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Was versteht man unter Enstehungsdemismus? Nennen Sie Beispiele aus der Gruppe der Samenpflanzen.
- Endemismus:bedeutet, daß das verbreitungsgebiet in einer Weise stark eingeschränkt ist.
- Die endemiten sin in räumlich begrenzten Arealen entstanden( häufig verbunden mit adaptiver Radiation)--> Je früher ein gebiet isoliert war, umso größer ist die Anzahl der endemite eines Gebietes.
- z.B. nelken, Nachtkerzen und Bromeliengewächse (Ananasgewächse)
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Welche grundorgane haben Kormophyten und wie unterscheiden Sie sich von kryptogamen?
- Grundorgane der Kormophyten: sind Pflanzen die einen Kormus besitzen, dass heißt in Sprossachse, Blatt und Wurzel gegliedert sind.
- Kryptogame nannte man ursprünglich eine Pflanze, deren sexuelle vermehrung ohne Blüte, also unauffällig stattfindet.-->Moose, Flechten, Farnpflanzen und pilze, wogegen Farnpflanzen trotzdem auch Kormophyten sind, da sie in Spross nd Wurzel gegliedert sind.
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Beschreiben Sie das Syndrom Anemogamie. In welchen systematischen Gruppen tritt sie auf ( beispiele) ?
- Anemogamie: Windblütigkeit; Anpassung von Samenpflanzen andie Bestäubung durch den Wind.
- Bsp. Kiefernartige(Koniferen), weitere Pflanzen: Süßgraser (Paaceae), bedecktsamer primär windbestäubend aber sekundär Windbestäubend.
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Stellen Sie kurz die Modellpflanze bei Samenpflanzen für genetischentwicklungsbiologische Untersuchungen vor.
- Art: Arabidopsis thaliana ( Acker- Schmalwand)
- Familie: Brassicaceae (Kreuzblütengewächse)
- Wuchsform: Grundblätter rosettig; wächst senkrecht nach oben, Stängel rund, dikotyl
- Lebensform: 1 jährige krautige Pflanze
- Früchte: Schotenfrüchte
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Kennzeichen Sie die Gymnospermen
a) Artenzahl und Bewertung dieser Zahl im Vergleich zu Angiospermen.
- Gymnospermen: 700 Arten Angiospermen: 250000 Arten
- Im laufe der Evolution haben sich die Angiospermen durchgesetzt
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Kennzeichen Sie die Gymnospermen
b)Eigenschaften der Areale
große gebiete, Zonal nur Nordhalbkugel+Diversität Hotspots auf Südhalbkugel (Neukeladonien, Neuseeland)
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c) Eigenschaften des generationswechsels im vergleich zu Angiospermen
- Unabhängigkeit von Wasser bei der befruchtung im Vergleich zu Angiospermen
- Doppelte Befruchtung( Angiospermen), dadurch ökonomischer Einsatz der ,, Resource Nährgewebe".
- Besserer Schutz der Samenanlagen ( Angiospermen)
- Kurze Generationszeit bei vielen Gruppen, Erhöhung des Genaustausches.
- ökonomische Tierbestäubung und/oder Tierausbreitung bei vielen Gruppen.
- Leistungsfähigeres Gefäßsystem
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Kennzeichnen Sie das Syndrom der Fledermausbestäubung (Chiropterophilie)
- Anpassung von Pflanzen an Fledermäuse als Bestäuber.
- Blumen recht groß, .eist derb und weit geöffnet, da Bestäuber recht groß.
- viele Pollen werden produziert (Nektar verklebt Schnauze)-->für Bestäubung nächster Pflanze
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Was versteht man unter einem Samen ?
- Verbreitungsorgan (Diaspore) der Pflanze.
- Samen enthät alle Anlagen, um unter günstigen Keimungsbedingungen zur einer neuen Pflanze heranzuwachsen.
- Er besteht aus einer Samenschale (Testa), dem Embryo und häufig noch einem Nährgewebe (Endosperm oder Perisperm)
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wie ist es möglich, dass es bei einzelnen Pflanzenfamilien Stickstoff-Autotrophie gibt?
Symbiontisch durch Knöllchenbakterien bei Schmetterlingsblütlern und Strahlenpilzen (Actinomycetes), bei einigen Holzgewächsen Erle und Sanddorn.
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Wie wirkt sich diese Fähigkeit ökologisch aus?
- Mykorrhiza: Die Pilze liefern der Pflanze Nährsalze und Wasser und erhalten ihrerseits ein Teil der erzeugten Assimilate (hier Stickstoff).
- Gründüngung:Bsp mit klee--Ywird dan untergepflügt-->Feld wieder N-reich
- oder Stickstofffixierung verschafft den Pflanzen die angebaut werden und diese Symbiose eingehen (Bsp. Soja, erbse, etc.) Vorteil auf nährstoffarmen Böden ->mutuale Symbiose<-
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Was versteht man unter Reliktendemismus? Nennen Sie Beispiele aus der Grußße der Samenpflanzen.
- Der Endemismus phylogenetisch meist älterer Sippen, die sich gegenwärtig aufgrund veränderter Umweltbedingungen nur noch auf kleine Restflächen einst größeren Verbreitungsareale halten können.
- Bsp. Gingko biloba (Ginkgo): Heute natürlicherweise nur noch auf sehr kleinem teilraum der Erde. Früher auf großen teilen der Nordhalbkugel Waldbildend.
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Was versteht man unter ,,doppelter Befruchtung" ?
- Angiospermen:
- Kern der einen Spermazelle befruchtet Eizelle-->diploide Zygote ( aus 2 haploiden Geschlechtszellen).Kern der anderen Spermazelle verschmilzt mit den beiden pollenkörnern des Weiblischen Gametophyten zu einem triploiden Endospermkern.
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Beschreiben Sie das Syndrom ,,Vogel-bestäubende Blüten" ( Ornithologie). In welchen systematischen Gruppen trete sie auf ( Beispiele).
- Blume hroße und robußte Blüten bzw. Blütenstände.Blütenfarbe meist rot, häufig rot-schwarz Kontrast-->immer leuchtend
- Duft schwach oder fehlend
- Nektar verschieden tief verborgen ( Nektarproduktion ist hoch, überwiegend tagsüber, Zuckergehalt meist gering)
- 1) Angio-Caryophyllales- fam. Cactaceae
- 2) Angio- Rosiden- Myrtales- Myrtaceae
- 3) Angio- Asteriden- gentianales- Rubiaceae
- 4) Angio- Asteriden- Asterales- Campanulaceae (Glockenblumengewächse)->Lobelien
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Was versteht man unter Früchten und welche Fruchttypen gibt es ?
- Die Frucht einer Pflanze ist die Blüte im Zustand der Samenreife. Gesamtheit der Organe, die aus einer Blüte hervorgehen und die Samen bis zu deren Reife umschließen.
- Früchte bilden prinzipiell nur die Pflanzen, die einen geschlossenen Fruchtknoten besitzen (Bedecktsamer = Angiospermen); bei den Nacktsamern (Gymnospermen, z. B. Nadelbäume oder Ginkgo-Baum) entstehen nur freie Samen.
- Fruchtschichten:
- Exokarp – äußere Schicht
- Mesokarp – mittlere Schicht
- Endokarp – innere Schicht
- Fruchttypen: Einzelfrucht-->Öffnungs- bzw. Streufrüchte, Schließfrüchte, Zerfallfrüchte.
- Sammelfrucht: Apfel, Birne
- Fruchtverbände: Beerenfruchtverband( Ananas), Steinfruchtverband (Feige), Nussfruchtverband (Maulbeere).
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Was versteht man unter künstlichen, was unter natürlichen Systemen?
- künstliche:
- nach Art: ordnet nach äußeren Merkmalen. Äußerlische Ähnlichkeit = Verwandt.
- Nachteil Verwandschaftbeziehungen unzureichend dargestellt.
- natürliche:
- Tiere unterteilt in Reich, Stamm, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung, Art, Rasse.
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Vergleichen Sie monokotyle mit dikotylen Arten- welche Unterschiede und Gemeinsamkeiten gibt es?
- Monokotyl:
- parallel nervige Blatadern
- Leitbündel zerstreut angeordnet
- faseriges Wurzelsystem
- Blütenteile sind meist in Vielfache von 3 angeordnet ( 3 Blattkreise)
- Bsp. Gräser und Getreide.
- Dikotyl:
- netzartigeBlattadern
- Leitbündel Ringförmig
- Pfahlwurzelsystem (Ohne Hauptwurzel)
- Blüten vielfaches von 4 oder 5 (5 Blattkreise)
- bsp. Raps, Senf, Bohnen
Gemeinsamkeiten: Samen; Früchte; Dominanz der Sporophytengeneration
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Wo liegen die Zentren der Phytodiversität auf der Erde? Welche Hypothesen gibt es zur Erklärung?
- Phytodiversität: Vielfalt der Pflanzen und der durch sie gebildeten Lebensgemeinschaften (Biozönose)
- Mittelmeerraum: 25000-29000 Gefäßpflannzesippen: 10 % globalen Gefäßflanzeninventars.--> Geht nicht auf die physiogeographische Komplexität des Gebietes zurück sondern jahrtausendealte bewirtschaftung durch Menschen.
- Amazonasbecken; Hot spots: trop. Regenwälder, insbesonders Bergregenwälder.
- Hotspots: Region mit hoher aber auch stark bedrohter Artenvielfalt.
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Nennen Sie Defizite des Gymnospermen- generationswechsels.
- Enwticklung eines nährstoffreichen Nährgeweben im Samen auch ohne Befruchtung.
- MAnche Arten beistzen Spermazellen statt Spermatozoiden. Spermazellen besitzen keine geißeln und dies bedeutet sie sind unbeweglich)
- keine Blüte-->keine Tierbestäubung-->auf Wind angewiesen
- kein fruchtknoten--> Samen liegt ,,frei" auf Samenschuppe.
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Erklären Sie den Begriff ,, adaptive Radiation".
- Entstehung vieler Arten aus einer phylogenetischen Linie.
- Aufspaltung einer Ausgangsart in viele neue Arten, welche sich in manchen Punkten unterscheiden.
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Nennen Sie Pflanzenfamilien, die an Extremstandorten leben und ihre Anpassungsstrategien.
- Pyrophilie:mammutbäume: Fruchtstände(Zapfen), öffnen sich ohne große Brände nicht.
- auch bei Eukalyptus und manchen Kiefer Arten.
- (Gymnospermen)->kalte Regionen Fichte, Lärche->Kieferngewäcse (Pinaceae)
- (Ranunculales)-> Papaveraceae->Mohngewächse-> Zentralalpen (manche Arten)-> dünne schmale Blätter-> weniger Angriffsfläche für raues Klima)
- Cactaceae: kakteen statt Blätter , Dornen!-> Verdunstung wird gering gehalten; nachts können Sie Tau aufnehmen.
- Kleistogamie: Selbstbestäubung in geschlossener Blüte-> Selbstbefruchtung
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Wo findet man auf der Erde eine Häufung von Alt- Angiospermen und warum?
Nennen Sie Beispiele der Familien.
- Man findet viele solcher Alt- Angiospermen in den tropen oder auch im Mittelmeerraum.-->disjunkten Arealen
- Nymphaeceae: Seerosengewächse
- Magnoliaceae- magnoliengewächse
- Ranunculaceae: Hanhnenfußgewächse
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Was versteht man unter Archegonien, welce Struktur und welche Funktion hasben Sie?
Ist das weibliche Fortpflanzungsorgan (Gametangium ) der Landpflanzen, in denen die Eizelle gebildet wird.
Archegonium-->birnenförmiges Organ, produzier eine einzige, unbewegliche Eizelle.
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Bei welchen Organismen findet man ein Archegonium?
Landpflanzen( Moose, Farnpflanzen(Gefäßspornpflanzen), Nacktsamige Pflanzen)
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Was versteht man unter einem peristom, welche Funktion und welche Kernphase hat es?
Zahnförmige Bildung um die Mündung der kapsel von laubmoose-->Ring aus Zähnen die sich bei Trockenheit öffnen, bei feuchtigkeit schließen-->freisetzung der sporen
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Welche defizite haben die heterosporen Farnpflanzen bzgl. der Anpassung an das Landleben ?
- Empfindlichkeit des Prothalliums (haploider gametophyt der Farne) und der generativen Stadien
- Abhängigkeit tropfbaren Wassers bei der Befruchtung
- kein sekundäres Dickenwachstum bei rezeneten Sippen
- oft Weichblättrigkeit der Sporophyten und Austrocknungsempfindlichkeit
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Wie sieht das Modell einer ,,Urlandpflanze" aus?
 Modell der Urlandpflanze am beispiel von Psilophytales (Urfarne)--> Ausgestorbene Vorläufergruppe.- Primitivste Gruppe der Gefäßsporenpflanze mit Urtelomen (völlig glatt oder mit Emergenzen(elzellige Auswüchse an Organen, an deren Bildung auch Gewebe unterhalb der Epidermis beteiligt ist), mit Proto- oder Actinostele).
- Stele:Gesamtheit des primären Leitgewebe
- Echte Wurzeln fehlen!
- Sporangien(Kernphase 2n) enstanden einzeln und endständig oder in Ähren angeordnet mit
- mehrschischtiger Sporangienwand (isospor)
- Wntstanden vor über 400 Mio Jahren
- Entwl. der Pflanze siehe--> Telomtheorie
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Wie lassen sich Moose definieren?
- Grüne Landpflanzen, die kein Stützgewebe und kein Leitgewebe ausbilden.
- Thallophyten. Pflanzliche Eucaryoten, die nicht in Sprossachse, Blatt und Wurzel gegliedert sind. (Algen, Moose, sowie Flechten.)
- Organisationstyp Moose: Thallophyten mit vielzelligen Gametangien ( Archegonien und Antheridien), die von einer Hülle steriler zellen umgeben sind.
- Der Gametophyt ist dimorph nd dominiert, der Sporophyt ist unselbständig (wird vom gametophyten ernährt)
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In welcher Weise sind die Keimzellen bei Moosen und Farnen besonders geschützt ?
Sie besitzen einen sogenannten Schutzmantel ( steriler zellmantel)
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Beschreiben Sie kurz den Gametophyten und den Sporophyten der Moose. wie werden Gametophyten bzw. Sporophyt ernährt?
- Gametophyt. zweigestaltig ( dimorph)
- Sporophyt: unselbsständig!
- Sporohyt wird durch den Gametophyten (dieser ist unabhängig) ernährt
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Welche Typen von Sporangien findet man sowohl bei der farnpflanze als auch bei Höheren Pflanzen? Bei welchen Farnpflanzen?
Megasporangien(weiblich), Mikrosporangien(männlisch)-->heterospore franpflanzen (bsp. Selaginella)
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Welchen Vorteil hat der generationswechsel heterosporen Farnpflanzen in Anpassung an das Landleben ? Schildern sie kurz die wichtigsten Schritte bei einem Modelllorganismus und begründen Sie den Vorteil.
Werden wesentlich größer, können an tockenen standorten leben. besitzen richtige Wurzeln und Stängel.
- heterospore farnpflanze: zwei Typen von Sporen: Megaspore( die sich zum weiblichen Gametophyt entwickelt und Archegonien tragen) und die Mikrosporen (aus dnen sich die männlichen Gametophyten entwickelt und die Antheridien tragen)
- -->bsp. Wasserfarne sind heterospor!
- Reduktion der Sporenzahl bei Megasporen-->Verbesserung der Speicherung
- Neukombination der m. und w. Gene
- Differenzierung von geschützten Megaprothallien innerhalb der Megasporen bei manchen Gruppen.
- dadurch, wird das selbst befruchten der gametophyten gehindert. weil verschiedene m. undw. können sich befruchten-->Windverbreitung können sich weiter verbreiten-->nicht mehr auf tropfbares Wasser angewiesen.
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Welche Strukturen schützen die Gameten bei Moos- als auch bei Farnpflanzen (unterscheide männlich un weiblich) ?
Männliche gametangien: Antheridien. Sterile Wandzelle und Spermatogene Zellen--> Schutz durch
weiblicher Gametangien: Archegonien. Sterile Schutzhülle
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Wie sieht der Sporophyt der Laubmoose aus und wie wird er ernährt?
Sporophyt: unselbstständig-->wird durch den Gametophyten ernährt.
- Die Gametophyten der laubmoose haben gestiefelte Sporophyten gebildet, die kappenförmige Sporangien an ihren Enden tragen.
- Der Sporophyt wird vom Gametophyten ernährt(=nicht in der lage getrennt vom mütterlichen Gametophyt zu leben)
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Welches ist der entscheidende Fortschritt des heterosporen generationswechseln der Farnpflanzen in de Anpassung an das terrestrische Leben?
- Telomtheorie: Differenzierung zunächst gleichwertiger Gabeläste in seitliche Organe mit begrenztem Wachstum.Kormophyten( Unterteilung in Sprossachse, Blatt und Wurzel) mit echten Wurzeln
- Verholzte Tracheeiden
- Cutinisierte epidermis
- Sporophyt dominiert
- Spaltöfnungen (Gasasutausch)
- zunehmende Gruppierung der Sporophylle in Blüten
- Reduktion der Sporenzahl bei Meghasporen
- verbesserung der Speicherung
- Differenzierung von geschützen Megaprothllien innerhalb der Megasporen bei manchen Gruppen
- Entwicklung von Mega- und MikrosporenVermischung der m. und w.--> Windverbreitung-->nicht mehr auf tropfbaren Wasser angewiesen.
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Welche Lebensraum-Typen weisen eine besonders hohe Moos-phytomasse und Diversität auf?
- Regenwald
- Asien
- Laubmoos z.B in Torfmooren(wichtig für das Klima der Erdatmosphäre, wegen Stabilisierung der Co2-konzentration)
- Hochmoore
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Welche Lebenraum-typen wiesen oder weisen eine besonders hohe Phytomasse an farnpflanzen auf.
- Regenwälder, tropen, Neuseeland, Australien
- Tempertae+tropische Regenwälder
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Was versteht man unter Alt-Angiospermen?
paraphyletische Gruppe (Hand der mindestens 1 Finger fehlt) im Stammbaum der Angiospermen.
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In welchem gebiet haben sie ihr Mannigfaltigkeitszentrum?
China ( Taglilien), Südamerika, Mittelmeeraum, Mittlerer Osten, Äthiopien, zentral-Asien
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Was versteht man unter konvergenz?
Entwicklung von ähnlichen Merkmalen bei nicht näher verwandten Arten, die im laufe der Evolution durch Anpassung an eine ähnliche Funktion und ähnliche Umweltbedingungen ausgebildet wuden.
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Nennen Sie Beispiele für konvergente Entwicklungen bei Samenpflanzen.
- Asteriden-konvergente Evolution->Vogelbestäubung :myrtales->Lamiales->Gentianales->Campanulales
- Caryophyllales->konvergente Evolution->Fledertierbestäubung:Bsp an cactaceae (vgl. mit Pflanzen aus Arizona und Südafrika)
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Welche bedeutung haben poaceae für die Welternährung, nenen Sie Beispiele?
Getreide: Mais, Roggen, Gerste, Weizen
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Welcher Teil der Pflanze wird genutzt (genaue morphologische bezeichnung)?
Frucht->Karyopse(einsamige Schließfrüchte der Gräser)
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Was versteht man unter Allogamie?
- Fremdbestäubung: bestäubung einer Blüte mit Pollen einer anderen Blüte
- Wenn diese von selben Pflanzen->Nachbarbestäubung=Gneitonogamie
- Pollen von anderer Pflanze auch Xenogamie->Erbgut Mutter+vater neu kombiniert!
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Welche Mechanismen unterstützen Allogamie?
- Arten der Fremdbestäubung(Allogamie)
- Tierbestäubung
- Windbestäubung
- Wasserbestäubung
- Mittel um Fremdbestäubung sicher zustellen:
- Vormännlichkeit (proterandrie)
- Vorweiblichkeit((Proterogynie)
- Verschiedengriffeligkeit (Heterostylie)
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Vergleichen Sie eine Ranunculaceae-Blüte (Hahnenfussgewächse) und einen Vertreter der Asteraceae (Korbblütler) bzgl. der Blüten. Welche progression gibt es ?
- Rannunculaceae:Progressionsrichtung:
- zyklisch (urspr. azyklisch)
- radiärsymmetrische Blüte oder Zygomorphie(urspr. keine Symmetrie)
- Blütenhülle differenziert oder reduziert (urspr. polyandrisch)--> Kelch und Kronblatt
- Androeceum-Oligomerisation (ursppr. Polyandrisch)
- Gynoeceum- Verwacjhsung ( urspr. Chorikark)
- fruchtblätter reduktion (urpr. Zahlreich)
- Asteraceae:Progression zur:
- Sympetalie ( Verwachsung der kronblätter ( Petalen) in Angiospermenblüte)
- Unterständigkeit der Fruchtknoten
- Entwl. attraktiver Einzelblüten oder Pseudanthien.
- Enwickluing Sperzialstrukturn zur Sicherung der Bestäubung
- Verringerung von Staubblättern
- Verringerung von Fruchtblättern
- Coenokarpie
- Zygomorphie
- Entwi. zahlreicher Inhaltsstoffe ( z.T. für andere Lebewesen toxisch)
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Stickstoff-Autotrophie: Nennen Sie ein beispiel für eine solche Pflanzenfamilie und ein beispiel für eine gattung aus einer anderen Familie.
- Fabaceae(Schmetterlingsblütler)-Gattung
- Oryza-->Reis (Hattung)-->aus Familie der Poaceae (Süßgräser)(auch N-fixierende Cyanobakterien)
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