Diversität und Evolution der Pflanzen und Pilze - Cheatsheet.pdf

Phylogenie und Stammbäume

Definition:

Visualisierung der evolutionären Verwandtschaftsverhältnisse zwischen Arten. Basieren auf gemeinsamen Merkmalen (morphologisch, genetisch).

Details:

• Dargestellt als phylogenetische Bäume/Stammbäume
• Knotenpunkte (Nodes) repräsentieren gemeinsame Vorfahren
• Äste (Branches) zeigen Verzweigungen und evolutionäre Beziehungen
• Monophylum: Gruppe aller Nachkommen eines gemeinsamen Vorfahren
• Paraphylum: Gruppe beinhaltet nicht alle Nachkommen eines Vorfahren
• Polyphylum: Gruppe mit Organismen ohne direkten gemeinsamen Vorfahren
• Wichtig für das Verständnis der Diversität und Evolution von Pflanzen und Pilzen
• Molekulare Daten (z.B. DNA-Sequenzen) oft verwendet

Adaptive Radiation

Definition:

Schnelle Auffächerung einer Artengruppe in zahlreiche, ökologisch unterschiedliche Nachkommenarten.

Details:

• Ursachen: neue Lebensräume, Umweltveränderungen, evolutive Innovationen
• Geeignet für Ressourcenexploration
• Beispiel: Darwin-Finken auf den Galápagos-Inseln

Symbiosen (z.B. Mykorrhiza, Flechten)

Definition:

Symbiosen: enge Wechselbeziehungen zwischen unterschiedlichen Organismen zum gegenseitigen Vorteil.

Details:

• Mykorrhiza: Symbiose zwischen Pilzen und Pflanzen.
• Flechten: Symbiose zwischen Pilzen und Algen oder Cyanobakterien.
• Mykorrhiza-Typen: Ektomykorrhiza, Endomykorrhiza (Arbuskuläre Mykorrhiza).
• Nutzeneffekte: Zugang zu Nährstoffen, Schutz vor Pathogenen, Verbesserung der Wasseraufnahme.

Hyphen- und Myzelstrukturen

Definition:

Hyphen sind fadenförmige Zellstrukturen in Pilzen, während Myzel das Netzwerk dieser Hyphen darstellt.

Details:

• Hyphen: Wachstum an Spitzen, septiert oder unseptiert
• Myzel: vegetatives Hyphen-Netzwerk, dient der Nährstoffaufnahme und Verbreitung
• Anastomosen: Querverbindungen zwischen Hyphen
• Ressourcenübertragung durch Hyphen und Myzel
• Bildung von Fruchtkörpern durch differenziertes Myzel

Fortpflanzungsstrukturen von Pilzen

Definition:

Fortpflanzungsstrukturen von Pilzen umfassen verschiedene Mechanismen zur sexuellen und asexuellen Vermehrung.

Details:

• Asexuelle Fortpflanzung: Sporenbildung über Mitose.
• Sexuelle Fortpflanzung: Bildung von Fruchtkörpern, Zygosporen, Ascosporen und Basidiosporen.
• Haploide Sporen: Keimung und Mycelbildung.
• Pilz-Typen: Zygomyceten (Sporangien), Ascomyceten (Asci), Basidiomyceten (Basidien).
• Ploidiestufenwechsel: häufig zwischen haploidem und diploidem Zustand.

Ko-Evolution mit Tieren und anderen Pflanzen

Definition:

Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und anderen Organismen, die zu gegenseitiger Anpassung und Evolution führen.

Details:

• Ko-Evolution mit Bestäubern (z.B. Insekten, Vögel): Anpassungen in Blütenmorphologie und Duftstoffen.
• Ko-Evolution mit Herbivoren: Entwicklung von Abwehrmechanismen (z.B. Giftstoffe, Dornen).
• Ko-Evolution mit Samenverbreitern (z.B. Tiere): Anpassungen in Fruchtbildung und Timing der Fruchtreife.
• Symbiotische Beziehungen (z.B. Mykorrhiza mit Pilzen und Rhizobien in Wurzeln): Austausch von Nährstoffen und Verbesserungen der Pflanzengesundheit.

Mechanismen der Anpassung an extreme Umweltbedingungen

Definition:

Mechanismen, die es Pflanzen und Pilzen ermöglichen, in extremen Umwelten zu überleben und sich zu entwickeln.

Details:

• Anpassung an Trockenheit: Sukkulenz, tiefes Wurzelsystem, Crassulacean Acid Metabolism (CAM).
• Anpassung an salzige Böden: Salzsekretion, Ionenausschluss, osmotischer Ausgleich durch akkumulierte Solute.
• Anpassung an kalte Temperaturen: Antifreeze-Proteine, Dehydrin-Proteine, Änderung der Lipidzusammensetzung der Membranen.
• Anpassung an nasse Böden: Aerenchymbildung, Lentizellen, Adventivwurzeln.
• Mechanismen bei Pilzen: Ausbildung von Sporen, dickwandige Zellen, Symbiose (z. B. Mykorrhiza).

Auswirkungen des Klimawandels auf ökologische Interaktionen

Definition:

Veränderungen in Temperatur und Niederschlag beeinflussen ökologische Interaktionen zwischen Pflanzen, Pilzen und anderen Organismen.

Details:

• Verschiebung von Lebensräumen und Verbreitungsgebieten
• Änderungen in Phänologie (Blütezeit, Fruchtbildung)
• Populationdynamik von Bestäubern und Pathogenen
• Symbiosen wie Mykorrhiza und Stickstofffixierung beeinflusst
• Erhöhter Stress durch extreme Wetterereignisse
• Veränderte Konkurrenz zwischen Arten