Warum Pflanzenfresser Knochen fressen

Es gibt essenzielle Nährstoffe, die Tiere nicht selber produzieren können, sondern mit der Nahrung aufnehmen müssen. Diese variieren von Art zu Art und hängen auch davon ab, wie gut das Tier diese im Körper selber synthesisieren kann.

Kühe und andere Herbivoren (Pflanzenfresser) können daher unter Mineralstoffmangel leiden, wenn sie Pflanzen abweiden, die auf sehr kargem Boden wachsen.
Um diesen Mangel auszugleichen, sind solche Tiere angewiesen, Knochen zu fressen. (Osteophagie). Diese enthalten nämlich Calciumphosphat und dienen als Ausgleich für Tiere, die phosphatarme Pflanzen fressen. Unter solchen Herbivoren ist diese Erscheinung weit verbreitet.

Phosphat wird zur Produktion von ATP (Adenosintriphosphat), dem Energieträger des Körpers, für Nucleinsäuren (in der DNA und RNA) sowie für die Phospholipide (die den Hauptbestandteil alle Membranen ausmachen) und zuletzt zum Knochenbau benötigt.

Ein Beispiel für ein Tier, das Osteophagie betreibt, kann man die Steppengiraffe (Giraffa camelopardalis) heranziehen.

Zoologie-Vordiplom Gedächtnisprotokoll

Hi @ll!

Und heute habe ich meine Vordiplomprüfung in Zoologie gemacht. Ein weiteres Mal liefere ich euch nun ein Gedächtnisprotokoll, das nach besten Wissens von mir geschrieben wurde. Ich habe versucht, darin den Prüfungsverlauf so gut wie möglich zu rekonstruieren.

Ich hoffe, dass den künftigen Vordiplom-Biologen dieses Gedächtnisprotokoll weiterhilft. In der Prüfung herrschten sehr schnelle Themenwechsel, es gab kein Hauptthema.

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Botanik-Vordiplom Gedächtnisprotokoll

Hi @ll!

Heute habe ich meine Vordiplomprüfung in Botanik abgeschlossen und liefere euch wieder mal ein Gedächtnisprotokoll, das nach besten Wissens von mir geschrieben wurde. Ich habe versucht, darin den Prüfungsverlauf so gut wie möglich zu rekonstruieren.

Ich hoffe, dass den künftigen Vordiplom-Biologen dieses Gedächtnisprotokoll weiterhilft. Das Hauptthema der Prüfung war das Leitgewebe, danach wurde zu Symbiosen übergegangen.

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Strobilation bei Aurelia aurita

Die Cnidaria (Nesseltiere), sind ein weit verbreiteter Tierstamm. Diese Tiere treten in zwei Hauptformen auf: dem festsitzenden Polypen und der freischwimmenden Meduse. Diese Formen wechseln miteinander ab, es handelt sich hierbei um einen Generationswechsel. Bei einem Generationswechsel wie diesem wechseln sich vegetative (asexuelle) und generative (sexuelle) Fortpflanzung ab.
An den Polypen entstehen in der Regel ungeschlechtlich Medusen. Die Medusen pflanzen sich geschlechtlich fort. Aus den Eiern entstehen Planulalarven und diese werden zu Polypen.

Unter dem weitverbreiteten Begriff „Qualle“ versteht man die Medusenform der Cnidaria.

Die Ohrenqualle Aurelia aurita ist im Sommerhalbjahr in der Nord- und Ostsee in großen Schwärmen vorhanden. Sie zählt zu den Scyphozoa. und zur Ordnung der Semaeostomae (Fahnenquallen). Ihr Mundrohr ist in vier faltige Mundarme ausgezogen.

Die Medusenform der Scyphozoa wird generell von den Scyphopolypen durch Querteilung gebildet. Die Tentakel des Polypen werden dazu reduziert und die Mundschreibe durch eine ringförmige Furche als junge Meduse abgeschnürt. Oder durch übereinander liegende, ringförmige Einschnürungen wird ein ganzer Satz von frei beweglichen Jungmedusen produziert. Dieser Vorgang ist als Strobilation bekannt.

Aurelia aurita ist in ihrer jüngsten Form eine Planula-Larve, die bis zu einem Viertel Millimeter groß werden kann, die sich während den Sommermonaten im Plankton aufhält.
Mit ihrem Aboralpol setzt die Larve sich auf hartem Stubstrat fest und wächst zu einem Scyphistoma-Polypen aus. Dieser hat sehr lange Tentakel.

Dieser Polyp wird mehrere Jahre alt und kann sich ganzjährig durch Knospung vermehren. Bei niedrigen Temperaturen (im Winter) werden durch Strobilation Ephyren (Jugendstadium der Meduse) gebildet. Sie beginnt apikal und setzt sich zur in einem Peridermbecher ruhenden Basis fort. Ist die Strobilation abgeschlossen, entwickelt sich aus dem basalen Restkörper wieder ein Polyp mit langen Tentakeln.

Die entstandene Ephyra hat die Gestalt einer flachen Scheibe, von deren Rand acht Stammlappen ausgehen. Jeder teilt sich an deinem Ende in zwei Flügellappen. Zwischen diesen ist ein Sinneskörper vorhanden. Wenn die Meduse in das Adultstadium wechselt, bildet sich zwischen den Stammlappen noch acht Velarlappen, die rascher wachsen und die gleiche Länge erreichen.

Die adulten Medusen produzieren in ihrem Leben Gonaden, die im Magen befruchtet werden und von einem schleimigen Sekret umhüllt, ihre Embryonalentwicklung bis zur Plumula-Larve in zusammengefalteten Mundarmen durchmachen.

Collembola – Springschwänze

Collembolen (Springschwänze) gehören zu den Hymenoptera (Hautflügler), darüber hinaus zu den Pterygota (geflügelte Insekten) und schließlich zu den Arthropoden.

Insekten haben normalerweise 11 Abdominalsegmente, die Collembola hingegen nur sechs, welche schon während der Embryonalentwicklung angelegt werden. Collembola werden zu den Entognatha gezählt, da ihre Mundwerkzeuge in einer Mundtasche liegen und äußerlich nicht sichtbar sind. Charakteristisch für die meisten dieser flügellosen Tiere ist ihre Sprunggabel (Furca), die sich am vierten Abdominalsegment befindet. Sie besteht aus drei Teilen: dem basalen Manubrium, den langen paarigen Dentes und terminal an diesen je einer kurzen Hakenstruktur, dem Mucro. Zwischen Manubrium und Dentes befinden sich cutinisierte ‚Zähne‘, die genau in die Haken einer Struktur am dritten Abdominalsegment, des Retinaculums, hineinpassen und so die Furca ventral am Abdomen unter Spannung festhalten. Bei einer Reizung des Tieres schnappt diese Verbindung auf, die Mucrones bohren sich in den Untergrund und der Collembole vollführt einen ungerichteten, für diese kleinen Tiere gleichwohl erstaunlich weiten Sprung (Name!) aus der Gefahrenzone. Bei vielen im Boden lebenden (edaphischen) Arten ist die Furca allerdings zurückgebildet. Allen Arten gemein ist der hinter den Beinen gelegene Ventraltubus (Collophor), der sich am 1. Abdominalsegment befindet und vermutlich für den Wasser- und Elektrolythaushalt eine wichtige Rolle spielt. Von den weltweit etwa 7500 beschriebenen Arten findet man in Europa immerhin 2000. Nach den Milben sind sie zahlenmäßig die häufigsten Gliedertiere im Boden, ein durchschnittlicher europäischer Ackerboden kann einige 100.000 Collembolen pro Quadratmeter enthalten.

Die verschiedenen Collembola-Gattungen haben sich im Laufe der Evolution in ihrer Morphologie auf ihre Lebensräume spezialisiert. Obwohl alle das Bodensubstrat bewohnen, so haben sich die einzelnen Arten auf die unterschiedliche Beschaffenheit ihres Substrates spezialisiert – von warmen und trockenen Boden bis hin zum weichen, feuchten, kühlen, tiefen Waldboden. Bodenoberflächenbewohnende Arten wie Entomobrya und Tomocerus sind relativ groß, haben typischerweise einen mit Haaren oder Schuppen bedeckten Körper, relativ lange Beine, eine gut entwickelte Furca, lange Antennen und gut ausgebildete Augen. Diese morphologischen Eigenschaften erlauben ihnen, eine variablere Umgebung zu tolerieren, sich schnell fortzubewegen und sich vor Austrocknung besser zu schützen. Foisomia, Isotoma, Onychirurus und Hypogastrura leben tief im Substrat, haben kurze Beine und Antennen, eine kurze oder nicht vorhandene Furca. Onychirurus ist überdies augenlos. Diese Eigenschaften erlauben es ihnen, sich leicht in dessen Zwischenräumen bzw. Poren des Substrats fortzubewegen. Auch zwischen einer dichten Blattdecke können sie aufgrund ihrer geringen Körpergröße und Extremitätenlänge die Zwischenräume besser als die großen Arten überbrücken.

Eine detailiertere Ausführung finden Sie im Anhang.

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Soziale Aspekte des Nahrungserwerbs bei Fischen

Lebewesen folgen dem Selbsterhaltungstrieb. Dazu gehört einerseits die Absicherung des Lebensraumes gegen eventuell vorkommende Fressfeinde als auch die Möglichkeit zur Nahrungsaufnahme. Werden Lebewesen allerdings vor eine Entscheidung gestellt, was denn wichtiger sei, so entscheiden sie abhängig von ihrer momentanen Lage.
In diesem Experiment soll der Guppy (Poecilia reticulata) als Modellorganismus für die sozialen Aspekte des Nahrungserwerbs verwendet werden. Als heutzutage von vielen Aquarianern gehaltener „Millionenfisch“ ist sein Vorteil aufgrund seiner hohen Vermehrungsrate die leichte Beschaffbarkeit.

Guppys trennen sich unter der Voraussetzung der Aufrechterhaltung des visuellen Kontaktes räumlich vom Schwarm, um Nahrung zu suchen; aus diesem Grund führt eine große Schwarmgröße zum schnelleren Auffinden von Nahrung.
Ist die Möglichkeit des visuellen Kontaktes nicht gegeben, entfernen sich die Guppys eher von kleinen Schwärmen als von größeren, da der Vorteil der Mitgliedschaft in einem großen Schwarm nicht durch eine erfolgreiche Nahrungssuche aufgewogen wird. Kleinere Schwärme hingegen werden eher zur Nahrungssuche verlassen, da sie im Gegensatz zu einem großen Schwarm keinen sonderlich großen Vorteil bieten. (Je mehr Individuen in einem Schwarm vorhanden sind, desto mehr Augen zum Auffinden von Fressfeinden und Nahrung sind vorhanden)

Eine ausführliche Form der Untersuchung finden Sie im Anhang.

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Der Meersalat

Die Gattung Ulva der Klasse Ulvophyceae, eine Klasse der Grünalgen ist als Meersalat bekannt.

Sie wächst weltweit entlang der Küsten gemäßigter Klimazonen. Die Art bildet einen schimmernden, flachen, ein bis zwei Zelllagen dicken Thallus. Dieser kann bis zu einem Meter lang werden. Durch Rhizoide der Basalzellen kann die Pflanze am Grund verankert werden, da sie zu den Algen gehört, besitzt sie keine echten Wurzeln.

Jede Zelle besitzt einen Zellkern und einen Chloroplasten. Die Arten sind meist anisogam und durchlaufen einen isomorphen Generationswechsel.

Kuckucks-Käfer

Parasiten müssen oft über ein spezifisches Verhaltensrepertoire verfügen, um einen Wirt besetzen zu können.

Käferlarven, z.B. die Art Atemeles pubicollis parasitieren in den Nestern von Ameisen der Gattung Myrmica und Formica. Sie fressen dort die Larven der Ameisen, werden aber von diesen geduldet, da sie besondere Drüsen haben, aus denen Attraktivstoffe synthesisiert werden. Diese Attraktivstoffe imitieren wahrscheinlich ein Ameisenpheromon, denn durch die Wirkung dieses Pheromons werden die Ameisen dazu gebracht, die Käferlarven sogar noch stärker zu füttern und zu pflegen als die arteigenen Larven.
Das Fütterungsverhalten ihrer Wirtsameisen wird zudem noch durch ein spezielles, auf die Ameisen abgestimmtes Bettelverhalten ausgelöst.

Auch die geschlechtsreifen, ausgewachsenen Käfer haben die Möglichkeit der Pheromonsynthese, durch das sie von Ameisen in ihr Nest getragen und gefüttert werden.

Das Überleben der Parasiten wird also nur dadurch gesichert, dass sie sich an das chemische und mechanische Kommunikationssystem ihrer Wirte angepasst haben.

Nestbauverhalten von Webervögeln

Bei komplexen Bewegungssequenzen stellt man sich die Fragen, inwieweit das Verhalten von seinen eigenen Konsequenzen beeinflusst wird.

Webervögel (Ploceidae) bauen komplizierte Hängenester. Es gibt auch polygame Webervögelarten, die parallel mehrere Nester bauen, daher ist der Ablauf einer starren Verhaltenssequenz wohl ausgeschlossen. Ein weiterer Beweis gegen die starre Verhaltenssequenz ist die perfekte Reparatur bei Zerstörung von Nestbestandteilen.

Genauere Verhaltensbeobachtungen führten zu einer hypothetische Lösung des Problems: Der männliche Webervogel sitzt stets am unteren Nestrand, von wo aus er steroetypische Dreh- und Flechtbewegungen ausführt. Da diese Bewegungen bei Neubau sowie Reparatur gleich sind, können die arttypischen Baubewegungen immer zur korrekten Nestform führen.

So lässt sich ein komplexes Resultat durch eine Ausführung von mehreren einfachen Verhaltensweisen erzielen.

Zoologie-Vordiplom-Zusammenfassung

Nach einer Woche Arbeit habe ich meine Zusammenfassung der Zoologie für meine Vordiplomsprüfung abgeschlossen. Ich denke, dass der Inhalt auch anderen Leuten bei ihrer Vordiplomsprüfung weiterhelfen könnte.

Enthalten sind folgende Themen:

Ökologie
Besiedlung eines Lebensraums
Unterschiede zwischen Prädatoren und Parasiten
Logistische Wachstumsgleichung
Ökologische Nische
Autökologie, Synökologie
Symbiosen
Verteilung von Organismen im Lebensraum
Globale Erderwärmung: Anzeichen, Entstehung, Ursachen, wie verhindern, welche Gefahr
Ozonloch: Wirkung, Ursachen, wie verhindern, welche Gefahr

Evolutionsbiologie
Welche Rolle spielen Mutationen bei der Evolution
Mechanismen der Artbildung
Artenvielfalt Tangajikasee, Galapagosinseln, Korallenriff, Antarktis
Prinzipien der phylogenetischen Systematik (Apomorphie, Plesiomorphie)
Entstehung von mittelozeanischen Rücken
Evolutionsraten von Makromolekülen
Hardy-Weinberg-Gesetz

Zellbiologie
Endosymbiontentheorie
Unterschiede zwischen Prokaryonten und Eukaryonten
Querschnitt eines Flagellums
Unterschiede tierische und pflanzliche Zelle

Zoologische Systematik
Insekten – Unterteilung mit Beispielen
Crustaceen
Daphnien, Querschnitt
Schwämme – Zelltypen
Coelenterata
Mollusca
Regenwurm – Querschnitt

Stoff- und Energiewechsel
Aerobe Energiegewinnung
Anaerobe Energiegewinnung
Respriratorischer Quotient
Relation Körpergewicht/Energieumsatz
Grundumsatzrate, Aktivitätsumsatz

Ernährung
Herbivore, Omnivore, Carnivore, Saprophage
essentielle Nahrungsstoffe
intra- und extrazelluläre Verdauung
Verdauungstrakte
Verdauungsenzyme der Wirbeltiere
Saures Medium im Magen
Wiederkäuermagen

Atmung/Blut
Kiemen, Schwimmblase
Lungen, Vogellunge
Tracheen
Blutfarbstoffe
Hautatmung
Blutbestandteile
Blutgefäßsysteme
Blutgerinnung
Immunreaktion

Ionen-/Osmoregulation
Ionenpumpen, Ionenkanäle
Osmoregulierer, Osmokonformer
Exkretionsmechanismen, Wirbeltierniere

Thermoregulation
poikilotherme Tiere, homoiotherme Tiere
Thermokonformer, Thermoregulierer

Hormonale Kontrolle
Was sind Hormone
Wichtige Hormone
Steuerungd er Hormonaktivität
Menstruationzyklus
Häutung vom holometabolen Insekt
Pheromone

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