Perm 300 – 250 Ma

Einführung in die Paläobiologie
1
Teil Ferguson
l. Die Entstehung des Lebens auf der Erde
1) Welche stabile Isotopen werden als Beweis für Lebewesen in archäischen Sedimenten
angeführt? (2)
Viele Nährelemente werden zyklisch im System verlagert. Von diesen, wie auch vielen anderen
Elementen existieren verschiedene stabile Isotope. Stabile Isotope eines Elements sind Atome mit
unbegrenzter Lebensdauer, gleicher Ordnungszahl, jedoch unterschiedlichen
Kernmassen (Atomgewichten). Sie sind nicht radioaktiv. Diese verschiedenen Isotope kommen mit
unterschiedlichen relativen Häufigkeiten in der Natur vor. Bei der Carbonatbildung etwa wird der
Atmosphäre Sauerstoff entnommen. Der Sauerstoff besteht dabei aus einer Mischung aus verschiedenen
Sauerstoff-Isotopen, also Elementen, die zwar chemisch gleich sind, sich aber physikalisch durch ihr
Gewicht unterscheiden. Man nehme Carbonat, setze Sauerstoff bzw. Kohlenstoff frei und messe mit
einem Massenspektrometer das Verhältnis der einzelnen Isotope. Das erlaubt dann den Schluss auf die
Temperatur, die damals herrschte. Die Methode hat den großen Vorteil, dass sie druckunabhängig ist. Es
spielt keine Rolle, unter welchen Druckverhältnissen sich die Minerale gebildet haben. Für die
Erdwissenschaftler ist dies ein wichtiger Umstand. Besonders interessant ist das Isotopenverhältnis des
Kohlenstoffs, denn Kohlenstoff wird von Lebewesen verarbeitet.
2) Waren die archäischen (präkambrischen) Organismen, die Sauerstoff produzierten,
Prokaryoten oder Eukaryoten? Welches Photosystem verwendeten diese Organismen? (2)
Prokaryoten (=Cyanobakterien); PS I
3) Welche Argumente gibt es für die Kosmozoen- Lehre (Panspermie)? (3)
1. Warum sollte das Leben gerade nur auf der Erde entstehen, wenn es soviele andere Sonnensysteme
mit passenden Lebensräumen im Weltall gibt.
2. Die Spektroskopie hat bewiesen, dass eine ganze Reihe von organischen Verbindungen
(Formaldehyd, Acetaldehyd...) die als Bausteine von Zuckern, Eiweiß und Nukleinsäuren bekannt sind,
im interstellaren Raum vorhanden sind.
3. Sowohl interplanetarer Staub als auch Steinmeteoriten haben organische Verbindungen
(Aminosäuren, Aldehyde, Amine...) auf die Erde gebracht, da am Anfang des Archäikum die Erde von
vielen Meteoriten bombadiert wurde.
4. Bakterielle Sporen können im lebensfeindlichen Milieu, so wie es im Weltall teilweise herrscht, einige
Zeit überleben.
„Die Urerde war ein lebensfeindlicher Ort, das Weltall barg jedoch Orte mit „wahrscheinlicheren“
Bedingungen für die Entstehung von Leben.“ Die Bedingungen auf anderen Planeten könnten z. Bsp
durchaus für die Entstehung von Leben geeignet gewesen sein. So gibt es auf anderen Planeten (unter
anderem) eine deutlich höhere Konzentrationen von Molybdän auf der Erde. (wichtiges Spurenelement
des Lebens). Zudem hätte das Leben länger Zeit gehabt, sich zu entwickeln (ca. 15 Mrd a), als wenn es
auf der Erde entstanden wäre (Maximum von 4,5 Mrd a). Diese Argumente haben jedoch einen nicht
besonders hohen inhärenten Erklärungswert, die Frage wie Leben denn nun genau entstand kann auch
die Panspermie nicht erklären.
4) Nenne einige Entgasungsprodukte, welche zur Zusammenstellung der .archaischen
(präkambrischen) Atmosphäre beigetragen haben? (3)
S, SO2, CH4, CO, CO2, H2, H20, H2S, HF, HCl, Cl2, NH3, SiF4, N2, NO, NOx, kein Sauerstoff!
5) Wann (Ma) trifft man zum ersten Mal auf? (Die geologische Periode zählt nur für die Hälfte der
Punkte):
Stromatolithen  3500-3400 Ma
Cyanobakterien  3500-3400 Ma
Pristan
 3450 Ma
Heterozysten
 2300 Ma
Rotschichten
 2200 Ma
Photosystem II  2900- 2800 Ma
6) Was bedeutet das Vorkommen von klastischem Uraninit (UO 2)? (1)
Bedeutet, dass die Atmosphäre damals anaerob war, weil UO2 nur bei O2-Konzentrationen von < 0,2 %
stabil ist. – Bei mehr Sauerstoff hätte sich nicht UO2 sondern UO3 gebildet.
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7) Warum gab es im Archäikum nur wenig Benthos? (3)
Durch häufige Katastrophen wie Vulkanausbrüche, Fluten und Erdbeben wurden regelmäßig
Schlammlawinen ausgelöst, die die kleinen Wasserlebewesen überdeckten. Ausserdem war die UVStrahlung in der entsprechenden Wassertiefe (80-160m) relativ hoch und die Lichteinstrahlung lag nur bei
60-80% von heute. Lebensfeindliche Umstände
[Das Wort BENTHOS ist vom griechischen benqws ("Meerestiefe, Dickicht") abgeleitet und wird als
wissenschaftlicher Sammelbegriff für alle auf oder in den Böden aquatischer Lebensräume (Meere, Seen,
Flüsse) vorkommenden Organismen benutzt. Der Lebensraum selbst wird als BENTHAL bezeichnet.]
8) Welche wichtigen Ereignisse im erdgeschichtlichen Geschehen passierten vor: 4560 Ma, 2200
Ma ?
4560 Ma: Entstehung und Ausformung der Erde
2200 Ma: Sauerstoffgehalt der Atmosphäre steigt; Beginn der Rotschichten; erstes Phytoplankton
9) Wie alt ist die Erde? Auf welchen Ergebnisse basiert die Datierung? (2)
4560 Ma; basiert auf...
– älteste Steinmeteoriten (Chondriten) sind 4560 Ma
– Zirkonen, die auf erstes Gestein hindeuten sind 4400 Ma
– Hafmium/Wolfram-Verhältnis
Die ältesten Gesteine, die man bisher auf der Erde gefunden hat, sind - mit verschiedenen radiometr.
Datierungsmethoden gemessen – etwa 3,8 bis 3,9 Milliarden Jahre alt. Die direkteste Methode zur
Ermittlung des Alters der Erde ist ein Pb/Pb-Isochronen-Alter, das mit Proben von der Erde und von
Meteoriten bestimmt wird. Sie erfordert eine Messung von drei Bleiisotopen (Pb-206, Pb-207 und
entweder Pb-208 oder Pb-204). Im Lauf der zeit werden sich die Mengen an Pb-206 und Pb-207 in
einigen Proben verändert haben, weil diese Isotopen die Endprodukte des Uranzerfalls darstellen (U-238
zerfällt in Pb-206 und U-235 zerfällt in Pb-207). Je mehr Uran relativ zu Blei in einem Gestein vorhanden
war, desto mehr werden sich die Verhältnisse Pb-206/Pb-204 und Pb-207/Pb-204 im Laufe der Zeit
ändern.
10) Wie alt sind die ältesten Fossilien? (1)
3500Ma (älteste prokaryotische Fossilien)
1500Ma (älteste eukaryotische Fossilien)
1. Fossilien waren die Stromatolithen mit einem Alter von 3500 Ma. In den Isua Sedimenten fand man
eventuell auch fossile Strukturen (3850 Ma in diesem Falle)
11) Wie sind gebänderte Eisenformationen (BIF) entstanden? (3)
Fe²+ wurde durch Sauerstoff zu Fe³+ oxidiert und Fe³+ hat sich dann mit Sauerstoff zu Fe2O3 (=Hämatit)
verbunden. Fe2O3 ist nicht wasserlöslich und hat sich abgelagert. Diese rötlich gefärbten Ablagerungen
nennt man gebänderte Eisenformationen. Das BIF-Maximum war vor 2500 Ma.
12) Warum gab es gebänderte Eisenformationen (BIF) nur im Präkambrium? (2)
BIF können nur entstehen, wenn sich eisenreiches Tiefenwasser mit dem sauerstoffreichen Oberflächenwasser vermischt. Nur dann kann das durch unterseeische heiße Quellen eingebrachte Fe² + der Tiefsee
zu Fe³+ oxidieren und dieses sich dann mit weiterem Sauerstoff zu Fe2O3 verbinden und ablagern. Zu
einer solchen Vermischung von eisenreichem Tiefseewasser und O2reichem Oberflächenwasser kam es
ein letztes Mal nach Ende der großen Eiszeit (ca. vor 600 Ma) im Präkambrium.
13) Warum meint man, dass der Urozean einen niedrigen pH-Wert besaß? (1)
Die gesamte Uratmosphäre war sauer, weil sie durch Vulkanausgasungen entstanden ist.
Da es nicht viel Land gab, außer einige Vulkaninseln und der Rest der Erde vom Urozean eingenommen
ist, muß auch der Urozean durch die Vulkanausbrüche, die eben unter anderem saures Milieu zur Folge
haben, einen niedrigen pH-Wert besessen haben.
14) Warum meint man, dass die Uratmosphäre anaerob war? (3)
Sobald der Pasteurpunkt (0,2% O2) überschritten ist, wird UO2 (Uraninit) zu U3O8 umgewandelt. Der
Pasteurpunkt wurde erst vor ~2300 Ma überschritten, in älteren Sedimenten kommt klastischer Uraninit
(UO2) vor. UO2 gibt es nur bei einem Sauerstoffgehalt der Atmosphäre unterhalb < 0,02 %, denn mit
mehr Sauerstoff hätte sich UO3 gebildet. [Heute beträgt der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre rund 21%.]
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15) Was sind Chemofossilien? Geben Sie Beispiele aus dem Präkambrium an (3)
Fossilien sind Spuren und Überreste von Pflanzen und Tieren aus der Vorzeit (älter als 10000 Jahre).
Chemofossilien sind Fossilien, die durch chemische Prozesse entstanden sind  Einlagerung. ZBsp.
Porphyrin- und Phytolderivate in 3400 Ma alten Gestein, Aminosäuren, Rotschichten, BIFs, Sterane.
Oft sind Chemofossilien fein verteilt im Gestein (z.B. Erdöl, Erdgas). Auch stark inkohlte Kohle kann man
hierzu zählen. Es handelt sich um chemisch nachweisbare organische Substanzen ehemaliger
Organismen.
Chemisch nachweisbare organische Substanzen (Chlorophyll, Ovoporphyrin, Koproporphyrin)
Chemofossilien sind Reste organischer Substanzen ehemaliger Organismen in Form von Aminosäuren,
wie Glyzin, Alanin, Glutaminsäure, Asparginsäure und organischer Farbstoffe, wie Porphyrine.
Diese Substanzen wurden durch spezielle Untersuchungsmethoden (Fluoreszenz-Mikroskopie u.a)
bereits in präkambrischen Sedimenten nachgewiesen.
Aus der Tatsache, dass man in Schichten von 3,2 Milliarden Jahren 12 Aminosäuren, in solchen von 1
Milliarde Jahren bereits 18 Aminosäuren feststellen konnte, ergibt sich, daß im Präkambrium eine
chemische Evolution stattgefunden hat.
Als ein bedeutender Nachweis von Porphyrinen ist der spektrographisch und papierchromatographisch
nachgewiesene Chlorophyllinit in den Blätterkohlen aus dem Eozän des Geiseltales anzusehen.
16) Welche Organismen waren für die Zunahme des Sauerstoffgehaltes während des Archaikums
verantwortlich? (1)
Cyanobakterien, Stromatolithen
Mit der Entwicklung des PS II (vor ca. 2900- 2800 Ma) kamen die ersten photosynthetisch aktiven
Bakterien (Cyanobakterien), die für die Zunahme des O2-Gehalts verantwortlich waren. Vor rund 2300 Ma
wurde der Pasteurpunkt überschritten.
17) Welches Molekül wurde ursprünglich als Elektronendonator in der Photosynthese verwendet?
Welche Folge hatte dies für die Zusammenstellung der Atmosphäre (2)
H2S – dadurch entstand noch kein freier Sauerstoff, deshalb blieb die Atmosphäre bis zur Erfindung von
PS II noch sauerstofffrei.(heutige Atmosphäre:21% O2; 78% N2 und Rest aus) H2O, CH4, NH3, H2 
Uratmosphäre mit viel Schwefel (Anmerkung: H2O kann als Elektronendonator auftreten.)
2. Die Eukaryoten
18) Wann (Ma) trifft man zum ersten Mal auf... ? (Die geologische Periode zählt nur für die Hälfte
der Punkte):
Eukaryoten  2110 Ma
Kriech- und Grabspuren von Tieren  780 - 700 Ma
Ediacara-Fauna  600 - 540Ma
Megaalgen  2110 Ma
19) Die Endosymbiose -Hypothese kann nicht alle Aspekte der Entstehungsgeschichte der
Eukaryoten erklären. Schwachstellen? (3)
Eine Erklärungslücke entsteht wenn man versucht die Entstehung autotropher Pflanzenzellen erklären.
Nach der Endosymbionten-Theorie (EST) von der Entstehung der Eukaryoten bestanden die Urformen
der eukaryotischen Zellen aus einem symbiontischen Konsortium von Prokaryoten. In dieser
Gemeinschaft lebten verschiedene kleine Arten im inneren einer größeren. Die EST, die am stärksten
durch die Amerikanerin Lynn Margulis weiterentwickelt wurde, dreht sich vor allem um die Entstehung der
Chloroplasten und Mitochondrien. Chloroplasten sind die Nachkommen photosynthetisierender
Prokaryoten, wahrscheinlich Cyanobakterien, die zu Endosymbionten in größeren Zellen wurden. Als
Vorgänger der Mitochondrien werden endosymbiontische Bakterien vorgeschlagen, die aerob und
heterotroph waren.
Vielleicht gelangten sie zunächst als unverdauliche Beute oder Endoparasiten in die Zellen. Aber wie
auch immer die Beziehung begann, es ist leicht vorstellbar, daß die Symbiose zunehmend nützlich für
beide Seiten wurde. Ein heterotropher Wirt könnte Nahrung von einem photoautotrophen
Endosymbionten erhalten. Außerdem hätte eine anaerobe Wirtszelle in einer Welt, die zunehmend aerob
wurde, Vorteile von ihrem aeroben Endosymbionten, da dieser den Sauerstoff nutzen kann. Während
Wird und Endosymbiont mehr und mehr voneinander abhängig wurden, könnte sich dieser Verband der
Prokaryoten Schritt für Schritt zu einem einzigen Organismus entwickelt haben, dessen Komponenten
nun untrennbar voneinander abhängig waren.
Die Idee einer endosymbiontischen Herkunft von Chloroplasten und Mitochondrien wird durch die
Kenntnisse über rezente endosymbiontische Beziehungen gestützt. Darüber hinaus wird die Theorie
durch die Ähnlichkeit zwischen Eubakterien und Chloroplasten beziehungsweise Mitochondrien
Einführung in die Paläobiologie
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untermauert. Ihre Größe passt zu der von Eubakterien. Die inneren Membranen von Chloroplasten und
Mitochondrien, die wahrscheinlich aus den Membranen der prokaryotischen Endosymbionten entstanden
sind, besitzen verschiedene Enzyme und Transportsysteme, die denen biochemisch ähneln, die man in
der Plasmamembran rezenter Prokaryoten findet. Mitochondrien und Chloroplasten vermehren sich
durch einen Teilungsprozess, der an die einfache Zweiteilung der Bakterien erinnert, Chloroplasten und
Mitochondrien enthalten DNA in der Form von ringförmigen Molekülen, die - wie bei den Prokaryoten nicht mit Histonen assoziiert sind. Beide Organellen enthalten tRNAs, Ribosomen und andere
Werkzeuge, die für die Transkription und Translation ihrer DNA in Proteine benötigt wird. Hinsichtlich
ihrer Größe, biochemischen Eigenschaften und der Empfindlichkeit gegen bestimmte Antibiotika sind die
Ribosomen der Chloroplasten den prokaryotischen Ribosomen viel ähnlicher als den Ribosomen im
Cytosol der Pflanzenzelle. Mitochondrienale Ribosomen verschiedener Eukaryotengruppen
unterscheiden sich sehr stark, sind jedoch ebenfalls durchweg prokaryotischen Ribosomen ähnlicher als
ihren Gegenstücken im Cytosol der eukaryotischen Zelle.
Auch die Ergebnisse der molekularen Systematik weisen auf einen eubakteriellen Ursprung von
Chloroplasten und Mitochondrien hin. Ribosomale RNA von Chloroplasten, die durch Transkription der
Gene innerhalb der Organellen entsteht, ist in ihrer Basensequenz der RNA bestimmter
photosynthetisierender Bakterien ähnlicher als der rRNA cytosolischer Ribosomen, die von der DNA des
Zellkerns codiert wird. Vergleiche von Basensequenzen sprechen auch bei der rRNA der Mitochondrien
für eine Herkunft aus Eubakterien. Insgesamt hat sich gerade durch die Molekularbiologie in den letzten
Jahren ein solch überzeugendes Beweismaterial angehäuft, daß aus der „Endosymbionten -Hypothese“
eine Theorie geworden ist.
20) Welche wichtigen Ereignisse im erdgeschichtlichen Geschehen passierten vor:
2100-1700 Ma  1. Eukaryoten / 1. Megaalgen
780-700 Ma  1. Tiere (Beleg durch Fund von diversen Kriech- u. Grabspuren)
600 Ma  letzte BIF nach Ende der Eiszeit; Ediacara Fauna ist weltweit verbreitet; mind. 1-2% freier O2
in der Atmosphäre
21) Welche Merkmale gibt es um die ersten Eukaryoten zu erkennen? Inwieweit sind sie
zuverlässig? (4)
- Größe: Eukaryoten sind durchschn. größer, jedoch gibt es auch einige größere Prokaryoten (~60 m).
Dieses Merkmal ist also nur bedingt gut.
- Tetraden / Triletesmarken als Hinweise für Mitose / Meiose; könnten aber auch einzellige
Cyanobakterien mit Platzmangel sein. (Triletes-Marke ist eine Art Öffnung am Samen)
- Vorhandensein von Zellkern und Organellen ist ein relativ zuverlässiger Indikator, jedoch kann es durch
Plasmolyse auch bei Cyanobakterien zu zellkernähnlichen Strukturen kommen.
- Auftreten von Steranen
3. Die Eroberung der terrestrischen Räume
22) Die ersten amphibischen Pflanzen hatten keine Tracheiden. Auf welche Weise konnte der
Saftstom das apikale Meristem erreichen? (3)
Bei Pflanzen ohne Tracheiden wurde das Wasser ausschließlich von Zelle zu Zelle (osmotischer Druck
der Nachbarzelle) oder extrazellulär in den interzellulären Zwischenräumen aneinandergrenzender Zellen
geleitet.
23) Welche Veränderungen ergaben sich im Bauplan beim Übergang von Grünalgen zu
Gefäßpflanzen? (3)
Entwicklung von Kutikeln, echten Geweben, Spaltöffnungen, Leitsystem, Lignifizierung,
Spitzenwachstum, komplexere Sporangien mit sterilen Zellen, mehr Cellulose etc...
24) Auf welche Weise spielten die Meeresregressionen eine Rolle in der Evolution der 1.
Gefäßpflanzen? (3)
Die langperiodischen Meeresspiegelschwankungen sind besonders gut mit dem fossilen Klimaverlauf
koppelbar (vgl. Abb. 5). Wie oben bereits schon angedeutet wurde, war der Meeresspiegel zu Ende des
Präkambriums, im späten Ordovizium, in der späten Karbon- und in der Permzeit sowie seit dem Tertiär
bis heute besonders tief. Diese Zeiten zeichnen sich durch das Vorhandensein großer polarer Eiskappen
sowie Inlandvereisung aus ("Kühlhaus"-Zeiten). Die dazwischenliegenden "Treibhaus"-Zeiten
entsprechen den Phasen sehr starker Ozeanbodenspreizung: Hauptentwicklung des "Iapetus"-Ozeans
(der kambrisch-ordovizische Vorläufer des Antlantiks), Entstehung der "Paläotethys" (zirkumäquatoriales
Mittelmeer vom Silur bis zum Karbon) sowie Bildung der "Neotethys" (zirkumäquatoriales Mittelmeer von
der Trias bis ins Tertiär) und schließlich Hauptentwicklung des Atlantiks zwischen Kreide und Tertiär.
Einführung in die Paläobiologie
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Dabei wurde die Form der Ozeanbecken durch starke Anhebung der mittelozeanischen Rücken so
verändert, daß die Meere auf die Festländer "überschwappten" und damit insgesamt der Meeresspiegel
stieg. Die geologische Dokumentation dieser Treibhauszeiten läßt klar erkennen, daß der hohe
Meeresspiegel mit einem warmen, ausgeglichenen Klima und dem Verschwinden von polaren und
Inlandseiskappen gekoppelt ist.
Zwei Mechnismen kommen hierfür in Frage:
- a.maritimer Treibhauseffekt: ausgedehnte flache Schelfmeere haben eine ausgleichende Wirkung auf
das Klima, da sie als Temperaturpuffer wirken und außerdem das schwache, aber reichlich vorhandene
Treibhausgas "Wasserdampf" in großer Menge abgeben;
- b.vulkanogener Treibhauseffekt: die Entgasung von vulkanischem CO2 und H2O ist positiv mit der
Spreizungs- und Verschluckungsrate ozeanischer Kruste gekoppelt. Während der Kreidezeit nimmt man
atmosphärische CO2-Konzentrationen bis zu 1200 ppm an, wogegen während der letzten
Hauptvereisung vor 18000 Jahren wohl nur 200 ppm vorhanden waren. Da jedoch intensive vulkanische
Tätigkeit auch aus Kühlhausepochen bekannt ist (z.B. während des Perms), scheint der Klimapufferung
durch den maritimen Treibhauseffekt langfristig größere Bedeutung zuzukommen. Es muss hier jedoch
nochmals betont werden, dass die letzte Ursache für alle wesentlichen Veränderungen auf der
Erdoberfläche natürlich in plattentektonischen Prozessen begründet liegt.
Das Meer zieht sich zurück und die Pflanzen, die vorher vollständig im Wasser lebten ragen jetzt aus
dem Wasser heraus, deshalb wurde eine Kutikula als Schutz vor Austrocknung entwickelt. Diese darf
aber nicht zu dicht sein, damit noch ein Gasaustausch erfolgen kann, und dadurch geht unweigerlich
Wasser verloren.
Dieses Problem wird durch die Entwicklung der Leitgewebe (Tracheiden) gelöst, welche das verlorene
Wasser wieder nachtransportieren – die 1. Gefäßpflanzen sind entstanden.
Durch Regression konnten Lagunen entstehen, die dann durch Aussüßen (durch Regenwasser), Fehlen
der Gezeitenrythmik und ohne hohem Wellengang ein stabiles Biotop darstellen.
25) Warum ist man der Meinung, dass Cooksonia keine Alge war? (2)
Cooksonia hatte einen dichotomen Bauplan und an den Enden der Triebe Sporangien
– alle ersten Gefäßpflanzen waren dichotom verzweigt
– Cooksonia hatte zwar keine Blätter und Stomata, doch diese waren auch wegen des diffusen Lichtes
aus allen Seiten und des hohen CO2-Anteils der Atmosphäre nicht nötig.
Sie soll laut fossilen Fundmaterial einer der ersten echten Gefäßpflanzen sein. Sie besitzt eine Kutikula,
Gefäßbündel die als Protostele oder als Actinostele ausgebildet sind, endständige Sporangien und
sogenannte Rhizome.
26) In welchem Organ fand die Photosynthese bei silurischen Gefäßpflanzen statt? (1)
Das Silur (440 Millionen Jahre - 410 Millionen Jahre) ist durch Abschmelzen des Eises und Ansteigen
des Meeresspiegels gekennzeichnet. Die silurische Welt bestand aus einem riesigen Meer im nördlichen
Polarbereich und dem Superkontinent Gondwana mit einem Ring von ca. 6 Kontinenten, das Klima war
relativ stabil. Dies begünstigte silurische Gefäßpflanzen mit Photosynthese in der Sprossachse bzw. in
den Seitenästen.
27) Welche schrittweisen Änderungen im Bauplan der Gefäßpflanzen waren notwendig, um aus
Ästen, Megaphyllen zu bilden (nur 2 Begriffe!) (2)
1) Planation der Telome (Triebe)
2) Verwachsung (Einbau von Füllgewebe zwischen Sprossen)
(„Telomtheorie": Die Entwicklung der Gefäßpflanzen führte durch Planation allmählich zu einer
zweidimensionalen Gestalt. Der Drang zur Übergipfelung (Konkurrenz mit anderen Pflanzen) ergibt die
Führung einer Achse. Planation bedeutet dichotome Verzweigung in einer Ebene und nicht alternierend
im Raum. Die planar ausgerichteten Telome verwuchsen, die Telomäste wären dann den Blattadern
homolog.)
Einführung in die Paläobiologie
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28) Wann (Ma) trifft man zum ersten Mal auf? (Die geologische Periode zählt nur für die Hälfte der
Punkte):
Bäume  375 - 367 Ma
Megaphylle  395 Ma
Blätter  395 Ma
sek. Dickenwachstum  384 Ma
Borke  384 Ma
Stomata  418Ma (Spaltöffnungen 419-417Ma)
Flechten  410 Ma
Tracheiden  432 Ma
Gefäßpfl.  425 Ma
Wälder  370-360 Ma
heterogenes Wurzelsystem  370 – 360 Ma
Wurzeln  412 – 400 Ma
Kutikeln  450 Ma
29) Wie haben die ersten Gefäßpflanzen ihren Bauplan in Hinblick auf die Konkurrenz um das
Licht angepasst? (3)
Dazu gibt es mehrere Theorien:
1) Gigawuchs: diese Möglichkeit ist relativ unwahrscheinlich, da daraus mechanische Probleme
(ungenügende Verankerung, Wind,..) entstehen.
2) Vorrauschieben der Sporangien: Auch die Methode bringt große Probleme mit sich. Das durch
das Vorschieben der Sporangien entstehende Gebilde wäre höchst instabil und sämtliche
Seitenachsen würden einander beschatten.
3) Telomtheorie: Diese Möglichkeit, die Bauweise der Achsen zu ändern ist vielleicht die einzige,
um der Konkurrenz überlegen sein. Aus ursprünglich gleichwertigen Telomen bildete sich eine
Hauptachse mit Seitenachsen.
– Übergipfelung - darauf folgt inäquale Teilung des Spitzenmeristems in Richtung des max. Lichts
durch das zunehmende Höhenwachstum wurden auch die Tracheiden größer
– da größer, brauchen sie auch eine bessere Verankerung im Boden – es entstehen Wurzeln
– da größer, gestaltet sich Photosynthese im Stamm schwierger, deshalb Entwicklung der Blätter
30) Reihen Sie die folgenden Merkmale nach ihrem l. Auftreten bei den Gefäßpflanzen ein: (2)
1) Kutikula, 2) Tracheiden 3) Spaltöffnungen, („KTS" Merkhilfe)
31) Wie und aus welchen Zellen entstanden die ersten Tracheiden? (2)
1. Konzentration des Wassertransportes auf das Triebinnere
2. Weil Wassertransport durch Zellplasma sehr langsam, wird der extrazelluläre Raum und die Zellwände
zum Wassertransport umfunktioniert
– Zellwände werden verdickt
– Streckung der Zellen
– Tod der Leitzellen -> freier Raum entsteht
– Herstellung von gößeren Verbindungen zwischen den Leitzellen, so daß Leitröhre entsteht
Tracheiden haben die Aufgabe der Wasserleitung und dienen zudem der Festigung pflanzlichen
Gewebes. [ Das Xylem bei rezenten Pflanzen besteht aus den dünneren Tracheiden (durchbrochene
Zellwände, ermöglichen Wasserfluss) und den dickeren Tracheen (lange Röhren).Beide Zellarten sterben
während der Gefässbildung ab (besitzen ergo kein Cytoplasma) Ihre Wände sind durch spiralige,
verholzte Strukturen verstärkt, um dem Wasserdruck standzuhalten. Es gibt auch fast durchgehend
verholzte Tracheiden bzw. Tracheen, in denen kleine, fensterartige Lücken – die so genannten "Tüpfel" –
unverholzt bleiben, über die der Stoffaustausch der Gefäßzellen untereinander und zu anderen
Nachbarzellen erfolgt.]
32) Warum glaubt man, dass Spongiophyton (Devon) eine Flechte war? (l)
Weil man vor einigen Jahren fossiles inneres Material gefunden hat, in dem Klammerhyphen identifiziert
wurden. Klammerhyphen sind bei rezenten Flechten Pilzhyphen, die die symbiotischen Algen zwecks
Austausch von Nährstoffen umschließen.
33) Wo konnten die Cyanobakterien während des Altpaläozoikums an Land überleben? (4)
wo genügend Feuchtigkeit, geringe Temperatur und Schutz vor Strahlung vorhanden waren
– epilithisch: auf Steinen
– chasmolithisch: in Gesteinsspalten
– cryptolithisch: in Sandzwischenräumen und Gesteinsporen
– euendolithisch: in Gesteinsgängen
– hypolithisch: unter Steinen
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34) Warum meint man, dass die ersten Gefäßpflanzen Turgorpflanzen waren? (2)
Die ersten Gefäßpflanzen hatten (wenige Spaltöffnungen), keine Lignineinlagerungen und kein
sekundäres Dickenwachstum. Sie müssen aber irgendwie gestanden sein, daher ist die Theorie der
Turgorpflanze am logischsten.
35) Welche wichtigen Ereignisse im erdgeschichtlichen Geschehen passierten vor: 425 Ma
- erste Gefäßpflanzen, Erste Protostele
- erste Fossilien ganzer Landpflanzen
36) Warum hatten die ersten Gefäßpflanzen wenig bzw. keine Spaltöffnungen? (verschiedene
Möglichkeiten angeben!) (2)
- weil der CO2-Gehalt in etwa 15mal so hoch war wie heute und Stomata waren nicht nötig
- weil das H2O auch so verdunstete
37) Warum hat es so lange gedauert bis das Festland besiedelt war? (3)
- ganz zu Anfang gab es noch wenig Land und es herrschten lebensfeindliche Bedingungen
- dann war das Festland ungeschützt den UV-Strahlen ausgesetzt. Erst als die bodennahe Ozonschicht
entwickelt wurde und diese sich gehoben hatte, war ein Schutz vor UV gegeben
- der erste freigesetzt Sauerstoff war für die damaligen Organismen toxisch
- am Land herrschten stark schwankende Bedingungen
- es mussten also erst eine Reihe von besonderen Anpassungen entwickelt werden, die für Landleben
nötig waren
38) Was hat Lignin für Funktionen? -1. bei den Grünalgen, 2. wo wurde es bei den ersten
Gefäßpflanzen eingelagert? 3. welche Folgen hatte dies für das Wachstum der Pflanzen? (3)
1. Funktion der Festigung. Lignin ist hydrophob und hat daher eine gute Eignung für Gefäßabdichtung/
Wasserleitung, der Aufbau in Ring und Schraubgefäßen führt zu Stabilität und Flexibilität..
2. In den Tracheiden; entweder in Ringen oder Spiralen
3. Durch die so verbesserte Stabilität der lignigverstärkten Tracheiden konnten größere
Vegetationskörper gebildet werden
39) Was ist Übergipfelung und warum hat es stattgefunden? (3)
Übergipfelung ist, wenn der Ast im hellsten Licht am stärksten auswächst. Das führt erstmals zu einem
asymmetrischen Wachstum, in dessen Verlauf Pflanzen größer als ihre Konkurrenten werden. Es hat
stattgefunden da sich die Pflanzen durch den dichotomen Bauplan zunehmend beschatteten. Dies führte
zu einem Konkurrenzkampf um das Licht. Durch Übergipfelung konnten die Pflanzen größer und so die
Photosynthese besser betreiben.
40) Beschreiben Sie den terrestrischen Raum vor 500 Millionen Jahren (4)
Die Erde rotierte schneller als heute, deshalb waren die Tage kürzer. Die Atmosphäre enthält nur wenig
Sauerstoff (ca.1-2%) und in Bodennähe befindet sich etwa 12mal so viel Ozon wie heute. Auch gab es
starke Temperaturschwankungen, ungebremsten Wind, starke Sandstürme und extreme mechanische
Verwitterung. Aus diesen Gründen war eine Landbesiedelung im Kambrium (550-500 Ma) unmöglich.
Erst als sich die Ozonschicht anhob konnte ein Landgang erfolgen.
41) Aus welchen Pflanzenteilen sind Megaphylle entstanden? (1)
Megaphylle sind durch Planation der Seitentriebe (Sprosse) und durch Auffüllen mit Hüllmaterial
entstanden. (Megaphylle sind Blätter, die sowohl der Photosynthese als auch der Fortpflanzung dienen)
42) Warum sind Ring- und Spiralleisten innerhalb der Leitbündeln notwendig? (1)
- gibt Stabilität und Elastizität
- durch Stomata entstand in den Tracheiden ein Transpirationssog, d.h. es entsteht ein Unterdruck in
Tracheiden und deshalb ist Lignin spiralförmig oder in Ringen eingebaut damit die dünnen Röhren nicht
kollabieren.
- weniger Materialverbrauch wenn Lignin ring- od. spiralförmig eingebaut wird, dennoch ein maximaler
Nutzen da große Stabilität und Flexibilität gewährleistet wird.
43) Wie erkennt man die Gefäßpflanzen (Merkmale!)? Ab wann (Ma) findet man solche Pflanzen?(3
Sicherste Merkmale sind die verstärkten Leitröhren = Tracheiden
Alle ersten Gefäßpflanzen waren dichotom verzweigt und besaßen eine Kutikula, aber ganz zu Anfang
noch keine Blätter und Stomata. Die ersten Gefäßpflanzen müssen 432 Ma alt sein, weil aus dieser Zeit
gibt es die ersten fossilen Tracheiden. Die ersten Fossilien ganzer Gefäßpflanzen sind erst 425 Ma alt
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44) Im Karbon fand Vergletscherung statt. Wie kann man dann die üppige Vegetation der
Steinkohlenwälder erklären? (1)
- durch die Gebirgsbildung entstanden auch viele Senken in denen gewaltige Sümpfe entstanden, wo die
Steinkohlewälder sprießen konnten
- Diese befanden sich zu dieser zeit am Äquator (Superkontinent Pangea) wo kein Eis vorhanden war.
- Flüsse bildeten Dämme (aus Ton) wodurch die Überschwemmungsebenen feucht blieben.
45) Welche Pflanzenordnungen wurden in den Steinkohlenwäldern repräsentiert? (3)
Schachtelhalme, Bärlapp- und Farngewächse. XXX
46) Warum hatten die Bärlappartigen in den Steinkohlenwälder einen langen Stamm und fast
keine Baumkrone? (verschiedene Möglichkeiten angeben) (3)
Die Pflanzen boten dadurch wenig Angriffsflächen für den Wind. Oder vielleicht sahen sie so aus, damit
bei Überflutungen die Blätter oberhalb der Wasseroberfläche bleiben für Photosynthese).
Bärlapp-"Rindenbäume" mit vermutlicher schneller Bioproduktion und geringer Stabilität
47) Welche Anpassungen in den Wurzeln der Bärlappartigen Hessen ihre Besiedlung in den
Überschwemmungsgebieten im Karbon zu? (2)
Wurzeln entstanden exogen, also aus der Epidermis
– hatten flache Wurzelteller
– dichotome Wurzelverzweigung
– an den Hauptwurzeln saßen ringsum die eigentlichen Wurzeln, die hohle, schlauchartige Gebilde
waren.
48) Wie konnten die Schachtelhalmartigen aus dem Karbon so hoch werden? (2)
- besaßen im Gegensatz zu Heute sekundäres Dickenwachstum und waren so stabiler und konnten
demnach auch größer werden
- im Gegensatz zu heutigen Bäumen nahm ihr Xylem und Phloem nur ein Viertel des Stammes ein, der
Rest war prim. Rinde und Phelloderm , das nötig war für die Stabilität.
- Nodien geben Festigkeit.
49) Geben Sie Beispiele von Kletterpflanzen aus dein Karbon an (3)
1. Kletterfarn Ankyropteris
2. Liane
3. Shenophyllum (Keilblatt)
(Rankenpflanzen wie Weinreben, Wurzelkletterer wie Efeu und Spreizkletterer wie Klebkraut)
4. Die Fortpflanzungsbiologie
50) Was war die Funktion der Salpinx (Lagenostom)? Durch welchen Mechanismus wurde es
ersetzt? (2)
Die Salpinx ( 354 – 342 Ma) war die Empfangsstelle für den Präpollen. Sie wurde später durch den
klebrigen Bestäubungstropfen ersetzt.
51) Wann (Ma) trifft man zum ersten Mal auf? (Die geologische Periode zählt nur für die Hälfte der
Punkte)
Pollenkörner  315-304 Ma
Heterosporie  370 Ma
Samen  354-342 Ma
Präpollen  364-354 Ma
Präovulen  364-354 Ma
Einführung in die Paläobiologie
9
51) Was war eine Vorsamenanlage? (2)
Die Hauptbestandteile einer Vorsamenanlage (Präovulum):
- Lagenostom: Stelle, an der der Präpollen aufgefangen wird.
- 1. Integument (noch gelapptes) Hülle der Samenanlage, wird zur Samenschale.
- Mikropyle: kleine Öffnung die sich zwischen Integument und Samenanlage befindet.
- Nucellus = Sporangium.
Links zu sehen OBEN: Lagenostom, seitlich: erstes Integument, darunter in der Mitte die
Mikropyle und ganz unten der Nucellus (= Sporangium. Sporangium ist ein Behälter, in
dem die Sporen gebildet werden. Im einfachsten Fall eine einzige Zelle.)
52) Welchen Generationswechsel hatten die ersten Gefäßpflanzen? (Haplobiont haploid.
Haplobiont diploid, Diplobiont) (1)
Haplobiont haploid
53) Was ist der Unterschied zwischen Anisosporie und Heterosporie? (2)
Zuerst hat sich aus Isosporie die Anisosporie entwickelt. Hier gibt es noch einen kontinuierlichen
Übergang zwischen großen und kleinen Sporen, aber die kleineren (also männlichen) waren bereits
häufiger.
Dann entwickelte sich die Heterosporie mit 2 klar getrennten Größenklassen, den männlichen
Mikrosporen und den weiblichen Makrosporen, wobei die Mikrosporen die weitaus häufigsten waren. Die
Megaspore (nur mehr eine) verbleibt im Embryosack.
a) Isosporie vor 425 Ma
b) Anisosporie ist eine Zwischenstufe
c) Heterosporie vor 370 Ma
54) Warum gab es keine Bestäubungstropfen bei den Präovulen (Vorsamenanlagen)? Wie fand die
Bestäubung statt (2)
Beim Präovulum war das Integument noch nicht geschlossen und bildete einen Kranz Fäden. Diese
sollten den Wind brechen uns so die Microsporen einfangen. Diese gelangten dann durch die Micropyle
zum Nucleus. Es gab keine Bestäubungstropfen bei den Präovulen. Bei der Vorsamenanlage erfolgte
das Aufbringen der Präpollen nur durch den Wind. Mittels der bei Wind entstandenen Wirbelstrasse
(nach der Theorie von Kärmän), die durch den Widerstand der Kupule verursacht wurde, konnte der
Präpollen eingefangen und so vom Lagenostom aufgefangen werden und durch die Mikropyle auf den
Nucellus gelangen.
55) Was ist der Unterschied zwischen Pollen und Präpollen? (1)
Pollen: 2 Spermakerne; Auskeimen des PoIIenschlauchs auf distaler Seite
Präpollen: Begeißelte Spermatozoide, Triletesmarke auf proximaler Seite.
56) Wie kann man eine Vorsamenanlage (Präovule) von einer
Samenanlage unterscheiden? (1)
Bei der Vorsamenanlage war das Integument noch nicht geschlossen sondern gelappt (wahrsch. zum
Wind brechen und Mikrosporen einfangen)
Bei der Samenanlage ist Integument geschlossen und dient als Schutz.
57) Samenanlagen sind weniger energieverschwenderisch als Vorsamenanlagen. Erklären Sie
bitte (2)
- weil Integument geschlossen ist bietet es Schutz
- Wind muß nicht mehr gebrochen werden, der Bestäubungstropfen fäöngt Mikrosporen einfach ein
indem diese dran kleben bleiben
58) Was sind die Unterschiede zwischen Zoidiogamie und Siphonogamie? (3)
Zoidiogamie: Es werden nochbewegliche Spermazellen ausgebildet, die aktiv die Eizelle aufsuchen
Siphonogamie: Pollenschlauch wird zum Transport der Spermakerne ausgebildet und es gibt keine frei
beweglichen Gameten mehr
Einführung in die Paläobiologie
10
5. Die Angiospermen
59) Skizziere den Wandaufbau eines für die Angiospermen charakteristischen Pollenkornes (3)
Die Widerstandsfähigkeit der Pollen beruht auf
der Ausbildung einer dementsprechend harten
Pollenkornwand (Sporoderm). Diese Wand setzt
sich aus einer Intine und einer Exine zusammen.
Die Intine, die aus Cellulose und Pektin zu einer
lamellaren Schicht aufgebaut wird, ist stark
quellfähig und bildet bei der Keimung die Wand
des Pollenschlauches aus. Sie ist jedoch fossil
nicht erhaltbar. Im Gegensatz dazu ist die der
Intine aufgelagerte Exine fossil erhaltbar.
60) Wann (Ma) trifft man zum ersten Mal auf?: Angiospermen (Die geologische Periode zählt nur
für die Hälfte der Punkte)
135 Ma (Kreide)
61) Welche wichtigen Ereignisse Im erdgeschichtlichen Geschehen passierten vor: 135 Ma
Erste Angiospermen erscheinen in Form fossiler Pollen
62) Welche Gründe sind für den schnellen Generationswechsel der Angiospermen
verantwortlich? (3)
- der keimende Pollen ist auf der exponierten Narbe gefährdet und das führt zu schnellerer Befruchtung
- Befruchtungsbeschleunigung hat wiederum die Beschleunigung des gesamten Generationswechsels zu
Folge
- so können Angiospermen neue Lebensräume rasch besiedeln
- Pollenophagen fressen Pollenkörner
- Angiospermen warten bis Befruchtung günstig und sicher ist. Erst dann wird das sekundäre Endosperm
gebildet, damit nicht um sonst Energie investiert wird.
- Keimöffnungen an mehreren Stellen, sonnst würde keine Befruchtung stattfinden.
- Hitze und Kälte wechseln sich ab  Spermium reagiert empfindlich auf diese Veränderungen.
63) Infolge der Entwicklung einer Narbe bei Angiospermen (Bedecktsamer) hat sich der Bauplan
der Exine geändert. Erklären Sie bitte (3)
Ursprünglich war eine proximale Keimstelle vorhanden. Ab dem oberen Karbon entwickelte sich auch auf
dem distalen Pol eine Keimstelle, an der der Pollenschlauch auskeimte und die Bildung eines
Haustoniums (für Nährstoffe) erfolgte. Im Trias wurde die ursprünglich proximale Keimstelle zu Gunsten
der distalen völlig reduziert. Letztendlich hat sich bei dicotylen Angiospermen eine globale Anordnung der
Keimstelle durchgesetzt, um einen schnelleren Übertritt des PoIIenschlauchs in die Narbe und damit eine
sicherere Befruchtung zu ermöglichen.
64) HUGHES (1976) meinte, dass eine Tendenz zu mehreren Keimstellen bei Pollenkörnern eine
logische Folge des Bauplans der Angiospermen war. Erklären (1)
Die Pollenkörner gelangen auf die Narbe. Hätte das Pollenkorn nur eine Keimstelle, wäre auch noch die
Lage des Pollenkorns auf der Narbe wesentlich, ob es zu einer Befruchtung kommt oder nicht. Durch
mehrere Keimstellen ist die Lage für die Befruchtung nicht wichtig.
6. Die K/T Grenze
65) Wie erklärt man die Iridiumschicht an der Kreide/Tertiäre Grenze? (l)
Mit einem Meteoriten Einschlag und durch den Starken Vulkanismus.
66) Nenne die charakteristischen Produkte eines Meteoriteneinschlages (3)
- hohe Iridiumskonzentration
- Einschlagkrater
- Mikrotektite (können weit geschleudert werden)
- Querstreifen auf geschockten Quarzen
67) Welche Tiergruppen sind am Ende der Kreide ausgestorben? (3)
Kreide-Tertiär: Ammoniten, Dinosauriergruppe.
Einführung in die Paläobiologie
11
68) Welche terrestrischen Tierordnungen haben die Ereignisse an der Kreide/Tertiäre Grenze
überlebt? (3)
Kloakentiere (Monotremata), Beuteltiere (Marsupialia), Urodela/Caudata (Schwanzlurche),
69) Warum kann man nicht so genau sagen, wann ein gewisser Organismus ausgestorben ist? (1)
Die Bezeichnung „lebendes Fossil“ ist ein Widerspruch in sich. Der Ausdruck „Fossil“ bezeichnet Reste
vorzeitlicher Lebewesen und deren Lebensspuren, wobei unter Vorzeit die vor der geologischen
Gegenwart (Holozän) gelegene Zeitspanne gemeint ist. Fossilien sind gewöhnlich als Versteinerungen
oder Abdrücke überliefert und stellen Überreste von meist längst ausgestorbenen Lebewesen aus
vergangenen erdgeschichtlichen Epochen dar. Allerdings sind mehrere Fälle bekannt, in denen schon
längst für ausgestorben gehaltene Lebewesen rezent („lebende Fossilien“) in einem
Rückzugslebensraum entdeckt worden sind. So sorgte zum Beispiel 1941 in China der Sensationsfund
des Urweltmammutbaums Metasequoia für großes Aufsehen. Aus dem Tierreich machte 1938 die
Entdeckung eines lebenden Quastenflossers (Latimeria) Schlagzeilen.
Wenn die Lebensbedingungen zur Entfaltung einer Art ausgestorben sind, d.h. sich in andere
Bedingungen umwandelten, so wandeln sich auch die Arten mit diesem gleichen Schrittes um.
70) Welche Einflüsse übten die Dinosaurier auf die damalige Vegetation aus? (3)
Die höchsten Dinosaurier waren Brachiosaurus Sauropoden; sie hatten Vorderbeine, die länger als ihr
Rücken waren und hatten einen giraffenähnlichen Hals. Sie waren gigantisch, bewegten sich langsam,
besaßen einen winzigen Kopf und waren Pflanzenfresser aus der Jura- und Kreidezeit. Sie hatten sehr
lange Hälse, mit denen sie die hohen Bäume der damaligen Vegetation gut erreichen konnten.
71) Warum haben sich die Gefäßpflanzen von den Ereignissen an der Kreide/Tertiäre Grenze leicht
erholt? (2)
72) Wie erklärt man den Farnpeak im untersten Tertiär? (2)
Vor Jahrmillionen herrschte in unserer Landschaft ein sub-/tropisches Sumpfklima. Dichte Urwälder
bedeckten den Boden. In ihnen wuchsen riesige Farne, Schachtelhalme und Bärlappgewächse.
Danach kam es zu einer Reduzierung der subtropischen Pflanzenwelt auf die heutigen Arten. Es spielte
sich ein mehr oder weniger gemäßigtes Klima ein.
Die riesigen Farne konnten dem Konkurrenzdruck der Blütenpflanzen (Angiospermen) des gemäßigten
Klimas nicht standhalten, "schrumpften" allmählich auf ihre heutige Größe und und zogen sich in
spezielle Nischen zurück.
73) Welche wichtigen Ereignisse im erdgeschichtlichen Geschehen passierten vor: 65 Ma
Meteoriten Einschlag, Auslöschung der Dinosaurier im Zuge der Veränderungen.
Einführung in die Paläobiologie
12
Teil Rabeder
1. Kapitel Grundbegriffe der Geologie und Paläobiologie
74) Schalenbau der Erde (mit Skizze)
Die Erde besteht aus einer größtenteils granitischen Kruste gefolgt von einem dichteren ultrabasischen
Mantel. Diese beiden Schichten werden durch die Moho-Diskontinuität getrennt. Die Kruste und der
obere Mantel bilden die Lithosphäre (bis ca. 70 km Tiefe), die aus großen und beweglichen Platten
besteht. An den oberen Mantel grenzen 2 Übergangszonen. Sie bilden mit dem restlichen Teil des
oberen Mantels die teilweise geschmolzene Asthenosphäre (hoher Druck, dichte Packung der Materie),
die eine wichtige Quelle basaltischen Magmas ist. Ab ca. 650 km folgt die untere Mantel der bis zur
Gutenberg-Diskontinuität in 2885 km reicht. Dann folgen noch der flüssige äußere Kern (hauptsächlich
aus Fe) und der feste innere Kern
Erdkruste: 30-40 km
Moho-Zone: 10kb/ca. 900°C
Erdmantel: Oberer Mantel: Basische Silikate: -300km /ca. 100kb
Basische Silikate  Druckoxide: -1000km/ca.400kb
Unterer Mantel: Hochdruckoxide, Chalkooxide: -2900km/1400kb
Erdkern: Äußerer Kern: metallisch-liquid/ Innerer Kern: metallisch fest:
Metallischer Zustand: a) Normaldruck –Chalkogenide
b) Normaldruck-Metalle (Fe, Ni, usw.) +Phosphide, Carbide, Nitride & Hydride:
6400km/3400kb/5000°C
75) Was sind Diskontinuitäten im Inneren der Erde und woran sind sie zu erkennen?
Diskontinuitäten sind Grenzschichten zwischen den unterschiedlich dichten Schalen der Erde. An ihnen
werden Erdbeben Wellen reflektiert, was die Durchführung von Tiefenmessungen erlaubt.
- Mohorovicic- Diskontinuität: zwischen Erdkruste und oberem Mantel.
- Gutenberg-Diskontinuität: zwischen unterem Mantel und äußerem Kern.
Einführung in die Paläobiologie
13
Petrologie
76) Einteilung der Gesteine
1) Magmatische Gesteine
2) Sedimentgesteine
3) Metamorphe Gesteine
77) Was ist der Unterschied zwischen Vulkaniten und Plutoniten? Nenne je ein Beispiel!
Vulkanit: Effusivgestein, Ergussgestein
= magmatisches Gestein, das an die Oberfläche befördert wird und rasch abkühlt – kein weiteres
Wachstum von Kristallen erfolgt
Bsp. Basalt
Plutonit: Intrusivgestein, Tiefengestein
= magmatisches Gestein, das allmählich im Erdinneren abkühlt, wodurch relativ große, sich verzahnende
Kristalle gebildet werden
Bsp. Granit
78) Was sind klastische Sedimente? Nenne drei Beispiele!
Sedimente sind an der Erdoberfläche abgelagerte Schichten, bestehend aus Gesteinen, die der
Verwitterung ausgesetzt waren. Sämtliche mechanisch abgelagerten Sedimentpartikel werden als
klastische Sedimente bezeichnet, da sie durch Verfrachtung (durch fließende Gewässer,Wind, Eis)
Schichten aus z Bsp. Kies , Sand oder Ton bilden.
79) Was sind chemische Sedimente? Nenne drei Beispiele!
Das sind Sedimente, bei denen durch fortschreitende Verwitterung einzelne Bestandteile des Gesteins in
Lösung gehen können und durch eventuelle Verfrachtung vom Fluss ins Meer neue chemische
Verbindungen eingehen. Bsp.: Salz, Gips, Sinter.
80) Was sind biogene Sedimente? Nenne drei Beispiele!
Es handelt sich um Schichten, die zum Grossteil aus Bestandteilen wie Calcit aufgebaut sind. Bei diesen
Sedimenten hat die Verwitterung unter organischem Einfluss (Ausscheidung durch Organismen)
stattgefunden. Bsp.: Kalk, Kohle, Radiolarit.
81) Was sind Evaporite?
Bei Evaporiten (= Verdampfungsgestein) handelt es sich um chemische Sedimente aus eindunstenden
wässrigen Lösungen, zumeist Chloride, Sulfate und Karbonate der Alkali- und Erdalkalimetalle. Es
handelt sich entweder um Ausfällungen aus Lösungen, die letztlich aus dem Meerwasser abgeleitet sind
(marine Evaporite) oder um Bildungen aus Wässern gänzlich anderer Zusammensetzung (Grundwasser,
Seen ...), zusammengefasst als kontinentale Evaporite. Evaporite bilden sich auf und nahe bei der
Erdoberfläche. Evaporite treten als Ausfällungen an der Erdoberfläche, an Tunnelwänden
(Ausblühungen) auf, können jedoch auch gesteinsbildend sein, wie z.B. Salzlagerstätten. Evaporite sind
chemische Sedimente, die durch Verdunstung des Wassers entstanden sind nachdem das
Sedimentgestein zuerst in Lösung
gegangen ist. Bsp.: Kalk aus Kalkschlamm.
82) Was bedeutet in der Geologie "hängend" und "liegend"?
„Hängend": ursprünglich, bei der Bildung einer Schicht über „liegend", kann sich aber durch tektonische
Phänomene ändern.
Hangend bezeichnet man die über einer bestimmten Schichte lagernden Gesteine.
Liegend bezeichnet man die unter einer bestimmten Schicht lagernden Gesteine.
83) Wie lautet das Ablagerungsgesetz?
Bei ungestörten Ablagerungen sind die ältesten Sedimente die untersten.
Besagt, daß in ungestörten Sedimentgesteinen die geologisch ältesten Schichten stets die untersten sind
und von den jüngeren Schichten überlagert werden. Überall tritt in den Schichten eine regelmäßige
Abfolge tierische und pflanzlicher Fossilien auf.
Einführung in die Paläobiologie
14
84) Welche Gesteine werden als "kristallin" bezeichnet? Nenne drei Beispiele!
Magmatische (Granit, Basalt) und Metamorphe (Gneis, Marmor) Gesteine. Die Kristalle der Minerale sind
sichtbar.
85) Aus welchen Ausgangsgesteinen entstellt Gneis, Marmor und Amphibolit?
- aus Granit wird Gneis
- aus Kalk wird Marmor
- aus Tonschiefer wird Amphibolit
86) Aus welchen Ausgangsgesteinen entsteht Quarzit. Marmor und Glimmerschiefer?
- aus Sandstein wird Quarzit
- aus Kalk wird Marmor
- aus Mergel wird Glimmerschiefer
87) Was sind gesteinsbildende Minerale? Nenne mindestens drei Beispiele!
Minerale, die aus Gemengeteile wesentlich am Aufbau der Gesteine beteiligt sind. Die wichtigsten g.b.M
sind: Graphit (Elemente); Pyrit, Chalkopyrit (Sulfide); Halit-Steinsalz, Fluorit (Halogenide); Quarz,
Magnetit, Hämatit, Ilmenit, Limoit, Korund (Oxide); Calcit, Dolomit, Siderit, Magnesit (Carbonate); Gips,
Anhydrit (Sulfate); Feldspäte, Amphibole, Glimmer, Olivin, Talk, Serbpentin, Granate, Titanit (Silikate)
Die Anteile der wichitgsten g.b.M. in der Summe aller Gesteine: Feldspäte: 58%; Pyroxene, Amphibole,
Olivine: 16,5%; Quarz: 12,5%; Glimmer: 3,5%; Tonminerale: 1%; Eisenoxide: 3,5% Calcit: 1,5%
88) Welche Gruppen von Silikaten werden unterschieden? (3)
- Insel- oder Nesosilikate (aus isolierten SiO4 -Einzeltetraedern) z.B.: Olivin, Topas, Granat
- Gruppen- oder Sorosilikate (aus 2 SiO4- Tetraedern) z.B.:Vesuvian,
- Ring- oder Cyclosilikate (3er, 4er oder 6er Ringe) z.B.:Beryll, Dioptas, Turmalin
- Ketten- oder Inosilikate (bilden Ketten oder Doppelketten) z.B.: Amphibol, Augit, Diopsit, Hornblende
- Schicht- oder Netzsilikate (blättriges Aussehen -offene Ketten) z.B.:Glimmer, Talk
- Gerüst- oder Tektosilikate (dreidimensionales Gerüst) z.B.: Granat
89) Was sind Karbonat-Minerale? Nenne mindestens zwei Beispiele!
Das sind aus Kalk aufgebaute Minerale. Bsp: Calcit und Aragonit aus CaCO3, Dolomit aus MgCO3
90) Was sind die Unterschiede zwischen Calcit, Aragonit und Dolomit?
C: CaO3, Calciumcarbonat, variable, Form und Farbe, vollkommene Spaltbarkeit in Rhomboedern; gute
Löslichkeit in verdünnter HCl - Doppelspat
A: CaO3, Modifikation des Calciumcarbonates, rhombisch stengelige oder tafelige Kristalle; undeutliche
Spaltbarkeit, Bruch muschelig, nicht in rhomboedern spaltbar.
D: MgCO3, Calcium-Magnesium-.Carbonat, Rhomboeder, ausgezeichnete Spaltbarkeit; geringe
Löslichkeit in HCl
Calzit und Aragonit werden zB als Muschel- oder Schneckenschalen von Organismen abgeschieden und
sind damit Skelettbaustoffe der Wirbeltiere. Sie bestehen aus CaCO3, wobei Aragonit weniger
widerstandsfähig gegen Säuren ist als Calcit. Im Dolomit kommt Magnesium vor
91) Was sind Fossilien?
Spuren und Reste von Lebewesen die mind. 10 000 Jahre alt sind. Fossilien sind realhistorische Belege
für die Stammesgeschichte und geben uns Kenntnis über ausgestorbene Tier- und Pflanzengruppen, wie
Z Bsp. Trilobiten, Ammoniten, Dinosaurier.
92) Was bedeuten die Begriffe "rezent", "Subfossil" und "fossil"?
rezent  alle Organismen, die nicht älter als 10.000 Jahre sind (auch heute noch oder zumindest bis vor
kurzem noch lebend)
fossil  Spuren und Reste von Organismen die älter als 10.000 Jahre sind
subfossil  ist der Grenzbereich zwischen rezent und fossil
93) Nenne drei ausgestorbene Großgruppen!
Trilobiten. Ammoniten. Dinosaurier.
94) Was sind Faziesfossilien?
Das ist die Gesamtheit an organischen Inhalt einer Schicht. Die Erhaltung von Fossilien ist unter
anderem von den Sedimentationsumständen und dem Sedimentmaterial abhängig. „Fazies“ bedeutet
wörtlich das Gesicht, bezeichnet also das Aussehen und die Merkmale des Gesteins.
Bsp: Flysch: tonig sandige Sedimente + durch submarine Vorgänge abgelagerte Fossilien.
Einführung in die Paläobiologie
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95) Was sind Spurenfossilien?
Tätigkeitszeugnisse von Lebewesen die erhalten blieben. Bewegungsspuren (Fährten); Kriech- und
Grabspuren; Ernährungsspuren (Fraßspuren, Kot, Mageninhalte); Wohnbauten; Fortpflanzungsspuren
(Eier, Nest)
2.Kapitel Fossilisation
96) Was ist der Unterschied zwischen Verwesen und Verfaulen? (2)
Verwesung: Es entstehen unter aeroben Bedingungen ( H2O und O2) einfache Verbindungen, wie CO2,
H2O, Ammoniak, Nitrate und Sulfate.
Fäulnis: Prozess ( anaerobe Vorgänge), die sauerstofffrei an bereits zusedimentierten Objekten
ablaufen. Hier werden auch organische Verbindungen in Kohlenstoffe, AS, Co2, ... zerlegt.
97) Unter welchen Bedingungen kommt es zur Fossilerhaltung von Weichteilen?
- durch schnellen Wasserentzug (Mumifizierung)
- durch Einfrieren in Eis
- durch Einbettung in Medien, die kein H2O und O2 freisetzen (zB Harz, Salz)
- durch Eindringen von SiO 2 = Verkieselung
- auch Abdrücke von Weichteilen bleiben erhalten
98) Nenne drei Beispiele von fossiler Weichteilerhaltung!
Insekt in Bernstein,
Mammut in Eis,
Tiere im Sumpf,
Bergmann im Salz.
99) Was sind mineralisierte Hartteile? Nenne mindestens drei Beispiele! (3)
Sind anorganische Moleküle (feste Stoffe mit einem mineralischen Aufbau) im Körper eines Organismus,
die aber biologisch entstanden sind. Sozusagen der anorganisch harte Anteil eines Organismus. Dazu
gehören Carbonate, Phosphate und Silikate. zBsp Skelettbaustoffe. Bsp: Knochen, Dentin, Schmelz.
100) Was sind nicht- mineralisierte Hartteile? Nenne mindestens drei Beispiele!
Feste Stoffe die keinen mineralischen Aufbau besitzen. Zum Beispiel Eiweißkörper ( Kollagen, Keratin,
Spongin) oder polymerisierte Kohlenhydrate(Cellulose, Lignin, Chitin).
101) Was sind Biominerale? Nenne mindestens drei Beispiele!
Biogene bzw. organische Sedimente, die aus tierischen oder pflanzl. Organismenresten entstanden sind.
Brennbar Biominerale  Kausto-B. Z.B.: Kohle und Torf sind pflanzlichen Ursprungs
Nicht brennbare B.  Akausto-B. genannt. Z.B.: aus Korallen, Muscheln hervorgegangenen Kalkgesteine
Das sind von Lebewesen aufgebaute Minerale wie Carbonate (Aragonit, Calcit) oder Phosphate
(Bioapatit).
102) Aus welchen Biomineral sind Korallen gebaut? (l)
Aragonit.
103) Aus welchen Biomineral sind Ammonitengehäuse gebaut? (1)
Aragonit
104) Aus welchen Biomineral sind Gastropodengehäuse gebaut? (l)
Aragonit
105) Aus welchen Biomineral sind Echinodermaten- Skelette gebaut? (l)
Calcit
106) Aus welchen Biomineral sind Brachiopoden- Gehäuse gebaut? (l)
Calcit
107) Aus welchen Biomineral sind Knochen und Zähne gebaut? (2)
Phosphate (Bioapatit)
{Unter Apatiten versteht man Mineralien, die aus Kalziumphosphat und Kalziumflorid oder KalziumHydroxid bestehen. Es sei erwähnt, dass sich z. Bsp Knochenasche zu 80% aus Apatit und 20% aus
Kalziumkarbonat zusammensetzt. }
Einführung in die Paläobiologie
16
108) Was sind agglutinierte Hartteile? (2)
Von Lebewesen eingebaute oder durch Aufkleben und Auflagern eingelagerte feste Bestandteile
(Fremdmaterialien) z.B. in der Foraminiferenschale.
Agglutinieren umfasst ein Aneinanderreihen von Fremdkörpern, die ein Organismus in seine Schale
einbaut. Bsp: Gehäuse von Krabben (sehr stabil).
109) Was sind agglutinierende, hyaline und porzellanschalige Hartteilstrukturen? (3)
Agglutinierende: Strukturen aus verschiedenen agglutinierten Hartteilen, wie sie in Cuticula-Schichten
vorkommen, zB bei Muscheln und Arthropoden
Hyaline (glasartig): Strukturen aus Proteinen aufgebaut, Vorkommen: Foraminifera.
Porzellanschalige: weiß, nicht durchscheinend, unregelmäßige Anordnung, relativ Lichtdurchlässig, aus
Kristalliten bestehende Schicht (ähnelt Porzellan, daher der Name)
110) Aus welchen Schichten ist eine Molluskenschale aufgebaut? (3)
Periostracum (außen, organisch) aus Proteinen
Prismenschicht (Ostracum ) aus Calcitprismen
(Kalkkristalle)
Lamellenschicht (Perlmuttschicht, das Hypostracum, liegt
innen) aus Aragonitplättchen. CaCO3 (Calcit, ein
Biomineral) ist Hauptbestandteil
11) Was sind die Unterschiede zwischen Knorpel, Knochen, Dentin und Schmelz?
Unterschied besteht in der Härte  nach aufsteigender Härte geordnet:
- Knorpel: wenig hartes Geflecht aus Kollagenfasern, nicht mineralisiert
- Knochen: Bioapatit mit Lücken für Blutgefäße (ca. 75 % Phosphat, ca. 30% org. Material)
- Dentin: unterer Teil der Zähne, Zellen liegen außen und entsenden Kanäle ins Innere (ca. 80 %
Phosphat)
- Schmelz: = Außenschicht der Zähne, ist gebündelt, Bioapatit mit nur 1% organischer Matrix
112) Was sind Abdrücke?
Form von Fossilen, Bsp: versteinerte Fußabdrücke von Dinosauriern. Manchmal dringen andere Stoffe in
den Abdruck ein, so dass eine originalgetreue Gussform entsteht. Dabei gibt es wie bei Backformen
positive und negative Abdrücke. Sogar von Blättern und anderen sehr dünnen Gebilden findet man
Abdrücke. Blätter und Weichtiere können auch als Kohlenstofffilm erhalten sein, der die Umrisse längst
vergangener Formen abbildet. Besonders schön sind die Fossilien von fein gezeichneten Farnblättern.
113) Was sind Steinkerne? (l)
Steinkerne bilden sich durch die Ausfüllung von Hohlräumen durch ein Sedimentgestein oder
Auskristallisierung. Diese Hohlräume können z Bsp das Innere von Schnecken oder Muscheln sein. Die
formgebende Schale löst sich später meistens auf und zurück bleibt der alle Einzelheiten wiedergebende
verfestigte Steinkern.
Als echten Steinkern bezeichnet man einen Erhaltungszustand bei dem der Körper eines Organismus
ursprünglich einen inneren Hohlraum besaß, der entweder mit der Außenwelt in Verbindung stand oder
ist im Verlaufe der Diagenese durch Zersetzung der org. Substanz bildete. Dieser Hohlraum wird mit
Sediment „Zement“ ausgefüllt
114) Welchen Vorgang bei der Fossilisation nennt man Metasomatose? (2)
Objekte die der Metasomatose unterliegen erfahren einen vollständigen Stoffaustausch. Jedes einzelne
Molekül der organischen Substanz wird durch Mineralmoleküle ersetzt. An diesen
Mineralisierungsprozessen sind am häufigsten Kalk, Kieselsäure, Calciumphosphat und Pyrit beteiligt.
115) Was bedeutet Verkiesung und Verkieselung? (2)
Verkiesung: ist der Ersatz des primären Skeletts durch Pyrit
Pyrit (FeS2) fällt bei der Reaktion zwischen Eisen und Schwefel in Hohlräumen toter Lebewesen aus und
bildet die pyritisierten oder verkiesten Fossilien.
Verkieselung: Verdrängung der ursprünglichen Skelettsubstanz und Ersatz durch Kieselsäure.
Kieselsäure (SiO2) geht bei der Zersetzung von Körpern in Lösung und fällt als beständigere
Chalzedonkieselsäure aus. Diese verdrängt das Calciumcarbonat (CaCO3) der Kalkschaler, die dadurch
verkieseln. Auch das Verkieseln von Hölzern beruht auf dem Ausfallen von
SiO2 indem während der Verwesung von Cellulose Kohlensäure entsteht, und Kieselgel aus der Natrium
oder Alkali Silikatlösung fällt.
Einführung in die Paläobiologie
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116) Was bedeutet Inkohlung? (2)
Wird der Zutritt von Sauerstoff bei der Fossildiagenese behindert, setzt Inkohlung ein. Sie ist ein
biologisch-chemischer Prozess bei dem C angereichert und O und H weniger wird. Tritt besonders bei
Pflanzenteilen auf. Umbildung pflanzlicher Stoffe unter Luftabschluß (Wasser und Erdschichten) und
Druck. Mit der Dauer der Inkohlung nimmt der Gehalt an C immer mehr zu. Der I-Prozeß beginnt mit der
Umbildung der Cellulose zu Torf und endet in der Entstehung von Anthrazit. Als Zwischenstufen werden
Braunkohle und Steinkohle gebildet.
117) Nenne die Inkohlungsreihe! (2)
Umbildung pflanzlicher Substanz von Torf(1) über Braun(2)- und Steinkohlen(3) zu Graphit(4). Unter
zunehmenden Druck- und Temperaturbedingungen nimmt der relative Anteil des Kohlenstoffes zu und
der Anteil flüchtiger Bestandteile ab (CH4, CO2). Die Inkohlung lässt sich in 3 Etappen gliedern:
1) Mikrobiologischer Prozess: Material sinkt in den Bodenschlamm (kein O2). Anaerobe Bakterien und
Pilze verursachen die Bildung von Huminsäureverbindungen, der pH Wert wird herabgesetzt und es
entstehen Polymerisate.
2) Chemischer Prozess: Es erfolgt eine weitere Huminsäurebildung, Polymerisation und Herabsetzung
des pH-Wertes. Durch Pilze werden Ligningprodukte in Phenole und schließlich in Huminsäure
übergeführt.
3) Physikalischer Prozess: Für die C-Anreicherung sind die jeweiligen Druck Temperatur und
Zeitverhältnisse verantwortlich. Es erfolgen eine Auspressung des Interzellularwassers und eine
allmähliche Trocknung.
118) Was bedeutet "autochthon" und "allochthon"? (2)
autochthon: Einbettung erfolgt in prim. Lagerstätte; es hat kein Transport stattgefunden. Der einstige
Lebensraum eines Tieres entspricht dem jetzigen Grabesraum. Das Tier befindet sich also in Lebens
bzw. Todesstellung. Fossil und umgebendes Gestein sind gleich alt und stammen aus dem gleichen
Lebensraum.
allochthon: Einbettung in sek. Lagerstätte; Transport hat stattgefunden. Fossil kommt von woanders
(Blätter fliegen ins Meer); können auch vermischt werden, wenn die Fossilien aus der gleichen Zeit
stammen nennt man sie synchron allochthon. Heterochron allochthon sind sekundär wiedereingebettete
Fossilien, nachdem sie einmal ausgewaschen wurden
118) Was bedeutet "heterochron allochthon"?
Der Transport hat nach der Fossilisation stattgefunden.
119) Was bedeutet "synchron allochthon"?
Der Transport hat vor der Fossilisation stattgefunden.
3.Kapitel Zeit und Chronologie
120) Nenne geologische Ereignisse, die als Zeitmarken dienen (2)
Vulkanismus, Meteoriten-Einschläge, Plattentektonik, Trans- und Regression, Metamorphosen,
Paläomagnetismus
121) Nenne paläontologische Ereignisse, die als Zeitmarken dienen (2)
Immigration, Extinktion, Neuauftreten einer Organismen- Gruppe.
122) Welche Spuren hinterlässt ein Meteoriteneinschlag im Sediment? (2)
- Einschlagkrater (Sediment schmilzt)
- Hohe Iridium Konzentration: Iridium ist ein in Meteoriten angereichert vorkommendes Edelmetall, das in
der Erdkruste jedoch selten zu finden ist.
- Mikrotektite: tropfenförmig grüne glasartige Körper mit ca. 70 % SiO2 Gehalt.
- Querstreifen auf geschockten Quarz
123) Was sind Tektite? (1)
Rundliche bzw. länglichrunde, grüne, braune - fast schwarze Körper aus saurem gesteinsglas (60-80%
SiO2) mit eigenartigen Rinnen, Wülsten od. Grübchen an der Oberfläche. Die Ansicht daß Tektite wie
Meteorite kosmischen Ursprungs sind, wird bestritten, vielmehr werden sie als Schmelzprodukte
angesehen, die bei Einschlägen von Riesenmeteoriten entstanden sind.
Tektite sind aufgeschmolzene Gesteine (glasartige Körper). Sie entstehen durch hohe Temperaturen (z
Bsp Meteoriteneinschlag) bei denen das Silizium aus der Erde herausschmilzt.
Einführung in die Paläobiologie
18
124) Was bedeutet der Ausdruck "Diskordanz" in der Geologie?
Durch geologische Ereignisse kommt es zu Bewegungen in der Erdkruste, wodurch Schichten in der
Horizontalen nicht mehr parallel zueinander verlaufen.
1) Winkeldiskordanz: ungleichförmige Lagerung zweier Gesteinsverbände, z. B. horizontale Ablagerung
eines Verbandes auf einem schräg liegenden Untergrund.
2) Erosionsdiskordanz: Unterbrechung in der räumlichen und zeitlichen Kontinuität einer Sedimentfolge
durch Erosion.
125) Was sind Transgressionen und Regressionen? (2)
-Transgression: Der Wasserspiegel steigt an. Meeressedimente werden dadurch weiter an Land
befördert. Ursache sind z Bsp Wärmeperioden, in denen an den Polen Eis schmilzt.
-Regression: Ein Rückgang des Wasserspiegels führt dazu, dass Meeressedimente und Meeresfossilien
Inseln bilden, die danach der Erosion unterworfen sind. Die Ursache für Regression sind Kälteperioden in
denen das Eis an den Polkappen zunimmt.
126) Was sind die Unterschiede zwischen „Lithostratigraphie“ und „Biostratigraphie“?
Lithostratigraphie: beschreibt eine ganze Schichtenfolge und befasst sich nur mit der gesteinsmäßigen
Ausbildung der Schichten, nicht mit der altersmäßigen Parallelisierung
Biostratigraphie: beschäftigt sich mit der Gliederung und Einordnung von Schichten mit Hilfe von
Fossilien. Leitfossilien dienen als Grundlage
127) Was sind Leitfossilien? Nenne 3 Beispiele (Organismusgruppe und Zeit)!
Leitfossilien sind Fossilien deren Auftreten charakteristisch für eine geologische Schicht ist. Sie sind als
Zeitmarken zur Altersdatierung sedimentärer Gesteine von großer Bedeutung.
Brachiopoden: Paläozoikum, Mesozoikum
Echinodermen: Paläozoikum, Tertiär
Trilobiten: Kambrium, Silur
Cephalopoden: Nautiloideen: Altpaläozoikum
Ammonoideen: Silur- Kambrium
Belemniten: Jura -Kambrium
Graphtolithen: Ordovizium - Silur
Gastropoden: Tertiär, Quartär
Lamellibranchia: Tertiär - Quartär
128) Welche 5 Eigenschaften sollen Leitfossilien haben? (2)
Häufigkeit
Verbreitung( geringe vertikale aber große horizontale Verbreitung)
Merkmalsreichtum,
rasche Evolution,
Phyolgenie (gute Erhaltungsfähigkeit)
129) Nenne Leitfossilien für das Paläozoikum (2)
Trilobiten (Kambrium -Devon)
Ammoniten (Devon-Kreide)
Graptolithen (Ordovizium-Silur)
130) Nenne Leitfossilien für das Mesozoikum (2)
Belemnoidea  Jura-Kreide
Ammoniten  Devon-Kreide
Dinosauria  Trias-Kreide
131) Nenne Leitfossilien für das Känozoikum (2)
Bivaliva  Tertiär-Quartär
Gastropoda Tertiär-Quarär.
131) Was bedeutet Ökostratigraphie?
In der Ökostratigraphie werden Datierungen (Beschreibungen von Schichten) aufgrund von
Unterschieden in ökologischen Faktoren vorgenommen. Bsp: Löss-Schnecke im Löss .Die ökologische
Abhängigkeit der Organismen lässt sich auf begrenztem Raum biostratigraphisch auswerten. Bsp:
Abwechselnd marine und limnische Perioden, jeder Periode mit charakteristischen Organismen.
Einführung in die Paläobiologie
19
132) Was sagt die "Halbwertszeit" aus?
Ist jene Zeit, nach der nur noch 50 % des Ausgangsstoffes eines radioaktiven Materials vorhanden sind,
die anderen 50 % sind bereits zerfallen. Eine bekannte HWZ eines Stoffes erlaubt Altersdatierungen
133) Wodurch kann die Geschwindigkeit eines radioaktiven Zerfalls beschleunigt oder gestoppt
werden? Durch 0 Druck 0 Temperatur 0 Magnetismus 0 Nichts
Nichts! Die Geschwindigkeit des radioaktiven Zerfalls ist ein statistisches Ereignis und kann durch keine
äußere Bedingungen (Druck, Temp., Magnetismus) beeinflusst werden.
134) Was sind Radioisotope?
Atomkerne mit gleicher Protonenzahl wie stabile Atome, aber unterschiedlicher Neutronen und somit
Massenzahl, weshalb sie nicht stabil sind und mit bestimmten HWZ (Halbwertzeit) zerfallen.
135) Was geschieht im Atomkern bei einem Alpha-Zerfall?
Bei dieser Art von radioaktivem Zerfall wird aus dem Atomkern ein Heliumkern ( 42He) abgegeben,
wodurch sich die Massenzahl um 4 und die Kernladungszahl um 2 vermindert. Bsp: 234 90U  23090Th +
4 He.
2
136) Was geschieht im Atomkern bei einem Beta-Zerfall?
ß- Zerfall: Ein Elektron wird aus dem Atomkern emittiert. Die Massenzahl bleibt gleich und die
14
14
Ordnungszahl erhöht sich um +1. Bsp: 6C  7N + -1e.
ß+ Zerfall: Ein Positron wird aus dem Kern emittiert. Die Massenzahl bleibt gleich und die Ordnungszahl
40
40
erniedrigt sich um -1. Bsp: 19K  18Ar + 1p
137) Prinzip der Radiokarbonmethode (4)
In der oberen Atmosphäre entsteht durch kosmische Strahlung aus Luftstickstoff C 14. Dieses
Kohlenstoff-Isotop wird entsprechend dem Verhältnis 14C/12C = 10-12 (in Luft) von Organismen durch die
Atmung aufgenommen. Mit dem Absterben des Organismus endet die C 14 Aufnahme.
Der Gehalt sinkt dem Zerfallsgesetz folgend mit einer Halbwertszeit von 5735 Jahren. Durch Bestimmung
des 14C-Gehalts kann somit darauf zurückgeschlossen werden vor wie langer Zeit ein Organismus gelebt
hat. Jedoch ist das heutige 14C/ 12C Verhältnis nicht mehr wie früher, da damals fossile Brennstoffe in der
Atmosphäre und Vulkanismus vorherrschte.
138) Wie groß ist die Reichweite der Radiokarbon-Methode? (1)
10 HWZ also ca. 50.000a
139) Prinzip der Kalium-Argonmethode (4)
K40 ist ein ß-Strahler. Es zerfällt zum Teil in 40Ar (12%) und 40Ca (89%). Befindet sich das Gestein in
kristallinem Zustand so bleibt Argon im Kristall. Eine Messung des Argongehaltes gibt daher Aufschluss
darüber, wie lange das Gestein in kristallinem Zustand vorliegt.
140) Prinzip der Argon-Argon-Methode (4)
Verfahren zur absoluten Altersbestimmung von Gesteinen durch Messung des Häufigkeits- oder
Mengenverhältnis der Argonisotope Ar39 (entsteht aus K39) und Ar40 in den Stoffproben. Diese Methode
wird meist gleichzeitig mit der Kalium-Argon-Methode angewandt und ermöglicht deren Überprüfung
sowie ein Umgehen der schwierigen Kaliumbestimmung im Mikrobereich. (Der Gehalt an Kaliumisotop
K40 wird über das radioaktive Ar39 bestimmt).
141) Welche Gesteine können mit der Kalium-Argon-Methode datiert werden? (2)
Gesteine, die nach ihrer Entstehung kein Erhitzen mehr durchgemacht haben und das Argon in ihrer
Kristallstruktur eingeschlossen haben, z Bsp Vulkanite, Basalte, Tuffe.
142) Gliederung des Paläozoikums (mit absoluten Daten der Grenzen) (3)
Kambrium  550 – 500 Ma
Ordovizium  500 – 440 Ma
Silur  440 – 400 Ma
Devon  400 – 350 Ma
Karbon  350 – 300 Ma
Perm  300 – 250 Ma
Einführung in die Paläobiologie
20
143) Gliederung des Mesozoikums (mit absoluten Daten der Grenzen) (3)
Trias  250 – 200 Ma
Jura  200 – 140 Ma
Kreide  140 – 65 Ma
144) Gliederung des Känozoikums (mit absoluten Daten der Grenzen) (3)
Paläogen (= Alttertiär)  65 – 25 Ma
Neogen (=Jungtertiär)  25 – 1,8 Ma
Quartär  1,8 – 0,01 Ma
145) Was sind stabile Isotope?
Einige chemische Elemente besitzen Atome mit unterschiedlicher Masse aber gleichen chemischen
Eigenschaften, sogenannte nicht radioaktive „stabile Isotope". Dabei kommen die Isotope in
unterschiedlichen Mengenverhältnissen vor. Zum Beispiel für Lebewesen charakteristische Isotope wie
C12 und C13.
146) Wozu können stabile Isotope in den Erdwissenschaften verwendet werden. Nenne ein
Beispiel!
Können zum Nachweis von Leben dienen.
Bsp.: Verhältnis von C13/C12 in der Luft beträgt 1:89. Lebewesen die Photosynthese betreiben nehmen
bevorzugt C12 auf. In ihrem Gewebe findet sich weniger C13 als in der Atmosphäre. In den IsuaGesteinen ist der C13- Gehalt um 19% niedriger als in der Luft, was darauf hindeutet dass es zu dieser
Zeit (Archäikum) bereits Leben gab.
4. Kapitel: Archaeocyatha, Porifera und Korallen
147) Bauplan der Archaeocyatha (mit Skizze)
Grundform ist ein auf der Spitze stehender, kegelförmiger
Hohlkörper, wobei jedoch zahlreiche Abwandlungen vorkommen.
Der Raum zwischen Innen- und Außenwand ist durch
Radialsepten geteilt. Und die daraus resultierenden Intervalle sind
wiederum durch Querböden abgeteilt. Innen- und Außenwand und
auch die Radialsepten sind porös. Die Wände, Septen und Böden
bestehen aus Kalk. Die Archaeocyatha sind Leitfossilien des
Unteren und des Mittleren Kambriums.
148) Wann haben die Archaeocyatha gelebt?
Im Kambrium.
149) Was sind Kieselschwämme?
Sind Poriferen deren Skelett aus SiO2 besteht.
150) Bauplan der Porifera (mit Skizze)
Grundtyp ist ein Zylinder, Becher oder Kegel. Im Inneren befindet sich ein Hohlraum,
der durch die einzige Körperöffnung nach draußen mündet. Körperwände sind von
Poren durchsetzt, sodass ein Wasserstrom von den Poren zur Austrittsöffnung
stattfindet. Organe fehlen, sie bestehen eigentlich nur aus einem Aggregat von
weitgehend undifferenzierten Zellen, die im einfachsten Fall auf zwei Lager aufgeteilt
sind: außen das Dermallager und innen das Gastrallager.
Einführung in die Paläobiologie
21
Grundsätzlich unterscheidet man 3 Typen:
Der einfachste Ascon-Typ besteht aus einem einzigen Rohr.
Der Sycon-Typ hat einen durch radiale Ausbuchtungen vergrößerten Zentralraum.
Beim Leucon-Typ ist das Gastrallager in zahlreiche kleine Geißelkammern unterteilt.
151) Wie unterscheiden sich Porifera und Archaeocyatha?
Raum zwischen Innen- und Außenwand ist bei Archeocyatha gekammert und bei Porifera nicht.
152) Wie unterscheiden sich Korallen und Archaeocyatha?
Der zentrale Raum ist bei den Korallen durch Sclerosepten unterteilt und sie besitzen Nesselzellen.
153) Was sind Tabulata? Zu welcher Großgruppe werden sie gestellt?
Sind knollenförmige Gebilde aus Prismen, die von Querwänden (Tabula) durchzogen sind.
Werden zur Großgruppe der Coelenterata, genauergesagt zu den Anthozoa gestellt.
154) Warum werden die Tabulata zu den Anthozoa gestellt?
Weil sie Quersepten (Tabula) bilden
155) Wann lebten die Tabulata?
Tabulata  M. Ordovizium – Perm
156) Zeitliche Verbreitung der Tabulata, Rugosa und Scieractinia?
Tabulata O. Kambrium – Perm
Rugosa  M. Ordovizium – Perm
Scieractinia  Trias – Heute
157) Wie unterscheiden sich Rugosa und Scleractinia?
Bei den Scleractinia werden die Primärsepten gleichzeitig gebildet und bei Rugosa entstehen sie
nacheinander.
Rugosen zeigen einen serialen Einschub der Septen, wohingegen die Scleractinia ihre Septen zyklisch
einschieben.
Das Skelett der Rugosen ist aus Kalzit, das der Scleractinia aus Aragonit.
158) Zeitliche Verbreitung der Rugosa und Scieractinia?
Rugosa: Ordovizium – Perm
Scieractinia: Trias – Heute
Einführung in die Paläobiologie
22
159) Septenanordnung bei Scleractinia und Rugosa (mit Skizze)
Bei den Scleractinia entstehen die Primärsepten gleichzeitig. Der Einschub weiterer Septen erfolgt
zyklisch in allen 6 durch die Primärsepten gebildeten Sektoren.
Bei den Rugosen entstehen die Primärsepten nacheinander (1. Haupt- 2. Gegen- 3. Lateralsepten)
Einschub weiterer Septen erfolgt serial, wobei die weiter eingeschobenen Septen immer kürzer werden.
160) Warum werden die Archaeocyatha nicht zu den Coelenterata gestellt?
Haben zwar große Ähnlichkeit aber Septenanzahl ist nicht 8 oder 6 bzw. ein vielfaches von 6.
Besitzen auch keine Fußscheibe und ziehen keine Querböden ein.
161) Warum werden die Archaeocyatha nicht zu den Porifera gestellt?
Weil bei den Poriferen keine Kammerung durch Septen stattfindet. Auch konnten bei den Archeocyatha
keine Kragengeißelzellen und Geißelkammern überliefert werden.
162) Wie haben sich vermutlich die Archaeocyathen ernährt?
Wegen des Porensystems und der Sessilität waren sie wahrscheinlich Strudler.
5 Kapitel: Trilobiten und Eurypteriden
163) Zeitliche Verbreitung der Trilobiten
Sie erschienen schon im frühesten Kambrium, erreichen von da an bis zum Ordovizium ihre größte
Entfaltung. Vom Silur an gingen sie zurück, bis schließlich im Perm auch die letzten ihrer Art
verschwanden
164) Bauplan d. Trilobitenpanzers (mit Skizze)






Dreigliederung des Körpers
(Cephalon, Thorax, Pygidium)
sowohl in Längs- als auch
Querachse
Dorsalseite sondert Kutikula ab, aus
der ein dicker Panzer gebildet wird.
Kopfschild meist halbmondförmig
In der Mittelachse erhebt sich eine
längliche Struktur, die Glabella.
Augen sind meist verkalkt.
Thorax ist segmentiert
(in Pleuren)
Einführung in die Paläobiologie
23
165) Warum wird Limulus zu den "lebenden" Fossilien gezählt?
Limulus (=Xiphosura) gibt es seit dem Kambrium, und weil es auch noch rezente Vertreter gibt, spricht
man von lebenden Fossilien
166) Mit welchen rezenten Tieren sind die Riesenskorpione am nächsten verwandt?
Mit den Xiphosuren
167) In welchen wesentlichen Merkmalen unterscheiden sich Chelicerata und Trilobiten?
Im Gegensatz zu den Trilobita (3 Teilung) ist der Körper der Chelicerata (Spinnentiere) in nur zwei Teile
gegliedert, in den Vorderkörper (Prosoma) und in den Hinterkörper (Opisthosoma).
Den Cheliceraten fehlt die erste Antenne, die bei den Trilobiten vorhanden ist. Als 2. Extremität haben die
Chelicerata eine Chelicere und die Trilobiten nicht. Der Dorsalpanzer ist bei den Trilobiten in Kopfschild,
Thorax und Pygidium gegliedert und bei den Chelicerata in Prosoma und Opisthosoma.
167a) In welchen wesentlichen Merkmalen unterscheiden sich Crustaceen und Trilobiten?
- Crustaceen haben zwar ebenfalls die 1. Antenne aber auch noch die 2. Antenne, fehlt den Trilobiten.
- Crustaceen besitzen auch noch weitere Mundwerkzeuge.
- Crustaceen haben bereits differenzierte Spaltbeine.
- Auch die Körpergliederung ist unterschiedlich und bei den Crustaceen teilweise verwachsen.
168) Bauplan des Eurypteridenpanzers (mit Skizze)




Körper ist gegliedert in Prosoma und Opisthosoma
Opisthosoma ist gegliedert in Mesosoma und
Metasoma (ist extremitätenlos)
besitzen ein Paar kleine Medianaugen und ein Paar
Komplexaugen
das hintere Körperende ist der Telson
169) Arthropodenmerkmale der Trilobiten
- Tagmatabildung
- segmentierter Körper
- Extremitäten = 1. Antenne und undifferenzierte Spaltbeine
- Facettenaugen
- Chitinpanzer
170) Gesichtsnaht- (Sutur-)-Typen der Trilobiten
- propare Gesichtsnaht
- opisthopare G.
- gonatopare G.
- metapare G.
- protopare G.
171) Welche Augen hatten die Trilobiten
- sie hatten Facettenaugen
- meist waren sie verkalkt
- Zahl der Einzellinsen pro Auge war unterschiedlich
- Linsen waren groß zylindrisch oder sechseckig
172) Welche Typen von Augen unterscheidet man bei den Trilobiten (mit Skizze)
holochroale Augen: mit eng aneinander grenzenden Linsen
schizochroale Augen: mit weit voneinander getrennten, meist runden Linsen
Einführung in die Paläobiologie
24
173) Bauplan eines Trilobiten (mit Skizze)
Siehe Frage 164
174) Welche zwei Hypostom-Typen gibt es bei den Trilobiten
Eigentlich unterscheidet man 3 Arten nach Befestigung am Vorderrand des Kopfschildes:
conterminant: = von vorn mit Glabella abschließend
impendent: = unabhängig von der Glabella endend
natant: vom Umschlag gelöst
175) In welchen Biotopen lebten die Trilobiten?
Wasser und dort vorwiegend am Boden (Benthosbewohner)
176) Was bedeutet bei den Trilobiten "opisthopar" und "propar"? (mit Skizze)
opisthopar: Gesichtsnaht endet zwischen Glabella und Wangeneck
propar: Gesichtsnaht zieht sich vom Vorderrand des Kopfschildes über die Wangen so zur Seite, dass
sie vor dem Wangeneck ausstreicht
177) Wie unterscheiden sich die ontogenetischen Stadien der Trilobiten?
Protaspis: sind ungeteilte, ovale, mehr oder weniger stark gewölbte Scheibchen
Meraspis: Panzer ist ungeteilt; nacheinander erscheinen freie Thorakalsegmente
Holaspis: Stadien mit der definitiven Segmentzahl im Thorax
178) Für welche geol. Periode sind die Trilobiten die wichtigsten Leitfossilien?
Kambrium
180) Für welche geol. Perioden sind die Trilobiten Leitfossilien?
0 Ordovizium 0 Devon 0 Perm 0 Silur 0 Kambrium 0 Karbon 0 Trias 0 Tertiär 0 Jura
Ordovizium und Kambrium, danach Rückgang
6. Kapitel: Graptolithen
181) Bauplan einer Graptolithen-Theka (mit Skizze)



Theken sind in ihrem basalen Teil miteinander
verbunden
Thekenwand wird als Periderm bezeichnet und besteht
aus chitinähnlichem Stoff
Periderm wurde in Form von Halbringen (Fuselli)
abgeschieden
Sie gehören zu den Hemichordaten und sehen meist wie
Sägeblätter aus. (ie Schneckengehäuseform)
Einführung in die Paläobiologie
25
182) Wie heißen die 2 wichtigsten Ordnungen der Graptolithen?
Dendroidea und Graptoloidea
183) Zeitliche Verbreitung der Graptolithen - Für welche geol. Perioden sind die Graptoloidea
Leitfossilien? 0 Ordovizium 0 Devon 0 Perm 0 Silur 0 Kambrium 0 Karbon 0 Trias
Ordovizium, Silur, Devon, unteres Karbon
184) Wie unterscheiden sich Graptoloidea und Dendroidea?
Dendroidea sind sessil oder planktisch, die Rhabdosome sind mehrästig bis buschförmig und haben
Polymorphismus der Theken (=Bitheken). Geschlechtsdimorphismus
Graptoloidea sind planktisch, mehrästig bis einästig und besitzen nur Autotheken. Kein
Geschlechtsdimorphismus
185) Mit welchen rezenten Tieren sind die Graptolithen am nächsten verwandt?
Mit den Pterobranchiern
186) Wie haben sich Graptolithen vermutlich ernährt?
Waren wahrscheinlich Strudler und ernährten sich von Plankton
187) Warum werden die Graptolithen zu den Hemichordaten gestellt?
Wegen ihres Skelettbaues und der Knospungsweise wird eine enge Verwandtschaft zu den zu den
Hemichordaten gehörenden Pterobranchiern angenommen. Keine Chorda, Exkretionsorgane am Kopf.
188) Nenne die drei Klassen der Stomochordata!
- Enteropneusta
- Pterobranchia
- Graptolithoidea
189) Was sind bei den Graptolithen die "Fuselli"?
Fuselli sind abgeschiedene Halbringe aus denen die Thekenwand (Periderm) besteht
190) Wie heißen die Kolonien der Graptolithen?
Rhabdosome
191) Wie heißen die Einzeltiere der Graptolithen?
Zooide
192) Was ist eine Sicula bei den Graptolithen?
Ist ein zylindrisch bis konisches Gebilde und lässt 2 Abschnitte erkennen: die Prosicula und die
Metasicula. Aus der Sicula bildete sich eine Initialknospe und so konnten Rhabdosome entstehen.
193) Die wichtigsten Evolutionsschritte der Graptolithen
- Reduktion (pro Rhabdosom) sowie zunehmende Komplikation der Theken.
- Zu Beginn des Ordoviziums ist ein Übergang von der sessilen zur planktischen Lebensweise zu
beobachten.
- Reduktion der Zahl der Äste und zunehmende Aufrichtung dieser.
- Veränderung des Rhabdosomenaufbaus.
194) Die Lebensweise der Graptolithen
- lebten im Meer
- ursprüngliche Graptolithen waren sessil – ihre Sicula war mit dem Substrat verankert
- die planktonischen G. konnten schweben
- sie waren Strudler und ernährten sich von Plankton.
195) Was ist ein Synrhabdosom (mit Skizze)
Ist ein Bündel von Rhabdosomen, die an einer
sklerotisierten Platte (Schwimmglocke) haften.
Einführung in die Paläobiologie
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195) Was sind "Autotheken" und "Bitheken" bei den Graptolithen ?
Sind die 2 Thekentypen
– beide sind nur bei Dendroidea vorhanden
– Graptoloidea haben nur Autotheken
196) Welche Gemeinsamkeiten haben Graptolithen und Pterobranchia?
Der Skelettbau und Knospungsweise
7. Kapitel: Fossile Cephalopoda
197) Nenne die Klassen der Mollusca (2)
1.Klasse: Solenogastres ( Furchenfüßler)
2.Klasse: Caudofoveata (Schildfüßer)
3.Klasse: Placophora (Polyplacophora, Käferschnecken)
4. Klasse: Monoplacophora (Tryblidia, Napfschaler)
5.Klasse: Gastropoda (Schnecken)
6. Klasse: Bivalvia (Muscheln).
7. Klasse Scaphopoda (Grabfüßer)
8. Klasse: Cephalopoda (Kopffüßer)
198) Bauplan des Ammonitengehäuses (mit Skizze) (4)
 Gehäuse ist planspiral eingerollt und durch Querwände
(Septen) in Kammern unterteilt
 Kammern sind durch den Sipho (=röhrenförmiger
Fortsatz des Weichkörpers) miteinander verbunden
 Eingeweidesack liegt jeweils in der letzten Kammer
(=Wohnkammer)
 Unterteilt wird die Schale in eine Wohnkammer mit
Weichteilen und das Phragmocon (=restl. Kammern +
Sipho)
 Trichter ist eine muskulöse Ausweitung der Mantelhöhe,
für die Fortbewegung nach dem Rückstossprinzip
 Die Kammern sind mit Gas gefüllt, durch den Sipho kann Flüssigkeit hinein-bzw. hinausgepumpt
werden und der Ammonit sinkt ab bzw. steigt auf. Die älteste Kammer wird als
Embryonalkammer bezeichnet.
199) Evolution und Funktion der Lobenlinien (mit Skizze)
Die wohl bemerkenswerteste Eigenschaft der Ammonitenschale und damit das brauchbarste Merkmal für
die Beurteilung und Bestimmung der Ammoniten ist die Lobenlinie, Nahtlinie oder Setur und ihre
Bauelemente. Es ist die periphere Berührungslinie bzw. Verwachsungslinie der Kammerscheidewände
mit der eigentlichen Außenwand des Gehäuses. Die Lobenlinie ist meist wellig. Die nach vorn gerichteten
Krümmungen werden als Sättel, die nach hinten spitzzulaufenden Fortsätze als Loben bezeichnet.
Die Lobenlinie ist die Berührungslinie von Gehäusewand und Kammerscheidewand (Septum).
Sie entsteht weil die Septen außen an der Gehäusewand angewachsen sind.
Der Sattel wölbt sich anapical in Richtung Wohnkammer und der Lobus apical.
Alle Ammonoideen besitzen die 3 Primärloben:
E ... Externlobus = Siphonallobus liegt in der Mitte der Gehäuse-Aussenseite.
L ... Laterallobus liegt auf der Flanke des Gehäuses.
I ... Internlobus = Antisiphonallobus liegt auf der Innenseite.
Einführung in die Paläobiologie
27
Primärsutur = Lobenlinie zwischen erster und zweiter Kammer. Die Lobenlinie befindet sich unter der
Gehäusewand. Der Sattel wölbt sich anapical (Richtung Wohnkammer), der Lobus apical.
Im Laufe der Evolution wurde die Lobenlinie immer komplexer. Durch Einfaltung des Septums am Rand
vergrößerte sich die Fläche. Die Entwicklung zu den immer komplexeren Formen bot den Vorteil die
Kammern schneller leerpumpen zu können. Je größer das Epithel desto schneller konnte das Wasser
herausgepumpt werden.
Evolution:
200) Evolution des Siphos und der Septen bei Cephalopoden (mit Skizze)
Evolution:Der Vorfahre der Nautiloidea (Orthoceras) besaß schon ein gekammertes, allerdings
gestrecktes Gehäuse und den Sipho als Fortsatz der Wohnkammer.
Im Devon kam es zur Einrollung des Gehäuses, bei Nautiloidea blieb der Sipho zentral, bei den
Ammonoidea verlagerte er sich nach außen an den Rand. Bei beiden Gruppen kommt es zur
vollständigen Einrollung.
Funktion: Durch den Sipho kann Flüssigkeit hinein- und hinausgepumpt werden un der Organismus
sinkt ab bzw. steigt auf. Durch den Sipho wird also der Gas-Fflüssigkeitsgehalt reguliert, die Kammern
dienen als Schwebeeinrichtungen.
Einführung in die Paläobiologie
28
201) Evolutionskrisen der Ammoniten: Welche Gruppen sind wann drastisch reduziert worden
bzw. ausgestorben (3)
Oberes Devon: Anarcestida, Goniatitida und Clymeniida ( sterben am ende des Devons aus)
Oberes Perm: allgemeiner Niedergang; Goniatitida und Bactritina sind ausgestorben
Oberes Trias: Prolecanitida und Ceratitida ausgestorben
Obere Kreide: alle ausgestorben
-spätes Perm: Manticoceras, Gattendorfia
-Ende Trias: Augustoceras, Lituites, Gomphoceras, Phragmoceras, Ophidioceras, Hercoceras (Blüte
Ordovizium und Devon)
-Jura: Arietites
-Kreide: Acanthoceras, Scaphites, Turrilites, Crioceras, Stephanoceras.
202) Evolution der Skulptur von Ammonitengehäusen (mit Skizze) (2)
Die Skulptur wurde zur Verstärkung der Gehäusewand an der Außenseite des Ammonitengehäuses
gebildet. Die Ausgangsform war glatt und wurde im Laufe der Evolution immer skrukturierter.
Devon – Perm: Glatt
Untertrias: Einfachripper
Mitteltrias: Gabelripper
Obertrias. Spaltripper
Alle Formen haben gleichzeitig gelebt, sind dann ausgestorben und es kam zum Neubeginn der
Entwicklung.
Lias: Einfachripper
Dogger: Gabelripper
Malm: Spaltripper
203) Wie heißen die Großgruppen der Cephalopoda?
Tetrabranchiata  Nautiloidea, Bactritoidea, Ammonoidea, Coleoidea
Dibranchiata  Decabrachia, Octobrachia
204) Was bedeutet der Ausdruck "Phragmocon" (1)
Das ist der gekammerte Teil eines Cephalopodengehäuses (mit Anfangskammer und Sipho) mit
Ausnahme der Wohnkammer.
205) Was sind "Ectocochlia" und "Endocochlia"? (2)
Ectocochlia  Cephalopoden mit äußerer Schale (Außenskelett), rezent nur Nautilus.
Endocochlia  Cephalopoden mit innerer Schale (Innenskelett)
206) Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen Ammonoideen und Nautiloideen? (2)
- Sipho liegt bei den Ammonoideen am äußeren Rand und bei den Nautiloideen zentral
- A. besitzen kompliziertere Lobenlinien
- A. sind meist spiralig eingerollt
- N. haben eine glatte Außenskulptur
207) Wie heißen die wichtigsten Ammonoideen- Gruppen des Paläozoikums? (3)
Anarcestida (Ausgangsform aller späteren A.);
Clymeniida;
Goniatitida (hauptsächlich im Jungpaläozoikum);
Prolecanitida (Ursprungsform der A. des Mesozoikums);
Ceratitida.
208) Wie heißen die wichtigsten Ammonoideen- Gruppen des Mesozoikums? (2)
Ceratitida (Hauptgruppe d. Trias- Ammonoideen);
Ammonitida
Ancycloceratida
Phylloceratida (1. der 4 Ammoniten-Ordnungen);
Lycoceratida;
209) In welchen geologischen Zeitabschnitten lebten die Ammonoideen? (3)
0 Ordovicium 0 Karbon 0 Trias 0 Kreide 0 Tertiär 0 Kambrium
Karbon, Trias und Kreide (Devon – Kreide)
Einführung in die Paläobiologie
29
210) In welchen geologischen Zeitabschnitten lebten die Ammonoideen? (3)
0 Silur 0 Perm 0 Pleistozän 0 Jura 0 Kreide 0 Tertiär
Silus, Perm, Jura, Kreide ( Devon – Kreide)
211) Wie wird die Entwicklung aberranter Ammoniten-Gehäuse erklärt? (2)
Das plötzliche Erscheinen der aberranten Acyloceratina wird mit sehr rascher Umprägung des
Merkmalsgefüges erklärt. Sie benötigten keine eingerollten Gehäuse mehr, da sie zur benthischen
Lebensform übergegangen sind. Die Entwicklung der Ammonoideen gilt als Musterbeispiel für
phasenhafte Evolution. Das Auftreten der aberranten Formen in der Kreide wird als deren letzter Schritt
als Typolyse bezeichnet. Im Verlauf der Typolyse kommt es oft zu mehr oder weniger starken
Abwandlungen.
212) Worin unterscheiden sich die Gehäuse von Gastropoden und Cephalopoden?
Die Cephalopoden besitzen ein gekammertes Gehäuse mit Sipho, das planspiral aufgerollt ist.
Das Gehäuse der Gastropoden hat die Form einer Raumspirale und ist nicht gekammert. Bei den
Gastropoden ist eine gewisse Tendenz zu einer Reduktion zu erkennen.
213) Bauplan von Plectronoceras (mit Skizze) (2)
Erster Cephalopode aus dem Oberkambrium. Er besitzt
bereits eine Unterteilung in Kammern und einen Sipho.
Dieser dient aber nicht als Schwebeeinrichtung sondern
dient der Stabilität. Er verhindert das Umkippen des
Gehäuses.
214) Worin unterscheiden sich die Gehäuse von Nautilus und Orthoceras? (2)
Orthoceras hat ein gerades, langgestrecktes Gehäuse, Nautilus ein planspiral eingerolltes Gehäuse.
215) Wann sind die Ammonoideen ausgestorben? (2)
In der Oberen Kreide, also am Ende des Mesozoikums.
216) Wann war die Blütezeit der Goniatiten? (2)
Devon-Perm. Sie stellen die Mehrzahl der jungpaläözoischen Ammonoideen
217) Wann war die Blütezeit der Clymenien? (2)
Devon
218) Wann war die Blütezeit der Ceratiten? (2)
O. Perm- O.Trias
219) Wann war die Blütezeit der Ancyloceratiden? (2)
O. Jura- O. Kreide
Einführung in die Paläobiologie
8. Kapitel: Herkunft und Ursprung der Vertebrata
216) Was sind Chordata? Nenne die fünf wichtigsten Chordatenmerkmale! (4)
Chordata sind Deuterostomia, bilateral symmetrisch und besitzen folgende Merkmale:
1. Langgestreckter Körper mit Chorda dorsalis
2. Dorsal über der Chorda liegt das Neuralrohr
3. Besitzen einen Kiemendarm
4. Segmentierte Körpermuskulatut (Myomerie)
5. Branchiomerie
217) Nennen Sie die drei Unterstämme der Chordata! (2)
Tunicata, Acrania, Vertebrata.
218) Wie stellt man sich einen Urchordaten vor? (mit Skizze) (4)
Einzeichnen mit Branchiomere, Kiemendarm, Myomere, Neuralrohr und Chorda dorsalis
219) Wie stellt man sich einen Urvertebraten vor? (mit Skizze)
Auge, Gehirn, Branchiomere, Kiemendarm, Knochen, Myomere, Chorda, Neuralroh, Cephalisation,
Bildung von Knochen zunächst als Außenskelett.
220) Was sind die geologisch ältesten Wirbeltiere? (2)
Die Agnatha (Kieferlose), sie besitzen keine paarigen Extremitäten. rezent: Neunauge.
221) Aus welcher Zeit stammen die ältesten Knochenreste? (1)
Aus dem Silur von den Acanthodii (Stachelhaie)
30
Einführung in die Paläobiologie
31
9. Kapitel Evolution der "Fische"
222) Was sind die wichtigsten Unterschiede zwischen Agnathi und Placodermi? (3)
Agnathi: keine paarigen Extremitäten; kein Unterkiefer
Placodermi: Paarige Flossen; bewegliche Unterkiefer; gut entwickeltes Seitenliniensystem
223) Nenne die fünf Klassen der Fische (2)
Agnathi
Placodermi
Acanthodii
Chondrichthyes
Osteichtyhes.
224) Wann haben die Placodermi gelebt? (2)
Im Devon (vor 400 Ma) - Oberes Perm (Paläozän)
225) Was sind Gnathostomata ?
Sind Kiefermünder; werden den Agnathen gegenübergestellt, weil besitzen ein bewegliches Unterkiefer,
paarige Extremitäten und einen verbesserten Lokomotionsapparat.
226) Wann haben die Acanthodii gelebt? (2)
Ende Silur (vor 420 Ma)
227) Welche rezenten Vertreter der Agnathi gibt es?
Neunaugen und Schleimfische
228) Nenne die wichtigsten Evolutionstendenzen bei den Actinopterygii!
- Flossen von Bauch zur Brust = Strahlenflossen
- Reduktion der Schädelverknöcherung
- Schuppen plattig nebeneinander (Schuppenentwicklung: cycloid  ctenoid)
- Strahlenflossen - knöcherne Flossenstrahlen in Hautfalten - Flossen
- Nasenöffnungen fehlen(Schuppen plattig nebeneinander
- Keine Lungen - Schwimmblase - Kiemendeckel -Platten.
229) Wozu dient das Seitenlinienorgan der Fische? (1)
Das Seitenlinienorgan ist ein spezielles Sinnesorgan für das Gleichgewicht mit dem Druck und
Strömungsmessungen möglich sind. Es enthält in die Tiefe versenkte Sinnesknospen, die am Kopf in
mehreren ineinander übergehenden Linien angeordnet sind. Am Körper beiderseits in einem Längskanal,
der Seitenlinie liegen. Die beiden Kanäle stehen über Poren in Verbindung. Die Sinneszellen sprechen
auf Strömungen des Wassers und auf Veränderungen des Wasserdrucks an.
230) Wie heißen die drei wichtigsten Gruppen der fossilen Agnathi?
Osteostraci
Anaspida
Heterostraci.
231) Was bedeuten die Ausdrücke "hetero-, hypo- und diphyocerk"? (Skizze)
Heterocerk: Die Wirbelsäule verläuft oberhalb der eigentlichen Flosse.
Hypocerk: Die Wirbelsäule verläuft unterhalb der eigentlichen Flosse.
Diphyocerk: Die Wirbelsäure verläuft zentral.
232) Zu welcher Vertebratengruppe gehören die "Osteostraci"? (1)
Agnatha
233) Zu welcher Vertebratengruppe gehören die "Hetcrostraci"?
Agnatha
234) Zu welcher Vertebratengruppe gehören die "Anaspida"?
Agnatha
Einführung in die Paläobiologie
235) Was sind die wichtigsten Merkmale der Agnathi? (3)
- Chorda dorsalis nicht durch knöcherne Wirbel verdrängt
- kieferloses Saugmaul
- noch keine Brustflossen
- seitenlininenähnliches Sinnesfeld
- Kopf-Brust-Panzer
236) Was sind die wichtigsten Merkmale der Placodermi? (3)
- beeindruckender Kopf-Brust-Panzer
- einfache Kiefer
- paarige Extremitäten
- gut entwickeltes Seitenlinienorgan
- Schwanzflosse meist heterocerk
237) Was sind die wichtigsten Merkmale der Acanthodii? (3)
- Stacheln
- Knochen innen
- kleine Knochenschuppen
- echte Zähne
- paarige Extremitäten
- Flosse heterocerk
238) Was sind die wichtigsten Merkmale der Actinopterygii? (3)
- Strahlenflossen
- Schuppen plattig nebeneinander
- Reduktion der Schädelverknöcherung
239) Was sind die wichtigsten Merkmale der Chondrichtyes? (3)
- Knorpeln
- Zähne aus Dentin und Schmelz
- teilweise verschmolzene Wirbel
- heterocerke Flosse
240) Was sind die wichtigsten Merkmale der Chondrostei? (3)
- haiähnlicher Schwanz
- mit Gonoidschuppen bedeckt
- Sie gehören zu den Actinoperygii
241) Was sind die wichtigsten Merkmale der Holostei? (3)
- Mundspalte wird kürzer
- inneres knöchernes Skelett nicht vollkommen rückgebildet
Sie gehören zu den Actinoperygii
242) Was sind die wichtigsten Merkmale der Teleostei? (3)
- äußerlich symmetrische Schwanzflosse
- Schuppen aus Knochenplöttchen
- Formenreich
Sie gehören zu den Actinoperygii
243) Was sind Ganoidflsche? (2)
Urtümliche Fische mit rhombischer „Urschuppe“ aus drei Lagen:
Ganoin – Geflechtknochen – Lamellenknochen
Sie besaßen ein mehr oder weniger verknöchertes Innenskelett und paarige Flossen.
32
Einführung in die Paläobiologie
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10. Kapitel: Entstehung der Landwirbeltiere, paläozoischen Amphibien und Reptilien
244) Was sind Crossopterygii?
= Quastenflosser; besaßen fleischige, muskulöse Brust- und Bauchflossen, die durch Anhänge des
Knochenskeletts gestützt wurden.
245) Was sind Dipnoi?
= Lungenfische; gehören zu den Knochenfischen, genauer gesagt zu den Fleischflossern
246) Auf welchen Kontinenten leben die rezenten Dipnoi?
Australien, Afrika, Südamerika
247) Wo leben die rezenten Crossopterygii?
Die rezente Form „Latimeria chalumnae“ (Quastenflosser) lebt auf Felsböden vor der südafrikanischen
Ostküste; in Meeresgebieten nördlich von Sulawesi (Australien).
248) Die wichtigsten Unterschiede zwischen Crossopterygii und Dipnoi?
Das Skelett der Brust- und Bauchflossen des Quastenflossers (Latimeria chalumnae – rezente Form der
Crossopterygii) ist teilweise verknöchert und mit Muskulatur versehen.
Der Quastenflosser gehört wie auch die Lungenfische zu den Choanenfischen (Choanichtyes), die innere
Nasenöffnungen besitzen. Die Lungenfische (Dipnoi) können im Wasser mit Kiemen und an der Luft mit
einem aus der Schwimmblase weiterentwickelten, lungenähnlichen Organ atmen. Dies können die
heutigen Quastenflosser zwar nicht, aber sie besitzen in der Nähe des Darmes eine fettgefüllte,
sackartige Ausstülpung, die als Überbleibsel einer ehemaligen Lunge angesehen wird. Frühere und
ausgestorbene Quastenflosserarten konnten damit wahrscheinlich atmen.
Die knochenverstärkten Flossen gelten als Vorläufer der späteren Gliedmaßen. Frühere
Quastenflosserarten waren auch wahrscheinlich die ersten, welche eine Lunge entwickelten. Insofern
kann der Quastenflosser als Brückentier zwischen den Fischen und den Amphibien angesehen werden.
249) Aus welcher "Fisch" - Gruppe entstanden die ersten Landwirbeltiere?
Crossopterygii
250) Wann hat Ichthyostega gelebt?
Oberdevon.
251) Wie heißt das Zwischenglied zwischen Fischen und Amphibien?
Ichtyostega
252) Die wichtigsten Unterschiede zwischen Amnioten- und Anamnia-Ei (mit Skizze)
Amnioten-Ei: schützende Hülle um Embryo (=Amnion) und dicke kalkhaltige Schale die vollständige
Entwicklung auf dem Land erlaubt. Dabei ist der Embryo von einer Embryonalhaut, dem Amnion,
umgeben der ihn vor Austrocknung schützt. Bei Reptilien, Vögel und Säuge
Anamnia-Ei: wird ins Wasser gelegt; - bei Knorpelfischen, Knochenfischen und Amphibien
Einführung in die Paläobiologie
34
253) Merkmale der Labyrinthodontier, skizziere das Muster des Schädeldaches?
254) Die wichtigsten Unterschiede zwischen Labyrinthodontia und rezenten Amphibien?
Hauptunterschied ist wahrscheinlich die Fortpflanzung. Kann man jedoch nur vermuten.
255) Die wichtigsten Grossgruppen (Unterklassen) der Reptilia.
-Anapsida
-Testudinata: Chelonia (Schildkröten)
-Lepidosauria
-Archosauria
-Sauropterygii
-Placodontia
-Ichtyhopterygia
-Synypsida,
256) Die wichtigsten Schädel-Bautypen der Reptilia
(mit Skizze)
 Diapsid: untere und obere Öffnung,
Öffnungen von Jugale und Squamosum
getrennt.
 Parapsid: obere Öffnung, wo Partorbitale,
Squamosum und Paretale zusammenstoßen
 Synapsid: untere Schläfenöffnung, zwischen
Partorbitale, Schuppenbein, Quadratojugale
und Jugale.
257) Warum kam es bei den Reptilien zur Bildung von Schläfenfenstern? (2)
Es ermöglichte die freie Knochenbewegung beim Aufsperren des Mauls und diente als
Muskelansatztstelle für den Beißmuskel.
257a) Bindeglied zwischen Fischen und Amphibien
„Missing link" (evolutionäres Bindeglied) - ein rund 370 Millionen Jahre altes Fossil, das den Artnamen
Livonia multidentato erhielt. Es besaß vier Stummelflossen, mit denen es sich vermutlich an Land
bewegen konnte. Das Karbon war die Blütezeit der Amphibien. Als im Mesozoikum die modernen
Amphibien erschienen, waren viele ursprüngliche Formen bereits ausgestorben.
Einführung in die Paläobiologie
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11 . Kapitel: Evolution der Dinosaurier und Vögel
258) Wie heißen die Ordnungen der Dinosaurier? (2)
Saurischia, Omithischia, Thecodontia, Crocodilia, Pterosauria
259) Unterschiede zwischen Ornithischia und Saurischia (2)
Unterschiede im Becken: Unterschiedliche Lage und Struktur des Sitzbeins (Ischium) und des
Schambeins (Pubis).
Bei den Saurischiern sind Sitzbein und Schambein getrennt. Das Sitzbein verläuft zum Schwanz hin,
während das Schambein nach vorne zeigt und am Ende erweitert ist.
Bei den Ornithischiern ist auch das Schambein nach hinten geneigt und teilweise mit dem Sitzbein
verbunden. Sitzbein und Schambein sind eher dünn und nicht weiter differenziert. - Saurischia: bipede
Fleischfresser mit kleiner Armen, langem Schwanz und großem Kopf.
O- vogelbeckenähnliche Sauria, ausschließlich herbivor, alle bis auf eine Ausnahme bewegen sich
quadruped (Ausnahme: Ornithopoda - biped)
S- reptilienbeckenähnliche Sauria (Vögel haben sich aber aus den Saurischia entwickelt)
alle bis auf eine Ausnahme karnivor (Ausnahme: Sauropoda, diese bilden auch gleichzeitig als einzige
Ausnahme einen quadrupeden Typ, alle anderen bewegen sich biped.
260) Bauplan des Beckens bei Dinosauriern, Vögeln und Säugetieren/Menschen (mit Skizze)
261) Schädelmerkmale der Dinosauria (3)
- Sderotical-Ring
- hoher Schädel
- diapsider Bauplan (Nasenöffnung, Plädentale, Parietale, Squamosum, Quadratojugale, Jugale,
Postorbitale)
262) Wie lautet die ursprüngliche Phalangenformel der Reptilien?
2 3 4 5 3 (Bsp: Die Phalangenformel besagt, dass Reptilien im Unterschied zu den Amphibien am
Daumen 2 Glieder, am nächsten 3, dann 4,5 und 3 Glieder an den Zehen haben)
263) Nenne die wichtigsten Gruppen der Saurischia! (2)
Coelurosauria, Carnosauria, Dromaeosauria, Prosauropoda, Sauropoda.
264) Nenne die wichtigsten Gruppen der Omithischia! (2)
Ornithopoda, Ceratopsia, Pachycephalosauria, Stegosauria, Ankylosauria.
Einführung in die Paläobiologie
265) In welchen Dinosauriergruppen gibt es bipede Formen? (2)
Coelurosauria, Carnosauria, Dromaeosauria, Ornithopoda.
266) In welchen Dinosauriergruppen gibt es quadrupede Formen? (2)
Sauropoda, Ceratopsia, Stegosauria, Ankylosauria.
267) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Coelurosauria gekennzeichnet?
- Leichtbau im Skelett
- schlanker, zierlicher Räuber mit langen Vordergliedmaßen und langem
Schwanz
- Hinterextremität und Schädel vogelähnlich
- Vorderextremitäten zum Nahrungserwerb
- relativ großes Gehirn und große Augen
268) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Carnosauria gekennzeichnet? (3)
- Grosse (bis 6 m Körperhöhe), schwere Raubsaurier
- aufrechter Gang
- muskulöser Schwanz für Gleichgewicht
- starkes Kiefer mit dolchartigen Zähnen
- Vorderextremitäten extrem reduziert
269) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Dromaeosauria gekennzeichnet? (3)
Höchst entwickelte Saurier; großer Kopf mit mächtigem Gebiss; Vorderextremitäten sind Klauen;
- höchst entwickelte Saurier
- großer Kopf mit mächtigem Gebiss
- Vorderextremität sind Klauen
- Balancierschwanz ist starrer Stab
- Eine Zehe ist zu einer sichelartigen Kralle umgebildet.
270) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Sauropoda gekennzeichnet? (3)
- sehr große (bis 30 m Körperlänge und 100 t Gewicht), quadrupede Pflanzenfresser
- kleiner Kopf
- langer, peitschenförmiger Schwanz
- langer Hals
- großes Nervenzentrum im Steiß
271) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Ornithopoda gekennzeichnet? (3)
- klein bis mittelgroß
- meist biped
- in der Kopfform variabel
272) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Ceratopsia gekennzeichnet? (3)
- 4-füßig
- Nackenschild und lange starke Hörner (1-3) zur Abwehr
- großer Schädel
- gebogener Hornschnabel
- beilartige Zähne
273) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Stegosauria gekennzeichnet? (3)
- groß (7,5m)
- tetrapod
- herbivor
- Doppelreihen von Stacheln oder Knochenplatten entlang dem Rücken
- schmale kleine Köpfe
- schwaches Gebiss
274) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Ankylosauria gekennzeichnet?
- Stark mit Knochenplatten gepanzert
- kurzbeinig
- plump und niedrig
- spitzte Stacheln
- Schwanzende mit Knochenverdickung zur Verteidigung
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Einführung in die Paläobiologie
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275) Wodurch ist die Dinosauriergruppe der Pachycephalosauria gekennzeichnet? (3)
- Schädel zum Brunftkampf halbkugelartig gewölbt
- viel Knochen und kleines Gehirn im Schädel
- Schwanz steht waagrecht zur Erde
276) Wie deutet man die Funktion der "Helm" - und "Horn" - Bildungen bei Corythosaurus,
Lambcosaurus und Parasaurolophus?
Die Fortsätze werden als interspezifische Erkennungsmerkmale gedeutet.
Lambeosaurus: hohle Schädelfortsätze dient als Resonanzkörper für intraspezifische Lautäußerungen
(zur Artenerkennung) Parasaurolophus: verlängerter Nasenrachengang (Art Homer). Funktion:
Verbesserung der Riechfähigkeit; Luftreservoir bei aquatischen Formen; Trompete
277) Wie deutet man die Funktion der dorsalen Knochenplatten bei Stegosaurus? (2)
- sie waren stark durchblutet und hatten somit eine wärmeregulatorische Wirkung
- optische Vergrößerung
- Schutz
278) Nenne Dinosaurier der Oberkreide (mindestens 3 Beispiele). (2)
Coelurosauria, Segnosauria, Ornithominosauria, Deinocheirosauria.
279) Nenne Dinosaurier der Jura-Zeit (mindestens 3 Beispiele)!
Sauropoda, Stegosauria, Ankylosauria.
280) Nenne je zwei Beispiele von pflanzen- und fleischfressenden Dinosauriern! (2)
Pflanzen: Prosauropoda, Sauropoda, Stegosauria
Fleisch: Carnosauria, Coelurosauria, Deinonychosauria.
281) Wann sind die Dinosaurier ausgestorben? (1)
Am Ende der Kreide, vor 65 Ma.
282) Die zeitliche Verbreitung der Dinosaurier
Mittleres Trias (210 Ma) bis Ende der Kreide (65 Ma)
283) Aus welcher Dinosauriergruppe haben sich die Vögel entwickelt?
Archosauria ( Ordnung der thecodontia)
284) Wie heißt der geologisch älteste Vogel und wo wurde er gefunden?
Archaeopteryx ( Salnhofen in D)
285) Aus welcher Zeit stammt der älteste Vogel?
Jura ( 213 – 144) genauer O. Jura. In der Kreide starke Abwandlung zu rezenten Formenkreisen hin
12. Kapitel: Aquatische Reptilien
286) Nenne drei ausgestorbene Reptilgruppen des Meeres!
Plesiosaurier, Ichthyosauria, ?Mosasauria?
287) Wie unterscheiden sich Ichthyosaurier und Delphine?
Ichthyosaurier heißt übersetzt »Fischechse«. Die Ichthyosaurier lebten im Meer und waren somit keine
„DINOSAURIER“. Wahrscheinlich stammten sie von Eidechsen ähnlichen Reptilien ab, die früher an
Land lebten und irgendwann ihren Lebensraum ins Meer verlegt haben. Die Fischechsen brachten
lebende Junge zur Welt, vermutlich deshalb, weil sie nicht an Land gehen konnten, um ihre Eier
abzulegen, wie es fast alle Meeresechsen tun. Delphine sind Mammalia.
288) Wie unterscheiden sich Ichthyosaurier und Plesiosauria?
Ichtyosauria. Hat große Vorderflossen, kleine Bachflossen und der Antrieb erfolgt durch seitliche
Bewegungen der Schwanzflosse.
Plesiosauria: der Rumpf ist verlängert und der Hals ist stark verlängert ( bis zu 600 Wirbel)
Einführung in die Paläobiologie
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289) Wie unterscheiden sich Ichthyosaurier und Mosasauria?
Ichthyosaurier heißt übersetzt »Fischechse«. Die Ichthyosaurier lebten im Meer und waren somit keine
„DINOSAURIER“. Wahrscheinlich stammten sie von Eidechsen ähnlichen Reptilien ab, die früher an
Land lebten und irgendwann ihren Lebensraum ins Meer verlegt haben. Die Fischechsen brachten
lebende Junge zur Welt, vermutlich deshalb, weil sie nicht an Land gehen konnten, um ihre Eier
abzulegen, wie es fast alle Meeresechsen tun. Sie lebten im Trias (250 Ma).
Die Mosasaurier jedoch in der Kreidezeit. Diese gehören zur Reptilgruppe der Warane. 10 Meter Länge.
Entfernte Verwandte der heutigen Komodo- Warane, benannt nach der Maas in den Niederlanden.)
290) Wovon ernährten sich die Placodontia?
Muscheln (Sie hatten einen kofferförmigem Rumpf und knackten hartschalige Nahrung. )
291) In welcher geologischen Zeit haben die Ichthyosauria gelebt?
Trias (250 Ma)
292) In welcher geologischen Zeit haben die Plesiosauria gelebt?
Jura. Plesiosaur besaßen einen gedrungenen Rumpf, einen schlangenartigen Hals und etwa vier gleich
große Flossen. Sie waren "Lauerjäger". Jagten sie Fische oder Tintenfische, konnten sie mit ihrem
kleinen Kopf am Ende des langen, besonders beweglichen Halses die auseinanderstiebenden Beutetiere
eines Schwarmes leicht packen.
293) Zu welcher Reptilgruppe gehören die Mosasaurier?
Warane. (Lebten in Kreide-Zeit). 10 Meter Länge. Entfernte Verwandte der heutigen Komodo- Warane,
benannt nach der Maas in den Niederlanden.)
294) In welcher geologischen Zeit haben die Placodontia gelebt?
Trias. (Placodontia sind „Pflasterzahnsaurier")
13. Kapitel: Entstehung und Herkunft der Säugetiere
295) Aus welcher Reptilien-Gruppe haben sich die Säugetiere entwickelt?
Therapsida
296) Die wichtigsten Unterschiede zwischen Therapsida und Mammalia
Therapsida sind säugerähnliche Reptilien.
297) Aus welchen Knochen besteht das primäre und das sekundäre Kiefergelenk (mit Skizze)
 prim. Kiefergelenk der Reptilia aus Quadratum und Articulare mit dem Schädel verbunden
 sek. Kiefergelenk der Säuger aus Dentale (Unterkieferknochen) und Schuppenbeim
(Squamosum)
Die ehemaligen Kiefergelenksknochen erhalten eine vollkommen neue Funktion: Sie werden zu den
Gehörknöchelchen Hammer (Malleus) und Amboß (Incus), die noch immer gelenkig verbunden sind.
Dieser Zustand, also ein sekundäres Kiefergelenk und drei Gehörknöchelchen, konnte auch bei
Hadrocolium wui (ältester bekannte Vertreter der Säugetiere) festgestellt werden.
Einführung in die Paläobiologie
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298) Aus welchen Knochen des Reptilschädels sind die drei Gehörknöchelchen der Säugetiere
entstanden?
[ Columella (Gehörknöchelchen) – Steigbügel (Gehörknöchelchen) ]
Quadratum (Kiefergelenk) - Amboss (Gehörknöchelchen)
Articulare (Kiefergelenk) - Hammer (Gehörknöchelchen
299) Was versteht man unter sekundärem Gaumen?
Sekundärer Gaumen (Procc. palatini laterales) sind plattenartige Auswüchse der
Oberkieferfortsätze.
300) Welche drei Großgruppen der Säugetiere (Mammalia) unterscheiden wir?
Monotremata (Kloakentiere), Marsupialia ( Beuteltiere), Placentalia (Placentatiere)
Eine ungenaue Einteilung : Rodentia ( Nagetiere ), Lagomorpha ( Hasenartige ) , Carnivora ( Raubtiere )
Artiodactyla ( Paarhufer, Wiederkäuer)
301) Wann lebten die ersten Säugetiere?
Trias (vor 225 Ma)
Einführung in die Paläobiologie
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Spezielle Fragen
X) Experimente die die Urzeugung von Mikroorganismen widerlegen „Generatio spontanea“ (4)
Die Urzeugung geht davon aus das z Bsp Fliegen aus Fleisch entstehen können. Hält man einen
Glassturz über ein Stück Fleisch so bemerkt man das keine Fliegen gezeugt werden. Verfechter der
Theorie argumentierten das kein Sauerstoff mit dem Fleisch in Kontakt kam. Mit einem engmaschigen
Netz wurde der Versuch wiederholt, mit dem selben negativen Ergebnis. (Pasteur machte einen
ähnlichen Versuch mit einer gebogenen U-Flasche)
X) Was sind Koacervaten bzw. Mikrosphären und welche Bedeutung haben sie für die Entstehung
von Leben ? (3)
Theorie: Im Urozean befanden sich Kolloid-Teilchen die sich zu Koacervaten (einer höheren
Organisationsform) zusammenlagerten. Aus den Koacervaten entstand schließlich die Protozelle und
daraus die sogenannte Mikrosphäre. Dabei handelt es sich um zu kleinen Kugeln zusammengelagerten
Protenoiden mit semipermeabler Kompartimentierung, die zu Wachstum, Lokomtion, katalytische
Aktivitäten und Fortpflannzung (durch Knospung) fähig war. Minimalzelle
X) Wie erklärt man sich dass im Kambrium verschiedene Evertebraten und Algen ziemlich
plötzlich erschienen waren ? (2)
Durch das Steigen der Atmosphäre wurde einerseits das für Lebewesen toxische Ozon angehoben
andererseits die Rotation der Erde langsam gebremst. Dadurch verlängerte sich ein Tag von nur 6
Stunden auf 12 Stunden.
X) Welche Algentypen (Baupläne) gab es bereits im Altpaläozoikum ? (3)
- kokkale Organisation ( Coenobien, Zellkolonien)
- trichale Organisation ( fadenförmig)
- sisphonoclade Organisation (Schlauchthallus)
- flächiger GEwebethallus
X) Wie ist der Bauplan der Algen an die Strömungen im Küstenbereich angepasst ? (3)
Thallose Algen wie Ulvales sind mit einer Haftscheibe am Substrat befestigt. Das Phylloid kann sich der
Strömung anpassen. Wenn es zusätzlich perforiert ist, wird der Widerstand gegen Brandungsturbulenzen
verkleinert. In ungeschützten Zonen mit starker Brandung fanden sich krustenförmige Kalkalgen mit
kugeliger Gestalt.
X) Wie sind Algen innerhalb von Küstensedimenten verteilt ? (3)
Dasycladophyceen findet man auf Felsen oder geschützten Stellen. Manche Algen in den
Küstengebieten sind mit Haftscheiben am Substrat verankert, z Bsp Ulvales. Nahe der Küste in
Brandungszonen konnten sich nur die kugeligen, krustenförmigen Kalkalgen durchsetzen. Prinzipielle
sind Chloro- und Phaeophyta in geringerer Wassertiefe angesiedelt. An der Oberfläche der Ozeane findet
man Phytoplankton.
X) Welche Tiere waren bei der ersten Landnahme im Silur-Devon beteiligt ? (3)
Spinnen, Springschwänze, Tausendfüßer.
X) Listen Sie die möglichen Funktion der Emergenzen in unterdevonische Pflanzen auf: (4)
- Haftorgane, die als Vorformen von rezenten Drüsenhaaren gelten können.
- Kletterhilfen für Cheliceraten und erste pterygote Insekten, zwecks Verbreitung der Sporangien.
- Das zw. den Emergenzien festgehaltene Tau- und Regenwasser für diverse Arthropoden als - Wasserspeicher.
- Vorformen von Photosyntheseorgane ( Oberflächenvergrößerung) und damit für Assimilation)
X) Funktion der Tracheiden bei Blutenpflanzen ? (3)
Langsame Wasserleitung, Speicherung, Stabilität, Tüpfel verringern Gefahr einer Luftembolie.
X) Blattmerkmale: Welche ermöglichen eine paläokliniatische Aussage ? (3)
- Nervatur: Aussage über Trockenheit und Klima, je dicker die Nervatur desto trockener war es.
actinodrome Nervatur  borealer Bereich
acrodrome Nervatur  tropische und subtrop. Gebiete
- Bauweise und Zahl der Spaltöffnungen: Aussage über den CO2-Gehalt der Atmosphäre, je mehr
Spaltöffnungen, desto niedrigerer CO2-Gehalt.
- Haare: Aussage über Trockenheit oder Wassermangel - je mehr Haare desto trockener war es.
Einführung in die Paläobiologie
41
X) Listen sie Unterschiede in der Organographie zwischen den ersten Gefäßpflanzen und rezenten
Vertretern auf; (4)
Merkmale bei ersten Gefäßpflanzen (geringe Grosse, dichotom verzweigt, dünne Sprossachsen und
kein Holz, keine Blätter, endständige Sporangien, dünne Tracheiden, Rhizome bzw. Haftscheiben,
einfache Gefäßbündel, einfach gebaute Stomata, Isosporen, Photosynthese in Sprossachse)
Merkmale bei rezenten Vertretern (viele Baumarten, monopodial und sympodial, krautige und holzige
Achsen, sehr variable Blätter, komplizierte Sporangien, Tracheen und Tracheiden, auch Wurzeln,
komplexe Gefäßbündel, komplexere Stomata, Heterosporen bzw. Samen, Photosynthese primär in
Blättern)
X) Welche Tiergruppen kamen bei der ersten Landnahme vor ? (3)
Spinnen, Tausendfüßer, Milben, Pseudoskorpione, Doppelfüßer.
X) Was ist der wichtigste Unterschied zw. den heutigen Seitenwurzeln und denen des O-Devons ?
Im Oberdevon wurden sie exogen angelegt, heute endogen.
X) Warum konnte Lepidodendron nicht außerhalb von Sümpfen überleben ? (1)
Lepidodendron hatte enge Leitgewebe und wurde bis zu 50 m groß, was eine schlechte, langsame
Wasserleitung zur Folge hatte. Außerdem hatte er eine sehr große Blattgesamtfläche wodurch viel
Wasser verdunstete.  Lepidodendron benötigte permanent Feuchtigkeit.
X) Welches der Beiden Merkmale wurde zuerst entwickelt ?: 
Tricolpate Pollenkömer (124Ma) - Triporate Pollenkömer (97Ma)
Blüten mit Tepalen (105 Ma) - Blüten mit Kelch und Krone (95Ma)
Steinfrüchte (84Ma) - Beeren (68Ma)
Camptodrome Blätter (125Ma) - Heteroxylische Hölzer (105Ma)
Actinodrome Nervatur (113 Ma) - Crapsedodrome Nervatur (95Ma)
X) Was für Insektenlockmittel besaßen die kretazischen Angiospermen ? (3)
Insektenlockmittel war bereits Nektar (?)
X) KLIMA: Die Zirkulationszellen des FERREL´schen Drei-Zellen-Schemas (3)
Polar-Zelle, Ferrel-Zelle, Hadly- Zelle
X) Welche 2 Faktoren sind für die äquatoriale Tiefdruckrinne verantwortlich ?(2)
Durch den Zenitstand der Sonne werden am Äquator die Land und Wasserflächen stark erwärmt. Sie
geben ihre Wärme an die feuchten Luftmassen weiter. Diese dehnen sich aus, werden leichter und
steigen auf. Aus den Randtropen strömen ständig neue Luftmassen nach, die Passatwinde.
X) Wirkung der Ferrel-Zelle (2)
Zelle der mittleren Breite, liegt zwischen Polar und Hadly-Zelle. In der Ferrel-Zelle findet der Wärmetransport aus der Äquatorialregion zu den Polgebieten statt.
X) Wirkung der Hadly-Zelle (2)
Warme Luft über den Äquator steigt auf und wird auf der Nordhalbkugel nordwärts transportiert. Auf
diesem Weg nach Norden werden die Winde nach rechts abgelenkt (Corioliskraft), so dass die warmen
Luftmassen nicht bis zu den Polen kommen. Im Bereich der Subtropen sinken sie wieder ab
(„Rossbreiten"). Die Passat-Winde verfrachten diese Luftmassen wieder in den Bereich der äquat.
Aufwinde. Diese Luftzirkulation wird Hadly-Zelle genannt und kommt um den ganzen Äquator herum vor.
X) Warum gibt es nur am Äquator Passatwinde ? (2)
Am Äquator entsteht durch die aufsteigenden Luftmassen ein starker Unterdruck (äquatoriale
Tiefdruckrinne), daher strömen aus den Randtropen ständig neue Luftmassen nach, die Passatwinde
(entstehen nur über dem Meer), die von der Erdrotation abgelenkt werden.
Einführung in die Paläobiologie
42
X) Prinzipien: Paläomagnetismus: (Remanenz, magnetische Minerale ...) (4)
Aufgeschmolzene, flüssige Fe/Ti-Oxide (magnetische Minerale) werden, wenn sie abkühlen, mit der Zeit
fest. Ab einer gewissen Temp., dem Curie-Punkt, regeln sie sich dem Erdmagnetfeld entsprechend ein
und sind bei Erreichen des Erstarrungspunktes nicht mehr frei beweglich (Remanenz). So können
Änderungen des Erdmagnetfeldes in der Erdgeschichte festgestellt werden.
- Thermoremanenz: am sogenannten Curie-Punkt (ca. 600°C) richten sich ferromagnetische Teilchen
nach dem Erdmagnetismus aus und bleiben so nachdem das Material erstarrt ist.
- Ablagerungsremanenz: Wenn Teilchen zu Boden Sinken und sich ausrichten, können sie sich nach
Verhärtung durch Überlagerung und Verdichtung nicht mehr drehen.
- chemische Remanenz: neue Eisenartige Stoffe werden gebildet und richten sich aus.
X) Was bedeutet „Thermoremanenz" (2)
Beim Abkühlen von Magma zwischen Curie-Punkt (ferromagnetische Minerale regeln sich ein) und
Erstarrungspunkt nehmen die Fe-Ti Oxide die Stellung ein, die dem momentanen Erdmagnetfeld
entspricht. Wenn der Erstarrungspunkt erreicht ist, bleiben die Minerale in ihrer Lage (Remanenz)
X) Was bedeutet „Ablagerungsremanenz“ (2)
Ferromagnetische Mineralien sinken ab und ordnen sich dabei dem Erdmagnetfeld entsprechend ein.
Durch den Druck der darüber gelagerten Schichten wird eine Änderung der Ausrichtung verhindert.
X) Was bedeutet „Chemoremanenz“ (2)
Ferromagnetische Mineralien gehen in Lösung, richten sich dem Erdmagnetfeld entsprechend ein und
werden zB: bei Tropfsteinbildung so abgelagert, dass keine Änderung ihrer Ausrichtung mehr möglich ist.
X) Was ereignet sich in einer Gesteinsschmelze oberhalb und unterhalb des Curiepunktes ? (4)
Unterhalb des Curie Punktes (mineralspezifisch, ca 600°C) erfolgt die Einregelung von
ferromagnetischen Mineralien in flüssigem Metall entsprechend dem jeweiligen Erdmagnetfeld. Erst bei
weiterer Abkühlung (auf ca. 200°C) erfolgt keine Bewegung mehr (Remanenz). Es ist dann keine
Reorientierung bei einer Veränderung des Erdmagnetfeldes mehr möglich.
X) Spontane Kernspaltung: Wo liegt die Bedeutung für Datierung von fossilen Sedimenten ? (4)
Spontane Kernspaltung ist der Zerfall eines Atomkerns in zwei Fragmente, die bei schweren Atomen
(Radioisotopen) mit best. Wahrscheinlichkeit (abhängig von der Zerfallskonstante/ HWZ) von selbst
erfolgt. Man kann die Menge eines radioaktiven Elements in einem fossilen Sediment messen und über
die HWZ auf das Alter fossiler Sedimente zurückrechnen.
X) Was ist Evolution ?(1)
Evolution ist die Veränderung der Generationenfolge mit der Zeit, durch Variation, Mutation und Selektion
Evolution ist eine Anpassung der Arten an eine sich ständig ändernde Umwelt durch Variation, Mutation
und Selektion.
X) Schlagwörter der Deszendenzlehre! (2)
Die heute lebenden Arten (rezenten Arten) können auf frühere Arten zurückgeführt werden ( gehen aus
frühere Arten hervor)
Die einzelnen Arten stammen von einander ab und sind durch Variation, Mutation und Selektion
entstanden.
X) Darwinismus vs. Lamarckismus (2)
Darwinismus: Bezeichnung für Darwins Lehre, der zufolge alle Organismen in einer Abstammungsfolge
durch einen genealogischen Zusammenhang miteinander historisch verbunden sind, wobei er die
Ursache der Entstehung von Arten vor allem im Wirken der Selektion sah.
Lamarckismus: Er ging davon aus , dass die Evolution auf die Vererbung erworbene Merkmale beruht.
z.B.: Giraffe. Lamarck hat angenommne, dass die Umwelt einen direkten Einfluss auf die Phylogenese
ausübt, indem etwa die im Individualleben erworbenen Adaptionen vererbt werden können.
L: Theorie von Gebrauch und Nichtgebrauch: Körperteile die intensiv und stark benutzt werden, um mit
der Umwelt zurechtzukommen, werden größer und stärker, während die nichtbenutzten verkümmern.
Vererbung erworbener Merkmale (Modifikationen): Giraffe.
D: beinhalten 2 unterschiedliche Dinge. Der eine Aspekt ist Evolution als ein historisches Phänomen, das
sowohl die Gemeinsamkeiten als auch die Vielfalt der Organismen erklärt. Der andere ist die Ursache der
Evolution, nämlich das Darwin’sche Konzept der natürlichen Auslese.
Einführung in die Paläobiologie
43
X) Palingenese ? (3)
Ist das biogenetische Grundgesetz. Es besagt, dass ontogenetische Stadien sind Stadien, die in der
stammesgeschichtlichen Entwicklung (Phylogenese) schon einmal durchgemacht wurden. Wiederholung
von phylogenetischen Merkmalen in der ontogenetischen Entwicklung (Individualentwicklung) der
Organismen. Bsp: Ausbildung von Kiemenspalten in der Embryonalentwicklung des Menschen.
der Neubildung meist granitischer Magmen durch Aufschmelzung fester Gesteine. Die bei der
Palingenese entstandenen Gesteine werden auch Palingenite genannt.
X) Nanismus ? (3)
Zwergwüchsigkeit der Organismen ist auf kleineren Inseln, in Polargebieten oder in großen Höhe von
Vorteil, da der Raum beschränkt ist und Trockenzeiten nicht genügend Nahrung bieten. Bsp: ZwergElefanten, Zwerg-Flusspferde.
X) Deperetsche Regel (2)
Sie besagt, dass die Evolution von fossilen zu rezenten Artengruppen eine deutliche Größenzunahme
aufgrund von Selektion ( Paarung, Fressfeine entgehen, ...) mit sich bringt. Bsp: Entwicklung der Pferde
vom Hyracotherium bis zum deutlich größeren Equus.
Ausnahme: Nanismus
X) Prädisposition + BSP (3)
Die Evolution läuft nicht zielgerichtet ab. Eine Struktur kann einen Funktionswechsel durchmachen.
Vorerst wertneutral aber auch positive Mutationen kommen dem Träger erst zugute, wenn er in eine
anders geartete Umwelt kommt. Bsp: Die Fähigkeit zu Fliegen kann sich kaum schrittweise durch
Selektion entwickelt haben. Federn sind erst entstanden und dienten als Wärmeregulatoren, machten
daraufhin einen Funktionswechsel durch und dienten dann beim Fliegen als Ventilsystem.
X) Was ist eine Fossilpopulation ? Wie unterscheidet sie sich von einer rezent Population ? (2)
Fossilpopulation: Gesamtheit der Fossilien aus 1 Schicht, nur Reste erhalten.
Rezente Population: nur eine einzige Zeitebene, lebende Organismen vorhanden.
X) Impaktismus vs. Katastrophismus (3)
Katastrophismus: Eine lokale Katastrophe lässt eine Art aussterben, worauf eine andere Art einwandert
und die Nische der ausgestorbenen einnimmt.
Impaktismus: Bei der Katastrophe handelt es sich um einen Meteoriteneinschlag.
- Impaktismus: Durch Meteorit oder ähnliches soll es zu einem Massenaussterben am Ende der Kreide
und damit zum Ende der Dinosauria gekommen sein.
- Katastrophismus: Sintfluten - Cuvier: rascher vertikaler Wechsel von Land uns Meeresfaunen im Pariser
Tertiärbecken ist durch katastrophale Meereseinbrüche bedingt. Nach dem Meeresrückgang habe das
trockengefallene Neuland von zuwandernden Tieren neu besiedelt werden können.  Vollkommene
Zerstörung des Lebens und aller Lebewesen
X) Massenausterben:
Silur Devon: Graptolithen, Nautiloidea
Devon Karbon: Trilobiten
Karbon  Alle restlichen Graptolithen, Anthozoa zum großen Teil.
X)Massenaussterben im Mesozoikum:
Trias Jura: Ammoniten, Conodonta
Jura Kreide: Brachiopoda
Ende Mesozoikums  Dinosauria, Ammoniten, Belemnoidea.