New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Diversity of Life Lecture Notes

by: Camille Hizon

Diversity of Life Lecture Notes ECOL 182R

Marketplace > University of Arizona > Science > ECOL 182R > Diversity of Life Lecture Notes
Camille Hizon
GPA 3.6

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

These notes are based on Hunter's class lectures. The orange phrases are all included, along with class examples and helpful tables/diagrams.
Introductory Biology II
Bonine, Hunter, Martinez
Class Notes
Diversity of Life, prokaryotes, eukaryotes
25 ?




Popular in Introductory Biology II

Popular in Science

This 10 page Class Notes was uploaded by Camille Hizon on Thursday January 14, 2016. The Class Notes belongs to ECOL 182R at University of Arizona taught by Bonine, Hunter, Martinez in Spring 2016. Since its upload, it has received 112 views. For similar materials see Introductory Biology II in Science at University of Arizona.


Reviews for Diversity of Life Lecture Notes


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 01/14/16
Diversity of Life 1: Prokaryotes and Protists    I. Prokaryotes have been alone for most of the history of life on earth.  A. How many years?   1. about 2.4 billion years (alone on Earth for)  B. Photosynthesis and the arrival of an oxygen atmosphere.  1. The first photosynthetic organisms, first abundant organisms were  cyanobacteria.  2. With photosynthesis, arrival of oxygen  a) What were the two major consequences of an oxygen  atmosphere?  (1) Aerobic (effective metabolism)  (2) accumulation of ozone (O3) protected life from UV  radiation, allowed life on land  3. Prokaryotes and protists  a) Prokaryotes ­ Bacteria and Archaea   II. Phylogeny  A. The three domains: Bacteria, Archaea, and Eukarya  B. The Archaea and Bacteria are both ​ rokaryoti​ but differ more from each  other than does the Archaea from the Eukarya.  1. Archaea are thesister group to the Eukarya.   C. Kingdoms  1. What are the kingdom(s) in the Bacteria?  a) Bacteria  2. What are the kingdom(s) in the Archaea?  a) Archaea  3. What are the kingdom(s) in Eukarya?   4. Old idea ­ Protists, Plants, Fungi Animwe will use this classification  system, even though outdated.  5. New idea ­ a classification based on current understanding of evolutionary  relationships: Excavata, Discicristata, Alveolata, Stramenopila, Rhizaria,  Plantae, Opisthokonta, Amoebozoa (in the textbook, don’t need to know  these names)  D. How and when did we learn of the existence of Archaea?  1. Bacteria and Archaea are superficially similar. But they are  morphologically differe​tacteria have peptidoglyca​in their cell walls  (polysaccharides cross linked with peptides).   2. Archaea have other polysaccharides or glycoproteins in their cell walls.   3. Differences in rRNA sequences, membrane structure, and other  differences led to “3 domain concept” in 1996.  4. Many are extremophiles­ Sulfolobus Archaea that thrives at very high  temperatures and acidic environments  III. Prokaryotes ­ Bacteria and Archaea  A. The prokaryotes are the most numerous (numbers of individuals) and  diverse organisms on earth.   1. Diversity in numbers of species, metabolism and ecology  2. Before molecular techniques, only prokaryotes that could be cultured  were studied and identified.   3. What percent of prokaryotes do you think can be cultured this way?   a) 1%  B. New methods involve culture­free, DNA sequencing of complex mixtures ­ many  new groups of prokaryotes being discovered.   C. Prokaryotes and protists   1. Where are there prokaryotes in the environments?  a) Prokaryotes in the gut  (1) How many species?   (a) 1000 species inside; 1000 species on skin  (2) How many prokaryotic cells relative to human cells?   (a) 10x  (3) How much of our weight is bacteria?   (a) 2.5 lb. or 1kg  (4) New research: important in normal gut development;  calibrate immune system. Different communities: m​ore or  less efficient at extracting calories from food.  b) Skin prokaryotes  (1) Prevent pathogens from invading  (2) Stimulate skin immunity; ​rotect against skin disease  (3) Different parts of skin (habitats) have different bacteria.   (a) Ex: Forearm bacteria, different from underarm  bacteria and forehead bacteria.   (b) Fun fact: Highest diversity between people in area  between fingers!  2. Morphology of prokaryotes  a) What have they got that’s different from (most) protists and  animals?   (1) Cell Wall  b) Cell walls provide structural support, protection, can prevent water  loss or rupture of cell from turgor pressure.   c) Prokaryotic cells are usually much smaller than eukaryotic cells.  Closer to the size of a​itochondrion or chloroplast.   d) Prokaryotes ­  everything in one compartment, including DNA    D. Eukaryotes  1. Nuclear envelope​  ­often no cell wall; instead a flexible cell  membrane ​ (what does this allow)?  2. Sophisticated cytoskeleton (cell skeleton)  3. Vesicles for digestion   4. Organelles  a) organelle ​  a structure enclosed within its own membrane inside  a cell  b) Ex: nucleus, mitochondrion, the chloroplast, the Golgi apparatus,  the lysosome, and the endoplasmic reticulum  E. Review of Endosymbiosis  1. The organelles with their own DNA (mitochondria, chloroplasts) have  symbiotic origins  2. Where would you look for evidence for endosymbiosis?   a) DNA sequences  3. Organelles share features with prokaryotes:  a) Have their own DNA, RNA  b) Genes most closely related to existing bacteria ­ likely shared  ancestors  (1) Chloroplasts ­ cyanobacteria  (2) Mitochondria ­ proteobacteria   F. Physiology/Metabolism of prokaryotes  1. How do prokaryotes reproduce?   a) Asexually by fission  2. How do they exchange genetic info?   a) Conjugation­ transfer of DNA via a cytoplasmic bridge. Can also  take up extracellular DNA spontaneously. And DNA can be  transferred by a bacterial virusbacteriophage​.   3. Prokaryotes ​­ fairly narrow range of shapes and sizes, and not very  exciting movement  4. What have prokaryotes been doing for 4 billion years?   a) Learning chemical tricks  5. All ancestral prokaryotes were anaerobic and some still are  a) Anaerobic​: metabolism in the absence of oxygen   b) Aerobic: metabolism involving oxygen  6. Some can shift back and forth.   7. One of the most fundamental things about li​ll living organisms  need a source of carbon in order to survive and grow.   8. What is the source of our energy and carbon?  a) Food ­​ We eat both; energy from carbon compounds, carbon from  carbon compounds  b) That makes us ​heterotrophs  9. Most bacteria and archaea are the same  10. What do plants do for energy and carbon?   a) Light for energy and CO2 for carbon  11. Some prokaryotes do as well ­ e.g. Cyanobacteria. These are autotrophs  (= photoautotrophs)  12. Others have completely unique solutions not found in eukaryotes  13. Some use simple nitrogen or sulfur compounds for energy, but CO2 for  carbon (needing neither light nor organic compounds for fo​alled  chemolithotrophs  14. Have enabled life in extremely inhospitable places.   G. Chemolithotrophs (mostly Archaea)  1. Some live near deep sea hydrothermal vents at up to 2500 m deep where  there is NO light.   2. Use hydrogen sulfide from deep sea volcanic vents for energy. Form base  of food pyramid for an entire bizarre community.   H. Photoheterotrophs  1. Lastly,some use light for energ​ but need to ingest organic  compounds for carbon.  2. Many other chemical “tricks” that eukaryotes can’t generally do...  a) Digest cellulose (in plant walls)  b) Produce amazing toxins like polyketides (many antibiotics, e.g.  tetracycline, anti­tumor drugs)  I. Ecology of the prokaryotes ­ chemical tricks used often in symbiosis with  other organisms.   1. Ex: Paederus beetles cause rashes. Produce pederin, a polyketide.  Pederin has anti­tumor activit.  2. Some anaerobic Archaea produce methane from CO2 as a key part of  their energy metabolis​Archaea produce 80­90% of methane in  atmosphere  3. Methane, a greenhouse gas, important contributor to global warming.   4. About 30% of global methane comes from methane producers in guts of  grazing herbivores.   5. If we could get rid of those pesky Archaea would we reduce global  warming?  a) No; this is a bad idea because Archaea produce methane, but  also consume it.   6. Some archaea are heat­loving and acid­loving and salt­loving.   7. Some live in hot sulfur springs and die of “cold”.   131℉ 8. Prokaryotes play key roles in global nutrient cycles, e.g. the nitrogen  cycle.   a) Nitrogen fixation ­ extract N2 out of the air  b) Nitrificatio​ from one solid form to another better for plants.   c) Denitrification back to the air  J. Protists: How are they defined?  1. Protists are defined by what they’re not:  a) Eukaryotes, butnot animals, plants, or fungi  b) Most are unicellular, b​ome algae are multicellular  c) Many independently evolved lineages.  Some closely related to  animals, some to plants and fungi.   2. Eight major lineages of Eukaryotes ­ a current hypothesis  a) The majority of eukaryotic lineages are protists.   (1) Why are protists not a monophyletic group?  (a) Has descendants that aren’t protists  (2) Paraphyletic­has common ancestor but not all are  descendants  (3) We share a lineage​pisthokonta, with fungi!   3. Protists­ Startling diversity of form and lifestyle, and insights into the  early experiments in eukaryotes.   4. Like prokaryotes, many protists are involvsymbiotic relationships   a) Mutualism ​­ cellulose digesting protists in termites  b) Parasitism  5. Are all protists single­celled creatures?   a) No; Ex: kelp   6. Kelp a protist giant​ulticellular​rown alga   7. Spectacular single­celled beauty ­​tiatoms.     Diversity of Life 2: Fungi    I. Introduction  A. What unites all fungi?  1. Absorptive nutrition ­ they absorb stuff!  a) Lots of fungi ar​aprobes ​=decomposers) : absorb nutrients  from dead organic matter  b) Parasites ­ absorb nutrients from living hosts.  c) Mutualists: gain and receive nutrients from their partners.   2. Chitinin their cell walls.   a) Chitin ­ nitrogen containing polysaccharide​ tough and flexible.   3. Fungi are clustered with animals and choanoflagellates, all heterotrophs   II. Morphology  A. Single celled form: yeasts  1. There are unicellular members of several different groups.   B. Multicellular fungi:  1. composed of tubular filaments. Single filament a hypha (plural hyphae)  2. Network of hyphae a ​ycelium ​­ a big absorptive net.   3. Hyphae can grow up to 1 km a day.   4. A fungal mycelium has a large surface area­to­volume ratio.  a) Fruiting body also composed of hyphae. What we see of fungi is  often just the fruiting body (e.g. a mushroom)  5. Would dividing the cube into 27 smaller cubes increase the surface area  of the organism?  a) No, but end to end would increase   6. What might be a limitation with this large SA: V ratio?  a) cells are stretched end to end  b) large surface area is good for absorption of nutrients   c) would be weaker   d) would dry out  7. Where are fungi found?  a) Most environments  C. Highlights of fungal reproduction  1. Fruiting body produces (haploid​pores  2. Asexual reproduction: ​ spores can give rise to haploid hyphae that give  rise to more spores.  3. Sexual reproduction:  in many fungal groups, fusion hyphae of  different mating types.  a) “Mating types are not sexes because morphologically identical,  and often more than two”   b) In many fungal groups, fusion of two haploid hyphae (of different  mating types) producesdikaryotic hyphae​   c) Dikaryon­ ​a cell with two genetically different haploid nuclei (one  from each parent hypha)  d) How is this cell type (a dikaryon) different from a diploid cell?  (1) 2 haploid nuclei  (2) diploid is chromosomes  e) Eventually the nuclei fuse to make a diploid ‘zygote’ and then  meiosis occurs to make more (haploid) spores.  4. A generalized Fungal life cycle   a) the same sequence of events is common to most fungal life  cycles.    b) Which type of cell division leads to spores in asexual cycle?  (1) Mitosis  c) Which type of cell division leads to spores in sexual cycle?   (1) Meiosis   III. Ecology: Dispersal  A. Where are the spores?  1. In grilled mushrooms, spores produced on grill surface  2. Mushrooms are a result of asexual life cycle.  B. How are spores dispersed?  1. wind  2. rain  a) Ex: Bird’s nest fungus ­ rain splashes ‘eggs’ full of spores and  spores themselves out of ‘nest’  3. animals  a) Ex: flies respond to smell of ‘stinkhorns’, mammals can smell  underground truffles  b) Ballistic dispersal of spores in Pilobolus ­ a fungus that lives in  cattle digestive track.   c) Fruits on cow manure; needs to get spores to grass that will be  eaten by a cow.   IV. Ecological Roles: Recyclers, Pathogens, Parasites, and Mutualists  A. Roles of Fungi ­ saprobes  1. Fungi and bacteria are the major decomposers on earth  2. Important in soil formation  3. Recycling nutrients   4. We can classify species interactions by who benefits, who loses        Type of interaction  Commensalism  Mutualism  Parasitism, predation  Species 1  positive   positive  positive  Species 2  no effect  positive  negative    5. How would we classify saprobes?  6. How would we classify those beneficial bacteria in human guts?  B. Roles of Fungi: Mutualists  1. Lichens ­ fungus and photosynthetic organism. ​  a) Are these really species?  b) Described by fungal partner  2. Photosynthetic partner ​yanobacterium or alga,  or both.  3. Fungus ​ provides protection, attachmenacquisition of water, mineral.   4. Alga p​rovides carbon compounds, e.g. sugars, amino acids  5. Lichens can survive​harsh environments.​   a) But sensitive to toxic compounds ­ good indicators of air pollution.  b) Remember lichens on trees in England that died as a result of the  coal­burning factories?  6. Mycorrhizae ­ association between plant roots and fungal hyphae  7. A mycorrhizae ­ plant mutualism was present in some of the earliest land  plants ­ helped plants to colonize land.  a) Web of fungal mycorrhizae hyphae penetrates soil around roots  (1) increase surface area for water and mineral and  nutrient absorption  b) From plant, receive carbohydrates, amino acids (products of  photosynthesis)  c) Why do you think this association might have been necessary for  plants to colonize land?  (1) Initially rocky land, little soil  d) What caused the buildup of soil?  (1) Fungi degrading rock, bacteria degrading rock  8. Ectomycorrhizae ​ ­ fungus that wraps around the plant roots  9. More common: Arbuscular mycorrhizae ­ hyphae enter root and penetrate  cell walls, but not plasma membrane.  10. Almost all vascular plants have mycorrhizae.  11. Complex fungal interactions ­ mycorrhizae on pinon pine.   a) Tom Whitham and colleagues studied the pinon community in N.  Arizona. Found some trees that areresistant to the most  important herbivore, a moth​, and these trees also have the most  mycorrhizae  b) What is causing what? Is the moth depressing mycorrhizae, or are  mycorrhizae depressing populations of the moth?  c) How would you test this?  (1) Manipulate the moth  d) Experiment ​­ some susceptible trees treated with insecticide for 4  years.   e) Hypothesis:​ herbivory depresses​olonization of mycorrhizae​.  If this is true, trees treated with insecticide will get more  colonization of mycorrhizae.   (1) What does the study show?  (2) Why would herbivory aboveground influence fungal growth  below ground?  12. Another mutualism: fungus andeaf cutter ants  a) Worker ants harvest huge amounts of leaves and other plant  material for their fungus gardens.   b) In tropical America, they are the single most important herbivore.   c) Can be a major pest as they harvest the plants we nurture in our  ‘gardens’ or field crops.    d) Their nests can become huge.   e) Workers cut leaf circles and carry them back to the nest.  f) Assembly line  (1) leaves are cut into  smaller and smaller pieces by  increasingly smaller ants  (2) eventually fed to fung​nd the ants eat the fungus  (3) Why don’t they eat the leaves?  (a) indigestible   g) New queens take fungus with them, mate, and start a new colony  with fungus  h) Ants and ant­fungus coevolving  i) Coevolution ­​ reciprocal evolution of interacting species  j) Each ant species has its own species of fungus, and when ants  speciate​, so does fungus.   k) But…  (1) a type of parasitic fungus was discovered in leaf cutter ant  nests that can quickly kill the mutualist fungus   (2) detectable in most gardens  l) So now we have a) a fungus that is a mutualist to the ants and b)  a fungus that is a parasite of the first fungus.  m) Some researchers noticed white stuff on some ant workers in the  fungus gardens. Turned out white stuff is bacteriu​  (1) Bacteria found​ainly on garden tending ants. Produces  antibiotic that controls parasitic fungus  n) What is the bacterium relative to the ants?  o) So leaf cutter ants are dependent on fungus (for f​ond a  bacterium​ (to control fungus parasitic on food source)   C. Fungi are also often parasites ­ of other fungi, of plants, and of animals  1. Generally, hyphae invade plant or animal tissue ­ with enzymes or  pressure. Grow inside, absorbing nutrients and then often fruit outside.  Example: Cordyceps, a fungal parasite of insects.   2. Microsporidia ­ a single­celled fungal parasite of insects, fish,  crustaceans, with a clever infection strategy   a) Spores get consumed by animal  b) Microsporidia spores ‘germinate’ in gut ­ a coil of filament comes  out forcibly like a harpoon  c) The harpoon penetrates gut wall and ‘plants’ the microsporidian  nucleus in host cell  d) There are even p​redatory fungi​!  e) Set up traps for nematodes (round worms) ­ nematodes grow into  rings, can’t move, get absorbed.    


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

25 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."

Amaris Trozzo George Washington University

"I made $350 in just two days after posting my first study guide."

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."


"Their 'Elite Notetakers' are making over $1,200/month in sales by creating high quality content that helps their classmates in a time of need."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.