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Midterm

BIO2135 LAB EXAM1 notes.docx

119 Pages
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Department
Biology
Course
BIO2135
Professor
Jon Houseman
Semester
Winter

Description
04/05/2013 04/05/2013 04/05/2013 04/05/2013 04/05/2013 04/05/2013 04/05/2013 CHELICERATA 04/05/2013 SCORPION • Body divided into TWO TAGMATA: anterior PROSOMA and posterior  OPISTHOSOMA( “behind”).(“soma” refers to parts of body that are not reproductive). •  PISTHOSOMA d vided into: •  anterior PROSOMA,  • seven­segmented MESOSOMA  • five­segmented METASOMA with the sting  at the TIP. • Prosoma = CEPHALOTHORAX ( “cephalo” related to head region • Opisthosoma = ABDOMEN; may be divided into pre­ and post­abdomen • CEPHALOTHORAX: anterior sensory appendages typically found on head are combined  with walking legs. • First tagma = single tagma, consisting of SIX paired appendages: • Chelicerae Pedipalps • • Four pairs of legs First tagma is SEPARATE from the posterior tagma because for the most part the posterior tagma  has LOST its appendages; if still present they appendages have become MODIFIED for special  functions. EXTERNAL ANATOMY Dorsal surface A=Chela (pedipalp) CHELICERATA 04/05/2013 B=walking legs C=Sting D=Prosoma E=Mesosoma F=Metasoma   VENTRAL SURFACE A=Chela (pedipalp) B=Walking legs C=Pectine comb­like structure D=Prosoma E=Sting F=Mesosoma G=Metasoma CHELICERATA 04/05/2013 A=sting B=Chela (pedipalp) C=Walking leg th D=last(7 ) segment of Mesosoma (opisthosoma) E=First segment of Metasoma (Opisthosoma) Spiders: TARANTULA Earliest spiders used a form of silk to detect prey that bumped into silken trip lines laid on the  ground. Once insects flew into the air, the spiders used their silk  by suspending it in the air to trap flying  insects. Primitive spiders e.g. TARANTULA do NOT spin webs for catching prey; they use their silk to line  burrows  or construct retreats where they wait and POUNCE on their prey. Do NOT have ANTENNAE; DEUTOCEREBRUM (part of brain that normally integrates SENSROY input from  antenna ) is MISSING. Most chelicerates are also missing compound eyes (except horseshoe crabs). They are NOT blind; they have FOUR pairs of SIMPLE EYES ( OCELLI ) that sense light  levels; in some spiders these eyes can be LARGE enough to form images. Instead of VISION, spiders use touch and vibration as primary SENSE. CHELICERATA 04/05/2013 Slit SENSILLA ( simple sensory RECEPTORS ) on their legs and sensory setalstiff  hairlike structurehairs = TRICHOBOTHRIA  detects all forms of VIBRATIONS Covered in chitinous setae  for insulation and may prevent water loss  across the book  lungs( main respiratory organ); also sensory. Carapace = hard upper shell TICKS and MITES Among smallest predators TICKS = blood feeders; feed on almost all terrestrial vertebrates but mostly on mammals. MITES= also predators but unlike all other chelicerates some mites feed on plant fluids. Visible chelicerate trait =  FOUR PAIRS OF LEGS Prosoma and opisthosoma divison DISAPPEARED. NO visible segmentation in ticks and mites. Ticks: Vectors for diseases because they are blood feeders. E.g. disease ROCKY MOUNTAIN and LYME DISEASE. Mites are SMALLER than ticks and SOME transmit diseases but usually CAUSE DISEASES. Mites crawl down the tracheal system of the host; pierce through wall of trachea to  feed on insect’s HEMOLYMPH 04/05/2013 ATELOCERTA GRASSHOPPER • METAMETRIC body; with ancestral segments  called METAMERES fused to form larger  TAGMATA; • Three major tagmata: HEAD, THORAX, ABDOMEN • Covered with an EXOSKELETON (cuticle) produced by the underlying epidermis. • In primitive arthropods either TWO or THREE cuticular plates (sclerites) surround each  segment. • Sclerite on the dorsal surface = TERGITE • Sclerite on the VENTRAL surface = STERNITE Cuticular plates on the SIDES = PLEURITES • • Abdomen: has TWO sclerites and pleural membranes instead of solid pleurites,  connected to the TERGITE and STERNITE. • Membranes between the plates allow the adjacent sclerites  to move relative to each  other. • E.g. the pleural membrane allows the abdomen to EXPAND during feeing OR during  egg production in the FEMALE. • As metameres fused into tagma, the articulation between the sclerites disappeared, and what  remained of the junction between the two sclerites is a groove/indentation on the surface of  the cuticle = SUTURE • A suture is more than a line on the surface of the cuticle, and internally the cuticle FOLDS  to  create internal ridge. • Not all sutures relect ancestral segmentation of the tama, and other indentations of cuticle, e.g.  APODEMES ( ‘apo’ meaning “away from” ) also prove internal sites for MUSCLE  ATTACHMENT.  EXTERNAL ANATOMY    General views 04/05/2013 A=Head B=Thorax C=Abdomen A=Prothoracic leg B=Mesothoracic leg C=Metathoracic leg D=Compound eye E=Wing 04/05/2013   A=Antennae B=Compound eye C=Mandible (‘ crushers ) D=Labrum  top lip’­“roof=top” ) E=Maxillary palp ( ‘palp’ = “to feel”; involved in sense of touch and taste ) F=Labial pal ( ‘labial’ = bottom lip G=Pronotum ( ‘notum’ refers to “back” ) 04/05/2013 A=Antennae B=Compound eye C=Simple eye D=Labrum E=Prothoracic leg F=Mesothoracic leg G=Mesothoracic sternite Head and mouthparts 04/05/2013 A=Compound eye B=Antennae C=Simple eye (OCELLUS) D=Labrum E=Maxillary palp F=Labial palp A=Antennae B=Compound eye C=Labrum D=Mandible E=Maxilla F=Labium 04/05/2013 A=Labrum B=Maxilla C=Mandible D=Hypopharynx ( tongue­like structure E=Labium Labrum removed 04/05/2013 A=Mandibles B=Maxillary palp C=Labial palp Labrum A=Labrum 04/05/2013 B=Clypeus (‘ broad plate’ MAXILLA A=Lacinia B=Galea (structure shaped like a ‘helmet’­ has sensory hairs and bristles to help taste and  feel foodh C=Maxillary palp LABIUM 04/05/2013 A=Paraglossa ( ‘glossa’ refers to tongue­like structure; ‘para’ refers to “adjacent to” B=Labial palp C=Mentum ( “chin” – remember in french THORAX A=Prothorax B=Mesothorax 04/05/2013 C=Metathorax D=Tympanium  (‘drum’­covers hearing organs on insects; sometimes produces sounds ) E=Prothoracic leg F=Mesothoracic leg G=Metathoracic leg H= Spiracle (‘spirare’ in latin means to BREATHE; external respiratory opening 04/05/2013 A=Coxa ( think “hipbone” ) B=Trochanter C=Femur ( “thigh” D=Tibia ( area between knee and foot ) E=Tarsus ( “flat foot” 04/05/2013 A=Tibia B=Tarsus C=Tarsomere D=Tarsal claw ABDOMEN 04/05/2013 A=Tergite B=Sternite C=Spiracle D=Cercus ( “tail” – usually paired in insects A=Tergite B=Sternite 04/05/2013 C=Spiracle D=Cercus  E=Ovipositor (upper)   (“egg depositor” in female insects F=Ovipositor (lower) Insect mouthparts – Grasshopper, Mosquito, Horse fly, Honeybee  and Butterfly Insect mouthparts CHEWING A=Vertex B=Ocellus (simple eye) C=Frons ( think “front” = forehead in FRENCH) D=Gena ( think “joue” = cheeks in FRENCH ) E=Clypeus( broad plate) F= Labrum G= Maxillary palp  H=Labial palp I=Epistomal suture ( junction) 04/05/2013 GRASSHOPPER A=Vertex B=Ocellus C=Gena D=Frons E=Clypeus F=Labrum G=Mandible H=Maxillary palp I=Labial palp J=Subgenal suture “under” gena K=Epistomal suture 04/05/2013 A=maxilla B=Clypeus C=Labrum D=Mandible E=Hypopharynx F=Labium A=Clypeus B=Labrum C=Lacinia “flap” D=Galea 04/05/2013 E=Palp A=Grinding ( molars) B=Cutting (incisors C=Palp D=Mentum E=Paraglossa  F=Glossa( tongue­like structure G=Prementum PIERCING Mosquito 04/05/2013 A=Labium B=Labrum C=Maxilla D=Mandible E=Hypopharynx F=Maxillary palp G=Labellum H=Antennae 04/05/2013 Tsetse fly A=Antennae B=Maxillary palp C=Compound eye D=Prothoracic leg E=Proboscis ( means of ‘obtaining food’ F=Rostrum ( “beak”) G=Haustellum ( “scoop/draw in” food SIPHONING Butterfly 04/05/2013 A=Maxilla (Galea) B=Labial palp COMBINATION Horsefly 04/05/2013 A=Antennae B=Maxillary palp C=Maxilla (galea) D=Mandible E=Labrum F=Hypopharynx G=Labellum H=Labium I=Compound eye 04/05/2013 A=Antennae B=Maxillary palp C=Maxilla (galea) D=Mandibles E=Labrum F=Hypopharynx G=Labellum H=Labium I=Pseudotrachea (“pseudo” means imitating­not actual trachea J=Clypeus 04/05/2013 A=antennae B=Maxillary palp C=Maxilla (galea) D=Mandibles E=Labrum F=Hypopharynx G=Labellum H=Labium 04/05/2013 A=Antennae B=Maxillary palp C=Maxilla (galea) D=Mandibles E=Labrum F=Hypopharynx G=Labellum H=Labium I=Pseudotrachea Honeybee 04/05/2013 A=Mandibles B=Maxillary palp 04/05/2013 C=Maxilla(galea) D=Labial palp E=Labium (glossa) F=Labrum 04/05/2013 1. SEA STAR –  Asterias External Anatomy Aboral surface A=madreporite B=arms of BIVIUM (bivium surround the madreporite C=arms of TRIVIUM 04/05/2013 04/05/2013 A=Dermal spine B=Dermal branchia (gills) C=Pedicellaria  D=Epidermal collar E=Madreporite PEDICELLARIA­defensive organ; minute­like pincer. 04/05/2013 A=Jaw Ossicle B=Distal (‘away from center of body ’) adductor muscle ( ‘pulls TOWARDS center of  body when contracting ) C=Basal piece of jaw D=Distal abductor muscle (pulls AWAY from center of body when contracting­ i.e.  abducts­“take away” ) 04/05/2013 E=Proximal abductor muscle F=Proximal adductor ( elastic ligament INNER SURFACE OF BODY WALL A=Ossicles Tube feet and LOCOMOTION • As the sea star creeps across the substrate it attaches tube feet on substrate using suction and  functions as a hydrostatic skeleton. 04/05/2013 • Muscles in PODIUM contract and bend the tube feet to pull the sea star across the  substrate. • The sensory tube feet DETECT where it is going. • Hydrostatic skeleton: consist of fluid­filled closed chambers; when muscle contractions occur  they cause internalized pressure which generates movement and maintains the animal’s shape. ORAL surface A=Ambulacral groove B=Mouth region 04/05/2013 04/05/2013 A=Suckers on tube feet B=Ambulacral spine C=Dermal spine D=Dermal branchia (gills) E=Mouth region F=Podia of tube feet Tube feet on arm 04/05/2013 • Tube feet near the tip of arm are smaller and more delicate than those in ambulacral groove. • NOT locomotory, BUT SENSORY. • These modified tube feet provide information on dissolved materials in the water  and touch when they contact substrate. Tube feet new CENTRAL disc 04/05/2013 • Delicate tube feet surrounded and protected by AMBULACRAL SPINES. An individual tube foot is weak on its own; group work makes them STRONG along with  • being coordinated by NERVOUS SYSTEM so they can push and pull the sea star across  the bottom. • Tube feet attach to substrate by suction. • Break the suction that holds them and then move to new position before they reattach. WATER VASCULAR SYSTEM General view 04/05/2013 A=Ambulacral groove B=Ampulla of tube feet C=Madreporite D=Ring canal AMBULACRAL PARTS 04/05/2013 A=Ampulla of tube feet B=Ambulacral RIDGE. A=Ampulla of tube feet B=Ambulacral ridge C=Podium of tube feet D=Suckers on tube feet E=Ring canal 04/05/2013 A=Ampulla of tube feet B=Ambulacral ridge C=Podium of tube foot D=Lateral canal E=Ring canal INTERNAL ANATOMY: GENERAL VIEW and CENTRAL DISC 04/05/2013 A=Digestive gland (Pyloric cecum) B=Gonads C=Ampulla of tube feet D=Pyloric duct E=Cardiac stomach 04/05/2013 A=Cardiac stomach B=Pyloric stomach C=Anus D=Rectal gland E=Pyloric duct F=Digestive gland (Pyloric cecum) G=Gonads H=Ampulla of the tube feet I=Madreporite 04/05/2013 A=Cardiac stomach B=Pyloric stomach C=Anus D=Rectal gland E=Pyloric duct F=Digestive Gland (pyloric cecum) G=gonads H=Madreporite AMBULACRAL ARM 04/05/2013 A=Pyloric duct B=Pyloric cecum (Digestive gland) C=Gonads D=tube feet 04/05/2013 A=Gonads B=Ampulla of tube feet C=Ambulacral ridge  2. Sea urchins –Echinoidea External Anatomy: ABORAL surface 04/05/2013 A=Spines B=Central disc (location of Madreporite) A=Spines B=Tube feet 04/05/2013 Movement of Spines and Tube feet Spines cover the sea urchin’s body to protect it from predators. • • Tube feet are longer than spines to be able to be used in locomotion. WALKING with tube feet: • Sea urchin crawls on substrate using attachment and detachment of tube feet. • Spines are MOVEABLE and are attached to underlying spherical TEST (sea urchin’s  skeleton) by the INVERTEBRATE version of the “and­socket joint ”. • Small muscles SWIVEL the spine to aid the movement of to wedge the animal between rocks. ORAL SURFACE 04/05/2013 A=Ambulacral groove B=Mouth C=Tube feet 04/05/2013 A=Mouth B=Ambulacral groove C=Ambulacral spine D=Podia of tube feet A=Mouth B=Ambulacral groove C=Ambulacral spine D=Podia of tube feet E=Peristomial gills Tube feet around mouth • Central mouth and teeth of ARISTOTLE’s LANTERN inside the oral opening. • Pedicellaria protect the delicate peristomial membrane that surrounds the mouth. 04/05/2013 Walking using spines – pacific long spine urchin • Uses long spines to walk. • Anal plate and anal opening on ABORAL surface. CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 BRANCHIOSTOMA ­ LANCELET     A=Oral cirri ‘filament­like structures=cirrus’ B=Gill slits and bars C=Atriopore ( water expelled out from here D= Anus E=Dorsal fin F=Ventral fin G=Tail H=Hepatic ( relating to LIVER cecum CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 ANTERIOR region CEPHALOCHORDATA 04/05/2013     A= Wheel organ CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 B=Oral hood C=Vestibule (chamber opening into another or communicating with another D=Oral hood cirri E=Pigment spots F=Peripharyngeal band G=Gill slits   A=Dorsal fin rays B=Myomere C=Gonads D=Atriopore MIDDLE region CEPHALOCHORDATA 04/05/2013   A=Dorsal fin B=Myomere C=Notochord (cartilaginous rod that supports body of embryonic organisms; also found  in some small adults D=Gill slit E=Gill bar F=Nerve cord G=Hepatic cecum CEPHALOCHORDATA 04/05/2013   A= Gill bars and slits B=Atriopore C=Intestine D=Notochord E=Myomeres F=Dorsal fin CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 A=Dorsal fin rays B=Myomere C=Gonads POSTERIOR region A=Atriopore B=Anus C=Gonads D­Ventral fin CEPHALOCHORDATA 04/05/2013   A=Anus B=Dorsal fin  C=Ventral fin  D=Caudal fin  E=Myomeres CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 A=Anus B=Dorsal fin C=Ventral fin D=Caudal fin E=Notochord CROSS SECTIONS :  Pharyngeal region A=Dorsal fin rays B=Myomeres C=Nerve cord D=Notochord CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 E=Hepatic cecum F=Ovaries A=Dorsal fin ray B=Myomere C=Nerve cord D=Notochord E=Gill bars F=Atrium CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 A=Dorsal fin ray B=Myomere C=Nerve cord D=Notochord E=Gill bars F=Pharynx CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 A=Protonephridium B=Myomeres C=Nerve cord D=Notochord E=Gill bars F=Pharynx G=Dorsal AORTA A=Endostyle B=Myomeres C=Notochord D=Gill bars E=Pharynx CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 A=Atrium B=Endostyle C=Pharynx D=Gill bars E=Ventral AORTA MIDDLE REGION CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 A=Nerve cord B=Notochord CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 C=Intestine D=Atrium E=Testis F=Metapleural fold A=Myomere B=Testis C=Intestine D=Atrium E=Metapleural fold POSTERIOR region CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 A=Nerve cord B=Notochord C=Intestine D=Atrium E=Metapleural fold CEPHALOCHORDATA 04/05/2013 A=Claudal fin B=Nerve cord C=Notochord Tetrapods – Fetal pig 04/05/2013 FETAL PIG –  Sus domesticus • By­product of hog industry; when sows (adult female pig) are butchered the fetal pigs are discarded as  waste; those are the fetal pigs we are using. • Convenient size for observations of mammalian anatomy. • Enables us to examine how the placental system interfaces with developing fetus.  External Anatomy: • body divided into FOUR regions; HEAD, NECK, TRUNK (with four appendages) and TAIIL. • HEAD = has EYES with UPPER AND LOWER EYELIDS and a nictitating membrane (can be  seen when two eyelids are pulled apart); also has external nares (nostrils); the pinnae(ears  with an opening to the eardrum) and has the mouth (surrounded by lips and cheeks). • The presences or absence of ribs divides the trunk into THORAX (with ribs) and ABDOMEN (no  ribs). • There is an umbilical cord  in the abdominal region; mammary papillae  and the   anus (under the tail) • FEMALE vs. MALE: • Females:  have genital papillae and the opening to the urogenital system  BENEATH the anal opening. • Males:  lack genital papillae BUT instead have scrotal sacs and the opening of the  urogenital system is just BEHIND the umbilical cord. • Pigs have less than FIVE toes (5 toes in usual tetrapods);  o the first DIGIT (thumb) is LOST. o 2  and 5  digits are SMALL; located on either side of the large 4  and 5  digits. o They walk on TIPTOES  (even just TWO of them); the nails of the two digits make the  HOOF. o Wrist and ankles  are ELEVATED OFF the ground. Microscope slides: Tetrapods – Fetal pig 04/05/2013 Stained sections of mammalian skin. EPIDERMIS = THINNEST, outer layer. DERMIS = THICK, inner layer. In the epidermis there is, basal layer of living cells and keratinized layer of cells on the  outermost surface. Hair follicle: has a ROOT and SHAFT. Glands: SWEAT and SEBACEOUS glands. Internal anatomy: Dissection instructions: 1. Place pig in tray with VENTRAL surface facing up 2. Tie string to left and right forelimbs as well as hind limbs to spread the legs apart for 
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