Brainscape's Knowledge GenomeTM


Top Flashcards (Certified)
All Flashcards

Pflanzenökologie > Vorlesung 3 > Flashcards

Vorlesung 3 Flashcards

1
Q

Stellung der Ökologie in der Biologie

Kantsche Viereckschema zur Verdeutlichung der Stellung

A

!Anatomie systematik! (statisch)
!Physiologie Ökologie ! (dynamisch)
(allgemein (speziell
Nomo- idiographisch)
thetisch)

Idiographisch: Analyse zeitlich / räumlich einzigartiger Gegestände

Nomothetik: Erarbeitung allgemeiner gültiger, also von Zeit und Raum unabhängiger Gesetze

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Was ist Ökologie

  1. Definition nach Haeckel

Krebs

Begon

A

unter Oecologie verstehen wir die gesamte Wisschenschaft von den Beziehungen des Organismus zur umgebenden Außenwelt, wohin wir im weiteren Sinne alle Existenz- Bedingungen rechnen können

ergänzt genauen Gegenstand der Ökologie
Ökologie ist wissenschaftliche Studium der Interaktionen, die Verbreitung und Häufigkeit von Organismen bestimmen

Die Umwelt von Organismen umfasst alle Standortfaktoren außerhalb des Organismus, die ihn beeinflussen unabhängig ob es sich um physikalische oder chemische (abiotische) oder um andere Organismen (Biotische Faktoren) handelt

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Standortfaktoren

Biotische Faktoren

Abiotische Faktoren

A

Infektion
Herbivore
Konkurrenz

Temp.
H2O
Strahlung
Chemische Belastung
Mechanische Belastung
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Globales ökologisches Beziehungsgefüge

A

Ökosphere beinhaltet:
Abiotische –> Lithosphäre(Relief,Gestein), Atmosphäre(Klima), Hydrosphäre (Wasserhaushalt), Pedosphäre (Boden)

und
Biotische –> Mensch, Tierwelt, Pflanzendecke

Faktoren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

was bestimmt geographische Ausbreitung von Pflanzenspezies

A

Umweltfaktoren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Ökosphere

A

ökologische Wechselwirkung zwischen Biosphäre und anorganischer Umwelt in ihrer Verflechtung durch Energieflüsse, Stoffkreisläufe, und Interaktionen ökologischer Systeme, ergeben die Ökosphere

Innerhalb der Organismengemeinschaft eines Ökosystems d. h. in einem best. räumlichen und funktionellen Bereich der Ökosphere (Waldgebiet, Grasland…) bestehen vielfältige Abhängigkeiten und Wechselwirkungen (z.B. tropische Beziehungen)

Räumlicher Bereich= ÖKOTOP
funktionaler Bereich(Wechselwirkung)= ÖKOSYSTEM
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Beziehung zwischen einzelnen Organismen und ihrem Ökosystem (Biozönose und Biotop)

A

Beziehung Beobachtungsebene
Ökosphere Synökologie
Ökosystem Synökologie
Lebensgemeinschaft Synökologie
Population Populationsökol.
Individuum (Organismus) Autoökologie
Organ Autoökologie
Gewebe Autoökologie
Organen Autoökologie
Molekül Autoökologie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Ökologie: Wechselwirkung zw. Organismus/Umwelt

Organismus-->
Population-->
Biotop+ Biozönose-->
Ökosystem-->
Biosphäre
A

Aussagekraft nimmt von Organismus zu Biosphäre zu

Reproduzierbarkeit nimmt ab

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Ökosystem funktionale Betrachtungsebene

A

offener, dynamischer Komplex von Gemeinschaften aus Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen (Biozönose = Lebensgemeinschaft) sowie deren nicht lebenden Umwelt (Biotop= Lebensraum), die als funtionelle Wechselwirkung stehen und sich so verändern (–> Sukzession und Evolution)

Nährstoffkreislauf + Energiefluss (mit Verlust )

Kreislauf : Produzent! Konsument 1. Ordnung (herbivor) , Konsument höherer Ordnung (carnivore,omnivore) , destruieren, Produzenten … aber auch Produzenten zu destruieren

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Projizierter Impakt von Klimaveränderung auf: Essen, Wasser, Ecosystem, extreme Wetterbedingungen,

Wasser

A

kleine Gletscher verschwinden bei nur 1°C Erwärmung
Signifikanter Wasserverlust 2-4 °C
Seespiegel steigt 5°C

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Potentielle Stressfaktoren

exogener Stress:
biotische Stressoren
abitoische Stressoren –>

A

Wasser
CO2
Lichtintensität

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Wasser 2025

extrem mehr gestresst

A

teile Afrikas, Saudi arabien, Jemen, Oman, Iran, Türkei,Pakistan, Indien, teile Chinas (asiatische Bereich), teile Amerikas nähe Denver

–> Post-Apocalyptic Water Wars : USA, Sudan, Indien

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Hauptfaktor Verbreitung der Pflanzenspezies

A

Wasser

–> die meisten Pflanzen überleben vorrübergehenden Wasserstress

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Interaktionen im Kontinuum Boden Pflanze Atmosphäre (SPAC)

A

Baum nimmt H2O und Mineralien auf transport Xylem
nimmt CO2 durch Atmo auf
gibt O2 ab geht u.a. in Boden und wird wieder aufgenommen
nimmt Licht auf

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Stressökologie

nach Larcher

A

liegt nicht in Präferendum sondern an Rand der Toleranzgrenze

eine durch abiotische Faktoren herbeigeführte Abweichung vom normalen Zustand eines Organismus, die zu Funktionsstörungen oder zum Tod des Organismus führt, wenn seine Anpassungsfähigkeit oder Heilungsfähigkeit überschritten wird

Anpassung-Heilungsk. = zeitliche Komponenten

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Stress bezeichnet auch

Positiv

Negativ

A

zum einen durch spezifische äußere Reize (Stressigen) hervorgerufene physische Reaktion bei Lebewesen (z.B. Änderung der Optimumbereiche), die zur Bewältigung besonderer Anforderungen befähigen

die dadruch entstehende körperliche Belastung

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Das physikalische Stresskonzept von Levitt

A

normale Bedingung

elastische Deformation (reversibel)

plastische Deformation (irreversibel)

Schaden durch Stressbelastung

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Modellvorstellung der Phasen pfl. Reaktionen auf ein Stressereignis unterschiedlicher Dauer

A

Eustress - optimale Anpassung

Distress- unterschwellig keine Anpassung

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Ablauf molekulare Prozesse nach Einsetzen von Stress in den einzelnen Phasen des biologischen Stresskonzepts

A

kein stress:
Grundniveau

stress:
Alarmphase--> 
Störung Protein-Strukturen
Signalinduktion
Aktivierung Transkriptionsfaktoren

Erholungsphase–>
Genexpression
chaperon system
Proteinfaltung

Härtungsphase–>
Proteinsynthese
proteintransport und zuordnung

Resitenzphase–>
funktionelle stabilisierung von proteinen und membranen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Strategien Pflanzenresistens

empfindliche Pflanze:

wiederstandsfähige Pflanzen:

Vermeidung+ Toleranz= Resistenz

A

strategie: Vermeidung
Maßnahme: Ausweichen/ Anpassen
Methoden: Wiederbelebung survival, kurzfristig physiologische-> effizienz erhöhen, langfristig morphologisch-> Wachstumsänderung, Härtung

Strategie: Vermeidung/ Toleranz
Maßnahmen: Anpassen/Hinnehmen
Methoden: Wiederbelebung survival, kurzfristig physiologische-> effizienz erhöhen, langfristig morphologisch-> Wachstumsänderung, Härtung

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Stresskonzept Levitt –> Taktiken der Anpassung

Strategien Vermeidung: 3 Typen der Stressresitenz

A

Vermiedung des Stresses durch Ausweichen (Escape: Taktik bei der Wachstum und Entwicklung nur in stressfreien Perioden erfolgt)

Vermeidund der Belastung durch Anpassen (Avoidence: aktives konstant halten des inneren Milieus bei äußerer Stresseinwirkung)

Hinnehmen (Tolerance: innere Milieu gibt schließlich dem Stress nach, ist aber gegen Wirkung immun)

22
Q

Beispiel Ausweichen

A

Frosttoleranz von Laubbäumen: Abwerfen der Blätter

23
Q

Anpassen Beispiel Trockenheit:

kurzer Zeitraum

mittlerer Zeitraum

sehr lange Zeitraum

A

modulativ elastisch, Ökophysiologie, Beispiel:Stoma-Regulation

modifikativ plastisch, ökophysiologie, Anatomie Beispiel: Blattfall

evolutiv genetisch, ökophysi.,Genetik
Beispiel: Bildung von Ökotypen

genotypische Plastizität, evolutionsbi.
Bsp.: Sexualität vs. apomixis (Jungfernzeugung)

24
Q

Sandsteinfelsen in der Antarktis Lufttemp. zw 0-60 Grad

A

Ja- Flechten (lichen)
stress tolerators
leben direkt unter den exponierten Oberflächen des Sandsteins

25
Taktiken der Anpassung am Beispiel Wasser nach Levitt
Escape: Pflanze wächst nur wenn genug Wasser da ist --> kein Stress Dürre meidend durch: phänologische Platizität, Pluviotherophyten, Geophyten passiv Avoidence: Pflanze vermeidet den Stress durch Anpassung, hält inneres Milieu konstant Austrocknung verzögernd durch: verbesserte Wasseraufnahme, leistungsfähige Wasserleitung, Transpirationsinschränkung, Wasserspeicherung aktiv Tolerance: Pflanze lässt den Stress ins innere vordringen, kann die Austrocknung jedoch ertragen tolerant durch: protoplasmatische Austrockungstoleranz
26
Strategien um mit Wassermangel zu leben Toleranz Sensitivity Escape Avoidence
viele Moose vertragen Austrockung meisten Gefäßpfl. tolerieren keine Ausdruck. einige Wüstenpfl. vermeiden Trockenheit--> Trockenperioden überdauern sie als Samen einige Wüstenpfl. tolerieren trockenheit durch Adaption: tiefe Wurzeln, C4 Photosynthese, Sukkulenz (Wasserspeicherung), kleine Blätter
27
typische Escape
wenn Wüste blüht
28
typisch Avoidence
Mammillaria humboldtii
29
Austrocknungstolerante, austrocknungsmeidende und trockensensitive Pflanzen
austrocknungstolerant: einige Bryophyten, sehr wenige Gefäßpflanzen -passen ihr internes Wassernot dem externen Wasserpot an -tolerieren Austrocknung durch biochemische und strukturelle Anpassung ZELLULÄRE SCHUTZ UND REPERATURMECHANISMEN =exponentieller Anstieg austrocknungsmeidende: - Xerophyten-> sukkulenten und nicht-sukkulente - Mesophyten-> innerhalb Spezies brietes Spektrukm an Trockentoleranz geben (austrocknungsmeidende, sensitiv) -benutzen morphologische und biochemische Strategien, um das zelluläre Wassernot konstant zu halten ADAPTION/AKLIMATION UM AUSTROCKNUNG ZU VERMEIDEN =sehr starker Anstieg, dann Sättigung mit leichtem Anstieg
30
typisch Tolerance
``` Selaginella lepidophylla (Rose von Jericho) Craterostigma wilmsii ```
31
Austrocknungstolerante Pflanzen | -mit welchem Wasserpotential-Wert sind Samen trocken?
-100 MPa
32
welche Pflanzen sind nahezu austrocknungstolerant?
Bryophyten Lebermoose Laubmoose Hornmoose
33
evolutionär ursprüngliche Strategie zur Austrocknungstoleranz?
vegetative Austrocknungstoleranz die meisten Samen und Pollen haben die Austrocknungstoleranz behalten im laufe der Evolution - verbreitet in Bryophyten - wenige Gefäßpflanzen (Wiederauferstehungspflanzen) haben sie wiedererlangt
34
Die meisten Samen sind austrocknungstolerant Samen die austrocknen und gelagert werden können? Ausnahme:
Weizen, Mais, Reis, Bohnen (produzieren orthodoxe) Kakao, Gummisamen, Kokosnuss --> einige Mangroven, Kakteen und großsamige Pflanzen (Kokosnuss) besitzen rekalzitrante Samen DÜRFEN NICHT AUSTROCKNEN vivapare Samen keimem am Baum oder in der Frucht
35
Wiederauferstehungspflanzen
Austrocknungstolerante Pflanzen können dehydrieren und rehydrieren -Selaginella lepidophylla
36
wieviel % der Angiospermen sind austrocknungstolerant?
0.2%
37
Blätter und Zellen rollen sich bei Austrocknung nach innen Beispiel:
Blätter rollen sich nach innen, Anthocyan-Bildung zur Photoprojektion, Osmolyte (Polin,Zucker) akkumulieren um Zellstabilität zu sichern Craterostigma pumilum --> Angiosperme Wiederauferstehungspflanze Selaginella lepidophylla
38
Zelluläre Antworten auf Austrocknung Die Zelle muss lebensfähig bleiben, obwohl das Wasser komplett entfernt wird
- Membranen und Zellwände können brechen oder verkleben - Proteine können aggregieren oder denaturieren - toxische ROS können akkumulieren => Austrocknungstolerante Arten müssen irreversiblen Schaden vermeiden
39
Was sind LEA Proteine
late embryo abundant, intrinsic ungeordnete Proteine und schützen Zellstrukturen akkumulieren bei Austrocknung und schützen Zellstrukturen wurden erstmals in samen charakterisiert, akkumulieren bei Trockenheit auch in vegetativen Geweben
40
Alle Pflanzen aktivieren Schutzmechanismen bei mildem Wasserdefizit, welche Pflanzen reagieren extrem ?
AT-Pflanzen
41
mildes Wasserdefizit (Alle)
``` Synthese von: Osmolyten LEA Protein Dehydrinen ROS-Entgiftung ```
42
starkes Wasserdefizit (AT-Pflanzen)
Cytoplasmatische Verglasung Antioxidative Abwehr Schutz der Photopigmente Fragmentation der Vakuole Blatt: schrumpfen und einrollen
43
Zusammenfassung: Die Antwort von Pflanzen auf Wassermangel betrifft verschiedene metabolische Prozesse
weniger: - Photosynthese - Stomata öffnen - Sprossmeristem und Blattwachstum - Wasseraufnahme durch Wurzeln mehr: - Akkumulation von löslichen Stoffen (Synthese und Aufnahme) - Wurzelwachstum
44
Zusammenfassung Austrocknungstoleranz
- einige Bryophyten und wenige Gefäßpflanzen sind Austrocknungstolerant - benutzen ähnliche Mechanismen wie nicht austrocknungstolerante Pflanzen--> aber in einem viel stärkeren Ausmaß
45
was sind Xerophyten ?
Pflanzen, die sich an extrem trockene Standorte angepasst haben
46
Xerophyten Phänologisch: Anatomisch: Morphologisch: Biochemisch
Vermeider: überdauern Trockenheit als Samen Dicke Kutikula, gerollte Blätter, eingesenkte Stomata Tiefe Wurzeln, hohe Xylemtransportraten, Speichermechanismen und kleine oder fehlende Blätter Crassulacean acid metabolism (CAM): Stomata in der Nacht offen um Wasserverlust zu vermeiden
47
Ähnliche Mechanismen haben sich in verschiedensten Familien entwickelt
Cactus, Agave, Euphorbia spp Anatomie der Xerophyten: - sukkulente Blätter und Stängel - dicke Kutikula - eingesenkte Stomata
48
Trockenstresstoleranz- komplexes Merkmal 1. Erde: Wasserdefizit, osmotischer Stress, Nährstoffmangel 2. Wurzel: Erhöhte ABA Synthese 3. Schoß: red. H2O-pot.--> Stomataschluss--> Inhibition der Photosynthese--> Reduzierte Synthese von Kohlenhydraten--> red. Zellteilungsrate u. Wachstum 4. Generative Organe: red. Körnerzahl und Körnergröße
2. Erhöhtes Wurzelwachstum: verbesserte H2O-Aufnahme 3. Red. Wachstum: verbesserte H20-nutzungseffizienz, Schutz des Photosyntheseapparats, erhöhte Speicherstoffkapazität, Red. des zellulären osmotischen Potentials, Regulation der Seneszenz 4. Ertragsverlust: frühe Blüte, Vorteilhafte Blütenmorphologie, Verbesserte Speicherkapazität, rasche Kornfüllung
49
Züchtung trockentolerante Pflanze
Reverse Genetics: identifiziert Gene, die für Trockentoleranz verantwortlich sind Forward Genetics: Züchtung anhand Phänotyp
50
Züchtung trockentolerante Maispflanzen durch klassische Züchtung
viele ursprüngliche Merkmale sind in den modernen Maisvarietäten nicht mehr vorhanden diese können aber in Samenbanken gefunden werden Kandidatengene: 100 von verschiedenen Kandidatengenen werden auf Trockentoleranz getestet
51
Unterschiedliche Trockentoleranz Merkmale haben unterschiedliche Konsequenzen Großes Wurzelsystem: verringerte Stomataöffnunf/ Blattfläche: Zelluläre Schutzmechanismen: Frühe Reproduktion:
Vorteile: erhöhte H20-Aufnahme Nachteile:Hauptbiomasse in der Wurzel und nicht im Spross Vorteile: verringerte Transpiration Nachteile: Verringerte Photosynthese und Biomasse Akkumulation Vorteile: verhindert Zelltod bei starker Trockenheit Nachteile: verringerte Wachstumsrate, Energie wird für Schutzmechanismen benötigt Vorteile: vermeidet Wasserdefizit Nachteile: kurze Wachstumsperiode, verringert Biomasse

Pflanzenökologie (11 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2025 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions