BIOL2204 Laboratory (Orientation) GuideLaboratory Component of BIOL2204 Zoology. Images sourced from...

5
BIOL2204 Laboratory Classes (Orientation) Guide This document prepared by Peter Brice in collaboration with Sara Tromp David Booth and Louise Kuchel Start Here An Interactive Guide to Background Material for the Laboratory Component of BIOL2204 Zoology Images sourced from the course text, Hickman et al. 2011 Integrated Principles of Zoology 15 th ed. McGraw Hill Unless otherwise acknowledged Instead of giving you background and laboratory exercises in one hardcopy document to carry around the labs, last year we decided to put all the background material into an interactive document on your computers. You will still get some hard copy notes for the pracs, but those will relate to specific exercises only. The background material is now in this document. It is important to realise that this is not a substitute for laboratory material. Not everything covered in labs is covered here, and that’s deliberate. We want you to discover things in labs from the material presented there. But this stuff might help you tie the mass of material presented in “Zoology” together. This document is a combination of text and graphics to illustrate basic concepts and taxa (groups of animals) that you will need to grasp as you go through the course. The text is colour coded. Text in this blue colour is material to note especially: the really important stuff! The text in this green colour is explanatory material, stuff you may (or may not) find interesting, stuff that adds perspective or completes the picture. If you choose, you may read this as you would any other pdf, beginning to end or bits at a time. However, this guide is designed to be more interactive than that. There are links (underlined light blue text) that help you navigate to bits you need, particular taxa or particular concepts, when you need them. As well as the internal links within and around this document, there are numerous links to material on the internet that may (or may not) help! To see these links most easily, the pdf is best viewed in ‘Zoom to Page Level’ view. Whatever the case, enjoy exploring! Except the photos I took!

Transcript of BIOL2204 Laboratory (Orientation) GuideLaboratory Component of BIOL2204 Zoology. Images sourced from...

Page 1: BIOL2204 Laboratory (Orientation) GuideLaboratory Component of BIOL2204 Zoology. Images sourced from the course text, Hickman et al. 2011. Integrated Principles of Zoology. 15. th.

BIOL2204 Laboratory Classes 

(Orientation) Guide

This document prepared by 

Peter Brice

in collaboration with 

Sara Tromp

David Booth

and 

Louise Kuchel

Start Here

An Interactive Guide to Background Material for the 

Laboratory Component of BIOL2204 Zoology

Images sourced from the 

course text, 

Hickman et al. 2011

Integrated Principles of 

Zoology

15th

ed. McGraw Hill

Unless otherwise 

acknowledged

Instead of giving you background and laboratory exercises in one

hardcopy document to carry around the labs, last year we 

decided to put all the background material into an interactive document on your computers. You will still get some hard copy 

notes for the pracs, but those will relate to specific exercises

only. The background material is now in this document. It is 

important to realise that this is not a substitute for laboratory material. Not everything covered in labs is covered here, and 

that’s deliberate. We want you to discover things in labs from the material presented there. But this stuff might help you tie 

the mass of material presented in “Zoology”

together.

This document is a combination of text and graphics to illustrate basic concepts and taxa (groups of animals) that you will 

need to grasp as you go through the course. The text is colour coded. Text in this blue colour is material to note especially: 

the really important stuff!

The text in this green colour is explanatory material, stuff you

may (or may not) find interesting, stuff that adds perspective or 

completes the picture.

If you choose, you may read this as you would any other pdf, beginning to end or bits at a time. However, this guide is 

designed to be more interactive than that. There are links (underlined light blue text) that help you navigate to bits you need,

particular taxa or particular concepts, when you need them. As well as the internal links within and around this document, 

there are numerous links to material on the internet that may (or may not) help! To see these links most easily, the pdf is best

viewed in ‘Zoom to Page Level’

view.

Whatever the case, enjoy exploring!

Except the photos I took!

Page 2: BIOL2204 Laboratory (Orientation) GuideLaboratory Component of BIOL2204 Zoology. Images sourced from the course text, Hickman et al. 2011. Integrated Principles of Zoology. 15. th.

BIOL2204 Lab (Orientation) Guide

Google

Google Scholar

Glossary

Finally, bear in mind, this is only the

second

year of the new approach, 

it’s all still

a bit of an experiment. Tell us what you like, and what you 

don’t, what you might like if you were doing this in the future and so on 

… but be nice, we’re stressed out too!

Phylogenetic 

Framework

Adaptation 

Framework

Time Spans

UQ Library

UQ School of Biol Sc

Phylogenetic 

Tree

Critical 

concepts

Welcome to the laboratory component of BIOL2204 zoology. The scope of 

the course and the attached labs is broad, and therefore daunting. Consider 

the number of animals around to study. There are millions of species. In fact, 

no‐one really knows how many millions, but rest assured it is millions! Of 

course, the similar species are grouped into genera, similar genera into 

families and so on. This does make it easier, but still. Some thirty or so phyla 

are recognised currently, and it is still quite a challenge to cover even a 

subset of these adequately in just a few three hour pracs. Or so we have 

found! Last year we tried

something a little different, to help you and us 

come to grips with it all.

This document is a companion to that

new 

approach.

One key to getting your head around the huge diversity of animals you’ll encounter is to have a 

number of conceptual frameworks. If you can see where animals fit into these, then you can start to 

make sense of all the similarities and all the differences between them. We suggest a couple of 

frameworks that we find useful, though there are others. Have a look at the Phylogenetic 

Framework, first, then the Adaptation Framework.

One concept I think is really hard to get your head around is 

the time scale of evolution. Check out our way of 

conceptualising the huge time spans involved. We think it 

will help demonstrate how easily biological diversity arose. 

As such, perhaps it is a third conceptual framework to use.

What else is in this document? Well, there’s a link to the library, 

to the School, to Google (although be careful with the veracity of 

on‐line material), Google Scholar and a link to an on‐line glossary.

We strongly encourage further enquiry by students (through 

reading academic journals in preference to unreviewed stuff on 

the internet!). We’d rather students basically teach themselves 

than we teach them.

Why?

What we try to do is make students 

aware of the material and try to provide frameworks and guides 

to making sense of it all. So this document is an attempt to guide 

you through the material, hopefully while you teach yourselves.

Having looked at the frameworks, explore the other 

links around. There are links to the different phyla 

(through the phylogenetic tree) and different classes 

within those phyla. These should provide some of the 

essential characteristics of the animals in summary, as 

well as other material to help orient you.

As well, there are some links to some of the critical concepts we will 

introduce as you explore the animals.

Some of these are essential to a 

comprehensive understanding of zoology, so we’ll try to introduce as 

many as possible as we go.

Peter Brice: School of Biological Sciences, 

University of Queensland

Page 3: BIOL2204 Laboratory (Orientation) GuideLaboratory Component of BIOL2204 Zoology. Images sourced from the course text, Hickman et al. 2011. Integrated Principles of Zoology. 15. th.

Time Spans (1 of 4)

One of the difficulties, I find, in understanding evolution and evolutionary processes is in getting your head around the 

mind bogglingly large periods involved. You can bandy terms like

“millions of years ago”

around as much as you like, 

but it is incredibly hard to conceptualise these quantities in a

meaningful way; just how large a million or a billion is 

escapes many people. For evolutionary time there are a number of

analogies, many of which involve phrases like “if all 

evolutionary time was a day then …”

All well and good, but they don’t do it for me. I’ll work through a scheme that 

helps me put evolutionary time into perspective. 

To start, assume that you are sitting next to a lab bench in the

Goddard building. Get a metre rule with millimetre

subdivisions 

and place it on the bench, preferably orientated with the scale 

increasing towards the north west, along the long axis of the 

building (though it doesn’t really matter, you’ll get it anyway). 

Zero millimetres

on the scale is now, 2011 at the time of writing. 

One millimetre

represents one year back in time. So many 

students who are in their early twenties, let’s call you “Gen Y”, 

were born between two and about two and a half centimetres

back along our scale. Their parents, “Gen X”, possibly another 

two to three centimetres

further back. Federation (of the 

Australian states) was 1901, 110 years ago or 11 cm on our scale. 

Capt. Cook set foot in Botany Bay 241 years ago, nearly a quarter 

of a metre along our scale.

For the next bit, I’m going to betray my Anglocentric view of the 

world, so I apologise to the many of you who are from different 

cultures. (I should find out about significant events in these other 

cultures!). Go one metre along the scale and you get to the last

time Anglo‐Saxons ruled parts of the British Isles in our (whoops, 

their) own right, pre‐Norman England! Two metres (2000 years) 

gets you to the ancient world which at the time was ruled in the

west by the Romans who were near the zenith of the power. A 

further ten metres, which is about where I am standing in the 

photograph, gets

you to the time when plants and animals were 

first domesticated by humankind. That is all human civilisation, in 

the classic meaning of the word, occurred in the last 12 m of our 

scale. Babylonians, Ancient Egyptians, Greeks and Romans; all of

them. In fact most of what we know of all of these occurred in 

the last three or four metres. (Just in case you’re worried, 

civilisation comes from Greek roots and classically refers to 

aggregation of human kind in permanent settlements ‐

cities. The 

words “city”

and “civilisation”

have the same roots. Of course, 

any implication that “civilised humanity”

is intrinsically more 

valuable than hunter gatherers is self‐evidently false). Back in 

Australia, if indigenous people have been here 40,000 years, the

figure often cited, that’s 40 m on our scale. By now, the scale has 

probably reached an adjoining lab!

next

Skip to Geologic Time ScaleBack to Orientation 

Guide (main page)

Photo Anthony O’Toole

Page 4: BIOL2204 Laboratory (Orientation) GuideLaboratory Component of BIOL2204 Zoology. Images sourced from the course text, Hickman et al. 2011. Integrated Principles of Zoology. 15. th.

Cranial Kinesis

Critical Concepts

Back to Orientation Guide 

(Main page)

Metamerism (Segmentation) and 

Tagmosis

Endosymbiosis

Amniote Skull 

Fenestration and 

Emargination

Nomenclature (Don’t ever get this 

wrong!)

Ecdysis

Phylogenetic Tree

Vertebrate 

Locomotion

Keratinisation

Paedomorphosis

Vertebrate Respiration

Vertebrate Circulation

Vertebrate Hearts

Tetrapod 

Teeth

Anatomy of a Vertebra

Coelom formation 

and “types”

Spiral and Radial Cleavage in 

Protostomes and Deuterostomes

Correlation of coelom 

with cleavage

Metamorphosis

Amniotic Egg

Vertebrate Skull and Jaws

Tissue Origins

Useful terminology 

for evolutionary 

discussion

Page 5: BIOL2204 Laboratory (Orientation) GuideLaboratory Component of BIOL2204 Zoology. Images sourced from the course text, Hickman et al. 2011. Integrated Principles of Zoology. 15. th.

Phylogenetic

Tree

Amoebozoa

Nucleariid amoebas

Fungi

Ichthyosporea

Choanoflagellates

Porifera

Placozoa

Cnidaria

Ctenophora

Acoelomorpha

Platyhelminthes

Mesozoa

Nemertea

Gnathostomulida

Micrognathozoa

Rotifera

Acanthocephala

Cycliophora

Gastrotricha

Entoproctoa

Ectoprocta

Brachiopoda

Phoronida

Mollusca

Annelida

Echiura

Sipuncula

Nematoda

Nematomorpha

Kinorhyncha

Priapulida

Loricifera

Onychophora

Tardigrada

Arthropoda

Chaetognatha

Echinodermata

Hemichordata

Chordata

Deuterostomia

Ecdyso zo aLophotrochozoa

Protostomia

Triploblastic Bilateria

META

ZOA

Opi sthoko nta

?

?

?

?

?

Blastula

Diploblasty

Triploblasty

Spiral 

cleavage

Cuticle 

molts

Radial 

cleavage

Overview

Back to Orientation Guide (main page)

Phylogenetic Framework

Classification of Animals

Links to Critical Concepts

University of 

California Museum 

of Paleontology has 

a great interactive 

phylogeny with 

multiple links to 

various taxa

Need to identify an Aussie aquatic invertebrate?Here’s one resource to get you started.

Need to identify an Aussie insect, arachnid or similar? Here’s a start for those.