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Zoologie > VL 3 - Ohren > Flashcards

VL 3 - Ohren Flashcards

1
Q

Welche Sinneszellen dienen zum Hören ?

A

A) Haarsinneszellen (Wirbeltiere) - Seitenliniensystem

B) Skolopidialzellen (Insekten)

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Q

Was ist die Physikalische Gegebenheit des Hörens ?

A

Eigenschaften von Schallwellen in Luft und Wasser

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3
Q

Was sind für die Evolution von Hörorganen die wichtigsten Eigenschaften von Schallwellen ?

A
  1. Longitudinalwellen

zwei mögliche Messgrößen:

  • Druckänderung & amp
  • Teilchenbewegung -> zwei Empfängertypen
    2. Wellenlängen von Schall groß
    3. Schallgeschwindigkeit in Luft akustische Signale
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4
Q

Was sind die 2 prinzipiellen Möglichkeiten für Ohrentypen ?

A
  1. ‘Schallschnelle’ - Empfänger : Teilchenbewegung
  2. Schalldruck- Empfänger
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5
Q

Was ist die Schallschnelle ?

A

Sie gibt an mit welcher Wechselgeschwindigkeit die Luftteilchen um ihre Ruhelage schwingen; also die Momentangeschwindigkeit eines schwingenden Teilchens

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6
Q

Wie funktioniert das Arbeitsprinzip des Druckempfängers?

A
  • Dünne Membran mit einer Impedaz ähnlich der von Luft
  • Größere Membranen sind empfindlicher
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7
Q

Nennen sie 4 Insekten/ Spinnen welche Schallschnelle Empfänger besitzen und klassifizieren sie diese

A
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8
Q

Was sind die Grundeigenschaften vom Schallschnelle-Empfänger ?

A
  • durch Masse und Trägheit Begrenzung auf niedrige Frequenzen
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9
Q

Was für einen Einfluss hat die Schallfrequenz auf die Ausbreitung der Schallwelle?

A
  • Schallgeschwindigkeit bleibt etwa gleich
  • Reichweite stark Frequenzabhängig: hohe Frequenzen haben geringe Reichweiten
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10
Q

Wie werden so hohe Frequenzen ( 10 kHz und mehr ) im Nervensystem codiert und verarbeitet ?

A

2 Möglichkeiten :

  1. Zeit-Codierung - Schallfrequenz durch Aktionspotenzial-Frequenz codiert ; nur für niedrige Frequenzen
  2. Orts-Codierung ( verschiedene Frenquenzen werden auf verschiedene Orte abgebildet - z. B. in unserer Cochlea, oder im Ohr von Laubheuschrecken. Das ZNS “weiß” dann, je nachdem welche Sinneszellen melden, um welche Schall-Frequenz es sich handelt.

Frequenz-Orts-Transformation

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11
Q

Ist die Frequenzanalyse durch Frequenz-Orts-Transformation bei Insekten (Laubheuschrecken , Grillen) oder Säugetieren genauer ?

A

Bei den Säugetieren

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12
Q

Wie ist die Cochlea aufgebaut ?

A
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13
Q

Was sind die mechanischen Eigenschaften der Basilarmembran welche eine Frequenz-Orts-Transformation im Innenohrs erzeugen?

A
  • an der Basis ( ovales Fenster) : Steif und schmal -> hohe Frequenzen
  • an der Spitze ( Helicotrema): elastisch und breit -> niedrige Frequenzen
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14
Q

Wie wird die Frequenzabstimmung verschärft ?

A

Durch Verstärkermechanismus äußerer Haarsinneszellen

  • äußere Haarsinneszellen verstärken durch Kontraktionen, innere Haarsinneszellen sind Sensoren Beschädigte Haarsinneszellen können nicht regeneriert werden !
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15
Q

Warum ist Frequenzauflösungsvermögem so wichtig ?

A
  • Kommunikation
  • Wegfiltern von Störgeräuschen
  • Sprachverständins
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16
Q

Welches Problem gibt es bei der Impendanz-Anpassung und welche ‘Erfindung’ machte die Evolution bei Amphibien & Reptilien?

A

Beim Übergang von Wasser an Land bringt unterschiedliche Dichte von Luft und Wasser Probleme : ein Großteil (>98%) der Schallenergie würde an der Innenohrgrenze reflektiert. Amphibien & Reptilien: Columella als Hebelsystem zur Widerstands-(Impendanz-) Anpassung Bild 4

17
Q

Was sind die Anforderungen an Gehörorgane ?

A
  • Empfindlichkeit - Problem höher Frequenzen ; Frequenzunterscheidung
  • Impedanz-Anpassung (Übergang : Luft - Wasser)
  • Richtungshören (anders als im Sehsystem)
18
Q

Wie geschieht die Impedanzanpassung im Säugetierohr

A

Die Impedanzanpassung geschieht durch drei Gehörknöchelchen:

  • Das Hebelsystem der Gehörknöchelchen erhöht den Schalldruck am ovalen Fenster nach: Druck= Kraft/Fläche
  • Durch die Flächenunterschiede wird der Schalldruck am ovalen Fenster ungefähr um da 17-fache gegenüber dem Trommelfell erhöht
19
Q

Welche von dieses 3 Tiergattungen kann Naldo einzige im Hochfrequenten Bereich hören ? Vögel Reptilien Säugetiere

A

Säugetiere

20
Q

Warum können Reptilien nicht , aber dafür Säugetiere im hochfrequenten Bereich hören ?

A

Ursache ist vermutlich Impendanzproblem des Mittelohrs, der Columella. Ihr Hebelsystem überträgt hohe Frequenzen nur schlecht im Gegensatz zu dem Hammer

  • Amboss
  • Steigbügel System der Säuger
21
Q

Welche typische Eigenschaft für Kleinsäuger ermöglichte die Erfindung der 3 Gehörknöchelchen

A

Sie ermöglichte wohl eher zufälligerweise die Option des Hörens im Ultraschallbereich

22
Q

Warum sind Wale, Delphine die Ausnahme , wenn sonst große Säuger nicht gut im hochfrequenten Bereich hören

A

Sie leben im Wasser und haben deshalb kein Impendanzproblem

23
Q

Woraus sind die Gehörknöchelchen der Säuger entstanden ?

A

Aus Knochen des primären Kiefergelenks

24
Q

Was ist die ‘Evolutinäre Vermutung’ bezüglich der Säugetier-Gehörknöchelchen in Verbindung mit Reptilien?

A

Vermutlich waren diese Knochen schon bei Reptilien an Schallleitung beteiligt und würden dann bei Säugern weiter in dieser Funktion perfektioniert

25
Q

Was passierte zwischen der Aufgabe des des primären Kiefergelenks und des sekundären Kiefergelenks

A

Übergangsform : z.Bsp. Diarthrognathus(“Doppel-Kiefergelenk-Tier) Bild 8

26
Q

Was ist das Problem beim Erkennen der Schallrichtung ?

A
  • Druck ist eine Saläre Größe und enthält keine Information über Schallrichtung - Schallrichtung kann nur aus Vergleich von zwei Ohren erschlossen werden
27
Q

Was sind die beiden Einheiten welche zum Richtungshören durch Vergleich am zwei Empfängern ausgenutzt werden ?

A
  1. Intensitätsunterschiede
  2. Zeitunterschiede
28
Q

Warum werden beide Einheiten für das Richtungshören benötigt ?

A
  • Tiefe Frequenzen haben kaum Intensitätsunterschiede -> Zeitdifferenzen
  • hohe Frequenzen haben vor allem Intensitätsunterschiede , Zeitinformation ist mehrdeutig
29
Q

Wie korrespondiert das Rezeptor- und Aktionspotenzial mit der Knickrichtung’ der Haarsinneszellen? (Schematisch)

A

Vorteile von Spontanaktivität: beide Auslenkungsrichtungen können signalisiert werden

30
Q

Was ist die besondere Eigenschaft von Haarsinneszellen bei höheren Wirbeltieren ?

A

Sie sind Hörsinn und Gleichgewichtsorgane zugleich

31
Q

Was ist die Aufgabe von Haarsinneszellen in den Bogengängen ?

A

Sie sind Beschleunigungsmelder

32
Q

Was ist die ‘urtümliche’ Funktion von Haarsinneszellen bei Fischen ?

A

Sie sind bereits in Neuromasten im Seitenliniensystem der Fische vorhanden wo sie zur Registrierung der Wasserbewegung dienen . (Ähnlich wie Schallrezeptoren in der Luft)

33
Q

Was ist der Schallempfänger bei Insekten ?

A

Das Fadenhaar

34
Q

Was sind die Vorteile von Mechanorezeptoren?

A
  • reagieren schnell
  • schnelle Amplitudenänderung
  • Richtungshören !

Photo und Chemorezeptoren sind im Vergleich relativ langsam

35
Q

Welche sind die zwei begrenzenden Faktoren für die Geschwindigkeit - und für zeitlich. Auflösungsvermögen ?

A
  1. Transduktionsmaschinerie
  2. Zeitkonstanten der Zellmembran
36
Q

Erläutern Sie welche Faktorien die Zeitkonstanten der Zellmembran bestimmen?

A
  • Photorezeptoren sind eng gepackte Membranstapel oder Mikrovilli, dicht gepackt mit Rhodopsin
  • große Membranfläche erhöht elektrische Kapazität C -> Zeitkonstante der elektrischen Antwort wird groß
37
Q

Woraus ergibt sich die Zeitkonstante der Zellmembran ?

A

Sie ergibt sich aus Widerstand mal Kapazität (RxC)

38
Q

Welches Problem gibt es bei Photorezeptoren bezüglich der Potenzialänderung in den Zellen?

A
  • es wird viel Membran für Sehpigment benötigt
  • die große Kapazität der Membran macht Potenzialänderungen in de Zellen langsam

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