Wunder des Lebens: Farben, Formen, Zusammenhänge Beat Samuel Fey Im September 2015

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1 Wunder des Lebens: Farben, Formen, Zusammenhänge Beat Samuel Fey Im September 2015 Hauptquellen: de.wikipedia.org;

2 Eine Auswahl von bemerkenswerten Phänomenen Foto: JSF

3 Systematik der Lebewesen Die Gesamtzahl aller Arten auf der Erde wurde in den vergangenen zwei Jahrzehnten sehr stark unterschiedlich zwischen 3,6 Millionen bis zu 112 Millionen geschätzt. Lebewesen Kernlose Einzeller Kernhaltige Einzeller Pilze Pflanzen Tiere

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5 Urbakterien (Archaeen) Die mit Abstand schnellsten bislang vermessenen Lebewesen Fortbewegung in kps (Körperlängen pro Sekunde): 400 bis 500 kps Vergleiche: Wanderfalke mit 322 km/h 200 kps Gepard mit >100 km/h 20 kps Sportwagen mit km/h (= Erdradius) 400 kps

6 Echte Bakterien I Zahlenbeispiele: Ein erwachsener Mensch besteht aus gegen 100 Billionen ( = ) Zellen Auf und in ihm befinden sich mehr als Bakterien aus vermutlich > verschiedenen Arten 2 kg 99 % aller im und am menschlichen Körper lebenden Mikroorganismen, nämlich darunter vorwiegend Bakterien, leben im Verdauungstrakt, vor allem im Dickdarm (= Darmflora): Nur schon im Mund eines Menschen leben insgesamt etwa Bakterien

7 Echte Bakterien II Die obersten 30 cm des Bodens in naturnahen Zonen von Lenzburg beinhalten wohl etwa 4 x 10 20, jene des Seetals gegen Bakterien (vgl = Sterne im Universum) Bodenbakterien sind unverzichtbar für bedeutende Stoffkreisläufe als Destruenten bilden sie Nährsalze für die Pflanzen Reinigung von Abwasser und der Zersetzung von Abfall; Teichfilter: Bio- und Gentechnologie Krankheitserreger

8 Beispiele I

9 Beispiele II

10 Cyanobakterien (Blaualgen) Fotosynthese Grundlage zahlreicher Nahrungsnetze

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12 Aufgaben Mikroorganismen nehmen im allgemeinen Stoffkreislauf wichtige Funktionen wahr. Zum einen bilden sie als Produzenten (Bsp.: Kieselalgen) Grundlage vieler Nahrungsnetze. Zum anderen bauen sie als Destruenten organische Materie zu anorganischen Stoffen ab. Wieder andere sind Parasiten und damit Erreger von Infektionskrankheiten.

13 Beispiele I Stamm Wimpertierchen (Pantoffeltierchen) Stamm Sporentierchen (Malaria-Erreger)

14 Beispiele II Stamm Geisseltierchen (Augentierchen) Stamm Wurzelfüsser (Amoebe)

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16 Formen Einzeller Hyphen- oder Mycelpilze Beispielsweise werden Hefepilze in der Produktion von Bier, Wein, Spirituosen, Lebensmitteln sowie einer Vielzahl biochemischer und therapeutischer Substanzen angewendet. Sie besiedeln feste Substrate wie Erdboden, Holz und anderes lebendes oder abgestorbenes organisches Gewebe. Sie entwickeln darin ein Geflecht aus mikroskopisch kleinen Fäden. die einzelnen Fäden werden Hyphen und das Geflecht Mycel genannt. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden als Pilze nur die sichtbaren Fruchtkörper bezeichnet.

17 Aufgaben I Pilze nehmen wie alle Lebewesen im Stoffkreislauf wichtige Funktionen wahr. So entwickeln sich oft Symbiosen zwischen Wurzeln und Hyphen (Pilzwurzel = Mykorrhiza). Man nimmt man, dass damit etwa 80 bis 90 Prozent aller Pflanzen in ihrem Wachstum von Pilzen gefördert werden. Ausserdem gibt es Parasiten und damit Erreger von Infektionskrankheiten.

18 Dann bauen sie als Destruenten oder Saprobionten organische Materie zu anorganischen Stoffen ab. Schwefelporling (Parasit) Lackporling (Schwächeparasit und Saprobiont an einer Vielzahl von Laubbäumen)

19 Aufgaben II Zahlreiche Pilze sind essbar essbar (diverse Gerichte): Einige sind wesentlich bei der Produktion von Getränken und Lebensmitteln (Wein, Mycelien auf und in bestimmten Käsen). Jedoch können viele Arten auch als Heilmittel dienen. Die Wirkung von psychoaktiven Pilzen wird oft als ähnlich mit jener von LSD beschrieben. Solche Pilze werden oft traditionell zu spirituellen, mystischen und religiösen Zwecken benutzt.

20 Eindrückliche Farben und Formen I

21 Eindrückliche Farben und Formen II

22 Eindrückliche Farben und Formen III

23 Eindrückliche Farben und Formen IV

24 Eindrückliche Farben und Formen V

25 Eindrückliche Farben und Formen VI

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27 Aufgaben Fotosynthese Produzenten Energiegewinnung Bodenzusammenhalt Klimafaktor Erholung Baustoffe Farbstoffe Fasern Heilpflanzen Gewürze Duftstoffe Genussmittel Rauschmittel Gifte

28 Rote Spornblume: Von der Blüte zur Frucht Fotos: JSF

29 Entwicklung des Blütenstandes

30 Entwicklung zur Flugfrucht

31 Pollenkörner: REM-Aufnahmen I

32 REM-Aufnahmen II

33 REM-Aufnahmen III

34 «Koevolution» Die bestäubenden Falter (Xanthopan morganii) erreichen eine Vorderflügellänge von 53 bis 65 Millimetern. Der Saugrüssel der Art ist mit über 22 Zentimetern Länge auch für Schwärmer extrem lang. Die Art ist in warmen Gebieten Afrikas und in Madagaskar verbreitet. Schon Charles Darwin erkannte, dass es einen Schmetterling geben müsste, der an den Nektar einer Orchideenart (Angraecum sesquipedale; Stern von Madagaskar) gelangen kann, welcher am Ende ihrer über 30 Zentimeter langen Lippensporne produziert wird.

35 Abbildungen dazu

36 Serpentin-Akelei Statt sich direkt gegen Fressfeinde zu wehren, lockt die nordamerikanische Serpentin-Akelei allerlei Insekten ins Verderben, um damit eine Spinne zu füttern. Denn die Akelei ist bevorzugtes Futter einer Nachtfalterart mit dem Namen Heliothis phloxiphaga, deren Raupen Knospen, Blüten und Samen der Pflanze vertilgen. Das Gewächs verströmt nun einen Duft, der zahlreiche Insekten anlockt. Wenn diese landen, bleiben sie an den Klebhaaren des Stängels hängen und verenden. Fleischfresser wie Spinnenarten mit speziell gebauten Füssen werden angezogen. Vor Ort erbeuten sie dann gleich auch noch den Nachwuchs des Falters und minimieren so die Fraßschäden.

37 Foto der Blüte

38 Buchengewächse I Fruchtstand samt Cupula der Rotbuche - Fotos: JSF

39 REM-Aufnahme eines sehr frühen Stadiums und Verzweigungsschema

40 Buchengewächse II Frucht samt Cupula der Roteiche Fotos: JSF

41 REM-Aufnahme eines sehr frühen Stadiums und Verzweigungsschema

42 Schönheitswerte Strelitzie Passionsblume Foto: JSF

43 Blüten verschiedener Orchideenarten I Foto links: JSF

44 Blüten verschiedener Orchideenarten II

45 Die unscheinbare Brennnessel Foto: JSF

46 Mikrofotografie eines Brennhaares (mit Methansäure gefüllt)

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48 Aufgaben Zellatmung Konsumenten Bestäubung Fruchtverbreitung Wirtschaft Erholung Sport Arbeitstiere Therapie Zellatmung: C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O

49 Tintenfische I: Löcherkraken

50 Löcherkraken-Männchen

51 Löcherkraken-Weibchen

52 Tintenfische II: Hinreissende Krake

53 Hinreissende Krake

54 Schmetterlinge I: Metamorphose

55 Schmetterlinge II: Dynastor darius

56 Raupe und Imago

57 Puppen

58 Schmetterlinge III: Macroglossum stellatarum

59 Raupe und Imago

60 Schmetterlinge IV: Eindrückliche Raupen

61 Eindrückliche Raupen

62 Eindrückliche Raupen

63 Eindrückliche Raupen

64 Eindrückliche Raupen

65 Schmetterlinge V: Eindrückliche Imagines

66 Eindrückliche Imagines

67 Eindrückliche Imagines

68 Gespenstschrecken: Mimese

69 Stabheuschrecken

70 Wandelnde Blätter

71 Vögel I: Mimikry

72 Küken

73 Vögel II: Alpensegler

74 Alpensegler

75 Säugetiere I: Collies

76 Border Collie

77 Panjo

78 FamCollie

79 Pedro

80 «Säugetiere II»: Mensch

81 Eindrückliche Bilder

82 Eindrückliche Bilder

83 Allgemeine Schemen von Zellen

84 DNA eines erwachsenen Menschen Teil des entspiralisierten DNA-Fadens aus einem von insgesamt 46 Chromosomen eines menschlichen Zellkerns, elektronenmikroskopische Aufnahme

85 Zellen (mit je gegen 2 m DNA): Anzahl DNA: Gesamtlänge Vergleich: Sonnendurchmesser 100 Billionen = Billionen m = 1,5 x m Rund 1,4 x 10 9 m Die Totallänge der DNA eines erwachsenen Menschen im entspiralisierten Zustand entspricht rund Durchmessern unserer Sonne.

86 Kreative Formen: Erythrozyten und Hämoglobinmolekül

87 Erythrozyten (ohne DNA): Anzahl 25 Billionen = 2,5 x Erythrozyten: Dicke Rand/Mitte 2 µm/1 µm Erythrozyten: Anzahl Hämoglobinmoleküle 280 Millionen = gegen 3 x 10 8 Würde man alle roten Blutkörperchen eines Menschen wie Geldstücke aufeinanderlegen, ergäbe dies einen Stapel von km Höhe. Das entspricht einer Strecke, die 1,25-mal um den Äquator führt.

88 Schlussfolgerungen Lebewesen Kernlose Einzeller Kernhaltige Einzeller Pilze Pflanzen Tiere

89 Gesetzmässigkeiten Erde Mensch Kreativität Komplexität Unendlichkeit Transzendenz

90 Erde - Mensch Selbstverständlich stellt die Erde nicht den geometrischen Mittelpunkt des Universums dar. Solange jedoch kein ausserirdisches, hoch entwickeltes Leben gefunden wird, darf sie indessen als Komplexitätszentrum des Universums gelten. Heute wird das menschliche Gehirn als komplexeste Struktur des Universums angesehen. Somit kann der Mensch die Krone der Schöpfung durchaus als Höhepunkt des sichtbaren Seins beurteilt werden.

91 Kreativität

92 Komplexität

93 Unendlichkeit

94 Transzendenz

95 Schlusswort