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.
