VL-Stoff Flashcards
Nennen Sie die Großgruppen der Cephalopoda und Beispiele dazu.
Großgruppen der Cephalopoda
Spiralia → Trochozoa → Mollusca → Cephalopoda
- Tetrabranchiata: 4 Kiemen → Nautiloida mit Perlboot (Nautilus)
- Dibranchiata: 2 Kiemen → Coleoida mit Sepia, Octopus, Kalmar
Was sind Pterygota? Zu welchem Stamm gehören sie? Welche Apomorphien haben sie?
Pterygota (Fluginsekten)
Arthopoda → Mandibulata → Tetraconata → Hexapoda → Insecta → Pterygota
- 2 Flügelpaare
- Innere Befruchtung (bzw. Besamung
Weitere Klassen
- Neoptera → Diptera (Zweiflügler)
- Lepidoptera (Schmetterlinge)
Was sind Chondrichthyes? Welche Apomorphien und phylogenetische Stellung haben sie?
Chondrichthyes (Knorpelfische)
Deuterostomia → Chordata → Craniota → Gnathostomata → Chondrichthyes
- Plakoidschuppen (Knöcherne Schuppen)
- kein Dermatocranium
- Lorenzinische Ampullen: Elektrorezeptorische Sinnesorgane
- prismatische Knorpelverkalkung (Kalzifikation), perichondrial
- ohne Schwimmblase
- Klasper, Kopulationsorgane männlicher Haie, aus umgewandelter Bauchflosse
Klassen
- Holocephali (Chimären, Seekatzen): kein Knochenskelett, keine Flossenstrahlen, kaum Placoidschuppen, Wirbelkörper fehlen, Chorda bleibt zeitlebens erhalten; Palatoquadratum mit Neurocranium = Holostylie
- Neoselachii (Haie und Rochen)
Zu welchem Stamm gehören Bivalvia und welche Apomorphien haben sie?
Bivalvia (Muscheln), Mollusca
- 2-klappige Schale = der Name
- Ligament, Schlossband: passives Öffnen der Schale, aktives Schließen der Schale mit den vorderen und hinteren Schließmuskeln
- Reduktion des Buccalapparates und der Radula (nicht des Kopfes)
- Zwei Schließmuskeln
- sensorische Mundlappen
Was sind „Turbellaria“ ? Welche Apomorphien haben sie und welche phylogenetische Stellung?
„Turbellaria“ (Strudelwürmer)
Spiralia → Plathelminthes → “Turbellaria”
- paraphyletisch
- NS: paariges Cerebralganglion, viele Sinneszellen im Kopfbereich
- Exkretionssystem mit Protonephridien, 2 oder 4 paarige Längskanäle
- Rhabditen: Sekretkörper die Gift
- kein After, Mitteldarm endet blind
- durchweg Zwitter, aber selten Selbstbefruchtung
- marine Arten oft mit Müllerscher Larve (ähnlich Trochophora der Annelida)
Was sind Scalidophora? Zu welcher Klasse gehören sie? Welche Apomorphien haben sie?
Scalidophora (Skalidentragende)
Ecdysozoa → Cycloneuralia → Scalidophora
- Introvert mit sensorischen Skaliden (enthalten Sinnescilien)
- Körper mit ausstülpbarem Introvert (besitzen alle Scalidophora) in dem die Mundöffnung und der Pharynx sitzen
- Introvert ist außen mit lokomotorischen und sensorischen Skaliden besetzt
- Skaliden dienen der Verankerung im Sediment für die Fortbewegung
Definieren Sie Metagenese und Heterogonie. Nennen Sie je ein Beispiel aus der Gruppe der Metazoa.
Metagenese ist die obligate Abwechslung von sexueller und asexueller Generation, z.B. bei den Cnidaria (Nesseltiere).
- sexuelle Generation der Medusen, welche geschlechtlich Nachkommen vorbringen
- asexuelle Generation der Polypen (Knospung/Metamorphose)
Heterogonie: eine Generation mit bisexueller Fortpflanzung wechselt mit einer oder mehreren Generationen mit unisexueller Fortpflanzung (Parthenogenese) ab
- Bei wenigen Fadenwürmern (Nematoden)
Was sind Echinodermata? Welche Apomorphien und phylogenetische Stellung haben sie?
Echinodermata (Stachelhäuter)
Bilateria → Deuterostomia → Ambulacraria → Echinodermata
- Stacheln auf der Haut
- 5-Strahligkeit (Pentamerie)
- ausschließlich marin
- Ambulacralsystem (Kanalsystem, Fortbewegung und Ernährung)
- Endoskelett (aus dem Mesoderm gebildet)
- Mutagene Bindegewebe
als adulte wirken Echinodermata radiärsymmetrisch, sind aber Bilateria (Larve!)
sexuelle Fortpflanzung: Abgabe der Geschlechtsprodukte ins Wasser
Wie ist ein Metanephridium aufgebaut und wie funktioniert er?
Metanephridien
- Protonephridien (Larve) → Metanephridien (Adult), Annelida
- Wimperntrichter nimmt Coelomflüssigkeit auf und bildet durch Ultrafiltration an den Podocyten den Primärharn
- treibende Kraft ist Blutdruck (geschlossenes Blutgefäßsystem!)
- Schlaufen der Tubulus durchstößt das Dissepiment
- im Tubulus werden verwertbare Stoffe reabsorbiert
- der so gebildete Sekundärharn wird durch den Nephridialporus (Nephroporus, Exkretionsöffnung) nach außen abgegeben
Nennen Sie jeweils ein Beispiel für Konvergenz und Homologie
Homologie
gleiche Grundstruktur der Wirbeltiergliedmaßen (Vorfahr mit 3 Fingerknochen pro Finger allen gemeinsam)
Konvergenz
Wal und Ichtyosaurier, Beutel- und Plazentatiere,
Linsenaugen von Tintenfisch und Säuger
Welche Apomorphien haben Cubozoa (Würfelquallen)?
Cubozoa (Würfelquallen)
Eumetazoa → “Radiata” → Cnidaria→ Cubozoa
- tetraradiale Meduse (Würfel oder Quader)
- Polyp/Meduse
- x4 Tentakeln
- Strobilation
- Rhopalien: komplexe Sinnesorgane auf Schirmrand
- Linsenaugen und Statocyste (Gleichgewichtsorgan)
Warum innerhalb der Gruppe Chordata sind nur Craniota terrestisch geworden? Woran könnte das liegen?
Erfolg der Craniota begründet durch:
- Entwicklung eines Kopfes mit Schädelskelett (Cranium) um Gehirn und Sinnesorgane;
- Rumpfregion mit Organen in Leibeshöhle
- Schwanzregion als primäres Lokomotionsorgan
Was sind Deuterostomia? Welche Apomorphien haben sie? Welche phylogenetische Stellung?
Deuterostomia
Eumetazoa → Bilateria → Deuterostomia
- After geht aus dem caudal gelegenen Blastoporus hervor, Mund bricht sekundär durch
- Coelombildung am Dach des Urdarm, zunächst einheitlich, teilt sich dann zu paarigem Coelomraum
- Mesodermales Skelett
- Kiemenspalten – schlitzartige Durchgänge vom Vorderdarm
Protostomier
- Blastoporus/Urmund (oder Teile davon) werden zum Mund
- Coelombildung an der Grenze von Ekto- und Entoderm
Welche phylogenetische Stellung im System der Metazoa haben Bilateria?
Bilateria
Metazoa → Eumetazoa
Erläutern Sie ökologische Bedeutung der Annelida (mit Beispielen).
Ökologische Bedeutung der Annelida
- Seeringelwürmer (Errantia) als Köder für die Sportfischerei, für vielen Arten hat sich eine richtige Köderindustrie entwickelt
- Wattwurm (Errantia): Sediment wird aufgelockert und mit Sauerstoff angereichert, wichtige Nahrungsquelle für Vögel
- Hirudotherapie (Blutegel)
Welche Vertreter können Sie als “Hemimetabola” bezeichnen?
“Hemimetabola”
- Neoptera: Polyneoptera, Acercaria
- Palaeoptera: Eintagsfliegen (Ephemeroptera) und Libellen (Odonata)
„unvollkommene Metamorphose“
Erklären Sie die systematische Stellung der Marsupialia, Placentalia und Monotremata und nennen Sie die Apomorphien.
- Alle gehören zu Mammalia
- Placentaria und Marsupalia gehören zu Theria
Apomorphien
Monotremata (Kloakentiere)
- Hornstachel mit Giftapparat
- Oviparie (eierlegend),
- keine Zitzen (Milchfeld), keine Magendrüsen
- Kloake
Theria
- Viviparie (lebendgebärend)
- Innenohr mit Ductus cochlearis
- dorsal-ventrale Flektion der Wirbelsäule
- beweglicher Schultergurtel
Marsupialia (Beuteltiere)
- Beutelknochen
- Beutel
- doppelte Vagina, doppelter Uterus
Placentalia
- chorioallantoide Placenta als Verbindung zwischen Mutter und Embryo
Erläutern Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen Protostomia und Deuterostomia.
Unterschiede
Furchung und Gastrulation
- Protostomier: Blastoporus/Urmund werden zum Mund
- Deuterostomier: After geht aus dem caudal gelegenen Blastoporus hervor, Mund bricht sekundär durch
Coelombildung
- Bei Protostomiern an der Grenze von Ekto- und Entoderm
- Bei Deuterostomiern am Dach des Urdarms, zunächst einheitlich, teilt sich dann zu paarigem Coelomraum
Lage des Nervensystems
- Prostomia: Gastroneuralia, NS ventral (unter dem Darmrohr liegen)
- Deuterostomia: Notoneuralia, NS dorsal (über dem Darmrohr liegen)
Mesoderm
- Prostomia: Mesoderm und Coelom bei den Protostomia durch Schizocoelie. Das Mesoderm geht dabei aus unabhängigen Zelllinien (Mesodermvorläuferzellen) hervor, die häufig aus einer einzigen Zelle, der sogenannte 4d-Zelle, entstehen.
- Deuterostomia: Enterocoelie — die Entstehung des Mesoderms aus einer Abspaltung des Urdarms, wobei dieses ein trimeres Coelom (Protocoel, Mesocoel, Metacoel) bildet. Die Entstehung des Mesoderms und des Coeloms geschieht dabei gleichzeitig
Was sind Tetrapoda? Welche phylogenetische Stellung haben sie und welche Apomorphien?
Tetrapoda (Landwirbeltiere)
Chordata → Craniota → Gnathostomata → Tetrapoda
- Quadropedie
- Pendactylie
- keratiniserte Epidermis
- Choanen (innere Nasenöffnung)
→ Lissamphibia + Amniota
Was wird aus dem Mesoderm ausgebildet und bei welchem Stamm ist das 3.Keimblatt erst zu finden?
Mesoderm
- nach der Gastrulation
- innere Organe wie Chorda, Muskel, Herz, Nieren usw.
- Coelom (sekundäre Leibenshöhle)
- erst bei Bilateria zu finden (Eumetazoa)
Skizzieren und diskutieren Sie den Mammaliastammbaum mit Apomorphien (Mammalia und die drei großen Teilgruppen).
Mammalia
- Heterodontie + Zahnwechsel
- Fell
- Milchdrüsen
- sekundäre Kiefergelenke (3 Gehörknöchelchen)
- Sinus venosus komplett im Atrium integriert
→ Monotremata (Kloakentiere: Giftstachel am Vorderbein, Oviparie (Eierlegen), Fehlen von Zitzen)
Theria (Zitzen, Viviparie)
→ Marsupialia (Beuteltiere: doppelte Vagina, Beutel)
→ Placentalia (Plazentatiere: eine Vagina, Trophoblast, und chorioallantoide Plazenta)
Was sind Panarthopoda, welche phylogenetische Stellung haben sie und welche Apomorphien weisen sie auf?
Panarthopoda
Protostomia → Ecdysozoa → Panarthopoda
- dreischichtige Cuticula aus α-Chitin und Proteinen (Grundmuster)
- Häutung (Steuerung durch Ecdysteroidhormon) (Grundmuster)
- homonome Segmentierung
- paarige lokomotorische Extremitäten
- 1 Paar Ocellen (Einzelaugen der Gliederfüßer neben den Komplexaugen)
- Cephalisation und Syncerebrum
- ganglionäres NS mit Konnektiven und Kommissuren
Was sind Amniota? Welche Apomorphien haben sie und phylogenetische Stellung? Nennen Sie 3 weiteren Gruppen, die zu Amniota gehören.
Amniota
Craniota → Gnathostomata → Tetrapoda → Amniota
- Eier mit kalkhaltiger Schale
- Embrionhülle: Amnion
- Atlas-Dens-Axis-Gelenk
- Saugatmung
- innere Befruchtung
- Mammalia
- Sauropsida → Testudines (Schildkröten) + Archosauria + Lepidosauria
Was sind Acercaria? Welche Apomorphien haben sie?
Aceraria
Arthopoda → Tetraconata → Hexapoda → Insecta → Pterygota → Neoptera → Acercaria
- Cerci fehlen
- Lacinia stilettartig (innere Kaulade der Maxille)
Psocoptera (Staubläuse)
Phthiraptera (Tierläuse)
Thysanoptera (Fransflügler)
Hemiptera (Wanzen, Zikaden und Pflanzenläuse)
Welche Kopfanhänge haben Panarthopoda allgemein (Grundmuster)?
Kopanhänge bei Panarthopoda
- Erste Abschnitt (Acron), trägt i.d.R. keine Extremitäten, sondern Augen: Panarthropoda mit 1 Paar Ocellen, Arthropoda mit Komplex-/Facettenaugen
- 2 Paar umgewandelten Kopfanhängen
Chelicerata: Cheliceren, Pedipalpen, Laufbeine
Mandibulata: 1.Antenne, 2.Antenne/nichts bei den Insekten, Mandibel, 1.Maxille
Welche Gruppen der „Crustacea“ haben den Landgang vollzogen und in welchem Maße sind sie unabhängig vom Wasser geworden (denken Sie an Atmung, Fortpflanzung etc.)?
Terrestische “Crustacea” → Decapoda
- Adulte haben Lungen und würden im Wasser ertrinken
- nach der Paarung werden die Eier bzw. die schlüpfenden Larven aber ins Meer abgegeben
- Einsiedlerkrebse (Anomala): Palmdieb
- Brachyura: Rote Landkrabbe
Zeichnen Sie den Stammbaum der Cnidaria mit Apomorphien.
Cnidaria
Synapomorphien
[1] Nesselkapseln; Nesselzellen mit Flagellum; Planula-Larve; Polypenstadium.
[2] Nesselzellen mit modifiziertem Flagellum (Cnidocil); mikrobasische Eurytelen; Podocysten; lineare mtDNA.
[3] Polypententakel ohne entodermalen Hohlraum; Meduse mit Rhopalien.
Welche Lebensformtypen haben Bivalvia?
Lebensformtypen der Bivalvia (Muscheln)
marin und limnisch (Süßwasser)
- mechanische und chemische Bohrer
- Subrat- und riffbildende Muscheln
- Muscheln, die sich mit Byssus anheften (Sekret aus den Fußdrüsen)
- Schwimmende Muscheln
In welche Klassen sind Plathelmintes verteilt? Welche Apomorphien haben sie?
Plathelmintes
Bilateria → Spiralia → Plathelminthes
- multiciliäre Epidermis
- somatische Zellen teilen sich nicht mehr
- Neoblasten
- Protonephriedien mit mehr als einer Terminalzelle
- Mesenchym
- keine Blutsystem
- zwei bauchseitige Nervenstränge mit Kommisuren (–> Markstrang)
- Hoden und Ovarien (Hermanphroditen)
- “Turbellaria” → Rhabditophora
- Neodermata → Trematoda und Eucestoda, keine Rhabditen
- Parasiten wie Bandwürmer, Saugwürmer
Wie verzweigt sich die Stamm Bilateria?
- Deuterostomia - Neumünder
- Protostomia - Urmünder
Was sind Protonephridien? Wie funktionieren sie und wie sind sie aufgebaut? Bei welchem Stamm sind sie entstanden?
Protonephridien
- Exkretionsorgane für Endprodukte des Stickstoffhaushalts
- Geißeln erzeugen Unterdruck und saugen durch dünne Wandschicht Flüssigkeit an (Primärharn)
- nach Rückresorption - Sekundärharn
Bei Bilateria
Welche Folgen hat die Vermischung der Lungen- und Körperblutkreisläufe und bei welchen Tieren ist das zu finden?
Vermischung der Lungen- und Körperblutkreisläufe
Tetrapoda → Amniota → Sauropsida → Archosauria → Crocodylia
Das Blut wird über Foramen panizzae im Aortenwurzen teiweise vermischt.
- Austausch zwischen 2 Aorten: die linke Aorta erhält dadurch sauerstoffreiches Blut und führt Mischblut in den Rumpf zu den Organen
- bei längeren Tauchgängen – Druckausgleich zwischen rechtem und linkem Ventrikel bzw. linker und rechter Aortenwurzel
Erklären Sie zwei Hypothesen zur Verwandtschaft der Gruppen innerhalb der Chordata (Notochordata versus Olfactores).
Notochordata versus Olfactores
Notochordata:
- Ursprünglichsten Chordaten hatten eine direkte Entwicklung
- Als Adult freischwimmend und die Manteltiere wurden sekundär (später) sessil (festsitzend).
Dagegen spricht aber:
- Die Merkmale der Notochordata könnten jedoch auch plesiomorphe Merkmale der Chordatiere sein, die bei den Manteltieren sekundär reduziert wurden.
- Da sie während ihrer Entwicklung über die Hälfte ihrer Hox-Gene verloren haben, ist es wahrscheinlich, dass sie stark vereinfachte Tiere sind.
- Wirbeltiere und Schädellose entsprächen so eher den ursprünglichen Chordaten, während die Manteltiere durch ihre sekundäre Vereinfachung stark abgeleitet wären
- Schädellosen sind sehr einheitlich segmentiert und in der Ontogenese der Wirbeltiere kein Stadium auftritt, das dem entspricht.
Olfactores:
- Die ursprünglichsten Chordaten könnten, wie die Manteltiere, einen Entwicklungszyklus mit zwei Phasen haben: eine freischwimmende Larve und ein sessiles Adulttier. In diesem Fall hätten sich die Olfactores (Manteltiere und Wirbeltiere) aus den Schwimmlarven der ursprünglichsten Chordaten entwickelt.
Was sind Mandibulata? Zu welchem Stamm gehören sie? Welche Apomorphien weisen sie auf?
Mandibulata
Arthopoda → Mandibulata
- Mandibeln mit coxaler Kaufläche
- Ommatiden mit Kristallkegel aus (überwiegend) 4 Zellen
Was ist Plesiomorphie? Nennen Sie ein Beispiel.
Plesiomorphie
- gleich gebliebenes, ursprüngliches oder primitives (plesiomorphes) Merkmal
- Merkmale entstanden vor der Artspaltung
— das Merkmal der Vierfüßigkeit bei der Entwicklung der fossilen Reptilien aus fossilen Amphibien eine Plesiomorphie, da alle Teilgruppen der Landwirbeltiere ursprünglich vier Gliedmaßen besaßen.
– Greifzehen
Besitzen zwei verschiedene Stammlinien (Taxa) eine herkunftsgleiche (homologe) Plesiomorphie, nennt man dies eine Symplesiomorphie (von griech. sym- „mit“, „zusammen“), also eine Übereinstimmung in ursprünglichen Merkmalsausprägungen → paraphyletische Gruppe
Was für ein Sekretionssystem haben Hexapoda? Beschreiben Sie kurz.
Sekretionssystem der Hexapoda
Panarthopoda → Arthopoda → Mandibulata → Tetraconata → Hexapoda (Insecta, Insekten)
- leistungsfähige, vielzellige Malpighische Gefäße, die als Blindsäcke vom Darm abgehen
- als Ausstülpungen des Enddarms (ectodermal)
- Nehmen Abfallstoffe aus der Haemolymphe auf, transportieren sie über den Darm, Rückresorption im Rectum
Was ist eine Kladogenese?
Kladogenese (Divergenz) oder Stammesverzweigung
Prozess im Verlauf der Phylogenese, bei dem eine „Stammart“, das heißt eine evolutionäre Linie, sich in Schwesterarten aufspaltet (Artbildung). Bei der Kladogenese entstehen in der Regel zwei (oder mehr) neue evolutionäre Linien.
Welche Klasse verfügt über Pseudocoel? Wo befindet sich die Struktur?
Pseudocoel
- bei Cycloneuralia ist keine sekundäre Leibeshöhle ausgebildet
- der Raum zw. Darm und Körperwand ist das Pseudocoel, kann bei größeren Formen flüssigkeitsgefüllt sein, ist aber nicht überall von Mesoderm begrenzt
- nicht unterteilt und nicht mesodermal umgeben, die Organe liegen in der Körperflüssigleit
Ontogenese der Insekten: Hemimetabolie vs. Holometabolie.
Holometabolie
Pterygota → Neoptera:
- Käfer (Coleoptera)
- Zweiflügler (Diptera)
- Schmetterlinge (Lepidoptera)
- Hautflügler (Hymenoptera)
Metamorphose der Larve über eine Puppe zu Imago
Hemimetabolie
- Paleoptera: Eintagsfliegen(Ephemeroptera) und Libellen (Odonata)
- Polyneoptera: Schaben (Blattodea), Fangschrecken (Mantodea), Termiten (Isoptera), Steinfliegen (Plecoptera)
Welche Klassen gehören zu Cnidaria?
Cnidaria-Klassen
- Anthozoa (Blumentiere: Octocorallia und Hexacorallia, nur Polyp) - bilden Kolonien
- Hydrozoa (z.B. Hydren) - Metagenese, lineare mitochondriale DNA, festes Cnidocil
- Scyphozoa (Schirmquallen) - Rhopalium ohne Linsenaugen
- Cubozoa (Würfelquallen) - Rhopalium mit Linsenaugen
Rhopalium - Sinnesorgan, reagiert auf Licht
Beschriften Sie alle Glieder. Welchem Tier gehört das Arthopodium (Bein)?
Insekten
Was sind Mollusca? Welche Apomorphien haben sie?
Mollusca (Weichtiere)
Prostomia → Spiralia → Trochozoa → Mollusca
Apomorphien
- Aragonitschuppen in dorsaler Cuticula
- Körperorganisation (Kopf, Fuß, Eingeweidesack, Mantel mit Mantelhöhle)
- 1 Paar Osphradien (Sinnesorgan → misst Wasserqualität im Mantel)
- Buccalapparat mit Radula (Reibezunge)
- Mantelhöhle mit After und paariger Urogenitalöffnung
- Coelomates Gonoperikard-System (trotzdem acoelomot/pseudocoelomat)
- Herz mit zwei Kammern (Ventrikel) und paarigen Vorhöfen (Atrien)
Wie ist ein Ambulacralfüßchen aufgebaut? Welche Tiergruppe verfügt über solche Struktur?
Ambulacralfüßchen
Bilateria → Deuterostomia → Ambulacraria → Echinodermata
- äußere Füßchen verbunden mit einer Ampulle, die den Druck der Coelomflüssigkeit reguliert
- bei Kontraktion der Ampulle wird das Ambulacralfüßchen lang und hervorgestreckt
- im Füßchen sind Längsmuskeln für das Einziehen des Füßchens
Beschreiben Sie den Generationswechsel vom großen Leberegel (Trematoda).
Generationswechsel vom großen Leberegel (Plathelminthes → Trematoda)
2-Wirte-Zyklus → Zwischenwirt Mollusk, Endwirt Wirbeltier
- Generation Miracidium & Sporozyt (im Mollusken)
- Generation Redie (im Mollusken)
- Generation Cercarie und adulter zwitteriger Egel (im Wirbeltier)
beim großen Leberegel im Detail:
- Miracidien sind frei lebend und bewimpert → werden in Schnecke zu Sporozysten = organlose Keimschläuche → im Inneren der Sporozysten bilden sich Redien mit Organen durch Knospung → Cercarien bilden sich innerhalb der Redien und verlassen die Schnecke → werden oft vom Fisch aufgenommen
beim kleinen Leberegel im Detail:
- Cercarien verlassen die Schnecke über die Atemöffnung (werden ausgehustet) und werden von einer Ameise aufgenommen → als Metacercarien leben sie im Thorax der Ameise und verändern deren Verhalten → die Ameise klettert hoch, wo sie leichter vom Endwirt gefressen wird (Schaf)
Wie ist der Schädel (Cranium) bei Craniota aufgebaut?
Cranium (Schädel) bei Craniota
- primär 3-teiliger Schädel aus Neuro-, Viscero- und Dermatocranium
Neurocranium
- Hirnschädel, Gehirn, Sinnesorgane
- Telencephalon, Diencephalon, Mesencephalon, Metencephalon, Myelencephalon
Viscerocranium
- Gesichtsknorpel
- bildet Teile des Kiefers (wenn vorhanden) und Zungenapparat
- wichtig für Nahrungsaufnahme und Ventilation der Kiemen bei aquatischen Cranioten
Dermatocranium
- Verknöcherung im Bindegewebe des Integuments: Teile des Schädels (Schädeldach, Schädelseitenwand, Gaumendach)
- kann Zähne ausbilden
Charakterisieren Sie das Blutkreislauf eines Regenwurms und eines Insekts.
Regenwurm (Spiralia → Annelida)
- geschlossenes Kreislaufsystem
- dorsales Lateralherz mit 5 kontraktilen Schlingen
- Dorsal- und Ventralgefäß mit längs und quer verlaufenden Gefäßen
- Blut mit (teilweise) Hämoglobin
Insekt (Arthopoda → Hexapoda)
- offenes Kreislaufsystem
- Dorsalherz mit Ostien im Perikalsinus
- von meist farbloser Hämolymphe im Mixocoel umspült
- direkter Kontakt zur primären Leibeshöhle, durch peristaltische Muskelkontraktion wird die Hämolymphe durch den Körper gepumpt
Welche typischen Merkmale haben Coleoida? Zu welchem Stamm gehören sie?
Coleoida, Cephalopoda, Mollusca
- laterale muskulöse Säume (Sepia)
- Die Schale ist reduziert und von Mantel überwachsen → Muskelmantel
- Integument: mesodermale Cutis – Chromatophoren und Iridocyten zur Farbanpassung und Mantelepidermis
- Farbanpassung für Kommunikation (Bsp. Kopulation)
- diskoidale Furchung
- Komplexes Gehirn, in Loben organisiert und von einer knorpeligen Kapsel geschützt (vgl. Wirbeltiergehirn/Schädel)
- Riesenfasersystem (Riesenaxon) bei Octopodiformes
- zahlreiche Mechano- und Chemorezeptoren an den Armen benthischer Formen, insbesondere an den Rändern der Saugnäpfe
- Komplexe Statocyste in der Hirnkapsel (Gleichgewicht)
Sind Reptilia eine monophyletische Gruppe?
Als monophyletische Gruppe müsste sie die Stammart (Amnioten) und all ihre Folgearten umfassen. Dies ist nicht der Fall, da Reptilien alle Amnioten zusammengefasst, die keine Säuger oder Vögel sind. (Schildkröten, Schlangen, Krokodile, Echsen).
Welche adaptiven Vorteile hat es allgemein, groß zu sein?
- Vorteile im inner- und zwischenartlichen Konkurrenzkampf: Vorteile bei der Konkurrenz um Partner, gegenüber Fressfeinden oder Beute
- Stoffwechsel: Verhältnis Oberfläche/Volumen wird mit steigender Körpergröße kleiner, physiologisch ökonomischer (Bsp. Niedrigere Atem- und Herzschlagfrequenz)
- innerhalb eines Taxons bedeutet größere Größe mehr Zellen (Zellgröße relativ konstant): größere Körpergröße bedeutet damit komplexere Gehirne (mehr Neuronen und Verschaltungen)
- längere Lebensdauer: Tragdauer und Jugenddauer sind länger: individuelle Lernprozesse sind verlängert
Wie ist der Körper bei Craniota geteilt?
Craniota: Anatomie
Kopf
- primär 3-teiliger Schädel (Cranium) aus Neuro-, Viscero- und Dermatocranium
Rumpf
- somatische Rumpfmuskulatur (Myomere durch Myosepten getrennt)
- Axialskelett
- Kreislauf- und Atmungsorgane
- Verdauungs-, Exkretions- und Fortpflanzungsorgane
Schwanz
- nach dem After (postanal, markiert das Ende der Leibeshöhle)
- Mit Muskeln, kann als Schwanzflosse ausgebildet sein: Fortbewegung
Was sind Cnidaria? Welche Apomorphien haben sie?
Nesseltiere, Cnidaria
Kennzeichnung: Besitz von Nesselkapseln (Nematocyt/Cnidocyt); z.B. Medusen, Polypen, Korallen
Apomorphien
- Cnidozyten (Nesselzellen): Reiz auf Kontakt von Sinnesgeißel (Cnidocil), Toxin wird ausgestoßen
- Planula-Larve
- Drüsenzellen zur Verdauung
- Ekto- und Entoderm
- Epithelmuskelzellen
- Gallertartige Mesogloea (ECM), zw. Ekto- und Endoderm
- Generationswechsel (Metagenese): Polyp (ungeschlechtlich) → Qualle (geschlechtlich)
Listen Sie die Tagmata und die Körperanhänge von Crustacea auf.
Crustacea
Tagmata unterschiedlich – bei Malacostraca aus Cephalothorax (sonst Cephalon und Thorax), Peraeon (die nicht verschmolzenen Thoraxteile) und Pleon
(bei nicht Malacostraca: Abdomen)
- bei allen Crustacea jedoch: 2 Antennen
- Cephalothorax: 1. Segment: Antenne, 2. Segment: Antennen, 3.Segment: Mandibel, 5.Segment: Maxillen
- 5 Peraeopoden am Peraeon, 5 Pleopoden am Pleon
- Beine aus Coxa, Basis, Ischium, Merus, Carpus, Propodus, Dactylus.
- Telson + Uropod ggf.
Exopodit = Schwimmbeinast an der Basis Coxa = Epipodit= z.T. mit Kiemen
Zeichnen Sie das Spinnenbein (Arthopodium) und benennen Sie alle Glieder.
Was unterscheidet die Ctenophora von den Cnidaria?
Ctenophora (Rippenquallen)
- haben keine Cniden, sondern Kleptocniden
- seriell angeordnete Geißelplättchen – Rippen
- fast immer Zwitter
Ähnliches mit Bilateria:
- nur eine Symetrieachse (wegen der zwei Tentakeln)
- echtes Musekelgewebe (vgl. Cnidaria)
- Rippen
- Aufbau der Spermien
Welche Exkretionsorgane haben Annelida und wie sind sie aufgebaut?
Metanephridien
- Protonephridien (Larve) → Metanephridien (Adult)
- Wimperntrichter nimmt Coelomflüssigkeit auf und bildet durch Ultrafiltration an den Podocyten den Primärharn
- treibende Kraft ist Blutdruck (geschlossenes Blutgefäßsystem!)
- Schlaufen der Tubulus durchstößt das Dissepiment
- im Tubulus werden verwertbare Stoffe reabsorbiert
- der so gebildete Sekundärharn wird durch den Nephridialporus (Nephroporus, Exkretionsöffnung) nach außen abgegeben
Was sind Entognatha? Zu welchem Stamm gehören sie? Welche Apomorphien weisen sie auf?
Entognatha (Sackkiefler)
Hexapoda → Entognatha
- Entognathie: MWZ innenliegend, in Mundtasche, Stech- oder Spatelwerkzeuge
- Geißelantenne mit Johnston’schem Organ, Sinnesorgan im Pedicellus
mmit Sensillen, die durch Schwingung der Antennengeißel erregt werden → dient als Vibrationssensor: z.B. Lagekontrolle im Flug
- gegliederter Tarsus
- Ovipositor (Legestachel des Weibchens)
- Terminalfilament
Ovipositor: Legeapparat der Weibchen (nicht bei allen Insekten) ermöglicht die Eiablage in bestimmte Substrate oder Pflanzen (Wirtspflanzen); kann als Legestachel, Legebohrer oder Legeröhre ausgebildet sein
Sind die Fische (Pisces) eine monophyletische Gruppe? Diskutieren Sie dies mit den Kriterien der Systematik.
Nein, denn die Gruppe „Fische“ umfasst nicht alle Nachkommen des gemeinsamen Vorfahrs. Aus den Gnathostomata gehen die Fischer hervor, aber auch die Landtetrapoden, demnach müsten alle Amphibien, Säugetiere und Sauropsida auch als Fische bezeichnet werden. Dem ist aber nicht so: Fische sind alle Gnathostomata außer der Tetrapoda. Demnach sind Fische nicht monophyletisch.
Nennen Sie 2 diploblastischen Eumetazoa.
Diploblastische Eumetazoa
- Cnidaria
- Ctenophora
Welchen hypothetischen Grundmuster haben Mollusca?
Mollusca
- Fuß und Eingeweidesack
- Fuß → Fortbewegung
- Eingeweidesack enthält die meisten Organe
- Mantel umgibt den Eingeweidesack
- Mantelepithel mit Cuticula, bildet Aragonitschuppen, Schalenplatten oder durchgängige Schale
- Mantelhöhle zwischen Mantel und Fuß mit Körperöffnungen und Atmungsorganen (wenn vorhanden)
- NS: paariges Cerebralganglion (Gehirn) im Kopfbereich → Oberschlundganglion, von dem zwei paarige Längsnervenstränge (Pleural- und Pedalstrang, insg. 4) abgehen; Kommissuren und Konnektive
- Innere Organe in extrazelluläre Matrix und Mesenchym aus Bindegewebe, Kollagen, Muskelfasern und Lakunen (Körperhöhlungen)
- Flüssigkeit in Lakunen: Hämolymphe – primäre Leibeshöhle mit offenem Blutkreislauf
- sekundäre Leibeshöhle: Gonadencoelom
- Metanephridien (ähnl. der Anneliden), die Leibeshöhlenflüssigkeit des Perikards filtriert
- Verdauungsapparat: Buccalapparat mit Radula, Resorption der Nahrung in Mitteldarmdrüse
- paarige Kammkiemen
- Osphradien (Chemorezeption).
- getrenntgeschlechtlich
Beschreiben Sie den Generationswechsel/Fortpflanzungszyklus der Scyphozoa (Ohrenqualle) und wie heißt diese Art des Generationswechsels?
Cnidaria - Scyhozoa
- Metagenese
- Medusen, als geschlechtliche Generation, bilden Geschlechtszellen aus.
- Planulalarve am Boden
- Polyp
- Strobilation durch Knospung frei schwimmende Quallen
- Die abgelösten Scheiben schwimmen als junge Quallen (Ephyra) im Wasser.
- Die Ephyra wachsen zur Meduse aus.
Was sind wesentliche Unterschiede zwischen Craniota una Acrania?
Craniota vs. Acrania
Atmung
- Craniota: Kiementaschen (statt Kiemenspalten), nur Atmungsfunktion oder Lungen bei terrestischen Arten
- Acrania: Kiemendarm bildet Kiemenspalten mit Cilien, Atmung + Nahrungsfiltration
Herz
- Craniota: immer ventral, anschließend zum Kiemendarm
- Acrania: Herz ventro-posterior vom Kiemendarm
Kopf
- Craniota: Schädel
- Acrania: Chorda bis Kopfspitze
Welche Gruppen gehören zu den Pelmatazoa?
Pelmatazoa
Bilateria → Deuterostomia → Echinodermata → Pelmatozoa
- Crinoidea (Seelilien + Seesterne): Arme verzweigt (Pinnulae), prüfen Nahrung sensorisch und sortieren
Nennen Sie je eine Tiergruppe mit Radialsymmetrie, Bilateralsymmetrie und Pentamerie.
- radialsymmetrisch: Cnidaria, z.B. Ohrenqualle (Aurelia)
- bilateralsymmetrisch: Bilateria, Mammalia, z.B. Fuchs, Frettchen
- pentamersymmetrisch: Echinodermata, z.B. Seestern, Seeigel
Was sind Hymenoptera? Was ist das besondere Merkmal?
Hymenoptera (Hautflügler)
Pterygota → Neoptera → Hymenoptera
- VF und HF häutig, im Flug gekoppelt (hakenförmige Borsten)
- Mundwerkzeuge: leckend-saugend oder beißend
- einzige holometabole Gruppe mit Legebohrer bzw. Wehrstachel (Plesiomorphie)
Was ist ein Strickleiternervensystem, wie ist es aufgebaut und bei welcher Gruppe kommt es vor? Skizzieren Sie es.
Ventrales Strickleiternervensystem bei Annelida & Arthropoda
Besteht aus je zwei Ganglien pro Segment, die über Konnektive und Kommissuren verbunden sind.
Mit der Höherentwicklung kommt es zur Verschmelzung von Ganglien. Das Cerebral-/ Oberschlundganglion übernimmt die Steuerung.
Bei Arthropoda: Pro-/ Deuto-/ Tritocerebrum, wobei das Deutocerbrum im ersten coelomtragenden Segment liegt, das Procerebrum liegt im Prostomium.
Was ist eine monophyletische Gruppe? Nennen Sie ein Beispiel.
Monophyletische Gruppe
- Taxon, umfasst eine Stammart und alle ihre Folgearten
- durch Apomorpien begründet (abgeleitete neu entstandene Merkmale)
Beispiele: Säugetiere, Vögel, Weichtiere, Bandwürmer, Insekten.
Die Angehörigen einer monophyletischen Gruppe sind durch Synapomorphien (gemeinsame, einmalig entstandene Apomorphien, d.h. abgeleitete Merkmalsausprägungen) gekennzeichnet:
z.B. unter den Insekten die Pterygota (Fluginsekten) durch die Flügel (Insektenflügel) und die Holometabola durch die Einschaltung eines Puppenstadiums (Puppe; Metamorphose) in die Entwicklung.
Was sind Ecdysozoa und welche phylogenetische Position haben sie? Welche Apomorphien weisen sie auf?
Ecdysozoa (“Häutungstiere”)
Metazoa → Eumetazoa → Bilateria → Protostomia → Ecdysozoa
- mehrschichtige Cuticula aus α-Chitin und Proteinen (Außenskelett)
- Häutung (Steuerung durch Ecdysteroidhormon)
- Verlust von Bewegungscilien in allen Stadien und Organen
- keine primären Larven
Welche Besonderheiten hat das Skelett der Echinodermata?
Skelett der Echinodermata
Bilateria → Deuterostomia → Ambulacraria → Echinodermata
- Echinodermata gehören zu den Bilateria, haben aber sekundär fünfstrahlige (pentamere) Radiärsymmetrie entwickelt
- Skelett ist ein mesodermales Kalkskelett
- kein Außenskelett, sondern von dünner einschichtiger Epidermis umschlossenes „peripheres Innenskelett“
- Skelerocysten bilden Syncytium, das Vakuolen umschließt in dem Skelettelemente gebildet werden
- Skelett aus Calcit und Magnesiumoxid, durch die Mischung wird das Skelett besonders hart (Mundwerkzeuge und Stacheln!)
- viele der Skelettelemente sind gelenkig miteinander verbunden z.B. Stacheln und Kiefer (Seeigel)
- Seeigelstacheln sind von Epidermis überzogen
Wo kommen Tracheen , Kiemen und Lungen vor? Ihre Vorteile und Nachteile.
Tracheen: Hexapoda, höhere Stoffwechselraten, Große des Tieres begrenzt, weil Gasaustausch und Diffusion
Lungen: der Sauerstoff muss erst an Pigmente gebunden werden und durch ein geschlossenes Blutsystem zum Zielort gebracht (konkurrierende Ansprüche: hohe Affinität, aber auch leichte Abgabe im Gewebe) werden, Tetrapoda
Kiemen: Anpassung an Wasser, um sauerstoffreiches Wasser zugeführt zu kriegen: Bewegung des gesamten Körpers. Abhängig von Temperatur: je wärmer das Wasser, desto weniger gelöster Sauerstoff, aber desto agiler das Tier
Was sind Archosauria? Welche phylogenetische Stellung und Apomorphien haben sie? Welche Tiergruppen gehören dazu?
Archosauria
Tetrapoda → Amniota → Sauropsida → Archosauria
- Innenohr mit Ductus cholearis (Tonhöhen)
- Antrobialfenster, Mandibularfenster
- keine Gaumenbezahnung
— Crocodylia
— Aves
Was ist eine Synplesiomorphie? Nennen Sie ein Beispiel.
Symplesiomorphie
- eine Übereinstimmung in ursprünglichen Merkmalsausprägungen
- zwei verschiedene Stammlinien (Taxa) eine herkunftsgleiche (homologe) haben Plesiomorphie
- Zusammenfassung aufgrund solcher Symplesiomorphien führt zu paraphyletischen Gruppen
- der pentadaktyle Bau der Extremitäten u.a. bei Eidechsen, Mäusen, Mensch (im Vergleich zum Hufder Pferde)
- das Vorhandensein von Beinen bei Eidechsen, Krokodilen und Schildkröten (im Vergleich zur Beinlosigkeit bei Schlangen).
Wie sind die Parapodien bei Annelida aufgebaut?
Parapodium
- Zweiästig: Notopodium (oben), Neuropodium (unten)
- Cirrus (fühlerartige Anhang)
- Chitin-Borsten, einige treten nicht aus – Acicula
- Parapodien können Kiemen besitzen (hier nicht gezeigt)
Welche Bedeutung haben die Keimblätter (Entoderm, Ectoderm, Mesoderm)?
Ektoderm und Mesoderm entwickeln sich nach der Blastulation.
Ektoderm
- Epidermis, Haare, Krallen, Vorder- und Enddarm, Nervensystem, Sinnesorgane, Zähne
Endoderm
- Verdauungstrakt, Leber, Pankreas, Schilddrüse, Atmungsorgane, Harnröhre
Mesoderm
- nach der Gastrulation
- innere Organe wie Chorda, Muskel, Herz, Nieren usw.
- Coelom (sekundäre Leibenshöhle)
- erst bei Bilateria zu finden (Eumetazoa)
Welche Gruppen gehören zu den Eleutherozoa? Welche Apomorphien haben sie? Nennen Sie ein paar Merkmale.
Eleutherozoa
Deuterostomia → Echinodermata → Eleuterozoa
Asterozoa
- Asteroidea (Seesterne)
- Ophiuroidea (Schlangensterne)
Echinozoa
- Echinoidea (Seeigel)
- Holothuroidea (Seegurken)
Apomorphien
- Oralfläche am Substrat
- oral-aborale Achse durch Mund und After
- Ambulacralsystem zur Fortbewegung (Füßchen/Ampulle)
- Protocoel mündet über Madreporenplatte nach außen
- bewegliche Stacheln
Welche Klassen hat der Stamm Arthropoda?
Arthropoda (Gliederfüßer)
Prostomia → Ecdysozoa → Panarthopoda → Arthropoda
- Chelicerata – Extremitäten primär scherenförmig und dreigliedrig, Cheliceren 2 Tagmata: Prosoma (Kopf und Rumpf verschmolzen), Opisthosoma (Hinterleib), keine Antennen (Grundmuster)
- Mandibulata — Mandibeln mit coxaler Kaufläche, Ommatiden mit Kristallkegel aus (überwiegend) 4 Zellen
Zeichnen Sie ein Ei von Amniota.
Nennen Sie ein paar Beispiele (Trivialnamen) der Tiergruppen, die zu höheren Krebsen gehören.
Höhere Krebse (Malacostraca)
- Fangschreckenkrebse (Stomatopoda)
Decapoda
- Flusskrebs
- Garnelen (Caridea): Knallkrebse (Alpheidae)
- Brachyura (Echte Krabben)
Bei welchen Tiergruppen trifft eine Pentamerie auf und was ist das?
Pentamerie (Fünfstrahligkeit)
Bilateria → Deuterostomia → Ambulacraria → Echinodermata
- Echinodermata gehören zu den Bilateria, haben aber sekundär fünfstrahlige (pentamere) Radiärsymmetrie entwickelt
- Symmetrieachsen verlaufen durch Mund (Oralseite) und After (Aboralseite)
- Grund für die äußere Pentamerie ist eine innere Pentamerie der Coelomräume und Organsysteme
- 5 Radien (Ambulacren) des Skeletts entsprechen den 5 Radiärkanalen des Coeloms
- 5 Interradien (Interambulacren) bilden die Zwischenräume
Was besagt das biogenetische Grundgesetz?
Biogenetisches Grundgesetzt
ein Tier durchläuft während seiner Entwicklung Stadien, die Hinweise auf seine Vorfahren oder seine Verwandtschaft geben.
Von heutigen Evolutionsbiologen wird diese Theorie teilweise scharf kritisiert: auch einzelne Entwicklungsschritte der Ontogenese (Stadien) können starke evolutive Abwandlungen erfahren, sodass die Entwicklung von nahe verwandten Arten sich stark unterscheiden kann
Was sind Holometabola? Welche phylogenetische Stellung haben sie? Welche Apomorphien?
Holometabola
- vollständige Metamorphose mit Puppenstadium
- VF sklerotisierte Deckflügel (Elytren)
- MWZ i.d.R. kauend-beißend
Einige Beispiele:
- Hymenoptera (Hautflügler)
- Käfer (Coleoptera)
- Zweiflügler (Diptera)
Wie ist die Trochophora-Larve aufgebaut?
Trochophora-Larve
- zwei Wimpernbänder um die Mitte und ein apikales Wimpernbüschel
- am Hinterende Wimpernkranz und eine Wachstumszone
- apikaler Teil bildet das Prostomium, den Kopflappen, der Antennen und Palpen trägt
- zentrale Wimpernregion (Metatroch) bildet Peristomium, das erste Segment mit Körperanhängen
- diese beiden Abschnitte zusammen können zu einem Kopf verschmelzen (Prozess: Cephalisation)
- Der unterste Abschnitt mit Telotroch und After bildet das Pygidum (der letzte Körperabschnitt)
- Ausgehend von der präanalen Wachstumszone werden die Segmente oder Metamere gebildet (von hinten nach vorne)
- Alle Segmente (einschl. Peristomium) tragen ursprüngl. Parapodien
Welche ökologische Bedeutung haben Echinodermata?
Echinodermata
- Explosionsartige Vermehrung von Echinodermaten passiert oft in gestörten Ökosystemen, z.B. aufgrund von Eutrophierung oder dem Fehlen von Räubern, die Populationen in Schach halten
- einige ernähren sich von Steinkorallen
- viele Tiere fressen Seeigel und haben keine Problem mit den Stacheln oder dem Skelett
- Holothuroidea (Seegurken) – Planktonfiltrierer
- -Gonaden des Seeigels (z.B. Mittelmeerraum, Japan) und Hautmuskelschlauchder Seegurken (Asien) werden gegessen
Was ist eine primäre/sekundäre Leibeshöhle?
- Primäre Leibeshöhle entsteht nach der Blastulation
- Sekundäre Leibeshöhle entsteht aus dem Mesoderm nach der Gastrulation
- Plathelminthes füllen die Mesodermzellen den Raum zw. Ekto- und Entoderm vollständig aus (Mesenchym), Schizocoel
Welche Funktion hat ein Seitenlinienorgan und bei wem ist es zu finden?
Seitenlinienorgan
Craniota
Funktion: Wahrnehmung von Wasserströmungen (Strömungssinn), Druckschwankungen, sowie von elektrischen Feldern
Neuromasten – Mechanorezeptoreinheiten
- bestehend aus Kinocilium umgeben von Stereovilli, eingebettet in gallertige Cupula
- Wasserbewegung wird durch Cupula auf Kinocilium oder Stereovilli übertragen (Ablenkung!), führt zu Depolarisation oder Hyperpolarisation der der Haarsinneszelle
- Neuromasten der Kopfregion haben sich zu Elektrorezeptoren entwickelt (Haie, andere Fische)
- Oberflächenneuromasten in der Haut von Agnatha, Fischen und wasserlebenden Amphibien
Was ist ein Mesohyl? Was ist Mesogloea? Bei welchen Tieren kommen sie vor?
- Mesohyl: extrazelluläre Matrix (mit Archaeocyten und Sklerocyten) → Porifera
- Mesogloea: ECM → Cnidaria und Rippenquallen, gallertartig (Kollagen, Mucosaccharide, Glycoproteine)
Welche Tiergruppen haben aquatische Larven?
aquatische Larven
Pterygota → Paleoptera
- Odonata (Libellen)
- Ephemeroptera (Eintagsfliegen)
Pterygota → Neoptera → Polyneoptera
- Plecoptera (Steinfliegen)
Welche Tiergruppen beinhalten Ecdysozoa?
Ecdysozoa
- Cycloneuralia (Nematoda, Scalidophora)
- Panarthopoda
Was sind Crocodylia? Welche Apomorphien und phylogenetische Stellung haben sie?
Crocodylia
Tetrapoda → Amniota → Sauropsida → Archosauria → Crocodylia
- Naseöffnungen dorsal
- akinetischer Schädel
- abgeplattetes Hinterhauptsdach
- Blutkreislauf im Herz nicht vollständig getrennt über Foramen pannizae
Was sind Nematomorpha? Zu welcher Klasse gehören sie und welche Apomorphien haben sie?
Nematomorpha (Saitenwürmer)
Protostomia → Ecdysozoa → Cycloneuralia → Nematoida → Nematomorpha
- keine Darm mehr
- obligate Parasiten in Arthropoden
- 3 Lebensphasen: freilebende Larve, parasitische Larve, freilebender Adultus
Nennen Sie 5 großen Gruppen der Echinodermata mit Apomorphien.
Gruppen der Echinodermata
- Crinoida (Seelilien & Haarsterne): Pinulae (Tentakel)
- Eleuthereozoa: oral/ aborale Körperachse, Madreporenplatte (oral)
- Ophiuroida (Schlangensterne): reduzierter After, Körperscheibe und Arme
- Asteroida (Seesterne): extraintensinale Verdauung, Pedicellarien (Greiforgane)
- Echinoida (Seeigel): Kieferapparat (= Laterne des Aristoteles)
- Holothuroida (Seegurken/-walzen): Wasserlunge, Tentakel
Wie funktioniert die Metagenese (Generationswechsel) bei Cnidaria?
Metagenese (Generationswechsel) bei Cnidaria
- Ungeschlechtlich: Durch Knospung werden Medusen erzeugt
- Geschlechtlich: Medusen bilden Gonaden aus und pflanzen sich geschlechtlich fort
- Larve: Planula, setzt sich fest und bildet Polyp (Metamorphose)
Welche Klassen gehören zu Crustacea? Welche Merkmale haben sie?
Crustacea
Arthopoda → Mandibulata → Tetraconata → Crustacea
- Maxillopoda → Rankenfußkrebse (Cirripedia) Naupliuslarve, Cypris-Larve, mit Zementdrüse im Kopf, marin und manchmal parasitisch
- Muschelkrebse (Ostracoda): Carapax bildet zwei Schalenklappen, marin und limnisch
- Remipedia — hypothetische Schwestergruppe der Insekten
Thoracopoda
- Cephalocarida (Hufeisengarnelen)
- Branchiopoda (Kiemenfußkrebse): borstige Blattbeine bilden Schwimmapparat, marin und limnisch
- Malacostraca (Höhere Krebse): Schwanzfächer entwickelt (Telson/Uropod) → Fluchtbewegung
Wie sieht ein Arthropodenrumpf aus? Welche Leibenshöhlen sind vorhanden?
Arthropodenrumpf
- Leibeshöhle ist ein Mixocoel: Vermischung der primären Leibeshöhle mit den Coelomräumen (sekundäre Leibeshöhle)
- horizontale Septen unterteilen Mixocoel (muskulöse Diaphragmen) – keine Dissepimente (Annelida haben Diss.→2 Leibenhöhlen)
- segmentale Metanephridien im Grundmuster, aber nur in wenigen Segmenten erhalten → Exkretion stattdessen mit Malpighischen Gefäßen (kommt ausführlicher bei Insekten)
Beschreiben Sue den Generationswechsel vom kleinen Leberegel.
Generationswechsel vom kleinen Leberegel (Dicrocoelium dendriticum)
2-Wirte-Zyklus → Zwischenwirt Mollusk, Endwirt Wirbeltier
- Generation Miracidium & Sporozyt (im Mollusken)
- Generation Cercarie und adulter zwitteriger Egel (im Wirbeltier)
Ablauf:
- Adulte in den Gallengängen des Endwirts, Eier werden über Gallenfluss in den Darm ausgeschieden.
- Eier werden von Landschnecken aufgefressen
- Miracidien durchbohren Darm der Schnecke, bauen Neodermis auf
- werden zu Sporocysten, vegetative Vermehrung zu Cercarien, welche von der Mitteldarmdrüse in Atemhöhle wandern
- Schnecke scheidet Cercarien (ca. 400 pro Ball) in Schleimbälle aus, welche von Ameisen gefressen werden
- In der Leibeshöhle der Ameise encystieren Cercarien zu Metacercarien
- eine oder wenige Cercarien wandern ins Nervensystem und verursachen Verhaltensänderung der Ameise: beißen sich durch Mandibelkrampf an Pflanzenspitzen fest um vom Endwirt aufgenommen zu werden.
- Verursacht beim Menschen Dicrocoeliose: chronische Entzündung der Gallengänge, Leberverhärtung
Zählen Sie je eine Tiergruppe der Metazoa auf:
a) ohne Kreislaufsystem
b) mit offenem
c) mit geschlossenem Kreislaufsystem
Beschreiben Sie Vor- und Nachteile geschlossener und offener Kreislaufsysteme.
Welche Atmungssystem haben Hexapoda? Beschreiben Sie kurz.
Atmungssystem der Hexapoda
Panarthopoda → Arthopoda → Mandibulata → Tetraconata → Hexapoda (Insecta, Insekten)
- bei terrestrischen Chelicerata, Myriapoda und Hexapoda (nicht bei terrestrischen Isopoda)
- Tracheen: Luftröhrensystem durchzieht den Körper
- Luft strömt durch Stigmata ein (ursprüngl. 1 Paar in jedem Segment des Thorax und Abdomens), Sauerstoff wird über feines Netz verzweigter Tracheolen zu Zielorganen und –zellen transportiert
- Kohlendioxid wird ebenfalls über Stigmata abgegeben
- Luftaustausch ist da aktiv
- Tracheenatmung wird über Druckveränderungen der Hämolymphe und Körperbewegung (Autoventilation) reguliert
Was ist “Articulata“-Hypothese und wie wird sie unterstützt/abgelehnt?
“Articulata”
Arthopoden + Annelida
Hauptargument: Segmentierung – Wiederholung homonomer (gleichwertiger) Körperabschnitte
Einige Synapomorphien (wurden so interpretiert)
- Körpergliederung
- ursprüngl. homonome Segmente
- Strickleiternervensystem
- paariges Coelom/Segment
- Metanephridien
- Cuticula mit Borsten
molekulargenetisch wurde die Klasse abgelehnt:
- Segmentpolaritätsgen engrailed wird unterschiedl. exprimiert: bei Anneliden mesodermal, bei Arthropoden ectodermal
- Parapodien im Segment, Arthropodien am Übergang zweier Segmente → Parapodien der Anneliden und Arthropodien der Arthropoden sind deshalb nicht homolog
Welche Ordnungen hat die Überordnung Neoptera?
Neoptera (Neuflügler)
Arthopoda → Tetraconata → Hexapoda → Insecta → Pterygota → Neoptera
- Polyneoptera
- Acercaria
Was sind Craniota? Welche phylogenetische Stellung haben sie, welche Besonderheiten und Apomorphien?
Craniota/Vertebrata (Wirbeltiere)
Deuterostomia → Chordata → Craniota
- hoher Differenzierungsgrad von Geweben und Organen
- Knochen und Knorpel – Stützgewebe
- Chorda-Myotomsystem
- quergestreifte Skelettmuskelfasern (Syncytien)
- Muskeleinheiten können aus der Verschmelzung von Myotomen hervorgehen und segmentübergreifend werden: statische Festigkeit und hohe Lokomotionsleistung
Apomorphien
- unpaare Flossen(säume), Rücken und After
- 3-teilige Gliederung in Kopf, Rumpf, Schwanz
- Cranium (Neurocranium, Viscerocranium, Dermatocranium)
- Neuralleiste
- ventrales 4-teiliges Herz
- 5-teiliges Gehirn: Telencephalon, Diencephalon, Mesencephalon, Metencephalon, Myelencephalon
Was sind Tunicata? Welche phylogenetische Stellung und Apomorphien haben sie?
Tunicata (Urochordata, Manteltiere)
Deuterostomia → Chordata → Tunicata
- Mantel aus Tunicin (Cellulosehaltig)
- Zwitter
- Reduktion des Coeloms aufs Perikard
- Schlagumkehr des Herzens
Andere Merkmale:
Neotenie — Eintritt der Geschlechtsreife im Larvenzustand
- “Ascidiacea” (Seescheiden) – Kiemendarm sehr groß, keine Exkretionsorgane, Herzschlag umgekehrt zum Darm, Ocellen, Pericard
- Thaliacea (Salpen)
- Appendicularia (Larvacea) – getrenntgeschlechtlich
Aufbau einer Seescheidenlarve: 1 Ingestionsöffnung, 2 Haftpapillen, 3 Kiemendarm, 4 Magen, 5 Darm, 6 Chorda dorsalis, 7 Neuralrohr, 8 Peribranchialraum; 9 Egestionsöffnung
Wie ist ein Spermium aufgebaut?
Spermium
- 4 Mitochondrien, viele Akrosomvesikel, 2 Zentriolen, 1 Geißel
Welche Funktion hat Chorda dorsalis und bei welcher Tiergruppe ist sie zu finden und wo?
Chorda dorsalis
Deuterostomia → Chordata
- dorsaler elastischer Stützstab über Darm und unter Neuralrohr
- Funktion: Längenkonstanz; Transformation der Längsmuskelkontraktion zu Schlängelbewegung, Stützelement
- funktionelle Chorda ist von einer kräftigen, nicht dehnbaren kollagenen Hülle umgeben (Chordascheide)
bei den meisten Cranioten ist die Chorda dorsalis zurückgebildet und durch Wirbelsäule ersetzt
Welche Apomorphien haben Anthozoa (Blumentiere) und welche zwei Unterklassen beinhaltet diese Klasse?
Anthozoa (Blumentiere)
Eumetazoa → “Radiata” → Cnidaria → Anthozoa → Hexa- und Octocorallia
- Nur Polypen, Medusenform fehlt
- Geschlechtliche Fortpflanzung
- tief eingestülptes Mundfeld: Schlundrohr, darauf Ektoderm
- Gastralraum ist durch Septen („Mesenterien“) radiär gegliedert → Radialkammern
- Septen können Calciumcarbonat nach innen abscheiden: Korallenskelett
Unterklassen
- Hexacorallia → 6x Septen und glatte Tentakeln
- Octocorallia → 8 Septen und gefiederte Tentakel
Was sind Trochozoa? Zu welchem Stamm gehören sie? Welche Apomorphien haben sie?
Trochozoa (gehören zu Spiralia)
Apomorphien
- dorsales Herz mit offenem Blutkreislauf (Arterien enden offen, Organe mit Hämolymphe umspült)
- After, durchgängiger Darm
- Trochophora-Larve
- sekundäre Leibeshöhle: Coelom → mesodermales Gewebe bildet flüssigkeitsgefüllten Hohlraum
- Metanephridien
Zeichnen Sie ein Krokodilherz mit allen Gefäßen.
Krokodilherz
(Tetrapoda → Amniota → Sauropsida → Archosauria → Crocodylia)
- vollständige Scheidewand
- Lungen und Körperkreislauf sind nicht vollständig getrennt
- 2 Aorten – lila: linke (hinterer Körperteil), rosa: rechts Aorta (vorderer Körperteil)
- Durchbruch über Foramen panizzae
Was sind die Sensillen und bei welcher Tiergruppe sind sie zu finden?
Sensillen
- Das Exoskelett bildet cuticuläre Rezeptoren aus: Mechano- und Chemorezeption.
- Bei Arthopoda
Erläutern Sie 2 Hypothesen der Arthopoda-Verwandschaft.
Hypothesen der Arthopoda-Verwandschaft
— Antennata
- Crustaceen wurden als Monophylum betrachtet
- ein wichtiges Argument war die Zahl der Antennen
- Crustacea: 2 Paar (Diantennata), Myriapoda/Insecta: 1 Paar (Antennata)
- Verlust der 2. Antenne
- anteriore Tentorialarme
- Malpighi-Gefäße
— Tetraconata (Panarthopoda)
- basiert auf dem Bau der Ommatiden, molekulargenetischen Untersuchungen, Ontogenese des Nervensystems
- Naupliusauge (Mittelauge bei den Larven)
- Naupliuslarve (diagnostisches Merkmal)
- 2 Paar Nephridien in den Segmenten der 2. Antenne und 2. Maxille
Was sind Spiralia? Welche Apomorphien haben sie?
Spiralia, Spiralfurcher (Protostomia → Plathelminthes, Annelida, Mollusca)
haben eine besondere Art der Furchung, die Spiralfurchung aufweisen
Apomorphien:
- Spiral-Quartett-4d-Furchung (schräg zur animal-vegetativen Achse)
- bei Deuterostomia — parallel zur animal-vegetativen Achse
Die Terminologie für die Furchungszellen bezeichnet den Teilungsschritt (erste Ziffer), den Quadranten (Buchstaben) und die animal-vegetative Lage der jeweiligen Tochterzellen (Groß- bzw. Kleinbuchstaben und Indexziffern)
Was ist eine polyphyletische Gruppe? Nennen Sie ein Beispiel.
polyphyletische Gruppe
- wenn die gruppendefinierende Ähnlichkeit ihrer gemeinsamen Merkmale (Morphologie, Funktionen, Struktur von Organen, Verhaltensweisen oder anderer betrachteter Aspekte) nicht von gemeinsamen Vorfahren vererbt wurde, sondern durch evolutionäre Konvergenz entstanden ist.
- durch Konvergenz begründet
- beinhaltet unterschiedliche Abstammungslinien
Beispiele: “Radiata”
Was sind Gnathostomata? Welche phylogenetische Stellung haben sie und welche Apomorphien?
Gnathostomata (Kiefermünder)
Deuterostomia → Chordata → Craniota → Gnathostomata
- die Mundöffnung umgreifende Kiefer
- Myelinscheiden (Peripheres Nervensystem)
- Paarige Brust- und Bauchflossen
- Seitenlinienorgan
Was sind Plathelmintes? Welche Apomorphien haben sie?
Plathelmintes (Plattwürmer)
Rinderbandwurm, Leberegel, Planarien
Apomorphien
- Zwitter
- multiciliäre Epidermis (Zellen mit vielen Cilien)
- Verlust der Teilungsfähigkeit ausdifferenzierter Körperzellen
- Protonephridien mit mehreren Terminalzellen und Cilien
- Innere Befruchtung
- Modifizierter Bau der Spermien
- Schizocoelie
Wie funktioniert die Schalenbildung bei Mollusca, mit Aufbau und Funktion?
Schalenbildung bei Mollusca
Schale aus Calciumcarbonat
- Periostracum: Conchin, pigmentiert, organisch, kann bei toten Schalen verwittern
- Ostracum: Calcit
- Hypostracum: Aragonit-Orientierung führt zur Perlmuttschicht (oft bei ursprünglichen Vertretern)
Was sind Bilateria? Welche Apomorphien haben sie?
Bilateria
bilateralsymmetrisch gebauten dreikeimblättrigen Gewebetiere (Eumetazoa)
Apomorphien
- Bilateralsymmetrie
- Hautmuskelschlauch: äußere Ringmuskulatur, innere Längsmuskulatur + Intergument (Epidermis)
- Drittes Keimblatt (Mesoderm) → Muskeln und Knochen
- Protonephridien (aus 3 monciliären Zellen)
- Gehirn (Differenzierung eines übergeordneten Bereichs des Nervensystems )
- Hox-Gen-Cluster (was wird an welcher Körperstelle ausgebildet)
Welche Bautypen haben Porifera?
Bautypen der Porifera
Typen unterscheiden sich im Grad der Differenzierung des Gastralraums
Ascon
- eine große Kammer, undifferenzierte Wandung mit Poren
- Choanoderm kleidet den Gastralraum aus
- Nur kleine Arten bis 2mm
Sycon
- Choanoderm wird in das Mesohyl eingelagert, Bildung von Radialtuben
- Größe bis wenige Zentimeter
Leucon
- Mesohyl ist von Geißelkammern durchsetzt, die mit Choanoderm ausgekleidet sind
Wie ist ein Nephron aufgebaut und bei welchen Tiergruppen ist das zu finden?
Nephron
- Glomerulus
- proximaler und distaler Tubulus
- führt zum Sammelrohr
Amphibien, Knochenfische
Zeichnen Sie das Krebsbein (Arthopodium) und benennen Sie alle Glieder.
Was sind Tetraconata (Pancrustacea)? Welche Apomorphien haben sie?
Tetraconata (Pancrustacea)
über theoretische Schwestergruppe der Insekten — Remipedia
- Ommatiden mit 2 Corneagenzellen, 4 distalen Kristallkegelzellen, 8 Retinazellen
- Neuroblasten
- Pionierneurone
Wie ist möglicherweise die Vielzelligkeit entstanden?
Vielzelligkeit
Zwei Modelle zur Entstehung der Vielzelligkeit
- Nach dem Aggregationsmodell wandern Zellen einer Art gerichtet zusammen und bilden eine Vielzellerkolonie (z.B. Schleimpilze) → sollten aber unterschiedliches Genom haben
- Nach dem Modell der Zellteilungskolonien (Syncytium) bleiben Zellen direkt nach der Teilung in einer extrazellulären Matrix zusammen (z.B. Volvox) → wie Plasmodium, dann mehrere Zellkerne in einem Zellkörper
- Teilungsklone: Einzeller teilen sich, aber separieren sich nicht.
Was sind Araneae? Zu welcher Klasse, bzw. Stamm gehören sie? Welche besondere Merkmale haben sie?
Araneae (Webspinnen)
Arthopoda → Chelicerata → Arachnida → Megaoperculata → Araneae
- Prosoma, Opisthosoma
- Cheliceren mit Giftdrüsen
- extratestinale Verdauung: Vorverdauung außerhalb des Körpers
- Saugpharynx
- Langgestreckte Herz
- Buchlungen
Beschreiben Sie evtl. mit der Zeichung den Aufbau eines dekapoden Krebses.
Flusskrebs (u.a. Decapoda):
- Cephalothorax: (Cephalon + 3 Thoracomeren) mit den üblichen Mundwerkzeugen des Kopfes (Mandibel, Maxillen, Scaphopodit an der 2.Antenne) plus 3 Paar Maxillipeden (von lokomotorischen Beinen abgeleitete Mundwerkzeuge)
- Peraeon: mit 5 Paar Peraeopoden (Thoracopoden der Thoracomere 4-8)
- Pleon trägt Extremitäten (Pleopoden) = im Abdomen
- die paarigen Geschlechtsöffnungen befinden sich auf den Coxen: beim Weibchen im 6. Thoracomer (3. Peraeopod), beim Männchen im 8. Thoracomer (5. Peraeopod).
- das letzte Beinpaar (Uropoden) bildet mit dem Telson (letzter Körperabschnitt, kein Segment) einen Schwanzfächer
Welche Tiergruppe verfügt über Malpigische Gefäße und wie sind sie aufgebaut?
Sekretionssystem der Arthopoda
Panarthopoda → Arthopoda → Mandibulata → Tetraconata → Hexapoda (Insecta, Insekten)
- leistungsfähige, vielzellige Malpighische Gefäße, die als Blindsäcke vom Darm abgehen
- als Ausstülpungen des Enddarms (ectodermal)
- Nehmen Abfallstoffe aus der Haemolymphe auf, transportieren sie über den Darm, Rückresorption im Rectum
Was sind Trematoda? Zu welchem Stamm gehören sie? Welche Apomorphien haben sie?
Trematoda, Saugwürmer (gehören zu Plathelminthes)
Spiralia → Plathelminthes
Apomorphien
- 2 Saugnäpfe (an Mund und Bauch) als Haftorgane
- Generationswechsel des Leberegels (beim Wirtswechsel)
- Endoparasiten
- Zwitter, Selbstbefruchtung nur im Notfall
Welcher Stamm hat Komplexaugen? Wie sind solche Augen aufgebaut?
Komplexaugen (Facettenaugen)
- bei Arthopoda, besonders bei Tetraconata (“Crustacea” + Insecta)
- Komplexauge aus kegelförmige Einzelaugen: Ommatidien
- Gemeinsame basale Membran
Weiter geht über Tetraconata
- Linse (Cornea) aus Cuticula wird von Cornegenzellen (Epithel) gebildet
- Kristallkegel aus 4 Zellen (Semperzellen)
- Rhabdom ist das Sehstäbchen im Komplexauge
- Rhabdom leitet Licht zu den Retinulazellen, den eigentlichen lichtsensitiven Photoezeptorzellen
- unten gehen die Axone ab und ziehen ins Gehirn (Abschnitt: Medulla)
Was sind Appendicularia? Welche phylogenetische Stellung haben sie und welche Merkmale?
Appendicularia (Larvacea)
Deuterostomia → Chordata → Tunicata → Appendicularia
- keine Tunica, sondern Epidermiszellen (Oikoblasten) produzieren Mucopolysaccharide
- Kiemendarm stark reduziert
- äußerer grober Filter und innerer feiner Filterapparat (Reusenstruktur) transportieren Nahrung zu der Mundöffnung
Beschreiben Sie den Lebenszyklus von Ascaris lumbricoides. Zu welcher Klasse gehört das Tier?
Spulwürmer, Askariden (Nematoda): Ascaris lumbricoides
- Wirte: Menschen, andere Primaten und Bären
- ohne Zwischenwirt
- Eier über Kot in die Umwelt, im Ei häutet sich die Larve erstmals
- Eier werden z.B. über kontaminierte Pflanzen aufgenommen
- Larven schlüpfen im Dünndarm, bohren sich durch Darmwand
- gelangen über Blutstrom zur Leber, Häutung zum nächsten Larvenstadium
- Larven wandern jetzt ins Herz und dann in die Lunge, nächste Häutung
- Wanderung zum Kelhlkopf, löst Hustenreflex aus
- was nicht abgehustet wurde, wird verschluckt, landet wieder im Dünndarm
- Entwicklung zum Adultus, Paarung, Eiablage, Ausscheidung
Was sind Ascidiacea? Zu welcher Klasse gehören sie und welche Merkmale haben sie?
Ascidiacea (Seescheiden)
Deuterostomia → Chordata → Tunicata → Ascidiacea
- Kiemendarm sehr groß
- keine Exkretionsorgane
- Herzschlag umgekehrt zum Darm
- Ocellen
- Pericard = Coelom
3 Typen
- Solitärascidie
- Soziale Ascidien: über Stolone verbunden
- Synascidie: stockbildende (koloniale) Ascidien mit gemeinsamem Mantel und Gefäßsystem
Aufbau einer Seescheidenlarve: 1 Ingestionsöffnung, 2 Haftpapillen, 3 Kiemendarm, 4 Magen, 5 Darm, 6 Chorda dorsalis, 7 Neuralrohr, 8 Peribranchialraum; 9 Egestionsöffnung
Was sind Thaliacea? Welche phylogenetische Stellung haben sie und welche Merkmale?
Thaliacea (Salpen, Feuerwalzen)
Deuterostomia → Chordata → Tunicata → Thaliacea
- Doliolen und Salpen können durch Kontraktion der Muskelbänder schwimmen („Düsenantrieb“)
- adulte haben Richtungssehen durch Ocellen
- klumpenförmiger Darm kann leuchten (biolumineszente Endosymbionten)
- Metagenese (Generationswechsel): geschlechtlich entstandene Generation (Oozoid) bleibt steril und nur die vegetativ durch Knospung entstehenden Blastozooide bilden Gonaden aus
- Salpenketten bestehen v.a. aus Blastozooiden
Welches ist der apomorphe und namensgebende Zelltyp der Cnidaria? Beschreiben Sie Bau und Funktion. Nennen Sie die vier großen Gruppen der Cnidaria.
Cnidaria: Anthozoa, Hydrozoa, Cubozoa, Scyphozoa
- Cnidocyten = Nesselzellen = Nematocyten
- spezielle Epidermiszellen für Abwehr von Feinden oder zum Beutefang
- Cnidocil aus einer Cilie und Kränzen von kurzen Stereocilien (Mikrovilli)
- Die Explosion der Kapsel wird mechanisch und/oder chemisch ausgelöst
Was ist Dipleurula-Larve? Bei welcher Tiergruppe kommt sie vor?
Dipleurula-Larve
- Deuterostomia → Ambulacraria → Echinodermata und Hemichordata
- bilaterlsymmetrisch
- primäre Wimpernlarve mit monocliliären Wimpernbändern oder Wimpernfeldern
- unterschiedl., oft charakteristische Sekundärlarven in den einzelnen Echinodermata-Gruppen
Was ist die Spiralfurchung? Wo ist sie zu finden?
Spiralfurchung
- Blastomere sind helixförmig gegeneinander versetzt
- Spiral-Quartett-4d-Furchung: es werden immer Quartette gebildet, 4d-Zelle bildet Mesoderm
- Spindelapparat ist schräg zur animal-vegetativen Eiachse
- Bei Spiralia (Protostomia)
- holoblastisch (vollständig)
Wie sind die Mundwerkzeuge bei Hexapoda aufgebaut und welche funktionelle Ausprägungen haben sie? Nennen Sie Beispiele zu jedem MWZ.
Mundwerkzeuge bei Hexapoda
- Labrum (Oberlippe)
- 2 Mandibel (Oberkiefer)
- 2 Maxille (Unterkiefer)
- Labium (Unterlippe)
Schabe (Blattodea) – beißend-kauend
Mücke (Diptera) – stechend-saugend
Schmetterling (Lepidoptera) — saugend
Biene (Hymenoptera) – leckend-saugend
Ausrichtung der MWZ
- orthognath: nach unten gerichtet
- prognath: nach vorne (räuberisch oder minierend?)
- hypognath: nach hinten
Zeichnen Sie einen Hydrozoa-Polyp.
Was sind Porifera? Welche Apomorphien haben sie?
Porifera, Schwämme
- festsitzende Filtrierer, hohler Körper
- Wasserstrom muss erzeugt werden → Choanozyten (Kragengeißelzellen) in der Wand (Choanoderm) → schlagen mit Flagellen → erzeugen Sog von außen nach innen → strömt dann nach oben aus
- Einstrom von Außen durch Ostien, Ausstrom durch Osculum
- keine Sinneszellen, keine Nervenzellen, keinen Muskeln, kein Verdauungstrakt, keine Gonaden
- Nahrungsaufnahme über Phagozytose
- Vermehrung durch Knospung oder sexuell → Spermien werden
phagozytiert und im Schwamm zu den Eiern transportiert
Apomorphien
- Pinacozyten (Grenzzellen nach außen)
- Porocyten (Poren für Wasser)
- Choanozyten
- Mesohyl (=ECM) zwischen innerer und äußerer Begrenzung
- Archeozyten (undifferenzierte Zellen)
- Sklerozyten (bilden Skelettnadeln aus)
Nennen Sie die Funktionen vom Ambulacralsystem. Bei welcher Tiergruppe tritt es auf?
Ambulacralsystem
- Echinodermata
- Ambulacralsystem dient der Fortbewegung und dem Beutefang
- Außerdem der Atmung und Exkretion, Coelomflüssigkeit dient dem Transport und der Verteilung von Stoffen
- Ambulacralfüßchen sind außerdem für Atmung, Exkretion und Osmoregulation verantwortlich
Beschriften Sie alle Glieder. Wem gehört das Bein?
Spinnentiere
Beschriften Sie alle Glieder. Welchem Tier gehört das Bein (Arthopodium)?
Krebs
Zeichnen Sie das Insektenbein (Arthopodium) und benennen Sie alle Glieder.
Was sind Cestoda? Zu welchem Stamm gehören sie? Welche Apomorphien haben sie?
Cestoda, Bandwürmer
Prostomia → Spiralia → Plathelminthes → Cestoda
Apomorphien
- Verlust des Darmes (Leben im Wirtsdarm, absorbieren Nährstoffe über Neodermis)
- Proglottiden (mehrfach abgeschnürte Körperabschnitte mit sich wiederholenden zwittrigen Geschlechtsorganen)
- Fortpflanzung: Proglottiden werden nach der Befruchtung einzeln abgeschnürt und gelangen über den Kot des Wirts nach außen
- Scolex mit Haken (Befestigungselement am Kopf)
- kein Generationswechsel bei Wirtswechsel
Zeichnen Sie den Aufbau von Trochophora-Larve.
Trochophora-Larve
- zwei Wimpernbänder um die Mitte und ein apikales Wimpernbüschel
- am Hinterende Wimpernkranz und eine Wachstumszone
- apikaler Teil bildet das Prostomium, den Kopflappen, der Antennen und Palpen trägt
- zentrale Wimpernregion (Metatroch) bildet Peristomium, das erste echte Segment mit Körperanhängen wie Peristomial- und Tentakelcirren
- diese beiden Abschnitte zusammen können zu einem Kopf verschmelzen (Prozess: Cephalisation)
- Der unterste Abschnitt mit Telotroch und After bildet das Pygidum
- Ausgehend von der präanalen Wachstumszone werden die Segmente oder Metamere gebildet (von hinten nach vorne)
- Alle Segmente (einschl. Peristomium) tragen ursprüngl. Parapodien
Wie ist ein Spulwurm (Ascaris) aufgebaut? Nennen Sie Hauptstrukturen und Bewegungsmuster.
Spulwurm (Ascaris)
Prostomia → Ecdysozoa → Cycloneuralia → Nematoida → Nematoda
- keine Körperanhänge (aber Borsten und Papillen)
- Hautmuskelschlauch aus Cuticula, Epidermis und Längsmuskulatur, Ringmuskulatur fehlt
- Cuticula überall ektodermal (Sinnesborsten, Pharynx, Rektum, Kloake)
- dorsale und ventrale Epidermisleisten enthalten Markstränge des NS
- laterale Epidermisleisten stark ausgebildet, bilden Cuticula
- Längsmuskulatur wird durch lateral Epidermisleisten in zwei große Funktionseinheiten gegliedert (dorsal und ventral). Folge: Schlängelschwimmen in Seitenlage
- Muskulatur immer einschichtig
- primäre Leibeshöhle: Pseudocoel zw. Darm und Hautmuskelschlauch, nur bei großen Formen flüssigkeitsgefüllt
Was sind Acrania? Welche phylogenetische Stellung haben sie und welche Apomorphien?
Acrania (Cephalochordata, Schädellose)
Deuterostomia → Chordata → Acrania
Lanzettfischchen
- Peribranchialraum entsteht durch ventrale Einfaltung
- Muskelfasern in Chorda
- Chorda bis Kopfspitze
- (Cryptopodocyten)
Welche Zelltypen haben Porifera?
Zelltypen der Porifera
- Lophocyten → Kollagensekretion
- Pinacocyten → Deckschicht (Pinacoderm)
- Archaeocyten → Urzellen
— Amöbocyten: Phagocytose
— Skleroblasten: Schwammnadeln
— Porocyten: Kanäle
— Spermien aus Choanocyten, Eizellen aus Archaeocyten
Was sind Deuterostomia und Protostomia? Welche Apomorphien haben sie?
Protostomia, Urmünder
keine wirkliche Apomorphie
- Urmund (Blastoporus) wird zu Mund
- After bricht sekundär durch
- Spiralfurchung
Deuterostomia, Neumünder
Apomorphie
- Urmund zum After und der Mund entsteht neu = Deuterostomie
- Radiärfurchung
Wie ist ein Ambulacralsystem aufgebaut? Bei welcher Tiergruppe tritt sie auf? Welche Funktionen hat sie?
Ambulacralsystem (Tentakelsystem)
Bilateria → Deuterostomia → Ambulacraria → Echinodermata
- 5 Radien (Ambulacren) des Skeletts entsprechen den 5 Radiärkanalen des Coeloms
- 5 Interradien (Interambulacren) bilden die Zwischenräume
- Protocoel (Axocoel); Mesocoel (Hydrocoel), Metacoel (Somatocoel)
- Hydrocoel (Mesocoel) → Ring um den Vorderdarm von dem dann 5 Radiärkanäle mit Tentakeln in den Radien auswachsen
- Somatocoel → Ringe und radiär verlaufende Hyponeuralekanäle
- In den Radien bildet Hydrocoel ein Tentakelsystem (Ambulacralsystem) aus den Ampullen
- bei Seesternen, Seeigeln und Seegurken bildet Ambulacralsystem Füßchen für die Fortbewegung (Ambulacralfüßchen)
- Das Ambulacralsystem ist über Axocoel im Steinkanal mit Madreporenplatte verbunden: die Verbindung zum Umgebungswasser und Druckausgleich
Das Ambulacralsystem ist ein hydraulisches System. Mit Hilfe der Flüssigkeit und kleinen muskulösen Ampullen im Inneren sind die Echinodermaten in der Lage, die kleinen Füßchen, die oft auch mit Saugnäpfen ausgestattet sind, zu bewegen.
Funktionen
- Ambulacralsystem dient der Fortbewegung und dem Beutefang
- Außerdem der Atmung und Exkretion, Coelomflüssigkeit dient dem Transport und der Verteilung von Stoffen
- Ambulacralfüßchen sind außerdem für Atmung, Exkretion und Osmoregulation verantwortlich
Was ist eine Neurulation? Beschreiben Sie kurz, wie sie funktioniert und bei welchen Tieren ist sie zu finden.
Neurulation
- bei Chordata
1. Dorsales Ektoderm differenziert sich zu Neuralplatte
- Neuralwülste (seitliche Ränder der Neuralplatte) wölben sich auf, Neuralrinne-Einstülpung
- Neuralrinne schließt sich dorsal und bildet später Rückenmark und Gehirn
- Rand der Neuralleiste bilden das periphere Nervensystem
- Teile des Mesoderms differenzieren sich zu Somiten: Vorläufer des Gliedmaßenskeletts und der Skelettmuskulatur
- Bei Wirbeltieren degeneriert die Chorda dorsalis später und bleibt als Teil der Bandscheiben erhalten
Beschreiben sie den Aufbau eines Annelidensegments.
Welche Sinnesorgane und Zelltypen haben Cnidaria?
Zelltypen der Cnidaria
- diploblastisch = 2 Keimblätter: Ekto- und Entoderm; Mesogloea
- Nervenzellen, aber kein echtes Nervensystem (Mundöffnung, Tentakel, Schirmrand)
- Pluripotente Zellen aus denen Geschlechts-, Drüsen-, Nerven-, Muskelzellen hervorgehen – hohe Regenerationsfähigkeit
- Muskelzellen
- Nematocyten (Cniden): Nesselzelle = Cnidocyte; Nesselkapsel = Cnidocyste
Welche Klassen gehören zu Porifera (Schwämme)?
Porifera
- Demospongiae (Hornkieselschwämme) → Leucon, Spongin, Gemmula
- Calcarea (Kalkschwämme) → Sechsstrahlige Spicula aus SiO2, kein Spongin
- Hexactinellida (Glasschwämme) → Spicula aus Kalk, kein Spongin, alle Stadien
Metazoa → Porifera
Welche Stadien der frühen Embryonalentwicklung gibt es?
Stadien der frühen Embryonalentwicklung
- Morula
- Blastulation
- Blastula (primäre Leibenshöhle) → Differenzierung in Ekto- und Endoderm
- Gastrulation (Einstülpung der Endoderm)
- Gastrula mit Blastoporus (Urmund) → wenn vorhanden, dann Differenzierung in Mesoderm
Beschreiben Sie den Aufbau von Pterygota im allgemeinen.
Pterygota (Fluginsekten)
Arthopoda → Mandibulata → Tetraconata → Hexapoda → Insecta → Pterygota
- Kopf (Caput)
— Segmentierung nicht mehr sichtbar (starke Tagmatisierung)
— unpaares Labrum und Protocerebrum im 1. Segment
— Antenne und Deutocerebrum im 2. Segment (Antenne der 1. Antenne der Crustacea homolog)
— Tritocerebrum im 3. Segment
— paarige Mandibel im 4. Segment
— paarige Maxille im 5. Segment
— unpaares Labium im 6. Segment
- Thorax
— aus 3 Segmenten mit 3 BP
— gegliederter Tarsus
— Prothorax flügellos
— Meso- und Metathorax mit Flügeln (Apomorphie der Pterygota)
- Abdomen
— ursprünglich 11 Segmente, hintere oft reduziert oder eingezogen und nicht sichtbar
Welche Funktionen und Bau hat die Kiemendarm und bei welcher Tiergruppe ist sie zu finden?
Kiemendarm
Chordata
- Funktionen: Nahrungsfiltation und Atmung
- Kiemendarm bildet Kiemenspalten mit Cilien, durch die durch den Mund aufgenommenes Wasser herausgepresst wird
- Dabei wird Sauerstoff aufgenommen und Nahrungspartikel aus dem Wasser filtriert
- Kiemendarm bildet inneren Filterkorb
- Ventromediane Rinne (Endostyl, Hypobranchialrinne) produziert Schleim, der Nahrungspartikel fängt, anreichert und in den Osesophagus transportiert
bei kiefertragenden marinen Craniota als Kiementaschen ausgebildet (nur Atmung): Übergang zur räuberischen Lebensweise
Was sind Choanoflagellata? Nennen Sie einen Beispielorganismus.
Choanoflagellata / Kragengeißeltierchen
Kennzeichung: „Kragen“ aus 30 bis 40 Mikrovilli, der in dieser Form bei keiner anderen Protistengruppe existiert, und eine einzelne Geißel in dessen Zentrum, die über den Kragen hinausragt
Wie ist Vielzelligkeit entstanden? (Entstehung der Metazoa aus Einzellern)
Entstehung der Metazoa aus Einzellern
- Teilungsklone: Einzeller teilen sich, aber separieren sich nicht.
- Aggregation: Einzeller lagern sich zusammen.
- Bildung eines Syncytiums (mit vielen Zellkernen), nachträgliche Separierung durch Membranen
Welche Gruppe der „Crustacea“ ist die potentielle Schwestergruppe der Hexapoda? Warum geht man davon aus? Was bedeutet das für die Monophylie der „Crustacea“?
Tetraconata (Pancrustacea): Remipedia
Argumente für Verwandschaft:
- hoch komplexes Gehirn, vergleichbar nur mit Malacostraca und Insekten
→ “Crustacea” ist nicht mehr monophyletisch, sondern paraphyletisch
Welche Gruppe sind keine Bilateria?
Keine Bilateria sind:
- Porifera
- Placozoa
- “Radiata”: Cnidaria und Ctenophora
Was sind Naupilus-Larven und Naupilus-Augen? Bei welcher Tiergruppe treten sie auf?
Naupliuslarve und Naupliusauge
die meisten Crustaceen
- namensgebend Stirnauge: Naupliusauge, in der Mitte, 3-4 Ocellen
- Labrum: Oberlippe
- schwimmt mit den ersten 3 Extremitätenpaaren (1. und 2. Antenne, Mandibel)
- Präanale Sprossungszone
Naupliusauge wurde als Apomorphie der Crustacea aufgefasst
Was sind Rhabditophora? Welche Apomorphien haben sie?
Rhabditophora
Prostomia → Spiralia → Plathelminthes → “Turbellaria” → Rhabditophora
Apomorphien
- Rhabditen → im Epidermis für Bildung von Schleim und Gift
- 2-Drüsen-Kleborgan (Haftung mit Kleber am Substrat, Ablösen durch Lösungsmittel)
Rhabditen: stäbchenförmige Sekretvesikel, bei Ausstoß quellen diese im Wasser und bilden schleimige Phase, die Fressfeinde abschreckt (Schleim kann auch Gift enthalten), zur Anheftung/Lokomotion dienen kann
Zeichnen Sie ein Vogelherz mit allen zu- und abführenden Gefäßen.
Vogelherz
Beschreiben Sie evtl. mit der Zeichnung den Aufbau von Malacostraca am Beispiel eines dekapoden Flusskrebses. Zu welchem Stamm und Klasse gehört das Tier?
Malacostraca (höhere Krebse)
Arthopoda → Mandibulata → Tetraconata → Crustacea → Malacostraca
- Cephalon
— Rostrum
— Auge
— 1. und 2. Antenne (mit Exopodit)
— Mandibel
— 1. und 2. Maxille
- Thorax
— Carapax oft mit 8 Thoracomeren, die Thoracopoden (evtl. mit Kiemen) tragen
— manchmal Cepahothorax
- Pleon
— 6 Pleomere mit 5 Pleopoden
— 6.Pleomer trägt Uropod
— Telson am Ende
Was sind Neodermata? Welche Apomorphien haben sie?
Plathelminthes → Neodermata → Trematoda (Saugwürmer), Monogenea (Hakensaugwürmer) und Cestoda (Bandwürmer)
Apomorphien
- Neodermis: aus Zellen mesodermalen Ursprungs, die sich während Ontogenese unter die ektodermale Epidermis schieben und diese schließlich ablösen; Neodermis-Zellen verschmelzen zu Syncytium
- Saugnapf/Saugnäpfe
Bl Basallamelle, Ez Epidermiszelle, Ke Kern, Nb Neoblasten, Nd Neodermis, Pe Perikaryon, Sy Syncytium, Wi Wimper
Beschreiben Sie den Lebenszyklus des Rinderbandwurms. Zu welcher Klasse gehört das Tier?
Lebenszyklus des Rinderbandwurms (Taenia saginata)
Spiralia → Plathelminthes → Cestoda
Rind (Zwischenwirt), Mensch (Endwirt)
- Mensch scheidet Proglottiden oder Eier aus
- Eier werden von Rindern aufgenommen → Finnenstadium, mit Saugnäpfen und Haken in der Dünndarmschleimhaut
- Proglottiden ablösen, gefressen
- Siedlung in Muskulatur v.a. Zwerchfell, Zunge, Herz; Fleischbeschau dient der Entdeckung von Finnen, Wurminfektion nur bei rohem Fleisch
Haben die Stachelhäuter ein Endo- oder ein Exoskelett? Begründen Sie.
Echinodermata (Stachelhäuter)
Echinodermata besitzen ein Endoskelett, da das Skelett von einer Epidermis bedeckt ist.
Es wird innerhalb eines Zellverbandes von Skelettbildungszellen (Sclerocyten) angelegt. Das entstehende Gebilde, Stereom genannt, ist stark porös, wodurch eine zugleich leichte aber auch feste Konstruktion entsteht. Das Stereom verwächst zu Platten, die als Ossikel bezeichnet werden.
Bei den Holothurida können kleine Skelett Stücke auch isoliert vorliegen.
Beschreiben Sie den Lebenszyklus von Trichinien (Trichinella spp.)
Lebenszyklus von Trichinien
Ecdysozoa → Cycloneuralia → Nematoida → Nematoda
- Trichinen: parasitische Fadenwürmer der Gattung Trichinella
- Säugetiere sind Zwischen- und Endwirt; Mensch ist Fehlwirt: von keinem gefressen
- incystierte Larven werden durch Verzehr von rohem Muskelfleisch aufgenommen
- Cysten setzen im Dünndarm Larven frei
- bohren sich in Dünndarmepithel, reifen innerhalb von 30 h heran
- Paarung, Weibchen gebären ca. 1500 Larven (ovovivipar)
- Larven bohren sich durch Dünndarm und erreichen über Blut oder Lymphe die Muskulatur
→ Trichinellose
Symptome: Schwindel, Bauchschmerzen, Erbrechen, Durchfall, Fieber
Was für eine Art der Larve ist bei Mollusca?
Mollusca haben Trochus-Larven
- Primärlarve – lecithotrophe (dotterreiche) Wimpernkranz-Larve mit Protonephridien
- Planktotroph: Ernährung vom Plankton
Zeichnen Sie einen Aufbau von Meduse
Meduse
Wie ist die Cuticula von Ecdysozoa aufgebaut?
Cuticula der Ecdysozoa
- Cuticula wird von der Epidermis sekretiert (Hypodermis)
- Cuticula ist i.d.R. 3-schichtig: Endo-, Exo- und Epicuticula
- Epicuticula (dünn und rot im Foto) ist lipidhaltig, bildet Wachsschicht als Körperbarriere und Austrocknungsschutz
- Endo- und Exocuticula werden als Procuticula zusammengefasst (chitinöse und u.U. mineralisierte Schicht)
- Die Cuticula ist von Kanälen durchzogen (Kommunikation mit der Außenwelt)
- Cuticula überzieht alle ektodermalen Strukturen, wie Vorderdarm, Enddarm, Atmungsorgane, u.U. Spermienspeicherorgane
Photo: Cuticula unmittelbar vor der Häutung: die alte Cuticula bestehend aus Endo-, Exo und Epicuticula ist bereits abgelöst, darunter ist bereits die neue Exocuticula gebildet.
Was sind Chordata? Welche phylogenetische Stellung hat die Gruppe und welche Apomorphien?
Chordata (Chordatiere)
Bilateria → Deuterostomia → Chordata
- Chorda dorsalis (aus dem Dach des Archenterons) = Notochord, Achsenstab
- Neuralrohr (über Chorda) durch Neurulation
- Kiemendarm mit Endostyl (Hypobranchialrinne)
- Herz ventro-posterior vom Kiemendarm
- postanaler Ruderschwanz
Erläutern Sie die Hypothese zur Evolution des Wirbeltierkiefers.
Evolution des Wirbeltierkiefers
- Palatoquadratum (Oberkieferknorpel, Vorläufer der Maxilla)
- Mandibulare (Unterkieferknorpel, Vorläufer der Mandibula)
- bilden das ursprüngliche Kiefergelenk (primäres Kiefergelenk)
Was ist eine Häutung? Welche Tiergruppe hat sie?
Häutung, Ecdysis
periodisches Abstreifen und Neubildung der Körperbedeckung.
- Bei Protostomia → Ecdysozoa
Welche Gruppen gehören zu den Asterozoa? Nennen Sie ein paar Merkmale und Apomorphien.
Asterozoa
Deuterostomia → Echinodermata → Asterozoa
- Asteroidea (Seesterne): kleine Stacheln, Pedicellarien (pinzettartige Stacheln), Somatocoel: Papullae, oft mit 5 Armen, extraintestinale Verdauung: Ambulacralfüßchen dient fürs Festhalten der Beute
- Ophiuroidea (Schlangensterne): After fehlt, Ernährungsweise ist filtrierend, Ambulacralfüßchen besitzen keine Saugscheiben und werden kaum für die Bewegung eingesetzt, sondern die gesamten Arme, die sehr beweglich sind.
Apomorphien
- Sternförmiger Körper mit „Armen“ entlang der Radien
- große orale Skelettplatten begleiten Radiärkanäle
- Darmtrakt pentamer, nicht gewunden
Beschreiben Sie die Ontogenese der Chorda dorsalis und deren Funktion.
Ontogenese der Chorda dorsalis
Funktion: Längenkonstanz; Transformation der Längsmuskelkontraktion zu Schlängelbewegung, Stützelement
- Chorda entsteht aus dem Dach des Urdarms (Archenteron)
- Somiten: Vorläufer des Gliedmaßenskeletts und der Skelettmuskulatur
- innere Organe entwickeln sich IM Coelom
- Bildung des Neuralrohr durch Neurulation (Ektoderm), Chorda – aus dem Mesoderm
Welche typischen Merkmale hat Perlboot (Nautilus)? Welche phylogenetische Stellung?
Perlboot (Nautilus)
Spiralia → Trochozoa → Schizocoelia → Mollusca → Cephalopoda → Nautiliden
- Äußeres glattes Gehäuse
- stark spezialisierter Sipho
- ungefaltete Kammerscheidewände (Septen)
- “lebendes Fossil”
- Osphradien an Kiemenbasis nur bei Nautiloida
