Ekologi I Tenta

Vad innebär LUCA och vad vet vi om den?

Last universal common ancestor, den teoretiskt sista universiella gemensamma förfadern till nuvarande liv. Har inte hittats.

Vilka 3 grundläggande saker behövdes för att en tidig cell skulle kunna existera?

Ett cellmembran, genetiskt material /DNA och ribosomer, samt en energikälla fär att driva cellens processer

Varför var fementering en möjlig energikälla för det tidiga livet?

Den kan utvinna energi ur organiska molekyler utan att syre behövs. Det apassar en tidig jord där atmosfären innehåll mycket lite syre

Vilka 3 huvudgrupper består livets träd av?

Bakterier, Archea och eukaryoter

Varför kan man säga att jorden länge varit en mikrobiell värld?

Bakterier och Archea har dominerat livet under större delen av jordens historia. Eukaryoter och stora flercelliga organismer uppstod mycket senare.

Varför blev fotosyntesen evolutionärt så viktigt?

Den gav organimer möjlighet att använda solljus som energikälla och förändrade samtidigt jordens kemiska miljö, framför allt genom att fotosyntesierande cyanobakterier började producera syre

Vad är puroke earth hypothesis och varför kopplas den till tidig fotosyntes?

Att tidiga fotosyntetiserande organismer använde andra pigment än klorofyll och absorberade bland annat grönt ljus vilket gör att haven kan ha haft en lila färg

Vad var cyanobakteriernas stora evolutionära innovation?

De utvecklade syrgasproducerande fotosyntes där vatten används och syre blir en biprodukt. De kunde därmed använda solljus, koldioxid och vatten för att producera organiskt material och frigöra syre

Varför var cyanobakteriernas syrgasproduktion en sådan enorm förändring för livet på jorden?

Syrgasen förändrade jordens atmosfär och hav och gjorde senare aerob cellandning möjlig. När syrgasen ökade skapades förutsättningar för mer energikrävande och komplexa organismer.

Vad var den stora syrgasrevolutionen?

Den perioden då fotosyntitiserande cyanobakterier hade producerat så mycket syra att havens syresänkor fylldes. Detta skapade förutsättningar för mer energikrävande och komplexa organismer.

Förklara endosymbiostteorin och hur mitokondrier och kloroplaster kan ha uppstått

En större cell tog upp mindre bakterier som började leva i symbios med värdcellen. Primär endosymbios gav upphov till mitokondrien genom upptag av en anaerob bakterie. vid sekundär endosymbios togs en cyanobakterie upp av en eukaryot cell och utvecklades till kloroplast.

Vilka egenskaper hos mitokondrier stöder endosymbiostteorin?

Mitrokondrier har dubbla membran, eget DNA (mtDNA) och kan tillverka vissa egna proteiner. De fungerar dessutom som plastsen för cellandning.

Vad är kvävefixering och varför är den viktig?

Kvävefixering innebär att vissa bakterier omvandlar kvävgas till ammonium som kan användas biologiskt. Kväve är viktigt bland annat för proteinsyntes och kan därför begränsa tillväxt

Vad är en heterocyst och varför behöver vissa cyanobakterier sådana celler?

En heterocyst är en specialiserad kävefixerande cell med tjockare cellvägg. Eftersom enzymet nitrogenas är känsligt för syre skapar heterocysten en miljö där kvävefixering kan ske utan att syret från fotosyntesen stör processen,

Varför var flercellighet en viktig evolutionär innovation?

Flercellighet möjliggjorde specialisering av celler och därmed mer komplexa organismer. En organism skunde få olika celler som utförde olika funktioner.

Varför utvecklades bilateral symmetri hos många aktiva djur?

Ett aktivt djur som rör sig i en bestämd riktning gynnas av att sinnesorgan och nervkontroll koncentreras framtill, Det leder till en tydlig fram och baksida och specialisering av olika delar av kroppen

Hur kan rovdjur ha drivit evolutionen av bytesdjur under den kambriska explosionen?

När rovdjur utvecklades ökade selektionstrycket på bytesdjuren. Bytedjuren gynnades av ex bättre skydd och rörelseförmåga vilket i sin tur skapade selektionstryck på rovdjuren att utveckla effektivare jaktstrukturer som tänder, klor och bättre sinnesorgan.

Varför kunde växter och djur kolonisera land, och vilka problem behövde de lösa?

Landmiljön gav nya möjligheter men innebar stora utmaningar. Växter behövde bland annat hantera uttrokning, transportera vatten och näringsämnen samt sprida sig. Kärl möjliggjorde effektivare transport och frön gjorde reproduktionen mindre beroende av vatten. Hos djur behövdes anpassningar för uttorkning, gravitation och reproduktion på land.

Vilken betydelse hade massutdöendena för evolutionen och vilka gemensamma faktorer kopplas till dem?

Massutdöenden eliminerade stora mängder arter och skapade samtidigt ekologiskt utrymme där överlevande grupper kunde diversifera och inta nya nischer. En gemensam faktor i de 5 stora massutdöendena är kraftiga klimatförändringar med snabba temperaturförändringar.

Vad kännetecknar den ”Hadeiska eonen” och varför var förhållandena då ogynnsamma för liv? 

Var jordens första eon (ca 4,5-4 miljarder år sedan. Extrem hetta, brist på flytande vatten, inget ozonskikt där dödlig uv strålning nådde ytan. Atmosfären hade inget syre.

Varför förändras inte atmosfärens syrenivå under ”den långtråkiga miljarden”?

Eftersom att syret som hela tiden läckt ut oxideras av jordskorpan och konsumeras direkt

Förklara hur stromatoliter bidragit till förståelsen av tidigt liv och hur de påverkade jordens atmosfär.

Dem är en “levande fossil”. Stromatolit är en encellig mikroskopisk organism som växer i kolonier och består av fossilerade sulfatreducerande bakterier. De förändrade planeten i grunden genom att producera fritt syre.

Livet riskerade att helt dö ut vid två tidpunkter under de första två årmiljarderna.

Slutet av Ordovicium och Devon, uppvärmning och syrebrist i haven .

Vad händer under ”den andra syrgasrevolutionen” med avseende på atmosfären och livet?

Nu är alla syrgas sänkorna fyllda, ozonlagret är på plats, jordskorpan är oxiderad och vattnet är mättad. Nu börjar syrgas halten att höjas i atmosfären till ca 20% och direkt dyker de första djuren upp.

Vad kännetecknade den s.k. ”Kambriska explosionen” och varför räknas den som en av de mest betydelsefulla händelserna i djurens historia?

Innan hade vi en låg syrehalt som hållt heterotrofer tillbaka. men när syre halten går upp från 5 - 20% räcker den för att celler ska specialiseras i flercelliga kroppar och variation exploderar i över 100 djurstammar. Det blir en enorm utveckling, en explosion i variation där syrgasen var gnistan.

Hur och varför utvecklades växter från vattenlevande till landlevande organismer? Vilka utmaningar möttes de första växterna på land av? Hur löste de problemen?

Orsaken var tomma miljöer på land med starkt solljus och rikligt med koldioxid. Utmaningarna var torka, brist på bärande vatten och UV-strålning. De löste detta genom att utveckla skyddande vaxlager, rotsystem, vedartade vävnader och tåliga sporer. 

De tidiga växterna på land skapar förutsättningen för organismernas vidare terrestra erövring. Hur?

De tidiga landväxterna, som mossor och lerkärlsväxter under ordovicium och silur, förändrade jorden genom att bygga upp jordmån, binda fukt, dämpa erosion och höja syrehalten i atmosfären. Detta skapade en stabil och näringsrik livsmiljö som gjorde det möjligt för djur att lämna havet och leva på land.

Vilka fördelar har fröväxterna jämfört med sporväxter?

Ett frö är flercelligt och innehåller ett färdigt embryo samt näring skyddat av ett skal, medan en spor är en enda cell utan medföljande näring. Fröväxter är inte heller beroende av fritt vatten för befruktningen på samma sätt som många sporväxter

Inom de nakenföriga växterna finns fem viktiga grupper, vilka är de och nämn någon karaktär för varje.

Barrväxter, har barr som är tåliga mot torka och kyla, Cypressväxter, Har hon och hankottar, Kottepalmer; har kottar i mitten, Ginkoväxter; blad med parallela 2 delade nerver, Gnetofyter, 2 stora blad som slits i ändarna.

Nu har vi de blommande växternas tidsålder, varför är denna grupp framgångsrik?

En målinriktad pollinering, frukt som spridare, resurssnål befruktning och snabb tillväxt.

Inom de gömföriga växterna finns 4 viktiga grupper, vilka är de och nämn någon karaktär för varje.

Basala angiospermer, spiralställda blomblad, Mangoliider, stora doftande blommor med fria pistiller, Enhjärtbladiga växter, fröet utvecklar ett enda hjärtblad, Äkta tvåbladiga växter, fröet utvecklar två hjärtblad.

Under senare del av Devon, och under Karbon, går ryggsträngsdjuren genom stora evolutionära kliv. Vad händer med denna grupp under denna tid? Varför var detta en evolutionär nyckelhändelse?

Klivet upp på land, skelettet anpassades, aminota ägget utvecklades. Detta öppnade upp nya möjligheter på land och lade grunden till alla framtida landlevande djur.

Redogör för massutdöendet i slutet av permperioden: orsaker, konsekvenser och hur livet återhämtade sig.

Orsaker: Enorm vulkanism i de sibiriska trapporna utlöste en skenande växthuseffekt (+8–10 °C), syrebrist och försurning i haven samt ett nedbrutet ozonskikt.Konsekvenser: Cirka 95 % av marina arter (t.ex. alla trilobiter) och 70 % av landlevande ryggradsdjur dog ut. Även skogsekosystem och insektsliv kollapsade.Återhämtning: Det tog 5–10 miljoner år för ekosystemen att stabiliseras. Tåliga överlevare som Lystrosaurus dominerade i början, men den rensade spelplanen banade i förlängningen väg för dinosauriernas era.

Vad kännetecknar fåglarnas utveckling från deras dinosaurieförfäder? Vilka fossila bevis finns?

Kännetecknas av en gradvis minskning i kroppstorlek och anpassningar för flygning som lättare ihåligt skelett, reduktion av tunga strukturer som tänder till näbb, nyckelben växte samman till ett önskeben som lagrar energi under vingslagen. Archeopteryix den mest kända överångsfossilet som har en perfekt blandning av karaktärer

Hur har klimatförändringar historiskt påverkat evolutionära utvecklingslinjer, inklusive människans?

Historiska klimatförändringar har tvingat arter att anpassas, flytta eller dö ut, vilket har ritat om livets träd upprepade gånger. Återkommande istider formade neandertalarnas robusta kroppar och öppnade "gröna korridorer" som lät den moderna människan vandra ut i världen.

Vad är ekologi och vad är ekologins 3 huvudsakliga syften?

Ekologi är vetenskapen om samspelet mellan organismer och den miljö de lever i. De 3 syftena är att beskriva mönster, förklara orsakerna bakom mönstren och förutse vad som kan hända under olika förutsättningar.

Vad är skillnaden mellan en biotisk och en abiotisk faktor? Ge exempel

Abiotisk faktorer är icke levande, ex temperatur. Biotiska faktorer är levande organismer, ex producenter.

Vilka är de ekologiska organisationsnivåerna från minst till störst och vad studeras på respektive nivå?

Individ, individens fysiologi, beteende. Population, individer av samma art i ett område ex popstorlek, samhälle, alla populationer som lever tillsammans, ex artantal, ekosystem samhällen och dess omgivning, energi och materiaflöde, landskap, utbyte av energi, material och organismer mellan ekosystem, Biosfär ekologiska processer på global nivå

Vad är skillnaden mellan en population, ett samhälle och ett ekosystem?

En population består av individer av samma art. Ett samhälle består av populationer av olika arter som lever tillsammans, ett ekosystem omfattar samhället tillsammans med den icke-levande miljön.

Vad menas med att ekologiska system är dynamiska?

Ekologiska system förändras över tid när organismer, energi och materia påverkar varandra. Samtidigt kan vissa system befinna sig i dynamiskt jämviktstillstånd där förändringar sker med systemets övergripande tillstånd förblir relativt stabilt.

Varför är det viktigt att skilja mellan biotiska och abiotiska faktorer när man studerar en organisms utbredning?

Eftersom att både den icke-levande miljön och andra organismer kan påverka var en organism kan överleva och reproducera sig. Ex kan temperatur vara en abiotisk begränsning medans konkurresn från en annan art är en biotisk begränsning.

Vad menas med att materia och energi omvandlas i ekologiska system?

Det skapas eller förstörs inte utan omvandlas och flyttas mellan olika former och delar av systemet. Ekologer kan därför studera exempelvis hur energi från föda används av en organism och vart den tar vägen.

Vad innebär naturlig urval?

Individer varierar i sina egenskaper, egenskaper kan ärvas av avkomman, variationen gör att vissa individer får högre fitness dvs högre överlevnad och reproduktion.

Varför sker evolution på populationsnivå och inte på individnivå?

Evolution innebär förändringar i ärftliga egenskaper hos en population över generationer, en individ kan förändras under sin livstid men den förändringen är inte i sig evolution. Det är förändringar i populationens ärfliga variation över generationer som utgör evolution.

Vad är en allel?

En variant av en gen.

Vad är predation?

En organism dödar och äter en annan

Vad är parasitism?

En organism lever på/ i en värd och utnyttjar den, oftast utan att döda den

Vad är herbivori?

En organism konskumerar delar av en producent

Vad är Konkurrens

Två organismer använder samma begränsande resurs och båda påverkas negativt.

Vad är mutualism

Båda arterna gynnas

Vad är kommensalism?

Den ena arten gynnas medans den andra är opåverkad

Vilka är skillnaden mellan producenter, konsumenter och mixotrofer?

Producent, producerar organiskt material med hjälp av ljus eller kemisk energi. Konsument får energi genom att konsumera andra organismer. Mixotrofer, kan använda olika energikällor och växla mellan autotrof och heterotrof energkälla.

Vad är en predator?

äter och dödar sitt byte

Vad är parasitoid?

lever ex som en larv inuti en värd och dödar den

Vad är en parasit?

lever på eller i en värd och dödar oftast inte värden

Vad är en asätare?

äter döda djur

Vad är en detrivor/fragmenterare?

Bryter sönder dött organiskt material till mindre partiklar

Vad är en nedbrytare?

Mineraliserar dött organiskt material

Vad är ett habitat?

Den plats eller miljö där en organism lever, ex en skog

Vad är en ekologisk nisch och hur skiljer den sig från ett habitat?

habitat beskriver var organismen lever, den ekologiska nischen beskriver vilka miljöförhållanden och resurser som organismen kan leva under. Två arter som samexisterar kan inte ha samma nisch.

Varför innebär korrelation mellan två variabler inte automatiskt kausalitet?

Två variabler kan förändras samtidigt utan att den ena orsakar den andra. det kan ex finnas en tredje faktor som påverkar båda. För att undersöka orsakssamband behöver man kunna isolera och kontrollera den förklarande variablen.

Vad är skillnaden mellan ett experiment och en kontrollerad observation?

I ett exmperiment varierar den förklarade variablen systemastisk och mäter effekt på responsvariablen, vid en kontrollerad observation förändrar forskaren inte den förklarande variablen utan observerar vad som händer och använder detta för jämförelse.

Hur kan förståelse av en nivå inom ekologisk organisation hjälpa oss att förstå processer på en högre nivå?

Eftersom nivåerna hänger ihop och påverkar varandra.

Vad skulle hända med en djurpopulation som inte befann sig i ett dynamiskt jämviktstillstånd under lång tid?

Populationen skulle fortsätta att öka eller minska utan att stabiliseras. Om den ökade för mycket skulle resurserna kunna ta slut, vilket kan leda till svält och kraftig populationsminskning. Om den minskade för mycket kan populationen till slut dö ut.

Varför är fenotyper ett resultat av både gener och miljöer?

Fenotypen är de egenskaper en individ har och bestäms av både gener (genotyp) och miljö. Generna ger förutsättningar, medan miljön påverkar hur egenskaperna utvecklas och uttrycks. 

Hur relaterar lagen om materians bevarande till ekologisk förståelse?

Materia försvinner inte och skapas inte, utan omvandlas och återanvänds. I ekosystem cirkulerar därför ämnen som kol, kväve och fosfor mellan organismer och den icke-levande miljön genom olika kretslopp.

Om naturligt urval gynnar adaptiva fenotyper, på vilka sätt kan bytespopulationer utvecklas om de utsätts för predation under många generationer?

 Bytespopulationer kan utveckla egenskaper som minskar risken att bli upptäckta eller fångade, till exempel kamouflage, snabbare flykt, bättre försvar (taggar/gift) eller förändrat beteende. Dessa egenskaper blir vanligare över generationerna eftersom individer som har dem oftare överlever och fortplantar sig. 

När experimentella manipulationer används för att testa en hypotes, vad är syftet med att inkludera en kontroll?

att ge en jämförelsenorm för att säkerställa att observerade resultat faktiskt beror på den experimentella manipulationen och inte på utomstående faktorer.

Vilka tre villkor krävs för att evolution genom naturligt urval ska kunna ske?

Att individer varierar i dess egenskaper, föräldrers egenskaper ärvs av dess avkomma och variationen i egenskaper resulterar att vissa individer har en högre fitness

Vad innebär det att ekologiska system befinner sig i ett dynamiskt jämviktstillstånd

Att balansen mellan gains and losses är i balans.

Vad är ett biom och vilka 2 klimatfaktorer styr framförallt vilket terretriskt biom som utvecklas?

Ett biom är en geografisk region med samhällen av organismer som har liknande anpassningar. Terrestra biom defineras av dominerande flora som påverkas av temperatur och nederbörd.

Vad är konvargent evolution och varför kan de leda till liknande organismer i olika delar av världen?

Konvergent evolution innebär att liknande egenskaper utvecklas obereonde av varandra hos organismer som inte nödvändigtvis har ett nära gemensamt ursprung. Om organismer uttsätts för liknande miljöförhållanden och selektionstryck kan naturligt urval gynna liknande egenskaper.

Vilka 9 biom finns det?

Tundra, boreal skog, tempererade gräsmarker, tempererad skog, tempererad regnskog, öken och buskmark, tropisk regnskog, savann, subtropisk öken

Vad kännetecknar tundran?

Mycket kall och relativ torr, permafrost, låg veg och långsam nedbrytning

Vad kännetecknar boreal skog?

Låg medeltemperatur, domineras av barrträd och har långsam nedbrytning

Vad kännetecknar tropisk regnskog?

Varm och mycket nederbördsrik, hög biologisk diversitet och snabb nedbrytning/omsättning

Varför kan tundra vara blöt trots att den har låg nederbörd?

Permafrost hindrar vatten från att dräneras ned genom marken. Därför kan vatten samlas nära markytan trots att den totala nederbörden är låg.

Vilka stora problem behövde de första landväxterna lösa när dem gick från vatten till land?

Vattenbrist, uttorkning, temperaturvariationer och UV-ljus.

Vad är mineraljord?

Vittrade/sönderkrossade bergarter

Vad är Organogen jord?

Dött organiskt material, ex humus

Vad är en jordart?

Jordens sammansättning, ex lera

Vad är en jordmån?

Den övre delen av marken som förändrats genom klimat och biologiska processer. -

Vad är vittring?

Kemisk sönderdelning av bergarter och mineral genom reaktioner med bland annat vatten

Vad är urlakning?

Att lösa ämnen transporteras med markvatten, i fuktiga klimat bidra till tydligt skiktade jordmåner

Förklara hur podsolbildning sker och varför podsol är vanligt i kalltempererade nederbördsrika miljöer

I ett kallt och nederbördsrikt klimat sker mycket nedåtriktad vattentransport och urlakning, sur förna från ex barr bidrar till sura markförhållanden. Protoner ersätter katjoner i mineraljorden som sedan transporteas nedåt. Detta ger en tydligt blekjordshorisont och en ansamling längre ned i B-horisonten

Vad är vattenpoteintial och åt vilket håll rör sig vatten?

Vattenpotential beskriver vattens benägenhet att röra sig. Vatten rör sig från högre till lägre vattenpotential. Rent vatten vid 1 atm har vattenpotential 0

Hur kan en växts rötter ta upp vatten från jorden och hur bidrar transpiration till vattentransport upp genom växten?

Roten måste ha en lägre vattenpotential än jorden för att vattnet ska kunna tas upp. Vatten transporteras genom xylemet och när vattnet avdunstar från bladen genom stomata skapas en vattenpotentialskillnad som drar vattnet uppår.

Vad är fotosyntesen övergripande reaktion och vart i cellen sker den?

CO2+H20+ljusenergi—>organiskt material (glukos)+O2. Sker i kloroplasterna, ljusreaktionerna sker i tylakloidmembranen och calvin cykeln i kloroplastens stroma

Vad händer i ljusreaktionerna respektive Calvin-cyleln?

Ljusreaktionerna används ljusenergi för att skapa ATP och NADPH och syre bildas. Calvincykeln fixeras CO2 och ATP/NADPH används för att bygga kolstrukturer som sedan används för att bilda socker

Vad gör enzymet rubisco och varför kan det vara ett problem för växter under varma och torra förhållanden?

Rubisco fixerar CO2 i calvin-cykeln. Under varma och torra förhållanden stänger växten stomata för att minska vattenfölusten, då misnkar CO2 och syre kan ackumuleras då kan rubisco binda syre istället vilket leder till fotorespiration och minskar effektiviteten

Vad är C3- och C4 fotosyntes och förklara varför C4 är en anpassning till värme och torka

C3 är den vanligaste formen av kolfixering. Vid C4-fotosuntes sker en första CO2 ficering som koncentrerar CO2 till cellerna runt ledningskärlen där calvin cykeln sker. Detta kan ge en högre CO2 koncentratoin kring rubisco och minska problemen med fotorespiration. C4 växter kan därmed hålla stomata mer stängda och spara vatten under varma och torra förhållanden

Ge 3 strukturella anpassningar som växter kan använda för att minska vattenförlust

Hår på blad, små tunna eller flikiga blad, stomata placerade i gropar och ibland omgivna av hår, vaxartad kutikula

Vilka är de viktigaste utmaningarna för djur som lever på land jämfört med vatten?

Vattenhushållning, jonbalans, temperaturvariationer, graviation, uv-ljus och snabba miljöförändringar.

Varför är kväveutsöndring en viktig anpassning till livet på land? Jämför ammoniak, urea och urinsyra

När djur bryter ned aminosyror bildas kvävehaltiga restprodukter som måste utsöndras. Ammoniak giftigt men enkelt att producera, kräver mycket vatten. Urea mindre vatten men är vattenlösligt, urinsyra kräver mycket lite vatten för utsöndring men kostar mer energi att producera

Förklara skillnaden mellan homeoterm /poikiloterm

Homeoterm, håller en stabil kroppstemperatur, poikiloterm, kroppstemperaturen varierar med omgivningen

Förklara skillnaden mellan endoterm/ektoterm

Endoterm, producerar kroppsvärmen själv genom metabolism. Ektoterm, får huvuddelen av värmen av omgivningen

Vilka 4 sätt kan värme överföras på och hur kan ett djur påverka sin värmebalans?

Strålning, konduktion, konvektion, avdunstning. påverka värmebalansen genom kroppställning, blodflöde, päls, beteende och svettning.

Hur går C3-fotosyntesen till?

ljus→ATP+NADPH→Calvincykeln→CO2 fixeras av Rubisco → G3P → socker

Vad definerar ett akvatiskt biom?

Flöde, djup och salthalt

Vad är skillnaden mellan allochthonous och autoochtonus organiskt material?

Allochthonous är organsikt material som förs in utifrån systemet, ex löv. Autochthonous är organiskt material som produceras inom systemet, ex av alger.