Klingler Flashcards
Was ist ein Phylum (Stamm)? Wie viele gibt es davon ungefähr? Und wie viele kennen Sie
mit Namen?
Ein Stamm ist eine systematische Rangstufe, deren Baupläne sich von denen anderer Stämme
so fundamental unterscheiden, dass eine verwandtschaftliche Beziehung nicht mehr offensichtlich
ist. Bei den Eukaryoten liegt der Stamm als Rangstufe zwischen dem Reich und
der Klasse. Zurzeit werden 35 Stämme unterschieden.
Porifera Placozoa Ctenophora Cnidaria
Nematoda Plathelminthes Annelida Mollusca
Onchyophora Tardigrada Arthropoda Brachiopoda
Bryozoa Hemichordata Echinodermata Chordata
Wie alt ist die Erde?
4,65 Mrd. Jahre
Ab wann lassen sich vielzellige Tiere als Fossilien nachweisen?
565 Mio. Jahre
Welchen ungefähren Zeitraum umfasst das Kambrium?
540 bis 485 Mio. Jahre
Wie unterscheidet sich die Ediacara-Fauna von der des Kambriums? Beschreiben Sie
jeweils zwei Formen!
Während sich die Vertreter der (jüngeren) kambrischen Fauna bereits heute noch lebenden
Stämmen zuordnen lassen, scheinen die Fossilien der (älteren) Ediacara-Fauna mit keinen der
heute lebenden Stämme näher verwandt zu sein.
Ediacarium: Dickinsonia (Systematik unsicher), Tribrachidium (Systematik unsicher)
Kambrium: Trilobit (Stamm: Arthropoda), Pikaia (Stamm: Chordata)
Was besagt die „Empty barrel hypothesis“, was die „Slow fuse hypothesis“? Welches
Argument wird molekulargenetisch gestützt?
Empty-Barrel-Hypothese
Annahme: Die ersten Vielzeller fanden eine
„leere Welt“ mit einer Vielzahl ungenutzter
Möglichkeiten (Nischen) vor, wodurch es zu
einer schnellen Radiation kam.
Slow-Fuse-Hypothese
Annahme: Die heutigen Tierstämme entwickelten
sich bereits im Ediacarium (oder sogar
im Kryptogenium); wohingegen der
Fossilienbericht erst nach Ausbildung von
Hartteilen (Kalk, Kieselsäure etc.) im Kambrium
einsetzt.
Molekulargenetisch gestützt!
Welche charakteristischen Strukturen fehlen den Schwämmen?
Schwämme haben keine Epithelien, keine Nervenzellen, keine Muskelzellen und keinen Darm.
Skizzieren Sie eine Choanozyte, wie ist deren deutscher Name? Beschreiben Sie, wie
diese Zellen Mikroplankton fangen!
Kragengeißelzelle
Kragen stellt Reuse aus Mikrovilli dar; Flagelle erzeugt Wasserstrom,
der Nahrungspartikel zur Zelle hin ansaugt. Diese
bleiben am Schleimsaum hängen und werden infolgedessen
phagocytiert.
Welche Zelltypen kennen Sie bei Schwämmen? Welche Zellen üben dabei Funktionen
aus, die bei höheren Tieren von Darm, Blutgefäßen, Kiemen und Gonaden ausgeübt werden?
Archaeocyten: Amoeboide, totipotente Zellen, die wie Stammzellen fungieren, aber auch Aufgaben wie Verdauung und Nahrungstransport übernehmen. Sie transportieren auch Spermien zu den Eizellen. Lophocyten: Produzieren Spongin; kollagen-ähnliches Bindegewebe. Porocyten: Kanalzellen, die Wasser ins Innere leiten können (Kiemen) Oocyten / Spermatocyten Eizellen / Spermien
Wie schützen sich Schwämme vor dem Gefressen werden? Nennen Sie mindestens zwei
Strategien!
Einlagerung Skelettnadeln (Spiculae) aus Kalk oder Kieselsäure in das Spongin-Skelett Einlagerung toxischer Metabolite.
Große Schwämme bilden intern komplizierte Netzwerke von Kanälen und Filterkammern.
Warum?
Eine hohe Kanaldichte bedeutet eine Oberflächenvergrößerung, wodurch eine effektivere Aufnahme
von Nahrungspartikeln und Wasser möglich wird.
Welche Skelettsubstanzten von Schwämmen kennen Sie und bei welchen Klassen kommen
sie jeweils vor?
Calciumcarbonat (CaCO3) Kalkschwämme (Klasse Calcarea)
Kieselsäure (SiO2) Glasschwämme (Hexactinellida), Hornschwämme
(Demospongiae)
Spongin (Protein, kollagenähnlich) Hornschwämme
Warum werden die Schwämme auch als „Parazoa“ bezeichnet?
griechisch para = bei, neben, entlang. Das veraltete und ungültige Taxon Parazoa („Gewebelose“)
umfasste Tiere, die sich durch das Fehlen von Nerven-, Muskel- und Epithelzellen sowie das Fehlen
von Organen. Umfasste Schwämme und Trichoplax adherens.
Haben Schwämme ein Mesoderm?
Nein.
Beschreiben Sie ein mögliches Evolutionsszenario, wie Schwämme aus Einzellern entstanden
sein könnten! Welche Einzeller kämen dafür infrage und warum?
Choanoflagellaten lassen sich als morphologisch homolog den Kragengeißelzellen der
Schwämme beschreiben, was auch molekulargenetisch gestützt wird.
Die Evolution der Schwämme kann als Koloniebildung von Choanoflagellaten begriffen werden,
mit nachfolgender Spezialisierung einiger Zellen zu Archaeozyten, Lophoctyen etc.
Choanoflagellaten haben bis heute Tendenzen zur Koloniebildung.
Welche Klassen von Schwämmen kennen Sie? Nennen Sie mindestens drei!
Kieselschwämme (Calcarea)
Glasschwämme (Hexactinellida)
Hornschwämme (Demospongiae)
Welche Hypothese wird mit der Existenz von Trichoplax adherens gestützt und warum?
Erklären Sie besagte Hypothese!
Gastraea-Hypothese von Haeckel zum Ursprung der Metazoa aus begeißelten Protozoa.
Haeckel beschreibt die Entstehung der Blastula als Einstülpung einer Epithelzellschicht ins Körperinnere
(Entdoderm). Trichoplax entspricht dem Zwischenstadium, das zwar bereits Epithelzellen an
der Ventralseite hat, aber damit durch Umschließung potenzieller Nahrung nur einen temporären
Gastralraum bildet.
Welcher Zelltyp tritt bei Trichoplax im Gegensatz zu den Porifera erstmals auf?
Epithelzellen (Drüsenzellen)
Welche Stämme werden auch unter dem Taxon „Radiata“ zusammengefasst?
Unter diesem Taxon werden traditionell die Nesseltiere (Cnidaria) und Rippenquallen (Ctenophora)
zusammengefasst. Nach heutigem Stand wird das Taxon aber molekulargenetisch nicht mehr gestützt.
Welcher wichtige Gewebetyp kommt bei den Cnidaria und Ctenophora erstmals vor?
Epithelgewebe, Muskelgewebe, Nervengewebe
Was sind die anatomischen Korrelate von Sinnesleistungen, Informationsverarbeitung,
Nährstoffverteilung und Lokomotion bei Cnidariern?
Sinnesleistungen
Bei Polypen Chemo-, Mechano- und/oder Photorezeptoren als
Tast-, „Geschmacks-„ und Sehsinn möglich. Bei Medusen und
den aktiv schwimmenden Würfelquallen treten anstelle von Photorezeptoren
Napfaugen oder einfache Linsenaugen auf.
Informationsverarbeitung
Bei Polypen einheitliche, diffuse Nervensysteme. Bei Medusen/
Quallen: Ektodermaler Plexus und sekundärer Nervenplexus,
der die Muskulatur anspricht und Schwimmbewegungen
steuert (Vorläuferstruktur eines Gehirns).
Nährstoffverteilung Gastrovaskulärsystem mit gastrodermalen Zilien, die Nährstoffe
transportieren und durchmischen.
Lokomotion Epidermale Längsmuskelfasern, gastrodermale Ringmuskelfasern
erlauben Bewegung von Tentakeln.
Hat Hydra ein Mesoderm?
Nein.
Sowohl Cnidaria als auch Ctenophora sind diploblastisch aufgebaut, ein Mesoderm fehlt.
Beschreiben Sie den Generationswechsel eines Scyphozoen, geben Sie an, welche Generationen
haploid, welche diploid sind, und wo jeweils sexuelle bzw. vegetative Vermehrung
stattfindet! Welche Generation ist dominierend?
Dominate Generation ist die Meduse. Alle Stadien sind diploid, nur Eizellen und Spermien (von
Medusen produziert) sind haploid. Vegetative Vermehrung entspricht der Abschnürung (Knospung)
von Medusen aus der Strobila; sexuelle Vermehrung erfolgt durch die Medusen.
Die Nährstoffe im Gastralraum von Cnidariern werden durch Zillen vermischt und transportiert,
wodurch die Tiere in ihrer Größenzunahme limitiert werden. Welche beiden Lösungen
haben Cnidarier-Polypen gefunden, um dieser Beschränkung zu entgehen? Wie
verhält es sich bei Medusen/Quallen?
Lösungsansatz 1: Septierung des Gastralraumes, wodurch
kleinere Teilräume gebildet werden. In diesen sind
die Strömungsgeschwindigkeiten, die durch Zilienbewegung
hervorgerufen werden können, dann wieder ausreichend
hoch um Resorption/Durchmischung gewährleisten zu können.
(= Allometrisches Wachstum. D. h. die Morphologie
ändert sich).
Lösungsansatz 2: Koloniebildung, wobei die einzelnen
Polypen durch ihr Gastrovaskulärsystem miteinander verbunden
bleiben. (= Isometrisches Wachstum. D. h. die
Morphologie ändert sich nicht).
Bei Medusen / Quallen: Durch die Schwimmbewegungen mittels Längs- und Quermuskulator werden
auch die Nährstoffe im Gastralraum in Bewegung gebracht. Daher sind bei ihnen keine zusätzlichen
Anpassungen notwendig.
Beschreiben Sie die hochentwickelten Sinnesorgane der Cubozoa! In welcher Beziehung
stehen diese Sinnesorgane zu ihrem Lebensraum (Mangrovensümpfe)?
Cubozoa haben Rhopalien (Rand-Sinnesorgane) und
hochentwickelte (Napf)augen.
Die Augen machen den Quallen ein Navigieren durch
das Wurzellabyrinth möglich.
Cubozoa sind aktive Räuber, eine Lebensweise, die
das Vorhandensein von Augen voraussetzt.
Woraus besteht typischerweise das Exoskelett eines Hydrozoen, woraus das Endoskelett einer Hornkoralle?
Exoskelett der Hydrozoa Chitin
Endoskelett der Hornkorallen Kollagen (Horn)
Nennen Sie vier Klassen der Cnidaria und beschreiben Sie die wichtigsten Merkmale!
Hydrozoa: - Polypengeneration dominant - Meist marin - Häufig polymorphe Kolonien (Staatsquallen) - Sessile Formen bilden Korallen
Anthozoa
„Blumentiere“
- Medusengeneration fehlt
- Nur marin
- Solitär oder Kolonien
- Riffbildner
Cubozoa
Würfelquallen
- Schirm mehr oder weniger würfelförmig (Name) - Marin, wenige Arten - 4 Randsinnesorgane, hochentwickelte Augen - Hochgiftige Arten (Seewespe)
Scyphozoa
Schirm- oder Scheibenquallen
- Große Medusen, kleine Polypen
- Strobilation (Medusen entstehen
durch terminale Abschnürung
aus einer Strobila) - Polypen mit 4 Septen.
Cnidarier-Kolonien bestehen oft aus spezialisierten Polypen, von denen aber nur ein Typ
Nahrung aufnimmt. Welches Organsystem verbindet die Einzeltiere, und wie erfolgt der
Nährstofftransport von Nährpolyp zu den übrigen Tieren? Welche anderen spezialisierten
Polypentypen kennen Sie?
Die Nahrungsaufnahme erfolgt durch Fresspolypen. Die Kolonie ist durch ein gemeinsames
Gastrovaskulärsystem miteinander verbunden, wodurch der Nährstofftransport und –austausch
gewährleistet wird.
Weitere Polypenarten: Geschlechtspolypen und Wehrpolypen.
Cnidarier heißen zu Deutsch Nesseltiere. Was sind Nematocyten und Nematocysten?
Welche beiden Mechanismen können eine Nematocyte dazu stimulieren, die Nematocyste
„explodieren“ zu lassen?
Nematocyste = Cnide = Nesselkapsel; intrazelluläre Struktur
in der Nesselzelle (Nematozyte).
Nematocyte = Nesselzelle mit fertig ausgebildeter Nesselkapsel.
Nematocysten können entweder durch direkte Berührung
oder durch einen Sinnesreiz benachbarter Zellen zur Explosion
gebracht werden.
Was sind „diploblastische“ und „triploblastische“ Tiere?
Diploblasten Tiere, deren Strukturen sich von zwei Keimblättern ableiten (Entoderm, Ektoderm)
Triploblasten Tiere, deren Morphologie sich aus drei Keimblättern (Ento-, Ekto- und Mesoderm)
ableiten. Tiere mit Mesoderm haben ein primär ein Coelom (Leibeshöhle),
wenn diese, wie bspw. bei den Nematoda nicht wieder zurückgebildet
wurde.
Beschreiben Sie Aufbau und Funktion der einzelnen Körperstrukturen eines Cnidariers
(Polyp und Qualle):
Die elastische Mesogloea ist Antagonist der Ringmuskulatur. Diese kann sich ruckartig zusammenziehen,
und dadurch einen Rückstoß erzeugen (Medusen).
Gastrovaskulärsystem gewährleistet Nahrungs- und Wassertransport, sowie Verdauung und Resorption
von Nahrung, Ausscheidung von Abfallstoffen.
Epidermis und Gastrodermis sind Epithelzellen mit Gürteldesmosomen.
Wie funktioniert die Fortbewegung bei Quallen (Scyphozoa), wie bei den Rippenquallen?
Cnidaria: Rückstoßprinzip durch Kontraktion der Ringmuskulatur
Ctenophora: Passives Treibenlassen, lediglich Bewegung mi aktivem Ruderschlag durch
Bewegung der Rippenplatten möglich.
Was sind strobolierende Scyphozoen-Polypen?
Unter Strobilation wird das Abschnüren von Medusen aus Strobila verstanden. Die primär abgeschnürte
Meduse wird zu diesem Zeitpunkt als Ephyra-Larve bezeichnet. Sie wächst sich zur adulten,
geschlechtsreifen Meduse aus. Siehe Frage 25!
Was für „photosynthetisch aktive Tiere“ kennen Sie? Wodurch ist dies möglich?
Anthozoen („Blumentiere“) können durch Symbiosen mit Algen (Zooxanthellen) auf deren Photosynthese-
Produkte als Nahrungsergänzung zurückgreifen.
Vergleichen Sie Ctenophora und Cnidaria aufgrund folgender Begriffe miteinander: Fortbewegung, Gastrovaskulärsystem, Tentakel-
Fangmechanismus, Generationszyklus, phylogenetische Stellung.
Cnidaria (Nesseltiere) Ctenophora (Rippenquallen) Fortbewegung: Kontraktion Ringmuskulatur / Mesogloea: Rückstoßprinzip Fortbewegung: Treibenlassen / Aktive Ruderbewegung mit Rippenplatten Gastrovaskulärsystem Gastralraum, eine Öffnung Gastrovaskulärsystem Durchgängiger Darm mit Mund- und Afteröffnung Tentakel-Fangmechanismus Tentakeln mit Nesselzellen Tentakel-Fangmechanismus Tentakel mit Klebzellen Generationszyklus Kein Generationswechsel, Jungtiere Miniaturversionen der Adulten!
Wie unterscheiden sich Staatsquallen (Siphonophona) von den eigentlichen Quallen?
Staatsquallen sind Kolonien aus verschiedenen spezialisierten Polypen; „Eigentliche Quallen“ sind
einzelne Tiere.
Aus welchem Tier wurde das „grün fluoreszierende Protein“ (GFP) isoliert?
Aequorea victoria
Hydrozoen-Art
Steinkorallen sind wichtige Riffbildner. Warum machen die das?
- Korallenstein bildet Refugium für die Tiere (Rückzugsmöglichkeit in eingesenkten Fuß)
- Befestigung am Substrat (Meeresströmung!)
- Exponierte Lage erhöht Effektivität des Nahrungserwerbs (Plankton)
- Dasein in einer Kolonie schützt das einzelne Individuum relativ gut vor dem Gefressenwerden.
Wie funktionieren die „Nesseln“ (Cniden) der Cnidarier?
Zeichnung bei Frage 31. Die Nematocysten stehen unter Druck, bei Berührung oder Sinnesreiz
wird die Nematocyste aufgesprengt (entweder infolge Überdrucks oder durch Coulomb-Kräfte) und
der Nesselschlauch mit dem Widerhaken tief in den Körper des Opfers katapultiert.
Wie fangen Rippenquallen ihre Beute? Nennen Sie zwei verschiedene Mechanismen!
Methode 1: Mit Klebzellen an Tentakeln wird Beute aktiv gefangen (schwimmt zufällig vorbei);
diese wird dann in den Mund befördert und verdaut.
Methode 2: Mit Klebezellen auf Tentillen, die sich an der Mundseite des Körpers befinden, wird
vorbeischwimmendes Plankton festgehalten (passiv). Die Tentillen fördern die gefangene Nahrung
zur Mundöffnung.
- Durch welche Besonderheiten zeichnen sich Nematoden-Spermien aus?
Amöboide Zellen, denen das Flagellum fehlt. Amöboide Fortbewegung durch Lamillopodien.
Beschreiben bzw. vergleichen Sie die Fortbewegung eines Regenwurms (Annelida,
Oligochaeta) mit der eines Nematoden. Worin unterscheiden sich die „Skelette“ dieser
Tiere voneinander, und weswegen braucht der Fadenwurm keine Ringmuskulatur?
Fortbewegung Nematoda: 3 antagonistisch wirkende Längsmuskel-Systeme gegen Hydroskelett
(Körperflüssigkeit steht unter erhöhtem Druck). Bewegung schlängelnd, Körperkrümmung in der
dorsoventralen Ebene.
Fortbewegung Annelida: Sowohl Quer- als auch Längsmuskulatur. Durch Aktivierung der Längsmuskeln
zieht sich der Wurm zusammen, Quermuskeln strecken ihn. Dadurch zeiht und schiebt
sich der Wurm vorwärts.
Manche Nematoden-Spezialisten glauben, dass noch hunderttausende von
Nematodenspezies unbeschrieben sind. Worauf gründet diese Vermutung?
Nematoden haben eine parasitierende Lebensweise in anderen Organismen – darunter auch unter
vielen Arthropoden. Wird davon ausgegangen, dass zu jeder Arthropodenart eine spezialisierte
Nematodenart gehört, so kann die Artenzahl auf über 500.000 geschätzt werden.
In jedem Arthropoden parasitiert ein Nematode!
Was ist der Antagonist der dorsalen Ascaris-Muskulator bei Nematoden? Was ist das
Widerlager, also das „Skelett“, an dem sie ansetzt?
Dorsale und ventrale Längsmuskulatur verhalten sich wie Antagonisten zueinander; das Widerlage
stellt das Hydroskelett dar.
Was versteht man traditionell unter Acoelomaten, Pseudocoelomaten und
Eucoelomaten? Nennen Sie jeweils ein Beispiel!
Coelom = sekundäre Leibeshöhle, setzt Mesoderm voraus.
Acoelomaten: Bilateria ohne Coelom. Mesodermale Gewebe befinden
sich ohne Abgrenzung zwischen Ektoderm
und Entoderm. –>
Plathelminthes
Pseudocoelomaten: Bilateria, bei denen der Raum zwischen Epidermis
(Ektoderm) und Darm (Entoderm) nicht vollständig
mit mesodermalem Gewebe umgeben ist. Keine
Trennung von primärer und sekundärer Leibeshöhle
möglich. –> Nematoda
Eucoelomaten: Bilateria, bei denen die sekundäre Körperhöhle
vollständig durch mesodermale Gewebe umgeben
ist. –> Annelida,
Arthropoda,
Chordata
Inwiefern unterscheidet sich die determinative Entwicklung der Nematoden von der regulativen
Entwicklung eines Vertebratenembryos? Was bedeutet Zellkonstanz?
Bei den Nematoden – im Gegensatz zum Vertebraten – folgen die Zellteilungen einem festen,
identischen Schema. Es wird eine konstante Zahl an Zellen gebildet, so z. B. bei Caenorhabditis
elegans exakt 959 somatische Zellen beim adulten Tier, 131 Zellen sterben durch Apoptose (programmierter
Zelltod) ab. Fällt eine Zelle aus, so kann diese nicht durch andere ersetzt werden, Fehler
in der Embryonalentwicklung können nicht kompensiert werden (im Gegensatz zu Zell-
Ausfällen bei Vertebraten-Embryos).
Beschreiben Sie den Lebenszyklus von Trichinen! Gibt es einen Generationswechsel wie
bei anderen Parasiten? Gibt es einen obligatorischen Wirtswechsel? Kommen Trichinen
auch in reinen Pflanzenfressern vor?
1. In Muskelfleisch des befallenen Tieres (entweder Omnivor oder Carnivor) eingelagerte Larve wird von Prädatoren (Endwirt) gefressen, wodurch diese in dessen Verdauungstrakt gerät. 2. Im Dünndarm des reifen Larven zu adulten, geschlechtsreifen Tieren heran. Weibchen produzieren bis zu 1500 Larven, die sich in Muskelgewebe (auch Zwerchfell, Augen, Zunge) einkapseln (encystierten). 3. Stirbt der Endwirt, so wird dessen Fleisch von Aasfressern (Carnovoren) verspeist. Der Kreislauf beginnt von Neuem. Der Mensch ist ein Fehlwirt. Aufgrund des Übertragungsweges können Trichinen bei reinen Pflanzenfressern nicht vorkommen. Ein Wirtswechsel ist obligatorisch, da die Larven erst bei Verzehr des (Muskel)fleisches frei werden und im Dünndarm zu adulten Tieren heranwachsen können.
Welches Tier löst beim Menschen die Trichinose aus (wissenschaftlicher Name)?
Trichinella spiralis
Worauf bezieht sich der Name „Acoela“ bei den Plathelminthen?
Plattwürmer haben keine sekundäre Leibeshöhle, mesodermale Gewebe liegen ohne Abtrennung
zwischen Ektoderm und Entoderm: Die Bezeichnung ist irreführend, da es die Acoelomorpha als
eigener Stamm aus den Plathelminthes ausgegliedert worden sind.
Plathelminthen haben kein Blutgefäßsystem. Wodurch wird bei ihnen der Nährstofftransport
innerhalb eines Tieres gewährleistet? Inwiefern ähneln sich Plathelminthen darin
den Cnidariern? Sind diese Ähnlichkeiten homologer oder konvergenter Natur? Warum?
Sie haben ein Gastrovaskulärsystem, ähnlich den Cnidariern, es handelt sich aber um eine Konvergenz
durch sekundäre Reduktion: Bei Plathelminthen lassen sich Hox-Gene nachweisen, die
sich auch bei anderen Vertreter der Spiralia finden, und dort für die Bildung eines Blutkreislaufsystems
zuständig sind. Damit ist dann auch die Zugehörigkeit der Plathelminthes zu der Stammgruppe
der Spiralia innerhalb der Protostomia bewiesen.
Was geschieht, wenn man eine Planarie über längere Zeit hungern lässt?
Die Tiere schrumpfen zusammen, wobei jedoch die Funktionalitäten der Organe erhalten bleiben.
Bei Fütterung erfolgt wieder Wachstum auf normale Größe.
Welches eigentliche Merkmal charakterisiert die Spiralier-Entwicklung neben der namensgebenden
spiraligen Anordnung der Blastomere?
- Trochophora-Larven mit Wimpernkränzen, die der Lokomotion dienen.
- Zusammen mit ihrer Schwesterngruppe, den Ecdysozoa entwickelt sich bei der Gastrulation
aus dem Blastoporus der Mund, während die Afteröffnung an dessen Rückwand durchbricht
(Protostomia, Urmünder).
Beschreiben Sie den Lebenszyklus des Fuchsbandwurms und den von Schistosoma!
- Erwachsener Wurm im Darm des
Endwirts produziert Eier, die mit dem Kot
abgegeben werden. - Herbivorer Zwischenwirt nimmt Eier mit
der Nahrung auf. - Onkosphäre schlüpft, und durchdringt die
Darmwand des Zwischenwirts. - Bildung von Hydatidzysten in Leber,
Lunge und anderen Organen. - Endwirt verzehrt Fleisch des Zwischenwirts.
Larven schlüpfen, setzen sich an der
Darmwand fest.
Schistosoma: 1. Eier werden durch Stuhl und/oder Urin ausgeschieden, gelangen ins Abwasser. 2. Larven schlüpfen, besiedeln Wasserschnecken als Zwischenwirt. 3. Aus den Schnecken heraus wird ein weiteres parasitierendes Larvenstadium freigesetzt, dass die Haut von Säugetieren oder Vögeln durchdringen kann. 4. Larven wandern zur Lunge und von dort weiter in die Leber. 5. In der Leber reifen sie zu Würmern heran, welche sich paaren. Die Pärchen wandern weiter zu Blutgefäßen in Darm und/oder Blase. Der Mensch ist ein Fehlwirt. Schweres Krankheitsbild mit Blutungen, Embolien (Eier) und Immunreaktionen bis zur Necrosis.
Was ist Bate’sche Mimikry, was aggressive Mimikry? Nennen Sie jeweils ein Beispiel!
Bate’sche Mimikry:
Nachahmung eines giftigen Tieres durch ein
harmloses.
Bsp.: Schwebfliege ahmt Wespe nach,
Panarien ahmen giftige Meeresschnecken nach.
Aggressive Mimikry:
Vortäuschen von Fress- oder Befruchtungsgelegenheiten.
Bsp.: Bestimmte Orchideen ahmen
Solitärbienenweibhcen nach. Will ein Männchen
diese befruchten, so behaften sie sich mit Pollen.
Aronstab täuscht Aas vor.
Erklären Sie die Begriffe primäre und sekundäre Leibeshöhle!
Primäre Leibeshöhle: Entsteht während der Embryonalentwicklung durch Einstülpen der Blastula
zur Gastrula, wobei sie den Raum zwischen Ento- und Ektoderm darstellt. Sie verschwindet durch
das Aneinanderlegen von Ekto- und Entoderm (Diploblasten) bzw. durch Ausbildung der sekundären
Leibeshöhle.
Sekundäre Leibeshöhle: Mit mesodermalen Epithelzellen umgebener Körperhohlraum, der durch
die Leitungen der Exkretionsorgane und Geschlechtsorgane durchbrochen wird.
Beschreiben Sie die Vorgänge bei der Häutung eines Arthropoden!
Häutungsvorgang = Ecdysis.
I. In den Häutungsspalt wird eine neue Epicuticula sezerniert. Alte Cuticula (Epi-, Exo-,
Endocuticula) löst sich dadurch von der Epidermis ab.
II. Exuvialflüssigkeit (enthält Chitinasen und Proteasen) wird in den Häutungsspalt sezerniert.
Diese greift die Endocuticula an, lässt Exocuticula intakt. Neue Epicuticula als
Schutzschicht für Epidermis.
III. Die Exuvialflüssigkeit mitsamt den Verdauungsprodukten wird resorbiert. Dadurch bleibt
nur noch die alte Exocuticula zurück.
IV. Auf neuer Epicuticula wird Wachs sezerniert; wodurch die Epidermis / Cuticula wasserdicht
wird.
V. Alte Exocuticula (mit alter Epicuticula/Wachsschicht) wird gehäutet.
Welche Vor- und Nachteile hat ein Exoskelett wie das der Arthropoden?
Vorteile: - Bildet festen Panzer, guter Schutz vor Fressfeinden, hohe chemische Resistenz. - Verdunstungsschutz - schmutzabweisend - In Cuticula können Pigmente eingelagert werden (Farbigkeit, Schutz-, Warn- oder Schaufunktion)
Nachteile:
- Muss gehäutet werden. In der Zeit sind Individuen
wehrlos.
Welche Merkmale zeigen, dass Pfeilschwanzkrebse keine Krebse, sondern Spinnentiere
sein müssen? Nennen Sie drei Merkmale, die diese Zuordnung bestätigen, bzw. für Crustaceen
untypisch sind!
Wie die übrigen Spinnentiere, im Gegensatz zu Crustaceen haben die Pfeilschwanzkrebse
- Eine Buchlunge (Crustaceen: Tracheen oder Kiemen)
- Laufbeinpaare lassen sich in Coxa, Trochanter, Femur, Patella, Tibia, Tarsus und Praetarsus
gliedern. (Crustaceen: Spaltbeine, Insekten: ohne Patella, Tarsus zerfällt in mehrere Metatarsi) - Zwei Tagmata: Prosoma und Opistosoma (Crustaceen: Kopf, Pereon/Thorax, Pleon/Abdomen)
- Cheliceren
Welches molekulare Merkmal unterstützt die Vorstellung, dass die Pedipalpen der Spinnen
und die zweite Antenne der Crustaceen homologe Strukturen sein müssen?
Beide Strukturen werden durch dasselbe Hox-Gen exprimiert.
Beide Strukturen werden durch dasselbe Hox-Gen exprimiert.
Das Interkalar-Segment der Insekten und Myriapoden entspricht dem 2. Antennensegment der
Crustaceen.
Was bedeuten die beiden Begriffe Protostomia und Deuterostomia? Anhand welcher
Merkmale kann man adulte Tiere meist eindeutig einer der beiden Gruppen zuordnen?
Nennen Sie drei Merkmale!
Protostomia = Urmünder, Deuterostomia = Neumünder.
Die Begriffe beziehen sich auf die Weiterentwicklung der Blastopore. Bei den Urmündern wird
aus ihr der spätere Mund, bei den Neumündern der Anus. Einem erwachsenen Tier ist dieses
Merkmal aber nicht anzusehen.
Protostomia:
- ZNS ventral
- Herz dorsal
Deuterostomia:
- ZNS dorsal
- Herz ventral
Benennen und beschreiben Sie die Tagmata der Spinnen! Welche Segmente der Spinnen
entsprechen den Antennen und Mundwerkzeugen der Crustaceen?
Der Körper der Spinnen(tiere) lässt sich in die beiden Tagmata Prosoma (Vorderkörper) und
Opistosoma (Hinterkörper) unterteilen.
Antennenpaar 1 der Crustaceen sind die Cheliceren, Antennenpaar 2 die Pedipalpen homolog.
Beschreiben Sie vier Strategien zum Beutefang von Spinnen!
Aktive Jäger (Wolfsspinnen)
- Lauerjäger (Veränderliche Krabbenspinne)
- Lauerjäger mit Signalfäden (Trichternetzspinnen)
- Beutefang durch Bau von Netzen (Radnetzspinnen, z. B. Zebraspinne, Kreuzspinne)
Die Hox-Gene sorgen dafür, dass die verschiedenen Segmente im Arthropodenkörper
sich unterschiedlich differenzieren. Wie differenzieren sich alle Körpersegmente in der
Abwesenheit des Hox-Clusters und warum?
Segmente ohne Hox-Cluster werden zu Antennen exprimiert. Es entstünden folglich nur Segmente,
die Antennen tragen.
Welche Funktion haben Apodeme?
Sklerotisierte Einfaltungen in der Cuticula; Ansatzstellen für die Muskulatur.
Welche verschiedenen Atmungsorgane kennen Sie bei Arthropoden?
Buchkiemen Pfeilschwanzkrebse
Buchlungen Chelicerata außer Pfeilschwanzkrebse
Tracheen Insekten, Myriapoden
Tracheenkiemen Insektenlarven
Kiemen Crustacea, auch landbewohnende Arten
Welche Blutfarbstoffe haben Arachnida und Crustacea? Weshalb benötigen Insekten keine
Atemgas-Transportproteine?
Insekten benötigen keine Sauerstofftransport-Proteine wie Hämocyanin (oder Hämoglobin), da der
Sauerstoffstoff über ein weitverzweigtes und feinverästeltes Tracheensystem bis unmittelbar an
die Zellen herangeführt wird.
Woher weiß man, dass aberrante Crustaceen wie Seepocken, Entenmuscheln oder die
Karpfenlaus zu den Krebstieren gezählt werden müssen?
Alle diese Tiere legen Eier, aus den Naupliuslarven schlüpfen und erst nach einer Metamorphose
zu adulten Krebstieren werden. Die nahe Verwandtschaft von Seepocken und Entenmuscheln mit
den übrigen Crustaceen lässt sich auch molekulargenetisch bestätigen.
Welche Exkretionsorgane haben Insekten, welche die Krebse? In welchem Fall basiert die
Exkretion auf Ultrafiltration, wo auf aktiver Sekretion?
Insekten haben Malpighische Gefäße, die in den Darm münden (aktive Sekretion).
Krebse haben Metanephridien (Antennendrüsen), die Primärharn durch Osmose (Ultrafiltration)
erzeugen.
Welche Mundwerkzeuge hat ein typischer Decapode? Inwiefern ist der Prozess der Cephalisation
bei diesen Tieren noch weiter entwickelt als bei den Insekten?
Mundwerkzeuge: Mandibeln und Maxillen (obere, untere), sowie drei Paare Maxillipoden (Kieferfüße),
die sowohl als Schwimmbeine als auch zur Nahrungsaufnahme eingesetzt werden können.
Cephalisation = Herausbildung eines Kopfbereiches, der sich vom übrigen Körper absetzt.
Bei Insekten besteht der Kopfbereich (Caput) aus 5 miteinander verwachsenen Segmenten. Der
Cephalothorax der Decapoda stellt eine Verwachsung der Kopfsegmenten mit weiteren Thorax-
Segmenten dar.
Was ist die typische Tagma-Unterteilung der Malakostraka (einschließlich Decapoda)?
Cephalothorax
Besteht aus Cephalon und Thorax; umfasst alle Kopfsegmente,
sowie die Segmente, an denen sich die Maxillipeden befinden.
Pereion Besteht aus den Segmenten, an denen die Laufbeinpaare sitzen.
Pleon
Abdomen. Umfasst alle übrigen Segmente, also die, an denen
Gonopoden, Pleiopoden, Uropoden und der Schwanzfächer
(Telson) sitzen.
Welche Tiergruppe entwickelt sich typischerweise über eine Naupliuslarve, und mithilfe
welcher Extremitäten schwimmt diese planktonische Larve?
Crustaceen. Bei ihnen ist das dem zweiten Antennenpaar homologe Extremitätenpaar als
Schwimmbein ausgebildet.
Welches Crustaceen-Taxon ist laut molekularer Phylogenie das Schwestertaxon der Hexapoda?
Sind die Crustaceen demnach mono-, para- oder polyphyletisch?
Klammert man die Hexapoden aus den Crustaceen aus, so sind diese als paraphyletisch zu betrachten.
Warum werden Krebse rot, wenn man sie kocht?
Krebse enthalten in ihrer Cuticula Astaxanthin als Protein-Komplex (schwarz). Beim Kochen denaturiert
das Protein, und die rote Farbe freien Astaxanthins zeigt sich.
Nennen Sie wenigstens drei Taxa der Pancrustaceen, die sich an das Landleben angepasst
haben!
- Decapoda (Zehnfußkrebse)
- Isopoda (Asseln)
- Hexapoda (Entognatha und Insecta)
Die Extremitäten ursprünglicher Arthropoden sind erstaunlich kompliziert; zeichnen Sie
schematisch einen Arthropoden-Spaltfuß mit vier Strukturen bzw. Ästen. Verdeutlichen
Sie mit Pfeilen, welche dieser Strukturen sich offenbar bei abgeleiteten Arthropoden zu a)
Insektenmandibeln, b) Laufbeinen, c) Flusskrebs-Pleopoden und d) Insektenflügeln
metamorphiert haben!
a) Mandibeln: Protopodit + Endopodit
b) Laufbein: Protopodit + Endopodit
c) Pleopoden: Protopodit + Exopodit + Endopodit
d) Flügel: Epipodit
Nennen Sie ein molekulares / entwicklungsbiologisches Argument für die Interpretation
der Entwicklung von Insektenflügeln aus Spaltbeinen heraus! Aus welcher Struktur des
Spaltbeines haben sich die Flügel entwickelt?
Der Flügel hat sich aus dem Epipodit des
ursprünglichen Spaltbeines heraus entwickelt.
Die Hox-Gene „pdm“ und “apterus“
exprimieren bei Drosophila die Flügel. Diese
Gene finden sich aber auch bei anderen
Arthropoden. So werden bspw. die Buchkiemen
der Pfeilschwanzkrebse, die Kiemen
der Krebse exprimiert, wodurch die Homologie
bewiesen werden kann.
Wozu dienen die Ventile der beiden thorakalen Stigmen bei der Fliege?
Durch abwechselndes Öffnen und Schließen der beiden Stigmen-Ventile wird ein gerichtetes
Durchströmen der Luft durch die Thorax-Luftsäcke erreicht.
Wie funktioniert die gekoppelte Atem- und Kreislaufpumpe bei einer Schmeißfliege?
Das Herz hat doppelte Pumpfunktion: Es fördert Hämolymphe und durch Vergrößern / Verkleinern
des Abdominalvolumens indirekt die Atemluft im Tracheensystem:
Phase vorwärts: Das Herz pumpt Hämolymphe aus dem Abdomen in Richtung Thorax / Kopf-
Region: Abdominal-Luftsäcke weiten sich, hintere Stigmen-Ventile offen, Luft dringt ein; vordere
Ventile offen, Luft strömt aus.
Phase rückwärts: Das Herz fördert Hämolymphe vom Kopf/Thorax-Bereich ins Abdomen; Volumen
des Abdominal-Luftsacks wird komprimiert; Luft strömt durch hinteres Ventil nach außen.
Beschreiben Sie die Mechanismen, mit deren Hilfe bei Arthropoden die Extremitäten
durchblutet werden! (Flusskrebs-Beine, Beine einer Biene, Antenne einer Biene oder Insektenflügel)
Beschreiben Sie die Mechanismen, mit deren Hilfe bei Arthropoden die Extremitäten
durchblutet werden! (Flusskrebs-Beine, Beine einer Biene, Antenne einer Biene oder Insektenflügel)
Beschreiben Sie die Funktion von Ecdyson und Juvenilhormon bei holometabolen Insekten!
Ecdyson löst Häutung aus, fördert Metamorphose.
Juvenilhormon hemmt Metamorphose.
