, dass das gespeicherte Blutplasma in seinem Darm zu faulen beginnt, ehe er es verdauen kann?
Blutegel enthalten ein symbiontisches Bakterium (Pseudomonas hirudinis), welches ein Antibiotikum bildet, das die Fäulnis des gespeicherten Blutes verhindert.
24. Welche Vorteile bietet die metamere (segmentale) Organisation, wie sie beispielsweise bei den Annelida auftritt?
- Die metamere (segmentale) Organisation bietet die Möglichkeit einer differenzierten Steuerung einzelner Segmente; jedes Segment kann nervös versorgt werden. Ausserdem können an den Grenzen der Coelome unter bestimmten Umständen Blutgefässe entstehen, was eine differenzierte Verteilung der Nährstoffe und Atmungsgase ermöglicht.
25. Warum können sich Anneliden blitzschnell in ihre Wohnröhre zurückziehen, aber nur relativ langsam wieder aus ihr herauskriechen?
Im Bauchmark der Anneliden liegen oft Kolossalfasern, diese leiten extrem schnell, versorgen v.a. die schräggestreifte Muskulatur und ermöglichen z.B. ein blitzschnelles Zurückziehen in eine Röhre.
26. Was versteht man unter einem Clitellum, wo kommt es vor, und welche Funktionen hat es?
- Ein Clitellum ist ein Gürtel; ein drüsenreicher Epidermisbezirk, der gürtelförmig auf einigen Segmenten im vorderen Körperbereich liegt. Funktion: Es bildet einen Schleimgürtel während der Kopulation und der Bildung des Eikokons, damit sich die Spermien beider Würmer nicht vermischen und es nicht zur Selbstbefruchtung kommen kann. Zur Bildung des Eikokons zieht sich der Wurm aus dem zuvor gebildeten Clitellumschleimgürtel zurück, sodass dieser zunächst eines oder mehrere Eier aus dem Ovarium, danach Spermien aus den Spermatheken aufnimmt. Wenn die Schleimhülle ganz abgestreift ist, schliesst sie sich und erhärtet zum Eikokon. Das Clitellum kommt bei den Annelida bei den Clitellata (Gürtelwürmer) vor.
27. Was versteht man unter Epitokie und wo kommt sie vor?
- Epitokie ist die Umwandlung eines Körperabschnittes oder des gesamten Körpers im Dienste der Fortpflanzung. Zeitgeber ist der Mond. Z.B. Palolowurm: Der hintere Körperabschnitt wird zur epitoken Region, die an die Wasseroberfläche schwimmt und platzt; dabei werden die Geschlechtsprodukte freigegeben. Epitokie kommt bei den Annelida, den Polychaeta vor.
28. Wie ernähren sich die Siboglinidae?
- Siboglinidae (Bartwürmer) ernähren sich von symbiontischen Bakterien. Den Adulten fehlen Mund und After. Der Darm ist zu einem Trophosom umgebildet, das chemolithotrophe oder methylotrophe Bakterien beinhaltet. Die Mundöffnung bei vielen Juvenilformen dient wahrscheinlich der Aufnahme dieser Bakterien vom Substrat. Die Adulten leben vermutlich vorwiegend oder ausschliesslich von diesen symbiontischen Bakterien.
29. Wie entsteht bei den Spiralia das Mesoderm?
- Bei den Spiralia entsteht bei der fünften Teilung ein Mikromerenquartett 3a-3d, bei der sechsten Teilung ein Mikromerenquartett 4a-4d; insgesamt liegen zu diesem Zeitpunkt 64 Blastomeren vor. Das Schicksal der meisten dieser Zellen ist bereits festgelegt. Wichtig ist die Zelle 4d: Urmesodermzelle, sie teilt sich einmal, daraus entstehen die paarigen Anlagen des Mesoderm, die links und rechts des Urdarm liegen.
30. Bei welchen Tiergruppen findet man (zumindest im Grundbauplan) eine Trochophora-Larve?
- Bei den Annelida (Körperbau leitet sich vom Grundaufbau der Trochophora Larve ab): „Polychaeta“: Echiuidia (Igelwürmer): typische Trochophora Larve
- Bei den Mollusken: Meist schlüpft eine planktonische Veliger-Larve mit bewimperten Zellen oder Lappen im Kopfbereich; sie ist vermutlich eine umgewandelte Trochophora-Larve.
- Bei Nemertini (Schnurwürmer)
31. Erklären Sie Bau und Funktion des Rüssels der Nemertini.
Der Rüssel der Nemertini ist ein zentrales Organ und besteht aus Drüsenepithel, Muskeln , Nerven, ist muskulös und produziert Gift zum Lähmen und Töten der Beute oder zur Erkundung der Umgebung. Der Rüssel liegt in einem Coelomraum (Rhynchocoel), dessen Coelothelien mit Ring- und Längsmuskeln ausgestattet sind. Durch Erhöhung des Coelomflüssigkeitsdruckes wird der Rüssel ausgestülpt, über einen Retraktormuskel wird er zurückgezogen. Er öffnet sich entweder gemeinsam mit der Mundöffnung oder aber mit einer eigenen Öffnung. Der Rüssel der Schnurwürmer liegt dorsal des Darms.
32. Welche ist die wichtigste Synapomorphie der Tentaculata?
Die Monophylie der Tentacula ist ungewiss. Mögliche Synapomorphie: typischer Tentakelträger (Lophophor) mit eigenem Coelom, aus der Urdarmtasche entstehend.
33. Erklären Sie den grundsätzlichen zweiteiligen Aufbau der Zooide der Bryozoa.
Die Zooide der Bryozoa hat einen zweiteiligen Körperbau: Einen beweglichen Vorderkörper (Polypid) und einen festsitzenden Hinterkörper (Cystid). Das Polypid besteht aus dem Lophophor mit multiciliärer Epidermis (zur Nahrungsaufnahme und Respiration) und dem Darmkanal. Das Cystid scheidet nach aussen ein Gehäuse ab (Zooecium), das Polypid kann sich darin mittels eines Retraktormuskels zurückziehen.
34. Was sind Statoblasten, wo kommen sie vor und wozu dienen sie?
- Statoblasten sind Dauerstadien, die am Funiculus der älteren Zooide gebildet werden. Sie enthalten Zellen der Epidermis und des Coelothels und viele Nährstoffe. Die Zellen sezernieren eine Chitinhülle, die austrocknungs-, hitze- und kälteresistent ist. Die Statoblasten einiger Arten haben Luftblasen in der Chitinwand und chitinöse Haken, die eine Verankerung im Gefieder von Wasservögeln erlauben (Verbreitung!).
35. Welche grundlegenden Funktionen nehmen die Tentakel der Tentaculata wahr?
Tentakel sind mit Cilien besetzt und strudeln Nahrung aus dem Wasser heran. Die Tentakel dienen auch der Respiration.
36. Wie kann man die Schalen der Brachiopoden von denen der Muscheln unterscheiden?
- Brachiopoda: typisch ist die doppelklappige Schale. Zum Unterschied von Muscheln haben Brachiopoden eine kleinere dorsale und eine grössere ventrale Schalenhälfte.
37. Wie funktioniert die Defäkation (Kotabgabe) bei Brachiopoden ohne After?
- Wenn der After fehlt, ist der Darm blind geschlossen. Das Darmepithel ist mit langen Cilien versehen. Der Kot wird im blind endenden Abschnitt des Verdauungstraktes durch einen rotierenden Gallertstab gebunden, der immer länger wird und in dem die Kotpartikel spiralig angeordnet kleben. Dieser Gallertstab wird anschliessend ausgewürgt.
38. Was sind Ästheten und wo kommen sie vor?
- Ästheten kommen bei den Käferschnecken vor. Die Käferschnecken tragen acht gegeneinander bewegliche kalkige Platten. In den Poren der Platten befinden sich Sinnesorgane, die Ästheten, die auf Ausläufern des Mantelepithels liegen; sie können u komplizierten Augen (mit Linse und Retina) umgeformt sein.
39. Welche ist die wichtigste Synapomorphie der Conchifera?
- Eine dreischichtige Schale wird beim Embryo von einer Schalendrüse im Manteldach als einheitliche Embryonalschale (Protoconch) angelegt, daran scheidet der Mantelrand Zuwachsstreifen ab. Die äusserste Schalenschicht ist das Periostracum (besteht aus Conchin). Das Ostracum besteht aus massivem Kalk und das Hypostracum (innerste Schicht) ist aus feinen Kalkplättchen aufgebaut, zwischen denen sich Luft befindet.
40. Welche Vorteile bieten (1) Spiralisierung und (2) Torsion des Visceropalliums (Eingeweidesack und Mantel) bei den Gastropoda?
- Durch die Asymmetrie werden die Umgänge der Spirale vergrössert und mehr Raum entsteht (v.a. für die Mitteldarmdrüse inkl. Kalkzellen zur Kalkspeicherung, letztere sind z.B. wichtig für Schnecken auf kalkarmen Böden). Durch die Torsion kann der Kopf gegen die Strömung gehalten werden, was die Wahrnehmung von Sinnesreizen auf größere Distanzen ermöglicht.