17th INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD 9 - 16 JULY 2006

Río Cuarto – República Argentina

PRACTICAL TEST

2

Animal Anatomy, Systematics and Ecology

Student Code:

2

17 th INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD 9-16 JULY 2006

Río Cuarto – República Argentina

General remarks about the practical tests

DEAR PARTICIPANTS The practical tests are organized in four different laboratories.

Nº 1- Plant Anatomy, Systematics and Physiology

Nº 2- Animal Anatomy, Systematics and Ecology

Nº 3- Biocheminstry

Nº 4- Microbiology

You have 1 hour to perform laboratories Nº 1 and Nº 2.

You have 1 hour 30 minutes to perform laboratories Nº 3 and Nº 4.

You can score maximum of 40 points in each laboratory, which means a total of

160 points for the whole practical test.

Good luck !!!!!!!

3

Practical Test Nº 2: Animal Anatomy, Systematics and Ecology Introduction

Bivalves are an important group of molluscs, the second in number of species after gastropoda. Other names for the class include Pelecypoda, and Lamellibranchia. Bivalves include all dorsoventrally compressed mollusc species; they typically have two-part shells dorsally hinged by strong muscles and ligaments. The mantle, which secretes the shell, is the dorsal body wall covering the visceral mass. The mantle cavity is lateral and in most bivalves, the gills have a respiratory and digestive function. Unlike other molluscs, bivalves lack a radula and feature labial palps, which carry food from the gills to the mouth.

The head is small and it does not feature specific sensorial organs. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Τα δίθυρα είναι μια σημαντική ομάδα μαλακίων, η δεύτερη σε αριθμό ειδών μετά τα γαστρόποδα. Άλλες ονομασίες για την τάξη περιλαμβάνουν τα Pelecypoda, and Lamellibranchia. Τα δίθυρα περιλαμβάνουν όλα τα συμπιεσμένα από μπροστά και πίσω είδη μαλακίων. Τυπικά(γενικά) έχουν όστρακα δύο μερών τα οποία είναι συνδεδεμένα από πίσω με δυνατούς μύες και συνδέσμους. Ο μανδύας που το όστρακο εκκρίνει, είναι το οπίσθιο τοίχωμα του σώματος που καλύπτει τα εντόσθια. Η κοιλότητα του μανδύα είναι πλάγια και στα περισσότερα δίθυρα, τα βράγχια έχουν αναπνευστική και πεπτική λειτουργία. Σε αντίθεση με άλλα μαλάκια, τα δίθυρα δεν έχουν όργανο για το κόψιμο φυτών και έχουν χειλώδη προσαρκτίδα που δημιουργεί ρεύμα για τη μετακίνηση τροφής από τα βράγχια στο στόμα. Η κεφαλή είναι μικρή και δεν έχει εξειδικευμένα αισθητήρια όργανα.

Task Nº 1: Bivalve dissection Ανατομία διθύρου (13 μονάδες)

Task Nº 1 includes part A and part B Η δραστηριότητα1 περιλαμβάνει το μέρος Α (10 μονάδες)και το μέρος Β (3 μονάδες). The aim is to compare anatomical structures in three marine bivalves. Ο στόχος είναι η σύγκριση των ανατομικών δομών σε τρία θαλάσσια δίθυρα.

4

Materials:

Tray containing three samples of marine bivalves numbered 1, 2 and 3 (stored in

70% alcohol). 1 dissection table. 1 lancet. 1 pair of tweezers. 10 color pins (3 green, 3 red, 3 blue and 1 yellow). 1 pair of disposable gloves. 1 respirator mask. 1 magnifying glass.

Υλικά Δίσκος με τρία δείγματα θαλάσσιων διθύρων αριθμημένα 1,2 και 3 (σε διάλυμα 70%

αλκοόλ). 1 τραπέζι ανατομίας 1 νυστέρι 1 ζευγάρι λαβίδων 10 χρωματιστές βελόνες (3 πράσινες, 3 κόκκινες, 3 μπλε, και μια κίτρινη) 1 ζευγάρι γαντιών μιας χρήσης 1 αναπνευστική μάσκα 1 μεγεθυντικό φακό

REMARK: BEFORE STARTING THE PRACTICAL TASK, BE SURE TO HAVE ALL THE LISTED MATERIALS, OTHERWISE RAISE YOUR HAND TO CALL THE ASSISTANT. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: ΠΡΙΝ ΑΡΧΙΣΕΤΕ ΤΟ ΠΡΑΚΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ, ΒΕΒΑΙΩΘΕΙΤΕ ΟΤΙ ΕΧΕΤΕ ΟΛΑ ΤΑ ΑΝΑΓΡΑΦΟΜΕΝΑ ΥΛΙΚΑ, ΑΛΛΙΩΣ ΣΗΚΩΣΤΕ ΤΟ ΧΕΡΙ ΣΑΣ ΓΙΑ ΝΑ ΕΛΘΕΙ ΕΝΑΣ ΒΟΗΘΟΣ. PART A ΜΕΡΟΣ Α Procedure Διαδικασία

5

1- Put on the gloves and respiratory mask. 2- Before starting the dissection, locate the external parts of the bivalve (Figure 1).

1. Φορέστε τα γάντια και την αναπνευστική μάσκα. 2. Πριν αρχίσετε την ανατομία, εντοπίστε τα εξωτερικά μέρη του δίθυρου (σχήμα1).

Figure 1

Anterior Μπροστινό Posterior Οπίσθιο Dorsal Ραχιαίο Ventral Κοιλιακό Umbo Ασπίδα 3- The valves are hinged by . In order to identify the internal structure, you have to dissect the bivalve. You must be very careful when separating the valves, so as not to hurt your hands.

Insert the lancet (Figure 2) and cut , the adductor muscle/s, according to the bivalve.

3. Οι βαλβίδες συνδέονται με συνδέσμους. Για να αναγνωρισθεί η εσωτερική δομή, πρέπει να γίνει ανατομία (να κοπεί) στο δίθυρο. Πρέπει να είστε πολύ προσεκτικοί όταν διαχωρίζετε τις βαλβίδες για να μη πληγώσετε τα χέρια σας.

Να βάλετε το νυστέρι (σχήμα 2) και να κόψετε τον προσαγωγό μυ ή μύες, ανάλογα με το δίθυρο.

6

Figure 2

4- In order to separate the valves completely, once the muscle/s is/are cut, you must cut carefully the ligament in the umbo area. 4- Για να διαχωρίσετε τις θύρες πλήρως, μόλις κόψετε τους μύες, πρέπει να κόψετε προσεκτικά τον σύνδεσμο στην περιοχή της ασπίδας. 5- Once the three samples are dissected, identify the structures with different color pins. Use 3 pins for each bivalve sample (green, red, and blue), and a yellow pin only for bivalve 2, in the following way:

green pin for the foot. red pin for labial palps. blue pin for the gills. yellow pin for the inhaling siphon. (Only for bivalve 2)

5- Όταν γίνει η ανατομία στα τρία δείγματα, αναγνωρίστε τα μέρη με βελόνες διαφορετικού χρώματος Να χρησιμοποιήσετε 3 βελόνες για κάθε δίθυρο (πράσινο, κόκκινο και μπλε) και κίτρινη βελόνα μόνο γοα το δίθυρο 2 με τον παρακάτω τρόπο: πράσινη βελόνα για το πόδι κόκκινη βελόνα για τις χειλώδεις προσαρκτίδες μπλε βελόνα για τα βράγχια κίτρινη βελόνα για το εισπνέον σιφώνιο (Μόνο για το δίθυρο 2)

7

6- After finishing the task you must raise your hand. An assistant will check the

task. The Practical Test Sheet should be signed by both, you and the assistant. 6- Μόλις τελειώσετε πρέπει να σηκώσετε το χέρι σας. Κάποιος απο τους βοηθούς θα ελέγξει τη δραστηριότητα. Το Φύλλο της Πρακτικής Εξέτασης πρέπει να υπογραφεί και από τους δύο, εσένα και το βοηθό. Signatures: Student.:....................................Assistant:................................................... PART B ΜΕΡΟΣ Β As you have seen during the dissection, the three bivalves show differences in their muscles. Όπως διαπιστώσατε με την ανατομία, τα τρία δίθυρα διαφέρουν στους μύες τους. There exists a muscle classification according to their number and size: Υπάρχει ταξινόμηση στους μύες σύμφωνα με τον αριθμό και το μέγεθος τους: Dimyarian isomyarian condition: in which both muscles have similar size. Dimyarian heteromyarian condition: in which both muscles are different in size. Monomyarian condition: Having only one, large adductor muscle to close the

valves. Διμυική ισομυική κατάσταση: και οι δύο μύες έχουν παρόμοιο μέγεθος

Διμυική ετερομυική κατάσταση: και οι δύο μύες έχουν διαφορετικό μέγεθος

Μονομυική κατάσταση: να έχει μόνο ένα μεγάλο προσαγωγό μυ για να κλείνει τις

βαλβίδες.

8

Complete the table by using the codes below. Bivalve 1 Bivalve 2 Bivalve 3 Condition

Codes: 01- Dimyarian isomyarian. 02- Dimyarian heteromyarian. 03- Monomyarian.

Σημπληρώστε τον πίνακα με τους παρακάτω κωδικούς.

Κωδικοί:

01- Διμυικό ισομυικό 02- Διμυικό ετερομυικό 03- Μονομυικό

9

Task Nº 2: Bivalve adaptive radiation

Task Nº 2 includes parts A, B and C.

Most bivalves are filter feeding molluscs, that is to say, they filter marine water to obtain their food consisting mainly of plankton and suspended organic matter. The evolutionary acquisition of feeding by filtering allowed them to colonize many habitats, thereby giving rise to an important adaptative radiation.

Task Nº 2: Ακτινωτή προσαρμοστικότητα των διθύρων

Task Nº 2 περιλαμβάνει τα μέρη Α, Β και C.

Τα περισσότερα δίθυρα είναι μαλάκια που τρέφονται με φιλτράρισμα, δηλαδή, φιλτράρουν το θαλάσσιο νερό για να τρέφονται κυρίως με πλαγκτόν και αιωρούμενη οργανική ύλη. Ο εξελικτικός αυτός τρόπος διατροφής με φιλτράρισμα, τους έδωσε τη δυνατότητα να δημιουργούν αποικίες σε διάφορους χώρους (ενδιαιτήματα) με αποτέλεσμα τη δημιουργία σημαντικής ακτινωτής προσαρμοστικότητας.

The aims of this part of the test is to determine the habitat of the marine bivalve samples and to identify the exomorphological and anatomophysiological characteristics associated to these habitats.

Οι στόχοι αυτού του μέρους της εξέτασης είναι ο καθορισμός του ενδιαιτήματος (χώρος που κατέχεται) από τα θαλάσσια δείγματα διθύρων και η αναγνώριση των εξωμορφολογικών και ανατομοφυσιολογικών χαρακτηριστικών που σχετίζονται με αυτά τα ενδιαιτήματα.

10

PART A – Below there are to marine zones, one corresponding to a sandy beach (Figure 1), and the other to a rocky beach (Figure 2).

ΜΕΡΟΣ Α (9 μονάδες)– Παρακάτω υπάρχουν δύο θαλάσσιες ζώνες, μια που αντιστοιχεί σε αμμώδη παραλία (Σχήμα 1) και η άλλη σε βραχώδη παραλία (Σχήμα 2).

Figure 1

High tide(παλίρροια) Πλημμυρίς

Low tide(παλίρροια) Άμπωτις

11

Fill in the corresponding box in each table, indicating the site where the samples given in this practical task can be found.

Codes:

01- Bivalve 1. 02- Bivalve 2. 03- Bivalve 3.

Σημπληρώστε στο αντίστοιχο κουτάκι σε κάθε πίνακα, για να δείξετε τον τόπο όπου μπορούν να βρεθούν αυτά τα δείγματα διθύρων που σας δόθηκαν.

Κωδικοί:

01- Δίθυρο 1. 02- Δίθυρο 2. 03- Δίθυρο 3.

Figure 2

High tide(παλίρροια) Πλημμυρίς

Low tide(παλίρροια Άμπωτις

12

Sandy beach

Αμμώδης παραλία

Zone I

Ζώνη I

Zone II

ΖώνηΙΙ

Zone III

Ζώνη ΙΙΙ

Zone IV

Ζώνη IV

Rocky beach

Βραχώδης παραλία

Zone I

Ζώνη I

Zone II

ΖώνηΙΙ

Zone III

Ζώνη ΙΙΙ

Zone IV

Ζώνη IV

Zone V

Ζώνη V

PART B - Keeping in mind the zones occupied by bivalves in rocky and sandy beaches, you must determine the category of the given samples by writing an “X” in the corresponding box.

ΜΕΡΟΣ Β (6 μονάδες)- Έχοντας στο μυαλό σας τις ζώνες που καταλαμβάνουν τα δίθυρα σε αμμώδεις και βραχώδεις παραλίες, πρέπει να καθορίσεις την κατηγορία των δοθέντων δειγμάτων γράφοντας “X” στο αντίστοιχο κουτάκι.

Bivalve 1

Δίθυρο 1

Bivalve 2

Δίθυρο 2

Bivalve 3

Δίθυρο 3 Burrowers in soft

substrate

INFAUNA

Οργανισμοί που ζουν μέσα σε μαλακό

υπόστρωμα

13

Surface dwellers attached

to the substrate

EPIFAUNA

Οργανισμοί που ζουν στην επιφάνεια του

υποστρώματος

Free swimming

Οργανισμοί ελεύθεροι στο νερό

PART C- A series of characteristics related to the three given bivalves and their habitats is given below. Complete the table by using the answer code.

ΜΕΡΟΣ C (12 μονάδες)- Να εξετάσετε τα δείγματα που έχετε και να καταγράψετε ΟΛΑ τα χαρακτηριστικά τους γράφοντας τους κατάλληλους κωδικούς απαντήσεων από τη λίστα στον παρακάτω πίνακα.

Answer code:

01- large, burrowing foot

01- μεγάλο πόδι που εισχωρεί στο υπόστρωμα

02- reduced, finger-like foot.

02- πόδι που μοιάζει με δάκτυλο και έχει μικράνει

03- highly reduced and barely visible foot.

03- πόδι ελάχιστα ορατό που έχει μικράνει πολύ

04- no anterior adductor muscle.

04- δεν υπάρχει πρόσθιος προσαγωγός μυς

05- no siphons.

05- δεν υπάρχουν σιφώνια

14

06- two siphons: incurrent and excurrent (inhaling and exhaling).

06- δύο σιφώνια: ένα που εισπνέει και άλλο που εκπνέει

07- fringed incurrent siphon.

07- ακραίο σιφώνιο που εισπνέει

08- highly developed sensory lobes in the mantle, with tentacles and small ocella.

08- πολύ αναπτυγμένοι αισθητήριοι λοβοί στον μανδύα, με πλοκάμια και μικρούς οφθαλμούς

09- flat lower valve (right)

09 – επίπεδη χαμηλή βαλβίδα (δεξιά)

10- mantle edge with fusion points.

10 – άκρη του μανδύα με σημεία συγχώνευσης (ένωσης)

11- byssal threads.

11 – νήματα κλωστές προσκόλλησης

Bivalve 1

Δίθυρο 1

Bivalve 2

Δίθυρο 2

Bivalve 3

Δίθυρο 3