Biology | Books » Gál Béla - Biológia 10. osztály, Az élőlények változatossága

BIOLÓGIA 10. osztály - Az élőlények változatossága Szerző: Gál Béla Hundidac 97 Arany-díj V. Budapesti Nemzetközi Könyvdíja Szép Magyar Könyv 97 Oklevél Szép Magyar Könyv 98 Különdíj Hundidac 99 Arany-díj Hundidac 2001 Arany-díj Szép Magyar Könyv 2001 Díj Hundidac 2003 Arany-díj HARMADIK, JAVÍTOTT KIADÁS MOZAIK KIADÓ - SZEGED, 2005 A TERMÉSZETRŐL TIZENÉVESEKNEK GIMNÁZIUMI TANKÖNYV Szerző: GÁL BÉLA gimnáziumi tanár Bírálók: CSIGÉR ISTVÁN szakvezető gimnáziumi tanár, DR. TOLDI JÓZSEF tanszékvezető egyetemi tanár Anyanyelvi bíráló: VARGA MAGDOLNA gimnáziumi tanár Felelős szerkesztő: Tóth Katalin Borítóterv, tipográfia: Deák Ferenc, Reményfy Tamás Műszaki szerkesztő: Horváth Péter Fotók: Almási Éva, Nagy Gy. György, Vadász Sándor Ábrák: Csikós Péter, Gönczi Anikó, Szentirmai Péter ISBN 963 697 425 X TANKÖNYVI ENGEDÉLYSZÁM: TTI-24627-EKT/2002 MOZAIK KIADÓ - SZEGED, 2003 I. fejezet BEVEZETÉS. VÍRUSOK,

PROKARIÓTÁK ALACSONYABB RENDŰ EUKARIÓTÁK II. fejezet AZ ÁLLATOK TESTE ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE III. fejezet A LEGFONTOSABB ÁLLATTÖRZSEK KÉPVISELŐINEK SAJÁTOSSÁGAI IV. fejezet AZ ÁLLATOK VISELKEDÉSE V. fejezet A NÖVÉNYEK TESTE ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE VI. fejezet A GOMBÁK TARTALOM BEVEZETÉS. VÍRUSOK, PROKARIÓTÁK ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK A rendszerezés alapjai . 10 A biológiai szerveződés . 14 Az élőlények vizsgálata és csoportosításuk . 16 A vírusok . 20 A prokarióták (I.) 22 A prokarióták (II.) 25 Az alacsonyabbrendű eukarióták általános jellemzői . 28 Az alacsonyabbrendű eukarióták táplálkozása, kiválasztása . 33 Az alacsonyabbrendű eukarióták szaporodása . 36 Az alacsonyabbrendű eukarióták rendszerezése (I.) 38 Az alacsonyabbrendű eukarióták rendszerezése (II.) 40 Összefoglaló tesztfeladatok . 44 AZ ÁLLATOK TESTE ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE Az állatok szerveződési szintjei . 50 Az állati sejt és a főbb

szövettípusok jellemzői (I.) 53 Az állati sejt és a főbb szövettípusok jellemzői (II.) 57 Az állati sejt és a főbb szövettípusok jellemzői (III.) 60 Az állatok mint heterotróf élőlények . 64 Önfenntartó működések: légzés, keringés, kiválasztás . 69 Az állatvilág önreprodukciója . 74 Az állatvilág önszabályozása . 77 Összefoglaló tesztfeladatok . 79 A LEGFONTOSABB ÁLLATTÖRZSEK KÉPVISELŐINEK SAJÁTOSSÁGAI Az álszövetes és a testüregnélküli szövetes állatok . 82 A férgek törzsei . 86 Puhatestűek, a szelvényezetlen testtájasok . 91 Az ízeltlábúak: a fantasztikus változatosság . 96 A rovarok, a "bevágottak" . 102 Újszájúak . 110 Halak: a vizek gerincesei . 113 Kétéltűek: a víz és a szárazföld határán . 117 Hüllők: a földtörténeti középkor urai . 120 Madarak: a levegő szárnyas meghódítói . 123 Az emlősök: a legfejlettebb állatok . 128 Összefoglaló tesztfeladatok . 135 AZ ÁLLATOK

VISELKEDÉSE Az állatok öröklött magatartása . 138 Az állatok tanult magatartása . 142 Viselkedési típusok (I.) 146 Viselkedési típusok (II.) 153 Összefoglaló tesztfeladatok . 159 A NÖVÉNYEK TESTE ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE A növények és anyagcseréjük . 162 A növényi test szerveződése . 166 A növényi szövetek (I.) 169 A növényi szövetek (II.) 171 A növények szervei - a gyökér . 176 A növények szervei - a szár és a levél . 180 A hajtás működése . 182 A növény egyéb működései . 186 A növényi hormonok . 190 A növények szaporodása . 192 A növények egyedfejlődése . 196 A növények rendszertani csoportjai . 202 Összefoglaló tesztfeladatok . 209 A GOMBÁK A gombák teste és életműködése . 212 A legfontosabb ehető és mérgező gombák felismerése . 215 A zuzmók . 218 Összefoglaló tesztfeladatok . 219 AZ ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK MEGOLDÁSA . 220 FOGALOMTÁR . 221 ELŐSZÓ A középiskolai biológia a kerettanterv

bevezetésével lehetőséget kap bizonyos tartalmi megújulásra, korszerűsítésre, a tananyag szerkezetének módosítására. A több mint húsz év tanítási tapasztalata azt mutatta számomra, hogy a pedagógus szerepe döntő a tanítás folyamatában. A legjobb tankönyv is csak az ő személyiségén, szakmai tudásán, pedagógiai sokoldalúságán keresztül lehet eredményes segítője a tanulók munkájának. A tankönyvek, valamint a táblázatokat, kiegészítő ismereteket, feladatokat tartalmazó segédkönyv megírásakor igyekeztem elérni, hogy a tartalom feleljen meg a m a biológiájának, és adjon lehetőséget a tanulók gondolkodtatására, egyes problémák elemzésére. Ugyanakkor szeretném, ha a diákok olyan könyvet kapnának a kezükbe, amely biztosítja számukra az egyéni tanulást, hiszen az önművelés igénye a középiskolás korosztályban is egyre fokozottabban jelentkezik. Ezért törekedtem arra, hogy a könyv érthető, tanulható legyen,

látsszanak világosan a tudást megalapozó biológiai fogalmak. A tankönyv egy témát folyamatos, összefüggő szövegezéssel dolgoz fel. Azon belül azonban tagoltabb, mert az volt a célom, hogy egyrészt az anyag a k erettanterv által megszabott - a tudományunk megismeréséhez bizony meglehetősen szűkös - órakeretek között is átfogó képet nyújtson a biológia adott területéről, másrészt hogy az alapszintű és az emelt szintű érettségi vizsga anyaga tartalmilag elkülönüljön. Ezért külön jelöltem az olyan kiegészítő anyagot vagy érdekességet, amely a kerettanterv alapkövetelményébe már nem tartozik bele, ugyanakkor segíti a tananyag megértését vagy az emelt szintű érettségi-felvételi vizsgához szükséges. Így a tankönyv azoknak az érdeklődőbb tanulóknak is lehetőséget biztosít, akik kiegészítenék egy-egy rész ismereteit, illetve akik emelt szinten szeretnék tanulni a biológiát. A rendszerező ábrák, grafikonok a

pedagógus munkáját segíthetik, biztosíthatják a biológiai gondolkodás órai fejlesztését. A kiegészítő kötet tartalmával, felépítésével mindezekhez további támogatást nyújt. HANGSÚLYOZOM, HOGY AZ APRÓ BETŰS RÉSZEK AZ EMELT SZINTŰ BIOLÓGIAI ISMERETEK ELSAJÁTÍTÁSÁT SZOLGÁLJÁK! Köszönöm családomnak, hogy minden körülményt biztosítva segítették a munkám, a kollégáimnak, a szegedi Radnóti Miklós Kísérleti Gimnázium biológia munkaközössége pedagógusainak, hogy szakmai észrevételeikkel, javaslataikkal adtak újabb és újabb inspirációt a sorozat elkészültéhez. a Szerző HOGYAN HASZNÁLJUK A TANKÖNYVET? A tankönyv az ismereteket szövegben, ábrán és képen jeleníti meg. Az eredményes tanuláshoz együttes használatuk szükséges. A legfontosabb ismereteket vastag, illetve dőlt betűs szedés jelöli. A legfontosabb fogalmak kiemelését a kék színű háttér is segíti. A színes sáv melletti, kisebb betűs

részekben érdekességek, kiegészítések találhatók, egyúttal az emelt szintű érettségihez (a biológia felvételihez) szükséges ismereteket is tartalmazzák. Ilyeneket ti is gyűjthettek más könyvekből, információhordozókból, és előadhatjátok az órán. Világoskék színnel és eltérő betűtípussal az anyaghoz tartozó feladatok, kísérletek leírását jelöltük. Gondolkodj el a felvetett problémán, igyekezz megoldani! Az adott élőlénycsoport rendszerezését külön színes nyilakkal emeljük ki. Ez az ismeretek könnyebb rögzítését, értelmezését segíti. Érdeklődésedtől, céljaidtól függ, mennyit sajátítasz el belőlük. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! A tananyagot kérdések zárják. Segítségükkel kipróbálhatod, sikerült-e megérteni, elsajátítani a tananyagot. A fejezetek ismereteinek öszefoglalását tesztfeladatok segítik. A felkészüléshez, tudásod elmélyítéséhez a kiegészítő kötetben találsz további összefoglaló

táblázatokat, képeket, feladatokat. I. fejezet BEVEZETÉS. VÍRUSOK, PROKARIÓTÁK ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK A RENDSZEREZÉS ALAPJAI A mai ismereteink szerint a világegyetem folyamatosan változik, zajlik az evolúció. A változásokat - a jellegük szerint - különböző típusokba sorolhatjuk. Beszélhetünk fizikai, kémiai, biológiai és társadalmi változásokról (mozgásformákról), az adott terület evolúciójáról. A BIOLÓGIA HELYE A TUDOMÁNYOK KÖZÖTT A változásokat a fizika, a kémia, a biológia tudománya, illetve a társadalomtudományok sora (történelem, szociológia stb.) vizsgálja Céljuk az adott terület törvényszerűségeinek a felderítése. E tudományok szükségszerűen összefüggenek, kölcsönösen feltételezik, és egyben kiegészítik egymást. Evolúció, fejlődés: az anyag folyamatos változása. Biológiai evolúció: az élővilág állandó változása. A biológia (biosz = élet; logosz = tudomány [görög]) az

élőlényekkel foglalkozó természettudomány. Vizsgálja az élet keletkezésének lehetőségét, az élet megjelenési formáit, azok működését, az élő és élettelen közötti különbséget és kapcsolatot. Kezdetben csak a növénytan (botanika), az állattan (zoológia) és az embertan (antropológia) tudományterülete alakult ki, majd az ismeretek bővülésével a biológián belül tudományágak különültek el. Az élő rendszerekkel foglalkozó tudósoknak egyre nagyobb szükségük volt egyéb tudományok ismereteinek felhasználására is. Így mind több határtudomány vált ki a biológia tudományterületeiből, tudományágaiból. Ma fontos szerepet töltenek be a mindennapi életünkben az alkalmazott biológiai tudományok, hiszen közvetlenül befolyásolják az emberiség megélhetését, létét. Tudományterületek: a növénytan (botanika), az állattan (zoológia) és az embertan (antropológia). Tudományágak: rendszertan (szisztematika),

bonctan (anatómia), sejttan (citológia), szövettan (hisztológia), szervtan (organológia), élettan (fiziológia), környezettan (ökológia), viselkedéstan (etológia), örökléstan (genetika), egyedfejlődéstan (ontogenetika), törzsfejlődéstan (filogenetika) stb. Határtudomány: biokémia, biofizika, biokibernetika, biotechnológia, bionika, biomatematika, biometria, biometeorológia stb. Alkalmazott biológiai tudományok: orvostudomány, mezőgazdasági tudományok stb. RENDSZERTANI ALAPFOGALMAK Már az ókori egyiptomi és görög gondolkodók is megpróbálták az akkori ismeretek alapján csoportosítani a körülöttük található élőlényeket. Arisztotelész az általa ismert mintegy 500 állatot két csoportba, a nem vörös vérűekre és a vörös vérűekre osztotta. Az egyre bővülő tényanyag fokozta a csoportosítás igényét. Karl Linné (1707-1778) svéd természettudós, botanikus és orvos (10.1) az 1735-ben megjelent Systema naturae (A természet

rendszere) című könyvében csoportosította az élőlényeket. Rendszerező munkájának alapja az általa javasolt kettős latin fajnév (binominális nomenklatúra) és a rendszertani kategóriák sora. Elgondolásainak továbbfejlesztett változatát használjuk ma is Linné könyvében az akkor ismert több mint hetvenezer faj növényeit a porzószám és a termők alapján igyekezett tudományos igénnyel osztályozni. Az ő csoportosítása sem volt tökéletes, hiszen az azonos porzószámú növények között egyéb lényeges eltérés is megjelenhet. Az önkényesen kiemelt tulajdonságok összehasonlítása miatt távoli fajok is ugyanabba a kategóriába kerülhettek. 10.1 Karl Linné és Kitaibel Pál Kitaibel Pál (1757-1817) magyar természettudós (10.1) Linné rendszerezésének alapját elfogadva - azt továbbfejlesztve - csoportosította a Magyarországon akkor ismert növényeket. Munkája során országunk egyes területeinek élőhelyi viszonyait is igyekezett

figyelembe venni, ami a növényföldrajzi, ökológiai ismeretek felhasználását jelentette. A növények közül 1015 fajt rendszerezett, többet ő írt le először. Ezek közül 44 faj még ma is viseli felfedezője nevét (például: szőlőv. Kitaibel-mályva - Kitaibela vitifolia; fehér v Kitaibel-varfű - Knautia kitaibelii). A kor természettudósaihoz hasonlóan a növénytan mellett állattannal, földtannal, kémiával is eredményesen foglalkozott. Csoportosítsd a felsorolt élőlényeket az általad kiválasztott tulajdonságuk alapján: levelibéka, kaméleon, papucsállatka, tölgyfa, zöldgyík, tulipán, nád, ponty, óriás amőba! Az élővilág rendszerezésének első próbálkozásai során az élőlényeket kiragadott, főleg külsőleg megfigyelhető tulajdonságaik alapján rendszerezték. Ezt mesterséges rendszernek nevezzük. A biológiai rendszerezés alapegysége a faj (Species: Sp). Karl Linné, svéd természettudós javasolta, hogy a fajok

kapjanak kettős latin nevet. Ezt mind a mai napig használjuk, hiszen a latin név "nemzetközi", így minden biológusnak azonos élőlényt jelent. A kettős név egyben csoportosít is. A név első tagja a nemzetséget (nem), vagyis azt a csoportot jelenti, amelyhez az élőlény tartozik, a második tagja pedig a nemzetségen belüli adott fajt jelöli. Homo habilis ??ügyes ember Homo erectus ??egyenes ember Homo sapiens ??bölcs ember Homo heidelbergensis ??heidelbergi ember nemzetség - faj név - faj - nemzetség A magyar megnevezés is használja a kettős nevezéktant, de a nem és a faji jellemző fordított sorrendben követi egymást. A kettős latin név használatával már csoportosítunk, de szükséges nagyobb egységeket is létrehozni. A Linné által javasolt rendszertani kategóriák mai egységei a következők: Faj feletti rendszertani kategóriák (példával) ORSZÁG - Állatok TÖRZS - Gerincesek OSZTÁLY - Emlősök REND - Főemlősök

CSALÁD - Emberfélék NEMZETSÉG - Homo/emberek FAJ - sapiens/bölcs ember Faj alatti rendszertani kategóriák - alfaj: természetben létrejött csoport a fajon belül, - változat, - forma (eltérés). Egy alfaj a f aj egyedeinek a környezethez való alkalmazkodása során alakulhat ki. Az elterjedés következtében más hatások, környezeti tényezők befolyásolhatják az egyedek fejlődését, amihez az élőlények alkalmazkodhatnak, ezzel megváltozhatnak. 11.1 Két alfaj elterjedési területe (a dolmányos és a kormos varjú) Rassz: földrajzilag jól elkülöníthető csoport a fajon belül, rendszertanilag megfelel az alfajnak. Fajta: az ember által kialakított csoport a fajon belül. Pl: racka juh, jonatán alma A tudomány fejlődésével az ember egyre jobban képes befolyásolni az élővilágot. Mindennapos gyakorlat, hogy a növénytermesztők és állattenyésztők a fajon belül különböző módosulásokat, fajtákat alakítanak ki. (121) Ma közel 2

millió fajt ismer a biológia tudománya, de a feltételezések szerint ennél jóval több él a Földön. A rendkívüli mértékben megnőtt ismerethalmaz kezelésére a külső jegyek alapján rendszerező mesterséges rendszerek már alkalmatlanok, ezért azokat csak egy-egy részterületen (pl.: élelmiszer- és takarmánynövények stb) használják Milyen nehézségek, gondok jelentkezhetnek a mesterséges rendszer használata során? A fejlődéstörténeti (természetes) rendszer a fajokat a származásuk, rokonságuk alapján csoportosítja. A rendszer felhasználja az élővilág evolúciójáról, fejlődéséről megszerzett ismereteket is. Az élőlények, a fajok változnak, új fajok különülnek el, általában bonyolultabbá válnak, mások kipusztulnak. A földkéregben megtalált leletek (lenyomatok, kövületek) vizsgálatából és a mai élőlények alaktani, biokémiai sajátságaiból következtethetünk a lezajlott változásokra, a rokonságra, a

leszármazásra. Lelet: az élőlény megkövesedett maradványa vagy negatív mintája a földkéregben. (122) Lenyomat: az élőlény külső formájának megszilárdult nyoma a földkéregben (üledékes kőzetekben). (123) Kövület: az élőlény szilárd szöveteinek, ellenálló részeinek megkövesedett maradványa a földkéregben. Az 1800-as évek közepéig a tudósok azt hitték, hogy a fajok nem változnak. A földkéregből előkerülő leletek tanúsága alapján azonban mindinkább tarthatatlanná vált ez az álláspont. 12.1 A házigalamb néhány fajtája 12.2 Ősmaradvány borostyánkőben 12.3 Medúza lenyomata J. B Lamarck (1744-1829) francia természettudós (131) elsőként vetette el a fajok állandóságának elvét. Elképzelése szerint a fajok azért változnak, mert az élőlényeket befolyásolja a környezet. Az egyed alkalmazkodik a megváltozott viszonyokhoz, így átalakul. (Például a zsiráf nyaka azért nyúlt meg, mert nyújtózkodni kellett a

falevélért.) Az egyedi élet során szerzett tulajdonságokat azonban az élőlények nem képesek örökíteni utódaikra, így az elképzelése hibás volt. Charles Darwin (1809-1882) angol természettudós (13.1) adta meg a fajok változásának, az élővilág evolúciójának - lényegében ma is tudományos érvényű - magyarázatát. Öt éves Föld körüli útján tanulmányozta a kontinensek élővilágát és a megtalált kövületeket. Számtalan feljegyzését, rajzát jelentette meg az Egy természettudós utazásai a F öld körül című könyvében 1839-ben. Húsz évvel később jelent meg korszakalkotó munkája: A fajok eredete. A fajok megváltozásának okát abban látta, hogy a l étért való küzdelemben a g yengék elpusztulnak, szelektálódnak, az erősek életben maradnak és továbbszaporodnak. Így a faj fennmarad, de a tulajdonságok megváltoznak és öröklődnek. Később megjelent könyveiben (1871: Az ember származása és az ivari

kiválasztás; 1872: Az érzelmek kifejezése az embernél és az állatoknál) az ember evolúciójáról is kifejtette az akkori társadalmat megrázó véleményét (13.2) Elképzelései új alapokra helyezték a biológiai tudományok egész sorát A fejlődéstörténeti rendszerben is a faj a rendszerezés alapegysége, a közös származású, külső alakjukban és belső felépítésükben csaknem teljesen megegyező, önmagukhoz hasonló termékeny utódokat létrehozó egyedek összessége. A fajmeghatározás lényeges eleme a termékeny utódok létrehozásának képessége. Egy új faj felfedezésekor az élőlény felépítésének vizsgálata mellett miért kell megvizsgálni a leleteket, az ősök tulajdonságait is a besorolása során? A mai rendszerekbe besoroljuk a már kihalt, ismert fajokat is. Miért? 13.1 Lamarck és Darwin 13.2 Darwin lejáratására készített korai karikatúra A fajok eredete című könyvet a hóna alatt tartó Darwin és a síró

gorilla az "Állatkínzás megakadályozására alakult társaság" ajtaja előtt áll ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi a különbség a faj és a fajta között? 2. Miért helytelen - biológiai szempontból is - a "fajüldözés" kifejezés a mai emberre nézve? 3. Miért szolgáltatnak bizonyítékot a leletek az evolúcióról? 4. Miért volt jelentős Linné munkássága a biológia tudománya számára? 5. Milyen szempontok figyelembevételével készülhet egy fejlődéstörténeti rendszer? A BIOLÓGIAI SZERVEZŐDÉS Ha egy fajra gondolunk, egy adott élőlényt, egyedet képzelünk magunk elé. A faj egyedek formájában létezik. Az egyed a biológiai szerveződés egysége, mely a környezetétől jól elhatárolható, a másiktól különálló formában létezik, vagyis az élővilág szerkezeti és működési alapja. Az egy fajhoz tartozó egyedek csoportokban élnek, hiszen elterjedési területük nem engedi meg, hogy a faj minden egyede találkozzon.

Azok, amelyek találkozhatnak egymással, akár szaporodhatnak is. A tényleges szaporodási közösséget alkotó egyedek összességét népességnek (populáció) nevezzük. A különböző fajok populációi egy időben egy helyen együtt élnek, társulást (biocönozis) alkotnak. Szoros kapcsolatban vannak az élőhellyel (biotóp), amely azon élő és élettelen tényezők összessége, melyek biztosítják a társulás életfeltételeit. Az együttélés közben az egyedek, populációk hatnak egymásra és az élettelen környezetre is. A társulások a F öldön egymás mellett helyezkednek el. Ezen életformák meghatározott, az éghajlati öveknek, az azokban meglévő csapadék-, hőmérsékleti és fényviszonyoknak megfelelő, egész kontinensekre, óceánokra kiterjedő elrendeződése a biom. Az övezetes elhelyezkedés a vízszintes mellett függőleges irányú is lehet, hiszen a hegyen felfelé is változnak az éghajlati tényezők. A mérsékelt égöv egyik

jellegzetes biomja például a lombos erdő, melyhez Magyarország jelentős területei is tartoznak. (141) A bioszféra szó kettős értelmű. Eredetileg a földi élet színterét jelenti A másik jelentésében Földünk legteljesebb szerveződési szintje, melybe a kéregben, a földfelszínen, a levegőben és a vízben élő egyedek összessége tartozik. Kiterjedése a tengerszint alatt, illetve a tengerszint felett körülbelül 9000 méterig figyelhető meg. (142) 14.1 Molekuláktól a bioszféráig - a szerveződési szintek 14.2 Az élő rendszerek előfordulása Populáció (népesség): az egy fajhoz tartozó azon egyedek összessége, melyek tényleges szaporodási közösséget alkotnak. Társulás (biocönózis): az egy időben, egy helyen együtt élő populációk összessége. Biom: a társulások zonálisan elhelyezkedő, egész kontinensekre kiterjedő sora. Bioszféra: a legmagasabb ökológiai rendszer, a földkéregnek, a vízburoknak és a levegőnek az a

része, ahol az élet létezik. Az egyedben is megfigyelhetők szerveződési szintek. Az egyed lehet szervezet, ha olyan többsejtű élőlényről van szó, melyben a sejtek együttműködve alkotnak élőlényt. A szervezeten belül szervrendszert alkothatnak a szervek. A szerv valamilyen feladatra szerveződött sejtek összessége, többnyire szövetekből épül fel, míg a szövetek sejtekből állnak. Az egysejtű élőlények esetében természetesen az egyed maga a sejt Ezeknél nincs szövet, szerv és szervrendszer. A 151 ábrán látható a szerveződési szintek összehasonlító táblázata. Válassz ki egy lakóhelyed környékén található élőlényt! Sorolj fel olyan fajokat, amelyekkel közösen populációt, társulást, biomot alkot! Milyen élőlényekkel tartozik a bioszférába? A sejten belül találunk sejtalkotókat (például a citoplazma, a mitokondrium stb.), melyek újabb szerveződési szintet alakítanak ki, ezek azonban önálló életre ma már

képtelenek. Szervrendszer: meghatározott szervek együttműködése adott cél érdekében (állatokban). Szerv: különböző sejtek (általában) szövetek együttműködése meghatározott működés érdekében. Szövet: hasonló alakú és azonos működésű sejtek összessége. Sejt: az élővilág legkisebb önálló életre képes egysége. Az élőlények alaki és működési egysége. A fenti egységek az élővilág szerveződésében egymásra hierarchikusan felépülő szerveződési szinteket jelentenek. A magasabb szervezettségűek az alacsonyabb szinteket magukba foglalják, kapcsolatuk kölcsönös. Azonban minden szintre külön sajátos jelenségek és törvényszerűségek a jellemzők, nem egyszerűen a részeknek, az alacsonyabb szinteknek összetételei. 15.1 Egy szervezet és egy egysejtű létének szerveződési szintjei Mire utal a csillag? ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi a különbség a rendszerezés és a szerveződés között a biológia tudományában?

2. Mi a különbség a faj és a populáció között? 3. Miért a sejt a legkisebb önálló életre képes egység az élővilágban, és miért nem a sejtalkotók? 4. Van-e minden faj szerveződésében szervrendszer? Miért? 5. Miért nem lehetséges, hogy az alacsonyabb szerveződési szintek egyszerű összetételeként alakul ki a magasabb szerveződési szint? AZ ÉLŐLÉNYEK VIZSGÁLATA ÉS CSOPORTOSÍTÁSUK A BIOLÓGIAI KUTATÁS A biológiai kutatás, mint minden kutatási forma, módszertani láncolat. Az élőlény vagy élőlénycsoport megfigyelésével kezdődik. Az alkalmazott módszert, a megfigyeléseket, a kapott eredményeket pontos jegyzőkönyvben kell rögzíteni. A tapasztalatokat célszerű összehasonlítani más eredményekkel. Kísérletek végzésekor ügyelni kell arra, hogy a vizsgálat csak egy tényező megváltoztatására irányuljon. Egyúttal biztosítani kell az ellenőrzés lehetőségét A vizsgálatokhoz a biológus gyakran alkalmaz modellt. A

modell olyan eszköz, mely a valóságot leegyszerűsíti, de annak leglényegesebb részleteit tartalmazza. Segítségével szimulálhatjuk, előre jelezhetjük a változásokat. A kutató a megfigyelt, összehasonlított, pontosan rögzített, kísérlettel, szimulációval vagy modellel vizsgált jelenséget értékeli, értelmezi, elemzi, összeveti a szakirodalomban megtalálható eredményekkel, majd megfogalmazza saját tudományos véleményét. A kutatás a publikálással zárul, vagyis az eredményeket ismertetni kell a tudományos világgal. A kutatás eszközei mindig tükrözik az adott kort. A fizika és a kémia fejlődése, korszerű módszerei a biológiai kutatások eredményességét is javították. A kémiai analízis (mennyiségi és minőségi elemzés) az élőlényeket felépítő molekulák mennyiségét, azok összetételét vizsgálja. A röntgendiffrakció lényege, hogy a röntgensugaraknak a részecskéken történő szóródása alapján

következtethetünk a molekulák felépítésére, szerkezetére (16.1) Az ultrahang és a röntgensugár az élőlények belső szerveinek vizsgálatát segítette elő. A különböző kromatográfiák (gél-, vékonyréteg-, papírkromatográfia) elősegítették az anyagok egyre tökéletesebb elválasztását (16.2) A kromatográfia azon alapszik, hogy az anyagok - különböző tulajdonságaikból eredően - egy mozdulatlan rendszerben, a hordozóban (gél, papír stb.) eltérően mozognak Az elválasztás hatékonyságát fokozza az elektromosság felhasználása, ez a m ódszer a molekulákat töltéseiknek megfelelően elválasztó elektroforézis. A radioaktivitás segít a kormeghatározásban, és forradalmasította az anyagcsere-folyamatok vizsgálatát. 16.1 Fehérje röntgendiffrakciós képe A pontok a röntgensugarak becsapódását jelzik a lemezen 16.2 Kromatográfia (egy moszatsejt fotoszintézise során keletkezett anyagok szétválasztása) A mikroszkóp (17.1) az

egyik legrégebbi, egyben legalapvetőbb eszköze a biológiai vizsgálatoknak. Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) készítette az első valóban nagy (300szoros) nagyítású mikroszkópot A fénymikroszkóp fejlődésével ma már az elméleti határértéknek tekinthető 0,1 ?m-es felbontás is elérhető. A fénymikroszkóp különböző változatai: ultramikroszkóp [Zsigmondi Richárd (1865-1929)], fáziskontraszt-, polarizációs, fluoreszcencia- és ultraibolya-mikroszkóp. A fénymikroszkópos vizsgálatoknak az az alapelve, hogy a készítmény egyes részletei akkor különböztethetők meg, ha az egyes részletekről eltérő fénysugarak érkezését érzékeljük. Ennek okozója lehet fényelnyelési, fénytörési, fényvisszaverődési különbség. A fejlődésben újabb nagy lépést jelentett az elektronmikroszkóp kifejlesztése (E. A R Ruska, 1931), amely az elektronok segítségével már nanométeres vagy annál kisebb részleteket is elkülöníthet. Változata,

a pásztázó (scanning) elektronmikroszkóp, térbeli képet készít a tárgyról (17.2) Jelenleg a legnagyobb újdonság, ezért a legnagyobb lehetőségeket nyújtó lehetőség a biológiában a számítógép. A feldolgozható adatok mennyisége, a gép által elvégzett adatértékelés minősége új távlatokat nyit a biológusok előtt. Ne feledjük azonban, hogy minden módszert az ember használ és irányít! (17.3) 17.1 ARobert Hook által továbbfejlesztett Leeuwenhoek-féle mikroszkóp és a m ai mikroszkópok két alaptípusa: a modern fénymikroszkóp és az elektronmikroszkóp 17.2 Térhatású (scanning) elektronmikroszkópos kép: baktériumokat bekebelező fehérvérsejt 17.3 Számítógéppel készített molekulaszerkezeti kép a vér hemoglobinjáról és egy enzimről (lizozim) AZ ÉLŐVILÁG CSOPORTJAI A származást figyelembe vevő fejlődéstörténeti rendszerek megalkotói mind a mai napig vitáznak az élővilág megfelelő csoportosításáról. A

hajdani növényvilág (flora) és állatvilág (fauna) felosztás a ma tudománya szerint már nem tartható. A sejtek pontosabb megismerésével a prokariótaeukarióta jellegek (18.1) feltárása szükségszerűen megváltoztatta az osztályozást. Ez alapján két alapvető csoportot különböztetünk meg Prokarióta (pro = előtti; karion = mag): olyan sejt vagy élőlény, melynél a sejt nem tartalmaz elkülönült sejtmagot. Eukarióta (eu = valódi; karion = mag): olyan sejt vagy élőlény, melynél a s ejt tartalmaz elkülönült sejtmagot, önálló belső membránrendszere (maghártya, mitokondrium stb.) van A prokarióták közé a baktériumok tartoznak. A másik, az eukarióta szerveződésű csoportot a sejtalaktani, a biokémiai ismeretek, a megismert anyagcsere-folyamatok, a g enetika és a fejlődésbiológia alapján további csoportokba sorolhatjuk. Az élővilág csoportjainak kialakításában mára a rendszerezők jól elkülönítik a prokariótákat és a

többsejtű eukarióta növények, állatok és gombák országát. A közöttük lévő egysejtű eukarióta élőlények viszont nem választhatók el néhány többsejtűtől, ezeket származásuk alapján azonos törzsbe kell sorolni. A problémák feloldására több megoldási javaslat is született. Az egyik Lynn Margulis (1938-) ötbirodalmas rendszere, melyet R. H Whittaker (1924-1980) elképzeléseit továbbfejlesztve alakított ki. A vizes közegben élő "sem növények, sem gombák, sem állatok" igen változatos csoportját protoctisztának nevezte el. Ide sorolta az eukarióta egysejtűeket, de az alacsony fejlettségű többsejtűeket is. Tom Cavalier-Smith a XX. század végén további csoportokat hozott létre A protoctiszták közül a zöld- és a vörösmoszatokat a növények közé, a sárgás és barna színanyagúakat egy maga alkotta Növényszerűek (Chromista) országába sorolta, míg a heterotróf táplálkozásúak közül a fejlettebbeket az

Eukarióta egysejtűek (Protozoa), a fejletlenebbeket az Őseukarióták (Archeozoa) országába sorolta be. E helyen Lynn Margulis rendszerét követve az eukariótákat négy részre, birodalomra osztjuk: az alacsonyabbrendű eukariótákra (protoctisztákra), a növényekre, a gombákra és az állatokra. Alacsonyabb rendű eukarióták (Protoctiszták): az élővilág eukarióta egysejtűeket és önálló élőlényt alkotó sejtcsoportokat (sejttársulás, esetleg telepes szerveződésűek) tartalmazó országa (proto = első, ctista = létrehozott ??"elsőként létrehozott"). Közöttük vannak ostoros, állábas, csillós egysejtűek, régebben a gombához sorolt egysejtű vagy többsejtű élőlények, moszatsejtek, sőt akár nagyméretű tengeri moszatok is. A két részből álló ötbirodalmas rendszer a mai ismereteket felhasználva igyekszik tükrözni az elképzelt evolúciós változásokat. A baktériumok - mint az első elterjedő élőlények - sokféle

formára ágaztak: különböző színűek, változatos alakúak és táplálkozásúak voltak. A nagy formagazdagság lehetővé tette, hogy megjelenjenek a sejtmagvas, belső membránszervecskékkel rendelkező eukarióta egysejtűek. Ezek egyes képviselőiből különülhettek el a protoctiszták többsejtű élőlényei, melyek továbbdifferenciálódtak a növényekre, az állatokra és a gombákra. (182) 18.1 Egy prokarióta és egy eukarióta sejt 18.2 Az élővilág csoportjai A törzsfa az élőlények származási kapcsolatainak bemutatására törekszik. Bár nagyon sok ismeret gyűlt össze az élővilágról, mégis - hiszen nem ismerjük pontosan a hajdani változásokat - nagyon sok a bizonytalanság. A törzsfa igyekszik bemutatni az élőlények rokonsági viszonyait, leszármazásukat. (191) Az evolúció során egy élőlénycsoportból két vagy több eltérő csoport is kialakulhat. Ekkor mondjuk, hogy a közös ősből párhuzamosan fejlődnek az

élőlények. Amennyiben egy csoportból nem fejlődik ki új, az előzőtől elkülönülő típus, akkor a fejlődésben megrekedteket az evolúció oldalágának nevezzük. Figyeld meg, hogyan jelzi a törzsfa az élőlények párhuzamos fejlődését, miből láthatod, hogy a csoport az evolúció oldalága, hol találsz közös őst! Keress mindegyikre példát a törzsfán! 19.1 Az élővilág törzsfája ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi segíti elő a biológia tudományának egyre gyorsuló fejlődését? 2. Miért használhatók a biológiai kutatásokban a kémiai módszerek? 3. Gondold végig, mire lehetne használni a számítógépet a biológiai kutatásokban! 4. Mi okozza, hogy az egyik kutató az egyik, a másik kutató a másik csoportba osztja ugyanazt a törzset, osztályt? 5. Miért van sok bizonytalanság még ma is a rendszerezésben? 6. Mit jelent: az evolúció oldalága, a párhuzamosan fejlődés, a közös ős? A VÍRUSOK A vírus szó hallatán szinte mindenki

betegségre, valamilyen kórra gondol. Alapvetően helyesen, hiszen a mindennapi életben a vírusok károsító hatása egyértelműen érvényesül. Erre utal az elnevezése is (vírus = méreg). D J Ivanovszkij orosz mikrobiológus 1892-ben nevezte így el azt az anyagot, amely kísérletében a baktériumszűrőn átjutva megfertőzte a dohány növényt. Az Ivanovszkij által vizsgált dohánymozaik vírus, mint minden ismert vírus, legalább kétféle anyagból épül fel. Az alkotók egyike a nukleinsav: a vírus örökítő anyaga, a másik a fehérje Mindkét vírusalkotó molekula igen nagyméretű (úgynevezett makromolekula) ugyan, de a vírus mérete így is csak a nanométeres tartományban van, vagyis csak elektronmikroszkóp segítségével látható. Egy vírusban csak egyféle örökítő anyag lehet, vagy dezoxiribonukleinsav (DNS), vagy ribonukleinsav (RNS). A vírusok ez alapján is csoportosíthatók Nukleinsav alapján történő csoportosítás: DNS-vírusok:

szemölcsöt okozó vírus, rákkeltő adenovírus, herpesz, ember himlő (variola). RNS-vírusok: mumpsz, influenza (20.2), HIV-vírus, a száj- és körömfájás, a r ubeola, a kanyaró, az agyhártyagyulladás (kullancs), a veszettség vírusa. A nukleinsavhoz kapcsolódnak a fehérjemolekulák igen szabályos, az adott vírusra jellemző formában. Az így megjelenő felépítés is osztályozásra ad lehetőséget Alak szerinti csoportosítás (20.1): Helikális vírus: a nukleinsav spirálisan helyezkedik el, és ezen csigavonalban helyezkednek el a fehérjemolekulák. Pl: dohánymozaik vírus, influenzavírus, mumpszvírus, a veszettség vírusa. Kubikális vírus: a nukleinsav körül a fehérjék szabályos sokszögben elhelyezkedve kristályszerkezetet hoznak létre (ikozaéder, dodekaéder). Pl: a bárányhimlő, a herpesz, a rubeola, a járványos gyermekbénulás vírusa. Binális vírus: mindkét előző szerkezeti formát egyszerre mutatja. Pl bakteriofág,

rákkeltő RNS vírus. Ezeket a j ellegzetes kristályszerkezeteket csak a vírus szabad formájában figyelhetjük meg. Ez a virion, mely életjelenségeket (önálló anyagcsere és szaporodás, növekedés) nem mutat. Megfelelő körülmények között kikristályosítható, eltartható. A baktériumokat elpusztító antibiotikumoknak ellenáll. 20.1 Különböző alakú vírusok HELIKÁLIS VÍRUS (DOHÁNYMOZAIK VÍRUS) KUBIKÁLIS VÍRUS (BÁRÁNYHIMLŐ VÍRUS) BINÁLIS VÍRUS (BAKTERIOFÁG) 20.2 Az influenzavírus rajza A vírusfertőzés folyamata (21.1): A virion képes megkötődni az élő sejt (a gazdasejt) felületén. Az örökítő anyaga bejut, a fehérjeburok kívül marad. A sejten belüli vírusnukleinsavat nevezzük vegetatív vírusnak A vírus örökletes tulajdonságait tartalmazó anyag beépülhet a sejt örökítő anyagába, és hosszú ideig ott maradhat. Vagy bekerülve azonnal, vagy a beépülés után aktiválódva (még nem tisztázott, mikor és miért

indul be a működése) átszervezi a gazdasejt normális működését, és a sejt anyagaiból a vírus anyagait készítteti el. A több száz példányban elkészült vírusnukleinsavat és vírusfehérjéket összeépítteti, majd következik a kiszabadulás, az új virionok kikerülnek a sejtből. A vírusok gyakran csak egyféle sejtet tudnak megfertőzni, azaz gazdaspecifikusak. Van növényi (pl. dohánymozaik vírus), állati (pl a száj- és körömfájás vírusa, baromfipestis), emberi vírus (pl. mumpsz) és a baktériumokat megfertőző bakteriofág Az eddigiekből is kiderült, hogy a vírusok rendszertani besorolása nem lehetséges. A mai életfogalomnak nem felelnek meg, a vírusokat nem tekinthetjük élőknek. Nincs sejtes szerkezetük, nem mutatnak önálló életjelenségeket, csak a gazdasejtben képesek "élősködni". Vírus: sejtekből kiszabadult makromolekuláris rendszer, melynek működési feltétele a gazdasejt. A vírusok kialakulásához

élő sejtre volt szükség, tehát a földi élet kialakulása után jelenhettek meg. Sajátságaik miatt nem soroljuk őket egyetlen csoportba sem Interferonok: a sejtek által termelt vírusellenes összetett fehérjék. A vírusfertőzés hatására alakulnak ki, és a környező sejtekben is kiváltják az anyag képződését. Így a sejtek ellenállókká válnak a fertőzéssel szemben. Szubvirális rendszerek: a vírusok mellett az utóbbi években a tudomány felfedezett néhány, a vírusnál is egyszerűbb rendszert, gyakorlatilag molekulát. Egyik változatuk RNS, és így fehérje nélkül; a másik fehérje, amely nukleinsav nélkül képes befolyásolni a gazdasejtet, ott tud szaporodni, egyben betegséget okozni. Róluk többet megtudva a biológia új távlatait fedezhetik fel kutatók. Viroid: egyláncú kör alakú RNS-molekula. Mai ismereteink szerint nem határoz meg enzimet, ugyanakkor képes saját maga egyes részleteit hasítani, átalakítani. A növényi

sejtekben kialakuló enzim (RNS-függő RNS-polimeráz) képezi, sokszorozza. Pl: a burgonya bütykösségét okozó viroid. Prion: sejtekben kialakuló hibás fehérje, amely kóros folyamatokat indít el. Nagymértékben ellenáll különböző hatásoknak (UV, ?-sugárzás, enzimek, hő). Mai ismereteink szerint a sejtben tevékenyen részt vesz újabb molekuláinak létrehozásában (szaporodik). Pl: szivacsos agysorvadás, súrlókór, Creutzfeldt-Jacob szindróma. 21.1 A vírusfertőzés folyamata megtapadás bekerül a nukleinsav leállítja a gazdasejt anyagcseréjét a vírusok anyagainak sokszorosítása összeépülés kiszabadulás új vírus ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért nem lehetnek vírusok a Földön először megjelent lények? 2. Miért nem tekintjük élőnek a vírusokat? 3. Miért betegítő hatású a vírus? 4. Mi lehet az oka a vírus élőlény-specifitásának (növényi, állati vírus, bakteriofág stb)? 5. Miért nem hathat az antibiotikum a vírus ellen?

A PROKARIÓTÁK (I.) A sejtmag nélküli sejtek, a prokarióták lehettek az első élő rendszerek az élővilág földi fejlődésében. A baktériumok ősei már a földtörténeti őskorban, kb 3,5 milliárd évvel ezelőtt megjelentek. Ősbaktériumok: az ősbaktériumok különleges élőhelyeket népesítenek be (magas sótartalmú, magas hőmérsékletű vagy erősen savas víz stb.) Meglehetősen sajátságos fejlődésükkel és életmódjukkal az evolúció oldalágaként maradtak fenn. A következőkben inkább a valódi baktériumokkal foglalkozunk. A prokarióták ma elterjedt, jellegzetes csoportja a valódi baktériumok. VALÓDI (MAI) BAKTÉRIUMOK A valódi baktériumok képviselői a mai baktériumok, melyekkel életünk nagyon sok területén találkozunk. Sejtes szerveződésűek, prokarióták, ennek megfelelően átlagos méretük 1- 4 ?m Alakjuk nagyon változatos, lehet gömb, pálcika vagy csavart formájú. Gömb (coccus): állhatnak kettesével, négyesével,

láncokban, csomókban. Pl gennykeltő-, tüdőgyulladást okozó baktérium. Pálcika (bacillus): rövid vaskos, hosszú, karcsú, orsó vagy fonál alakú. Pl tejsavbaktérium, a pestis, a TBC kórokozója, szalmonella, tetanusz kórokozója, közönséges bélbaktérium (Escherichia coli, koli baktérium). Csavar (spirillum, vibrio): pl. a szifilisz, a visszatérő láz (borelia), a kolera baktérium A baktériumsejt alapját - mint minden sejtnek - a citoplazma adja. Ebben találjuk a maganyagot, a gyűrű alakú DNS-t, melyhez nem kapcsolódnak olyan fehérjék, mint az eukarióta sejtek DNS-éhez. A sejtplazmát a sejthártya veszi körül A citoplazmában nem jellemzőek a membrán-sejtalkotók, viszont a prokariótákra jellemző - az önálló belső membránt bizonyos mértékig helyettesítő - felületnövelő betüremkedések (mezoszómák) megtalálhatók. A sejtfal is minden baktériumnál előfordul. Ellenálló, merev, szénhidrátból és fehérjéből épül fel.

Az alak biztosítása mellett fontos szerepe van a sejt védelmében (221, 222) Antibiotikum: élő szervezetek (gombák, baktériumok) által termelt szerves anyag, amely más élőlényekre károsító hatású. A gyógyászatban a baktériumok, gombák ellen gyógyszerként használjuk. Érdekes, hogy a baktériumsejtben nagyobb a belső nyomás, mint a környezetben. A sejtfala megvédi az élőlényt a szétpukkadástól. Egyes antibiotikumok a baktérium sejtfalának képzését akadályozzák, így pusztítják el a kórokozókat. A baktériumoknak vannak járulékos sejtalkotóik is, melyek nem minden egyedben találhatók meg. A sejtfalon kívül figyelhetjük meg a tokot (főleg szénhidrát építi fel) A tok védelmet biztosít a sejt számára, gyakran a gazdaszervezetet betegítő hatása is érvényesül. Több baktérium képes arra, hogy kedvezőtlen körülmények között osztódás, szaporodás helyett egy átmentő rendszert, ún. bakteriospórát hozzon létre

(231) 22.1 Baktériumsejt mikroszkópos képe 22.2 A baktériumsejt felépítése Bakteriospóra (endospora): a baktérium átmentő rendszere. (Nem a szaporodást szolgálja!) Hátrányos körülmények között a sejt a leglényegesebb anyagait igen ellenálló, vastag sejtfallal veszi körül. A környezeti tényezők javulásával újra az eredeti sejt alakul ki (Kiselőadás: pasztőrözés.) A baktériumok egy része aktív mozgásra képes. Ezt a bakteriocsillók (232) teszik lehetővé, melyek az eukariótáknál előforduló csillóktól eltérő felépítésűek. A sejten történő elrendeződésük a faj rendszertani bélyege. Aktív mozgás: az élőlény saját energiáját (ATP-t) használja fel a mozgáshoz. Passzív mozgás: az élőlény külső energia hatására mozog. Mint minden élő, a baktériumok is nyílt rendszerek, vagyis anyagot és energiát cserélnek ki a környezetükkel. Az anyagot - szervest, illetve szervetlent - az élőlény beépítheti a

sejtjébe, vagy annak eloxidálásával kémiai energiát nyer, amely közvetlenül felhasználható az anyagcserefolyamataihoz. Egyesek képesek arra, hogy a fény fotonjainak energiáját felhasználva hozzanak létre a vegyületekben olyan speciális kémiai kötéseket, amelyekben már a sejt számára felhasználható formában van jelen a kémiai energia. A baktériumok képviselői a bioszférában szinte mindenütt megtalálhatók. Jelentős mértékű elterjedésük egyik oka, hogy számtalan táplálkozási forma, nagy változatosságban alakult ki náluk. A legigénytelenebb csoportjukat az autotróf baktériumok képviselik Ezek tápanyagát a szervetlen anyagok adják, az energiát pedig vagy a fényből ( fotoszintetizálók) vagy a szervetlen anyagok eloxidálásából nyerik (kemoszintetizálók). Az autotrófok nem kórokozók (23.3) Autotróf: olyan élőlény, mely szervetlen anyagokból (CO2, H2O, NH3 stb.) építi fel saját szerves anyagait. a)

Fotoszintetizáló (fotoautotróf): az a folyamat, mely során az élőlény a fényenergia segítségével építi fel szervetlenből saját szerves anyagait, pl. bíborbaktérium b) Kemoszintetizáló (kemoautotróf): az a folyamat, mely során az élőlény szervetlen anyagok eloxidálásával nyert energiával építi fel szervetlenből saját szerves anyagait. Például a nitrifikáló baktérium esetében: 23.1 Bakteriospóra a tetanusz kórokozójában Figyeld meg, milyen vastag a bakteriospóra sejtfala! 23.2 Bakteriocsillók 23.3 Fotoszintetizáló és kemoszintetizáló baktériumok (Chromatium sp és bíborkénbaktérium) Heterotróf (kemoheterotróf): olyan élőlény, amely felvett szerves vegyületekből építi fel saját szerves anyagait. Speciális formái: a) Paraziták (élősködők): más élőlények szerves anyagait használók. Az élősködők a gazdaélőlény legyengülését, betegségét, okozzák. Tágabb értelemben a parazita táplálkozása,

szaporodása vagy/ és elterjedése a másik élőlényre van utalva. Pl: a kolera baktériuma az emberben, vagy az ember húgyutait megfertőző baktérium. b) Szimbionták (szimbiózisban élők): kölcsönösen előnyös együttélésben élő fajok. Pl a nitrogéngyűjtő baktérium és a pillangósvirágú növény kapcsolata, cellulózbontó baktérium a szarvasmarha bendőjében. c) Szaprofiták (korhadék- rothadéklakók): az elhalt élőlények szerves vegyületeit felhasználók. Fontos szerepük van az ásványosításban, a szerves vegyületek szervetlenné alakításában. Pl rothasztó baktérium, a talaj cellulózbontó baktériumai, ecetsav baktérium A baktériumok többsége szerves anyagot használ fel, vagyis heterotróf. A táplálékuk zömét a szénhidrátok teszik ki, de használhatnak fehérjét és zsírokat is. A törzsfejlődés alatt kialakultak speciális heterotróf táplálkozási típusok is. Ilyen az élősködő, a szimbiózisban élő (szimbionta,

24.1) és a szaprofita táplálkozási mód A baktériumok kiváló szaporodó- és alkalmazkodóképességüknek is köszönhetik elterjedésüket. Ivaros és ivartalan szaporodásra is képesek. Ivartalanul osztódással (hasadás) szaporodnak, mellyel hatalmas egyedszám is elérhető. Az ivaros szaporodásuk az átmeneti egyesülés (konjugáció) egyik formája. A szaporodó két egyed közül az egyik egy plazmahidat hoz létre, amelyen megkettőződött DNS-ének egyike vagy annak egy része átkerül a befogadó baktériumba, s ez később ivartalanul osztódik. Kiselőadás: a baktériumok szaporodási típusainak hatása a baktériumok elterjedésére. Hogyan befolyásolja ez a baktériumok környezetre gyakorolt hatását? 24.1 A gyökérgümő: szimbiózis a növény és a baktérium között Ivartalan szaporodás: olyan életjelenség, amely során az utódot egy szülő hozza létre. Jellemzői: általában sok utód jön létre, az utódok tulajdonságai a szülővel

és egymással is megegyeznek, feladata a faj egyedszámának a növelése. Típusai: kettéosztódás, bimbózás, spóraképzés, teleprészletekkel vagy vegetatív szervekkel való szaporodás. Ivaros szaporodás: olyan életjelenség, mely során az utódot két egyed (két sejt) hozza létre. Jellemzői: az utód a két szülő örököse, így kevert, közös génállományú, a faj változatosságát fokozza. Típusai: teljes összeolvadás (kopuláció), átmeneti egyesülés (konjugáció), ivarsejtekkel (gamétákkal). ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi miatt terjedhettek el a baktériumok a Földön? 2. Miben különbözik egy vírus és egy baktérium? 3. Sorolj példákat a baktériumnak növénnyel, ízeltlábúval és gerincessel való szimbiózisára! 4. Miért fontos eljárás a pasztőrözés? 5. Miért adnak egy vírus okozta betegség esetén is antibiotikumot a betegnek? A PROKARIÓTÁK (II.) VALÓDI BAKTÉRIUMOK - KÉKBAKTÉRIUMOK (KÉKMOSZATOK) Rendszertani

elhelyezkedésükről a szisztematikusok sokat vitatkoznak. A régi rendszertanban a növények között volt a helyük, hiszen zöld színanyag (klorofill) segítségével fotoszintetizálnak, és a sejtfalukban a növényi sejtfalat alkotó cellulóz is megtalálható. A baktériumok közé (cianobaktériumok) sorolja viszont, hogy sejtfaluk további összetevői, DNS-ük jellegzetességei a baktérium-rokonságra utalnak. Egyszerű felépítésű egysejtű vagy fonalas többsejtű prokarióta élőlények (25.1) Jellegzetes a sejtjeik körüli kocsonyás burok, amely a többsejtűeknél közös. Ősi baktériumokból származnak. Autotróf fotoszintetizáló élőlények A klorofill mellett többek között kékes színanyaguk is segít a fényenergia megkötésében. A fotoszintetikus pigmentek a membránbetüremkedésekhez rögzítve találhatók meg. (252) A kékmoszatok az egész Földön elterjedtek. Főleg édesvízben, de a tengerekben, sőt a talaj felső rétegében is

megtalálhatók. Jól elviselik a szélsőséges körülményeket, termálvizekben, sziklákon, a sarkvidéken is előfordulnak. A PROKARIÓTÁK JELENTŐSÉGE Nézz utána: milyen szerepet töltenek be a baktériumok a természetben? Mire használhatja az ember a baktériumokat (élelmiszer-, gyógyszeripar, szennyvíztisztítás, mezőgazdaság stb.)? Mi miatt okozhatnak gondot a baktériumok az ember számára? A Föld szinte minden pontján élnek prokarióta élőlények. A baktériumok a vizekben, a talajban, az élőlényekben, sőt még - az általuk egyébként nem kedvelt élettérben - a levegőben is megtalálhatók. Sok közöttük a kozmopolita faj Kozmopolita faj: a Föld legtöbb részén előforduló faj ("mindenütt" elterjedt). Pl: nitrogéngyűjtő baktérium, gyulladáskeltő baktérium. A vizekben mind a plankton alkotójaként, mind pedig az aljzaton előfordulnak. A partok közelében általában nagyobb mennyiségben találkozhatunk velük (25.3)

Az ember közösségei (pl. települések) tovább fokozzák az egyedsűrűségüket A sok baktérium anaerob körülményeket hozhat létre, ami a szerves anyag erjedését eredményezi. Plankton: a vízben lebegő életmódot folytató kisméretű élőlények összessége. 25.1 Egysejtű és fonalas kékbaktérium 25.2 Egysejtű kékbaktérium elektronmikroszkópos képe 25.3 Elszaporodott kékmoszatok A baktériumoknak fontos szerepe van a szenynyeződések lebontásában. Ezt a módot használja az ember a b akteriális szennyvíztisztítók esetén is. Oxigénhiányos közegben az erjedés során keletkező metán "biogázként" hasznosítható. Előnyösebb eljárás az, hogy levegő átbuborékoltatásával - nagy felülettel elősegítve a s zerves anyag és a baktériumok találkozását - biztosítják a gyorsabb, aerob lebontást. (262) Erjedés (fermentáció): a sejtben - általában - oxigénhiányos (anaerob) környezetben lezajló lebontó

anyagcsere-folyamat, melynek végterméke alkohol vagy szerves sav. A talaj anyagforgalmában is fontos szerepe van a baktériumoknak. A szaprofita mikroorganizmusok (cellulózbontó, rothasztó) anyagcseréje a talaj szerves anyagait szervetlen anyagokra bontja, melyeket a kemoszintetizálók (nitrifikáló, denitrifikáló) felhasználhatnak. A nitrogéngyűjtő baktériumok a levegő - a legtöbb prokarióta és az eukarióták számára felhasználhatatlan - nitrogénjét képes beépíthetővé tenni. Számos, a baktériumok anaerob lebontási folyamataiban keletkező anyagot hasznosít az élelmiszeripar is. A szerves anyagok oxigénhiányos körülmények közötti lebontásakor alkohol (pl. etanol) vagy valamilyen szerves sav (pl tejsav, ecetsav) képződik aszerint, hogy milyen baktérium végzi az erjesztést (fermentációt). Az egyes baktériumok anyagcseréjében keletkező tejsav hatására a tej fehérjéi kicsapódnak, aludttej, túró, sajt képződik. Hasonló módon

alakul ki a joghurt, sőt a savanyú káposzta kialakítását is a baktériumok segítik. A szabadon hagyott bor megsavanyodásáért az ecetsav-baktériumok okolhatók Az ételecet előállításakor viszont ipari méretek között hasznosítják a baktériumok lebontó folyamatát (az alkoholt ecetsavvá oxidálják, miközben energiát nyernek az életfolyamataikhoz). A gyógyszeripar szintén hasznosítja a baktériumok anyagcseréjében keletkező anyagokat. A termelt antibiotikumot (tetraciklin, sztreptomicin, eritromicin, nisztatin), vitamint (B12, C) elkülönítik és tisztítják, majd a felhasználásukkal gyógyszereket készítenek. A genetika fejlődésével a könnyen tartható, jól szaporodó baktériumokba géntechnológiai eljárással beültethetnek olyan információkat (géneket), amelyek felhasználásával a baktérium képes a meghatározott anyagot termelni. Így termeltet a gyógyszeripar pl inzulint A baktériumok enzimjei is - elkülönítve -

felhasználhatók gyógyszerek előállítására (pl. a sztreptokináz a véralvadási problémák ellen használt baktériumenzim). A mezőgazdaság a silózáskor használja fel a baktériumokat. A tejsavtermelő baktériumok hatására a nedvdús növényi részek jobban eltarthatók. A talaj tápanyagának növelésében fontos a trágya. Mind az istálló-, mind a zöldtrágya, mind a komposzt a baktériumok segítségével alakul ki. 26.1 A baktériumsejt formái: gömb, pálcika és két csavart 26.2 Fermentáló hely Istállótrágya: az állatok ürülékéből, vizeletéből és az alomból képződött trágya, mely a szervesanyagtartalmával előnyösen befolyásolja a talaj szerkezetét, növeli a tápanyagtartalmát. Zöldtrágya: termesztett pillangós virágúak maghozás előtti beszántása. Komposzt: különféle szerves anyagok bomlása útján nyert kevert trágya. Számtalan baktérium él más élőlény, így az ember szervezetében is. A tápcsatornánk

kezdetén, a s zájüregben több tucat faj él annak ellenére, hogy a nyál gátolja az elszaporodásukat. Az ember táplálékának maradványait használják fel, nem károsítva ezzel a gazdaszervezetet. A vastagbélben is többféle baktérium él szimbiózisban az emberrel A béltartalomban maradt szerves anyag fogyasztása közben az anyagcseréjük során K- és Bvitaminok szabadulnak fel. Az együttélés fontosságát mutatja, hogy ha antibiotikum szedése miatt a bélbaktériumok száma lecsökken, az emberben vitaminhiány jelentkezhet. Régebben az antibiotikum szedésekor az orvosok ajánlották a tejtermékek, joghurt, kefir fogyasztását. Ma vitamint adnak a baktériumellenes szer mellé Az ember bőrén, a test külső burkán rengeteg kórokozó mikroorganizmus tapadhat meg. Az egészséges bőr azonban nem engedi meg ezeknek a szervezetbe jutását. A rendszeres tisztántartás viszont nélkülözhetetlen! Az emberi szervezetbe a szimbionták mellett paraziták is

bekerülhetnek. Ezek megfertőzve a gazdaélőlényt, betegséget okozhatnak. Fertőzés: kórokozó mikroorganizmusok (vírusok, baktériumok, egysejtű eukarióták) szervezetbe jutása. A testnyílásokon és a sérült kültakarón keresztül bejutva, megtapadva, elszaporodva a test hasznos anyagait elhasználják, legyőzik a szervezet ellenállását, toxinokkal (a tokból felszabaduló káros hatású anyagok) mérgeznek, tönkreteszik a sejtet, a szövetet, a szervet. A baktériumok elszaporodása, elterjedése is járványokat okoz. Járványról akkor beszélünk, ha a fertőző betegség egy meghatározott területen a megszokottnál lényegesen több embert érint. A járványok kialakulásának megelőzését segítik a rendszeres szűrővizsgálatok, a fertőző betegségek megjelenésének bejelentési kötelezettsége, a karantén bevezetése, a fertőtlenítés és a szervezett védőoltások. Védőoltás: egyes fertőző betegségek elleni védekezés céljából a

szervezet ellenállóképességének, a kórokozóval szembeni védettségének fokozása oltóanyagok alkalmazásával. Például: BCG (tbc ellen), di-per-te (torokgyíkszamárköhögés- tetanusz), Salk-oltás (járványos gyermekbénulás vírusa). (Kiselőadás: A védőoltások és szerepük) A kékbaktériumok főleg édesvízben, de tengerben, sőt a talaj felső rétegében is megtalálhatók. Jól elviselik a szélsőséges körülményeket, termálvizekben, sziklákon, a sarkvidéken is megtalálhatjuk őket. A nagy tömegben előforduló algák a kistermetű állatok és a halak táplálékául szolgálnak. A fotoszintézisükkel oxigént termelnek, amivel részt vesznek a vizek tisztításában. Őseik pedig hozzájárulhattak a légkör oxigéntartalmának növeléséhez Egyes képviselőik képesek a meszet (mészkövet) oldani, így fontos szerepük van a szénnek és a kalciumnak a b ioszféra anyagforgalmába való visszajuttatásában. A nitrogéngyűjtő

baktériumok mellett csak a kékbaktériumok képesek a levegő nitrogénjét megkötni, amivel fokozzák a talaj termőképességét. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mire hasznosíthatjuk a baktériumokat? 2. Milyen károsító hatásai vannak a baktériumoknak? 3. Miért betegszik meg a vírus által megfertőzött sejt? 4. Milyen hatásai lehetnek a baktériumoknak a talajra? 5. Mit jelent a gyógyászatban a sterilezés? AZ ALACSONYABB RENDŰ EUKARIÓTÁK ÁLTALÁNOS JELLEMZŐI AZ EUKARIÓTA SEJT KIALAKULÁSA Az evolúció során a prokariótákból alakultak ki az eukarióták. Az egyik elképzelés - az autogén elmélet - szerint a prokarióta sejt önfejlődése eredményeként alakult ki először a fotoautotróf, majd a s zíntestek elvesztésével a h eterotróf eukarióta sejt. A másik, egyre elfogadottabb nézet az ún. endoszimbionta elmélet, mely szerint az eukarióták ősi prokarióták sorozatos egyesülésével, szimbiózisával fejlődtek ki. Endoszimbionta elmélet

(Lynn Margulis): A prokarióta sejtek először elvesztették sejtfalukat. A sejt növekedése miatt csökkent a relatív felület (relatív vagy fajlagos felület = felület/tömeg). A felületet növelni kellett a táplálékfelvétel miatt, így a sejt membránja mind jobban betüremkedett, és leszakadhatott (önálló belső membránrendszer jelent meg). Kialakult a s ejtváz, majd a bekebelezések sora következhetett: különböző prokarióták kerültek be. Ezeket nem emésztette meg a gazdasejt, szimbiózis alakulhatott ki a bekerült sejttel. Így származtatják a mitokondriumot, a színtestet, egyesek a sejtmagot és az ostort is. Az első eukarióták (ún. anaerob élőlények) számára még mérgező volt a légkör a fotoszintézis következtében egyre szaporodó oxigén miatt. A mitokondrium létrejöttével - a légkör oxigéntartalmának növekedéséhez jól alkalmazkodva - kialakulhattak és egyre jobban elszaporodhattak az aerob (oxigént hasznosító,

oxidáló) sejtek. A fotoszintetizálók, elveszítve a zöld színanyagokat tartalmazó színtesteiket, állati vagy gombasejtként élhettek tovább. [Az eukarióta sejt létrejötte a sorozatos szimbiózisok eredményeként ›?prokarióta gazdasejt + mikroaerofil prokarióta sejt (sejtmag) + Paracoccusszerű aerob prokarióta sejt (mitokondrium) + aerob kékmoszat (színtest) + Spirochaeta-szerű baktérium (ostor)] (28.1) AZ ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK (PROTOCTISZTÁK) A 31.1 táblázat a protoctiszták egyes törzseibe tartozó élőlények jellegzetességeit mutatja be! Vizsgáld meg az egyes csoportok jellemzőit, hasonlítsd őket össze! Milyen általánosítható következtetéseket vonhatsz le az élőlények tulajdonságairól? Az alacsonyabbrendű eukarióták, a protoctiszták országába az egy sejtből vagy ritkán sejtek laza - teljes munkamegosztás nélküli - csoportjaként felépülő élőlények tartoznak. Alacsonyabb rendű eukarióták (protoctiszták):

egysejtű vagy ritkán sejtek laza csoportjaként felépülő növényszerű, gombaszerű vagy állatszerű élőlények. 28.1 Az eukarióta sejt kialakulásának feltételezett endoszimbionta folyamata A sejtek mérete közel tízszerese a prokarióta sejteknek. Bár a több száz méteres soksejtű is bekerült a protoctiszták országába, mégis inkább a mikroszkopikus méretű, néhány száz ?mes, változatos alakú egysejtű élőlények a jellemzőek. Az alakjuk lehet állandó vagy változó. Lehet szervetlen vagy szerves anyagokból felépülő külső vázuk, héjuk, tokjuk. A citoplazmájukban egy vagy több sejtmag van, melyek körül számtalan - főleg membránból felépülő - sejtszervecske figyelhető meg. Táplálkozásuk nagyon változatos: találunk közöttük autotróf fotoszintetizálót és heterotrófot (szaprofitát, parazitát, szimbiontát) egyaránt. Így ebben az országban növényi, állati és gomba típusú élőlények is előfordulnak. Egyesek a

környezettől függően könnyen áttérhetnek az autotrófról a heterotróf táplálkozásra, és természetesen vissza is. Az aktív helyváltoztatásra képes egyedek állábbal, ostorral vagy csillóval mozognak. A faj egyedszámát növelő ivartalan, és a tulajdonságokat keverő, a változatosságot fokozó ivaros szaporodás egyaránt előfordul. Általában víziek, de néhányan gazdaszervezetben, annak testfolyadékában élnek. AZ ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK SZERVEZŐDÉSE Az alacsonyabb rendű eukarióták között nagyon sok egysejtű élőlény alakult ki. Ezek mellett azonban elterjedtek a többsejtűek is. A többsejtű élőlény kialakulása valószínűleg az osztódó sejtek együtt maradásával indulhatott meg. A sejtek először teljesen önállóak lehettek, a fejlődés során azonban közöttük egyre inkább érvényesült a feladatmegosztás. A folyamat eredményeként jelentek meg a s ejttársulásos, majd a t elepes és a s zövetes (hajtásos)

szerveződésű élőlények. A többsejtű élőlények szerveződéséhez nemcsak a sejtek közötti munkamegosztás, de a kialakuló élőlény térbeli formája is hozzájárul. A sejtek osztódási iránya fonalas, lemezes vagy test szerveződési formát alakított ki. (291) Szerveződési formák: az élőlény felépítése, az alkotó sejtek egymáshoz való viszonya szabja meg. A sejtek feladatmegosztása alapján: a többsejtű élőlények kialakulása során az egy élőlényben található sejtek között eltérő mértékű együttműködés alakulhatott ki, így különböző szerveződési lehetőségek adódtak: - Sejttársulás (sejthalmaz): olyan szerveződési forma, melyben az együtt élő sejtek között nincs munkamegosztás. Az evolúció oldalága - Telepes (álszövetes) szerveződés: a sejtek között bizonyos fokú részleges munkamegosztás van. - Hajtásos (szövetes) szerveződés: a sejtek között teljes munkamegosztás alakul ki, szövetek, szervek

alakulhatnak ki. A sejtek térbeli elrendeződése alapján: - Fonalas: a sejtek egyirányú osztódásával alakul ki (egydimenziós). - Lemezes: a s ejtek kétirányú osztódásával jön létre. Sérülékenységük miatt az i lyen szervezettségű élőlények jellemzően kipusztultak. - Test: létrejöttekor a sejtek a tér három irányában osztódnak. 29.1 Az élőlények szerveződése Már a prokarióta kékbaktériumok között is megjelent néhány sejttársulásos, fonalas szerveződésű faj (30.1) Az alacsonyabbrendű eukarióták között a szövetes szerveződést kivéve minden többsejtű típus megjelent az egysejtű szerveződésűek mellett. AZ ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK MOZGÁSA, VÁZA Milyen mozgástípusokkal találkozunk az alacsonyabbrendű eukarióták között? Használhatod a 31.1 táblázatot is! A mozgás a leglátványosabb életjelenség, minden élőlénynél előfordul. A mozgás eredményeként az élőlény a helyét vagy helyzetét

változtatja meg. A mozgáshoz energiára van szükség, amely származhat a környezetből (passzív) vagy az élőlény tartalékaiból (aktív mozgás). A protoctiszták között találhatunk olyan fajokat, melyek egyedei aktív helyváltoztatásra képtelenek (kovamoszatok, egyes moszatgombák), aktívan csak helyzetüket változtatják. Ennek alapja a citoplazma áramlása, ill. egyeseknél sajátos képződmények A csillósok közé tartozó, helytülő életmódú harangállatka nyelében összehúzódásra képes sejtizom található, amely összehúzódásával-elernyedésével változtatja a sejt helyzetét. Sokkal feltűnőbb a helyváltoztató mozgás. Az élőlények által létrehozott mozgás alapja a bennük előforduló sajátos fehérjék, rostok egymáshoz viszonyított elmozdulása. (302) Az aktív helyváltoztatás állandó vagy ideiglenes plazmafüggelékekkel jöhet létre. Ideiglenes plazmafüggelékkel, az állábbal jön létre az amőboid mozgás. A mozgás

előfeltétele a sejttest letapadása valamilyen aljzatra. A sejthártya a belső felületén lévő összhúzékony fehérjefonalai segítségével kitüremkedik, majd a citoplazma a benne található fehérjefonalak elmozdulásával "belefolyik". A citoplazma áramlása során a citoplazma belső része szol állapotból géllé alakul, ami segíti a plazma mozgatását. Szol: a fehérjemolekulák hidrátburkukkal együtt szabadon elmozdulnak, a rendszer folyékony. Gél: a fehérjemolekulák hidrátburkukkal összekapcsolódnak, a rendszer kocsonyás. Étkezési zselatint keverj el vízzel egy kémcsőben, majd óvatosan melegítsd! Figyeld meg a változást! Mihez hasonlít a kialakult szol? A szol géllé alakul, ha hagyjuk lehűlni a kémcső tartalmát. Milyen változást figyelhetsz meg? Visszaalakíthatod- e a gélt szollá? Amint a sejt az aljzaton továbbmozdul, a kialakuló állábak segítségével lehetőség van a bekebelezésre, ami a heterotróf

táplálkozás egyik lehetősége. (303) 30.1 Fonalas alacsonyabbrendű eukarióta (zöldmoszat) 30.2 Ormányos csillós papucsállatkát fogyaszt (balra), sejtizommal mozgó egysejtű harangállatka (jobbra) 30.3 Az amőba mozgása Az állábak a táplálkozásra is lehetőséget adnak 31.1 Az alacsonyabbrendű eukarióták A sejten állandóan meglévő képződmény az ostor és a csilló. Felépítésük és működési elvük megegyezik, de az ostorból egy sejten egy-kettő (ritkábban néhány) fordul elő és hosszabb, mint a sejt. A csilló rövidebb (~ 5 ?m) és sok (akár több ezer is) van egy sejten (321) Az állandó plazmafüggelékeken két részt különíthetünk el: a fonalat és az alapi testet. A kör keresztmetszetű fonál a sejtfelszín fölé kinyúlik, kívülről a sejtmembrán borítja. Belül kilenc kettős fehérjecső hengerpalástszerűen helyezkedik el, kettő pedig középen található. A perifériás fehérjék a fonal mozgatásában játszanak

szerepet, a f ehérjecsövek energia felhasználásával egymáshoz képest elmozdulnak. A két központi fehérjecső kapcsolatban van az alapi testtel, és az alapi test által keltett ingerületet juttatja el a fonálba. Az alapi test felépítésében is jellegzetes a 9 csőszerű fehérje. Az ostoros és a csillós mozgással a sejtek nedves környezetben, vízben, szervezetben a sejtközötti állományban úsznak. A mozgás során a sok nyúlvány összerendezett működését a sejtek középső részében található sejtközpont (citocentrum) irányítja, melynek szerkezete az alapi testtel szinte megegyezik. (32.2) Vannak olyan sejtek, melyeket ostoruk húz, de előfordulnak olyanok is, ahol az ostor tolja a sejttestet. Gondolkodj el, milyen módon mozoghat, hogyan csapkodhat az ostor az első, illetve a második esetben? Mi lehet az oka annak, hogy ostorral, csillóval csak nedves közegben mozoghat a sejt? Melyek a legjellemzőbb felépítő anyagok a vázzal rendelkező

protoctiszták között? Használhatod a 31.1 táblázatot is! Az alacsonyabbrendű eukarióták sok képviselőjénél találkozhatunk külső vázzal. A növényi alacsonyabbrendű eukarióták, a moszatok sejtjeit kívülről szénhidrátokból felépülő, főleg cellulóz tartalmú sejtfal veszi körül. Ebbe a r étegbe rakódhat más anyag is, amely tovább fokozza a merevséget (pl. a kovamoszatok SiO2-ot építenek be) Az állati alacsonyabbrendű eukarióták külső burokként mészvázat választhatnak ki, mint például a likacsoshéjúak. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Hasonlítsd össze a prokarióta és az eukarióta sejt felépítését! 2. Miért tekinthetjük fejlettebbnek az eukarióta sejtet? 3. Miben térnek el a növény-, az állat- és gombaszerű protoctiszták? 4. Milyen különbségek vannak az egyes csoportok között a növény-, az állat- és gombaszerű protoctisztákban? 5. Milyen típusú mozgást ismerünk? 6. Mi a közös a mozgást létrehozó

rendszerekben? 7. Milyen kapcsolat van a sejtközpont és az ostor között? 8. Milyen anyagok lehetnek vázalkotók? 9. Milyen különbség van az állábas és a csillós mozgás között? 32.1 A csilló hossz- és keresztmetszete 32.2 A sejtközpont egymásra merőleges két része AZ ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK TÁPLÁLKOZÁSA, KIVÁLASZTÁSA TÁPLÁLKOZÁSUK Miként igazolja az alacsonyabbrendű eukarióták birodalmának összetett voltát a közöttük előforduló számtalan táplálkozási típus? Használhatod a 31.1 táblázatot is! Az alacsonyabbrendű eukarióták között mind autotróf, mind heterotróf élőlények találhatók. Az ostorosmoszatok és a növényi alacsonyabbrendű eukarióták képviselői autotróf fotoszintézist folytatnak. Megtalálható bennük a zöld színanyag, a klorofill, amely egyéb fotoszintetikus pigmentekkel együttműködve képes a fény energiáját megkötni. Az autotróf eukarióták a sejthártyán keresztül diffúzióval

bekerült széndioxidból, vízből és az ásványi sók ionjaiból állítják elő saját szerves anyagaikat. Diffúzió (elkeveredés): a hőmozgás egyik formája, amely során az anyagi részecskék a nagyobb koncentrációjú hely felől a kisebb felé mozognak. (Az energiát a hőenergia és a kémiai potenciál biztosítja.) Az ostorosmoszatok egyedei a fotoszintézis mellett heterotróf táplálkozásra is képesek, melynek folyamatát jól követhetjük a papucsállatka sejtjében. (331) Az állati alacsonyabbrendű eukarióták közül a papucsállatka szerves anyagot vesz fel a sejtszájon keresztül (1). A sejtszáj egy vékony csőben, a sejtgaratban folytatódik, amely a végén található membránhólyagba vezeti a táplálékot. Ez a hólyag leválik, és emésztő enzimek kerülnek bele. A kialakult emésztő űröcskében a kémhatás először savas, ami elöli a táplálékként bekerült élőlényeket. Az enzimek többségének a lúgos közeg előnyösebb,

így később, amikor az emésztő űröcske lúgossá válik, felgyorsulhat a táplálék emésztése (2). A megemésztett tápanyagok átkerülnek a sejtplazmába, ez a felszívás (3). A visszamaradt salakanyagok kikerülnek a sejtből a sejthártyán keresztül (4). Az ostorosmoszatok egyedei fény hiányában nem fotoszintetizálnak, hanem heterotróf módon táplálkoznak, a szerves anyagokat az emésztő űröcskében emésztik meg. Ezt a táplálkozási formát - amely esetén autotróf és heterotróf mód is lehetséges - mixotróf táplálkozásnak nevezzük. Kongóvörös indikátorral (ez szerves festék, mely savas közegben kék, lúgos közegben pedig vörös színű) megfestett élesztőgombát etetünk papucsállatkával. Mikroszkópban vizsgáljuk meg, hogyan változik a kongóvörös színe az emésztő űröcskében az emésztés során (33.1)! A heterotróf fajok többsége azonban gomba és állat. Ezek az élőlények mindegyike szerves anyaggal táplálkozik.

Az élősködő, illetve a vízi fajok többsége esetében a sejthártyán keresztül kerül be az oldott tápanyag. Ez diffúzióval vagy a sejt energiáinak felhasználásával történhet. Tápanyag: az élőlény anyagcseréjéhez szükséges anyagok. Állatoknál, gombáknál: lipidek, szénhidrátok, fehérjék, vitaminok, ásványi sók, víz. Növényeknél: szén-dioxid, víz, ásványi sók. Táplálék = tápanyag + salakanyag A nem parazita ostoros állati egysejtűek és a csillósok sejtszervecskék segítségével táplálkoznak. Ezek megegyeznek az ostorosmoszatokban előforduló sejtszáj-sejtgaratemésztő űröcske rendszerrel A salakanyagok az alrésen keresztül ürülnek 33.1 Apapucsállatka emésztő űröcskéjének működése Számos faj (állábasok, nyálkagombák) azonban bekebelezéssel jut a szilárd vagy folyékony táplálékhoz. A bekebelezés (fagocitózis, pinocitózis) során az álláb körülveszi a táplálékszemcsét vagy cseppet,

egyúttal a plazmamozgás hatására a táplálékkal érintkező membránrészlet a citoplazma belsejébe gyűrődik. A sejthártya átrendeződik, és így egy membránnal körülvett testecske alakul ki, az emésztő űröcske (34.1) A bekebelezéssel baktériumokat, moszatokat, esetleg szerves törmeléket fogyasztanak, de vannak közöttük a gazdaszervezet sejtjeit fogyasztó élősködők is. A nyálkagombák növények talajban lévő részeiben belső élősködőként (endoparazita), vagy nyirkos erdei talajon növények felületén szerves törmeléket fogyasztó szaprofitaként fordulnak elő. Egyes esetekben azonban baktériumokat is bekebelezhetnek KIVÁLASZTÁSUK Gondolkodj el, mi történik a 34.2 kísérletekben, ha megfelelő idő után beáll az egyensúly! Ne felejtsd el, hogy az anyagok mozgását a hőmérséklet mellett a koncentráció különbsége, esetleg a töltésviszonyok befolyásolják! Az eukarióta sejt citoplazmáját - hasonlóan a prokariótákhoz -

sejthártya veszi körül. A sejthártya fontos szerepet játszik a sejt és a környezet közti anyagcserében. A víz molekulái kis méretük miatt szabadon (passzívan) átkerülnek a sejthártyán, így a víz mindig oda áramlik, ahol az oldott anyagok koncentrációja nagyobb. Az édesvízi egysejtűek citoplazmájának koncentrációja nagyobb, mint a környező vízé. A sejtmembrán ún. féligáteresztő hártya, a nagyobb méretű anyagok nem képesek rajta átjutni A koncentrációkiegyenlítődés érdekében a víz áramlik a nagyobb koncentrációjú hely felé, befelé. Ez az ozmózis jelensége Minél nagyobb a koncentrációkülönbség, annál intenzívebb az oldószer beáramlása. A beáramlás nagyságát a beáramlást megakadályozó ellentétes irányú nyomással mérhetjük. Ez az ozmózisnyomás Értéke egyenesen arányos a két oldat közötti koncentrációkülönbséggel. Kiegyenlítődhet-e a koncentrációkülönbség? Mi a következménye a

folyamatnak? Ozmózis: az oldószer áramlása a féligáteresztő hártyán keresztül a kisebb koncentrációjú (ozmotikus nyomású) oldat felől a nagyobb felé. Féligáteresztő hártya: olyan hártya, mely csak a kisebb méretű anyagokat engedi át, a nagyobbakat nem. Ozmózisnyomás: a töményebb oldat felé áramló oldószer által kifejtett nyomás. Arányos a molkoncentrációval. A sejtfallal nem rendelkező sejtekbe folyamatosan áramlik a víz. A felesleges vizet azonban a sejtek csak saját energiájuk felhasználásával képesek kiüríteni. Ezért a sejt víztartalmának és ozmotikus nyomásának szabályozására külön sejtszervecske alakult ki. A lüktető űröcske a vízzel együtt szervetlen ionokat és a bomlástermékeket is eltávolít. 34.1 Az amőba bekebelezésének folyamata 34.2 Kísérlet: a diffúzió és az ozmózis Hogyan rendeződnek el a részecskék a két oldalon az egyensúlyban? A lüktető űröcske egy központi üregből és

általában a sejthártya alatt futó sugárcsatornákból áll. A vizet és az egyéb anyagokat a sugárcsatornák veszik fel, majd a központi üregbe továbbítják a citoplazma összhúzékony fehérjefonalainak nyomóhatására. (351, 352) A megtelt központi üreg a szabadba üríti a felesleges és káros anyagokat. Mivel a tengervíz sókoncentrációja közel áll a sejt belső koncentrációjához, a sejtbe történő vízbeáramlás egyensúlyban van a kiáramlással, így a tengerben élő egysejtűeknél nem alakult ki lüktető űröcske. Az abiogén (élőtől független) életkeletkezés elmélete szerint az első sejtek kb. 3,9-4 milliárd évvel ezelőtt a tengerben alakultak ki. A létrejött sejt sejthártyáján belül is a tengerben uralkodó sókoncentrációnak kellett megjelenni. A mai sejtek pedig az ősi sejtek leszármazottai lehetnek. Figyeljük meg a mikroszkópban a papucsállatka lüktető űröcskéjének összehúzódását! Megszámolva a percenkénti

összehúzódások számát, adagoljunk sóoldatot (KCl-oldatot) a sejt környezetébe. A 353 ábra A grafikonján látjuk a kísérletben tapasztaltakat Mi okozza, hogy az összehúzódások száma csökken, minél inkább növeljük a környezet sótartalmát? Milyen sókoncentrációt jelölhet a b érték? Ha a sejt környezetében az ozmotikus nyomás már megegyezik a sejt belső ozmotikus állapotával, akkor sem szűnik meg a lüktető űröcske működése. Vajon miért nem? Mutathatja-e a B grafikon ugyanannak a kísérletnek az eredményét? A lüktető űröcske működésének gyakorisága függ a sejt és a környezet ozmotikus nyomáskülönbségétől. Ha nő a sejt környezetének ozmotikus nyomása, a lüktető űröcske percenkénti összehúzódásainak száma csökken. (353) 35.1 A lüktető űröcske működése Mi áramoltatja a folyadékot a lüktető űröcskében? 35.2 Papucsállatka mikroszkópos képe Hány lüktető űröcskét látsz benne? 35.3

Kísérlet: a papucsállatka lüktető űröcskéjének öszszehúzódása ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen különbség van a növényi és az állati protoctiszták tápanyagai között? 2. Melyik előnyösebb: az autotróf vagy a heterotróf táplálkozási mód? Miért? 3. Mi jellemző a szerves anyagok lebontására az emésztő űröcskében? 4. Mi az azonosság és a különbség az emésztő és a lüktető űröcske között? 5. Miért van szüksége lüktető űröcskére az édesvízi egysejtűnek? AZ ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK SZAPORODÁSA Az alacsonyabbrendű eukariótáknak egy vagy több sejtmagja lehet. A több mag működhet azonosan, mint pl. az állábasokban, illetve lehetnek különböző működésűek: a csillósoknál a nagyobb méretűek irányítják az élőlény életét, a kisebbeknek viszont a szaporodásban van szerepük. Milyen szaporodási típusokkal találkozunk az alacsonyabbrendű eukarióták között? Segítségként használhatod a 31.1

táblázatot is! Az ivartalan szaporodás leggyakoribb típusa az alacsonyabbrendű eukarióták között a kettéosztódás. A sejtmag számtartó sejtosztódással kettéválik, majd a sejtalkotók és a citoplazma is két részre különül, kialakul a két utódsejt. A bimbózás inkább a helytülőkre jellemző. A sejten kialakul egy dudor, amely egy idő után leválik. A leváló utódsejt a kettéváláskor jóval kisebb Az esetleg meglévő szilárd váz, burok nehezíti az ivartalan szaporodást. Az osztódás, a bimbózás gyakran hoz létre telepeket (több egyed együttélése), ha az utódsejtek együtt maradnak. Ez a többsejtű szervezetek kialakulása felé mutat A nyálkagombák jellegzetes spóratartóban kialakult spórákkal, ivartalan szaporító sejtekkel is szaporodnak (36.1) A spóra a növényi alacsonyabbrendű eukariótáknál is változatos formában fordul elő. A vízi életmódhoz való alkalmazkodást mutatja az ostorral rendelkező rajzóspórák

kialakulása. A többsejtű fajok teleprészletek leszakadásával és új helyre kerülésével is szaporodhatnak ivartalanul. Az ivaros szaporodás folyamatának részleteit nehezebb feltárni, mint az ivartalan szaporodásét. Az ivaros folyamatok nélkülözhetetlenek a fajok fennmaradása szempontjából, hiszen biztosítják a faj egyedeinek változatosságát, ezzel a faj alkalmazkodó képességét. Az ivaros szaporodás lényege, hogy az utódsejt két sejt összeolvadásával jön létre. Így mindkét szülő tulajdonságaiból tartalmaz részleteket, genetikai információt. A sejtegyesüléskor a kromoszómaszám szükségszerűen megduplázódik, ezért az összeolvadások nem ismétlődhetnek többször egymás után. Ki kell alakulnia egy kromoszómaszám- felező sejtosztódásnak, a meiózisnak. Számtartó sejtosztódás (mitózis): az osztódás eredményeként létrejövő két utódsejt genetikai állománya (a kromoszómák száma és a meghatározott

tulajdonságok) megegyezik a kiindulási sejtével. Számfelező sejtosztódás (meiózis): az osztódás eredményeként létrejövő négy utódsejtben a kromoszómák száma fele a kiindulási sejtének, és a genetikai állományuk a szülők tulajdonságait keverten tartalmazza. Az ivaros folyamatoknak az öröklődő tulajdonságok (génállomány) keverésében betöltött fontos szerepét igazolja, hogy az ivaros folyamatok nem szükségszerűen kapcsolódnak közvetlenül a szaporodáshoz. Az ivaros szaporodás csak a fejlettebb élőlényeknél - főleg ott, ahol az ivartalan szaporodás nem valósulhat meg - veszi át a faj egyedszáma növelésének szerepét. 36.1 Nyálkagombák spóratartói Az állábasok, illetve az ostorral mozgó alacsonyabbrendű eukarióta fajok egy részének ivaros szaporodása általában a teljes összeolvadás (kopuláció). A folyamat során a két sejt egyesül, majd a sejt számfelező sejtosztódással (meiózis) osztódik. Az így

létrejött utódsejtek a két szülő tulajdonságait már keverve tartalmazzák. Az új tulajdonságkombinációt kettéosztódással, ivartalanul örökítik tovább. A csillósoknál és néhány fonalas alacsonyabbrendű eukariótánál az átmeneti egyesülés (konjugáció) a jellemző ivaros szaporodási forma. Ahogy a baktériumoknál megfigyelhettük, a két sejt között itt is plazmahíd alakul ki. A kis sejtmag számfelező sejtosztódással osztódik, míg a nagy sejtmag lebomlik. A sejtek a létrejött kis sejtmagok közül cserélnek ki egyetegyet Az átkerült kis sejtmag összeolvad az ottmaradottal A kialakult új sejtmag osztódva létrehozza a nagy és kis sejtmagokat. Az összetapadt sejtek elválnak egymástól, de ezek már a két szülő kevert tulajdonságaival élnek tovább. (372) A növényi és a gombaszerű alacsonyabbrendű eukariótáknál gyakran előforduló ivaros szaporodási mód az ivarsejtekkel (gaméta) történő szaporodás. A két

ivarsejt összeolvadása (egyesülése) a megtermékenyítés. A két ivarsejt nagy változatosságban alakult ki az evolúció során. Vannak közöttük ostorral mozgók, de mozdulatlanok is. A hím és a női ivarsejtek lehetnek azonos méretűek és alakúak, a fejlődés azonban külső-belső elkülönülést hozott létre. A bonyolultabb élőlényekben a petesejt a szervezet egyik legnagyobb, mozdulatlan sejtje, míg a hímivarsejt a legkisebb sejtek között van, és képes az aktív helyváltoztatásra. (371) 37.1 Különböző ivarsejttípusok nagy sejtmag 37.2 A papucsállatka konjugációja ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi a szerepe a kétféle szaporodási módnak? 2. Miért kellett kialakulnia a meiózisnak (számfelező sejtosztódásnak)? 3. Mi a kopuláció és a konjugáció közötti különbség? 4. Mi a spóra és az ivarsejt közötti azonosság, illetve különbség? 5. Milyen következménnyel járhat a bimbózással történő szaporodás? AZ ALACSONYABBRENDŰ

EUKARIÓTÁK RENDSZEREZÉSE (I.) OSTOROS EGYSEJTŰEK Növényi és állati jellegű élőlények egyaránt tartoznak ebbe a csoportba. Az ostorosmoszatok törzsének képviselői együtt viselik a két csoport jegyeit. A növényi tulajdonságaik (színtest, fotoszintézis klorofill segítségével) mellett megfigyelhetők az állatokra jellemzők is (sejtszáj, sejtgarat, emésztő űröcske, szemfolt). Táplálkozásuk mixotróf, vagyis az életkörülményeiktől függ, hogy heterotróf módon, vagy fotoszintetizálva állítják elő a szerves anyagaikat. Jellegzetességeik alapján feltételezik, hogy ősi képviselőjük lehetett az eukarióta növények, gombák és állatok szétválásának kiindulópontja. Egyik mai képviselőjük a tiszta édesvizekben előforduló zöld szemesostoros (Euglena). (381) Az ős-ostorosok törzsébe színtesttel nem rendelkező egysejtűek kerültek. Közöttük parazitákat is találunk. Ezek a sejtszáj nélküli egysejtűek a sejtfelületen

keresztül veszik fel a gazdaélőlény szerves anyagait. Az álomkór ostoros (382) a vérben és a szövetek közötti folyadékban élősködő, főleg Afrikában elterjedt faj. A vérszívó cecelégy terjeszti A nők hüvelyváladékában szaporodik el és okoz megbetegedést a hüvelyostoros (Trichomonas). A törzsben paraziták mellett szimbionta fajok is jellemzőek. A hüvelyostoros közeli rokona a termeszek belében élő cellulózbontó ostoros egysejtű. A termesz által elfogyasztott növényi táplálék cellulóztartalmát emészti, így teszi felhasználhatóvá a termesz számára. Eközben ő maga védett helyen, megfelelő körülmények között juthat táplálékhoz. A galléros-ostorosok törzsének képviselői általában édesvíziek, helytülő magányos vagy telepes életmódú fajok. Az ostoruk körül plazmagallér található, amely emlékeztet a szivacsok gallérosostoros sejtjeire. Emiatt közeli rokonságot vélhetünk a többsejtű állatokkal

38.1 Amixotróf táplálkozású ostorosmoszat felépítése és mikroszkópos képe 38.2 Az álomkór ostoros és barázdásmoszatok 38.3 Sejttársulásos (Volvox) zöldmoszatok fotoszintetizáló A páncélos ostorosok (barázdásmoszatok) törzsének minden tagja egysejtű. Zöld színanyagot tartalmazó színtesteikkel fotoszintézisre képesek. Nevüket a cellulóz sejtfalukon futó két barázdáról kapták, melyekbe belesimulhat a helyváltoztatásukat biztosító két ostoruk. Nagy tömegben elszaporodva megfestik az édesvizet vagy a tengereket "vízvirágzást" okozva. (38.2) A zöldmoszatok törzsének ősi képviselőiből alakulhattak ki a növények. Ennek bizonyítékai a fotoszintézis színanyagai (klorofill-a, klorofill-b, ?-karotin, xantofill) és termékei (keményítő). Főleg édesvizek felső rétegében élnek Általában egysejtűek, de néhány többsejtű is előfordul közöttük. (383) ÁLLÁBAS EGYSEJTŰEK Állat- vagy gombaszerű, színtestet

nem tartalmazó, heterotróf táplálkozású egysejtűek tartoznak ide. A legegyszerűbb egysejtű állati karakterű sejteknek az amőbák tekinthetők Jellegzetességeik továbbadódtak, és megvannak a fejlettebb, többsejtű állatok tulajdonságaiban is. Annak ellenére, hogy a sejt alakja változó, gyakran alakul ki szilárd váz Ez megfigyelhető a változó állatkák között, egyes amőbáknál, de jellemző a hálózatos állábúaknál, a likacsoshéjúaknál is. A likacsokkal átjárt mészváz csigaházszerű, egy- vagy többüreges. A lyukakon keresztül nyúlik ki az álláb, mellyel mozog és táplálkozik az egysejtű. Többségük mikroszkopikus méretű tengeri élőlény, de a kihalt fajok között volt 12 cm átmérőjű is. (391) A nyálkagombák amőboid egysejtű élőlények. Többnyire korhadó fakérgen, avaron élnek Kisebb szervesanyagszemcséket, baktériumokat vagy élesztősejteket kebeleznek be. Vannak közöttük élősködők is. A sejtek képesek

ún plazmódiumot létrehozni, melynek kialakulásakor az eddig önálló sejtek összeolvadnak, és egy sejtfal nélküli, sokszor élénk színű, mozgó plazmatömeggé válnak. A plazmódium képezi a fajra jellemző spóratartót, amelyben kialakulnak a cellulóz sejtfallal rendelkező spórák. (392) Milyen törzsre, törzsekre érvényesek az alábbi megállapítások: 1. sejtszáj, cellulóz tartalmú sejtfal, aktív helyváltoztató mozgás ostorral, klorofill-b; 2. lüktető űröcske, emésztő űröcske, átlyuggatott mészváz, bekebelezés; 3. ostor, fotoszintézis, egysejtű vagy többsejtű szerveződés, klorofill-a és -b? 39.1 Likacsoshéjú fajok különböző mészváza 39.2 Nyálkagombák - Fuzárium ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen jellegzetessége van az óriás amőbának? 2. Miből következtethetünk arra, hogy a zöld szemesostoros őseiből növényi, gomba és állati élőlények is kialakulhattak? 3. Mi a közös az óriás amőba és egy nyálkagomba

között? Miben térnek el? 4. Miért nincsenek növényszerű protoctiszták az állábasok között? AZ ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK RENDSZEREZÉSE (II.) CSILLÓS EGYSEJTŰEK Valószínűleg az ostoros alacsonyabbrendű eukariótákból alakultak ki. Közös jellemzőjük a csilló és a kétféle sejtmag. Fejlettségüket mutatja sejtszervecskéik nagy száma A szabadonúszó fajok mellett a helytülők is jellemzőek. A harangállatka (302) egy nyéllel rögzül, melyben sejtizom található. Ez az összhúzékony fehérjefonal mozgatja a harang alakú sejtet. Képviselőiket az édesvízben, általában a növények felületén találjuk meg Vannak közöttük ragadozók (pl. ormányos csillós, 302), szaprofiták (szennyezettebb vizekben előforduló papucsállatka, 40.1) és élősködők is A kürtállatka többnyire szimbiózisban él fotoszintetizáló zöldmoszatokkal. ÖNÁLLÓ MOZGÁSRA KÉPTELEN ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK A törzsek közötti helyük - a bennük

található színanyagok, a sejtfaluk felépítése, a többsejtű szerveződésük miatt - ezeknek a legbizonytalanabb. A kovamoszatok egysejtűek, csak néhány fonalas faj tartozik ide. Színtestjeikben sok a barnássárga színt adó vegyület. Sejtfalukba szilikát rakódik, melyről a törzs a nevét kapta Ez a külső burok igen változatos, fajra jellemző mintázatú, jól látható rajta a kétoldali szimmetria. A kovamoszatok hatalmas tömegben szaporodhatnak el a tiszta sós és édesvizekben. Az óceánok fő fotoszintetizáló termelőivé válhatnak (403) 40.1 A papucsállatka sejtjének mikroszkópos képe 40.2 A Földön élő egyik legnagyobb élőlény, az akár 300-400 méteres Macrocystis faj kis részlete 40.3 Kovamoszatok egysejtű és láncot alkotó típusa A barnamoszatok (41.1) minden képviselője többsejtű, teleptestű Nevüket piszkosbarna színükről kapták, melyet fotoszintetikus festékeik alakítanak ki, a zöld klorofillok mellett a kovamoszatokra

jellemző barnás színű pigmentek is megtalálhatók bennük. Főként mérsékelt vagy hideg területek tengereinek aljzatához rögzültek, ritkábban lebegő életmódot folytatnak. A barnamoszatok közé tartoznak bioszféránk legnagyobb élőlényei, a Macrocystis fajok. (40.2) A vörösmoszatok törzsébe tartozók többsége teleptestű szerveződésű. Csak néhány egysejtű tartozik még ide. Nevüket a vörös színárnyalatot eredményező színanyagaikról kapták (fikoeritrin, egyesekben fikocianin is). A klorofillok és a karotinoidok mellett ezek is hozzájárulnak a fotoszintézis fénymegkötéséhez. A speciális pigmentek lehetővé teszik, hogy a vörösmoszatok akár 200-260 méter mélységben is fotoszintetizáljanak, ha van elég energiája a leérkező zöld fénynek. Ezért ezek az élőlények élnek a legmélyebben a fényenergiát felhasználók közül. Elsősorban a melegebb tengerek aljzatán találkozhatunk velük. (412) A pigmentek a

vörösmoszatok és a kékbaktériumok rokonságát is jelzik, hiszen ezen prokariótáknál hasonló színanyagot találunk. Számos tengeri vörösalga termel egy olyan összetett szénhidrátot, amely főzés után kocsonyát képez. Ez a laboratóriumokban mikrobiológiai táptalajnak használt "agar" Moszatok (algák): Zöld színanyag segítségével fotoszintetizálni képes egysejtű, sejttársulásos vagy telepes alacsonyabbrendű eukarióták összefoglaló neve. A zöldalgák (zöldmoszatok, járommoszatok, csillárkamoszatok) színanyaguk alapján a növényvilág őseinek tekinthetők. A zöldmoszatok törzsében ostorral rendelkező fajok bizonyítják a származást, de mindhárom törzsük zömében önálló helyváltoztató mozgásra képtelen fajból áll. (413) Az életmódjuk lehet aljzathoz rögzült, de számos lebegő planktonalkotót is ismerünk. Testfelépítésükben is nagyon változatosak. Vannak közöttük egysejtűek, sejttársulásosak,

telepes fonalasak vagy teleptestűek is. A klorofill-b - ami a zöldalgákon kívül csak az ostorosmoszatokban és a növényekben fordul elő - a többi pigmenttel együttműködve a víz felső szintjein, a felszín alatti fotoszintézist teszi lehetővé. Így ezek a moszatok főleg édesvizekben jellemzőek 41.1 A barnamoszatok nagy tömegben elszaporodva moszaterdőket alkothatnak 41.2 Vörösmoszat Miért a vörös színanyag teszi lehetővé a moszat fotoszintézisét a nagyobb mélységekben? 41.3 Tengeri saláta (levélszerű képződménnyel) A járommoszatok nevüket a fonalas fajaik konjugációjakor megjelenő látványról kapták. Az egysejtű egyedeken sincs ostor, aktív helyváltoztató mozgásra képtelenek. (421, 424) A csillárkamoszatok közé a legfejlettebb moszatok tartoznak, hiszen a teleptestüket felépítő sejtek működése a legdifferenciáltabb. Egyedei külsőleg nagyon hasonlítanak a zsurlókra Valószínűleg az ősi zöldmoszatból alakultak ki,

az evolúció oldalágaként maradtak fenn. (42.2) A petespórás gombák nevüket a jellegzetes szaporítóképletükről (oospóra) kapták. Nagy gyakorlati jelentőségű csoport, melybe szaprofiták és paraziták is tartoznak. A sejtfalukban cellulózt találunk. Fonalas szerveződésűek, a fonal sokmagvú sejtnek tekinthető, melynek neve a hifa. Legfejlettebb képviselői közé tartozik a peronoszpóra, amely a hajtásos növényeken élősködik. Átszőve a levelet, a fiatal termést, elszívja a szerves anyagot, és elfedi a fény elől a fotoszintetizáló felületet. (423) Milyen törzs(ek)re érvényesek egyaránt az alábbi megállapítások: 1. sejtszáj, cellulóztartalmú sejtfal, aktív helyváltoztató mozgás ostorral; 2. klorofill-b, többsejtűek, főleg édesvíziek, ősi zöldmoszatokból fejlődő evolúciós oldalág; 3. ragadozók, szaprofiták és paraziták is alkotják, jellemzőbb a helyváltoztatás, de helytülő fajok is előfordulnak, az édesvízi

fajaiknak lüktető űröcskéje van; 4. a legnagyobb élőlények is idetartoznak, teleptestűek, helyzetváltoztatás? 42.1 Hatalmas színtesttel rendelkező egysejtű járommoszat 42.2 Csillárkamoszat Teleptestének megjelenése a magasabbrendű növényeket idézi 42.3 A peronoszpóra megtámadja a levelet 42.4 Fonalas járommoszat ivaros szaporodása (konjugációja) AZ ALACSONYABBRENDŰ EUKARIÓTÁK JELENTŐSÉGE A szabadon élő egysejtűek vízben, illetve nedves környezetben élnek. Szabadon úsznak, a felszínen csúsznak, vagy helytülő életmódot folytatnak. Elterjedésüket a környezet hatásaival szembeni tűrőképességük szabja meg (pl.: a víz sótartalma, pH-ja, hőmérséklete, oxigéntartalma stb.) Többségük ugyan kozmopolita, de vannak közöttük a vizek biológiai minősítésére felhasználható indikátor fajok is (pl. barázdásmoszatok, kovamoszatok). (432) Indikátor élőlények: általában a környezeti hatások közül eggyel szemben szűk

tűrőképességűek, így jelenlétükkel jelzik az adott környezeti tényező meglétét. Fontos szerepük van a vizek táplálékláncában, a planktonalkotásban. Az egyedgazdagságuk következtében kialakuló moszaterdők búvóhelyet biztosítanak az állatok számára. Anyagcseréjük miatt a vizek öntisztulásában is nagy szerepet kapnak, a termelődő oxigén előnyös a szerves anyagok lebontásában. Nagy tömegben elszaporodva megfestik a vizet, vízvirágzást okozhatnak. A nagyobb testű algamezőket learatva állati takarmány állítható elő A ragadozók fontos szerepet töltenek be a táplálékláncban. Az alacsonyabbrendű eukarióták között számtalan élősködőt találunk, melyek járványokat okozva veszélyeztetik a bioszférát. A szaprofiták jelentős faj- és egyedszámuk miatt az ásványosításban, vagyis a szerves anyagok szervetlenné alakításában nélkülözhetetlenek. A szilárd vázzal rendelkező fajok a kőzetképződésben

töltenek be fontos szerepet. Őseik jelentősen elszaporodtak majd elpusztultak, a nagy tömegű mészváz a nagy nyomáson megkövesedett. Mészkő és kréta alakult ki Jellegzetes alakú és mintázatú vázuk segít a kőolajkutatásban. 43.1 Candida gomba hüvelykenetben Újszülöttek szájpenészét okozhatja 43.2 ABalatonban (Keszthelyi-öböl) élő fecskemoszatok jelenlétükkel jelzik a víz tisztaságát ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen típusú aktív mozgás alakult ki a protoctiszták között? 2. Hasonlítsd össze a papucsállatkát és az óriás amőbát! Használd a két élőlény felépítését bemutató rajzot! 3. Mi jellemzi a zöld szemesostorost és az ostoros zöldmoszatot? 4. Milyen bizonyítékok alapján tekintjük a zöldmoszatokat a növények ősének? 5. Mi eredményezhet vízvirágzást? 6. Milyen táplálkozásúak a petespórás gombák? 7. Miért tölthetnének be fontos szerepet a népélelmezésben a moszatok? 8. Hogyan lehetnek a barnamoszatok

szilárdító szövet nélkül is nagyméretűek? 9. Miért tölthettek be fontos szerepet a szilárd vázas egysejtűek a régmúltban? ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK Bevezetés. Vírusok, prokarióták Egyszerű választás a válaszok közül egy helyes 1. Mit jelent a prokarióta szó? A) sejtmaggal rendelkező B) belső membránnal rendelkező C) magelőtti D) sejthártyával, sejtplazmával rendelkező E) sejtmaggal nem rendelkező 2. Mi a prokarióta élőlény fogalma? A) maggal rendelkező élőlény B) belső membránnal rendelkező élőlény C) magelőtti élőlény D) sejthártyával, sejtplazmával rendelkező E) sejtmaggal nem rendelkező élőlény 3. Melyik nem rendszertani kategória? A) nemzetség B) alfaj C) család D) populáció E) törzs 4. Melyik nem szerveződési szint? A) rend B) biom C) szerv D) bioszféra E) társulás *5. Melyik az a vizsgálati módszer, mellyel közvetlenül az egyedet vizsgálhatjuk? A) kromatográfia B) fénymikroszkóp C)

elektroforézis D) elektronmikroszkóp E) röntgendiffrakció Többszörös választás A) 1., 2, 3 helyes; B) 1, 3 helyes; C) 2, 4 helyes; D) 4 helyes; E) 1, 2, 3, 4 helyes 6. Hogyan épül fel egy vírus? 1. a sejtfala fehérje 2. fehérje borítja kívülről 3. a nukleinsava DNS 4. a nukleinsava belül található 7. Melyik sejtalkotó található meg minden baktériumsejtben? 1. a sejtfal 2. a sejthártya 3. a citoplazma 4. a tok 8. Milyen táplálkozási típusokat találunk a prokarióták között? 1. heterotróf szaprofita 2. heterotróf szimbionta 3. heterotróf parazita 4. fotoszintézis Mennyiségi összehasonlítás A) a > b; B) a < b; C) a = b 9. a) a prokarióták mérete b) az eukarióták mérete 10. a) a vírusok átlagos mérete b) a baktériumok átlagos mérete Négyféle választás A) a vírusok B) a prokarióták C) mindkettő D) egyik sem 11. nem tekinthetjük élőnek 12. eukarióta szerveződésűek 13. az evolúció során első képviselőik

később jelentek meg 14. sejthártyáján membránbetüremkedéseket találunk 15. képes szaporodni 16. a legősibb élőlények 17. egysejtűek vagy többsejtűek 18. őseikből alakulhattak ki a fejlettebb élőlények 19. van örökítő anyaga 20. szaprofiták nincsenek közöttük Kizárásos asszociáció párosítsd a kérdéseket a fogalmakkal A) evolúció B) fejlődéstörténeti rendszer C) kettős nevezéktan D) faj E) a kérdéshez nem tartozik fogalom 21. egymással termékeny utódokat létrehozó egyedek összessége 22. az anyag fejlődése 23. kiragadott tulajdonságok alapján történő rendszerezés 24. a fajok Linné által bevezetett latin neve 25. az eredet, a származás alapján történő csoportosítás Relációanalízis A) + + +; B) + + -; C) + -; D) - +; E) - 26. A baktériumok ivarosan is szaporodnak, mert a baktériumok képesek kettéosztódni (hasadni). 27. A vírusok a gazdasejt örökítő anyagát használják fel a saját anyagaik

felépítésére, mert a vírusfertőzés során leállítják a gazdasejt anyagcseréjét. 28. A kékbaktériumok nem képesek fotoszintetizálni, mert a fotoszintézishez csak kék színanyaguk van. 29. A sejt az élőlények legkisebb, önálló életre képes egysége, mert a sejt csoportokban is képes élni. 30. A társulásokban különböző fajokat találunk, mert a társulás különböző populációk együttélése egy időben, egy helyen. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mit nevezünk biológiai evolúciónak? 2. Melyek a legfontosabb rendszertani egységek? 3. Miért lehet a baktériumot táptalajon tenyészteni, míg a vírust nem? 4. Hogyan jöhettek létre az eukarióta sejtek? 5. Miért tekinthetjük fejlettebbnek az eukarióta sejtet a prokariótánál? 6. Milyen bizonyítékokat ismerünk az endoszimbionta-elmélet igazolására? 7. Hasonlítsd össze az autotróf és a heterotróf táplálkozást! 8. Miért ad részletesebb képet az elektronmikroszkóp, mint a

fénymikroszkóp? 9. Miért nem használható minden esetben a mesterséges rendszer? 10. Mi miatt terjedtek el a baktériumok földi körülmények között? ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK Alacsonyabbrendű eukarióták Egyszerű választás a válaszok közül egy helyes 1. Melyik csoport ősi képviselőjéből alakultak ki az eukarióta növények, állatok, illetve gombák? A) kovamoszatok B) zöldmoszatok C) ős-ostorosok D) ostorosmoszatok E) galléros ostorosok 2. Melyik igaz az alacsonyabbrendű eukariótákra? A) eukarióta egysejtűek B) eukarióta többsejtűek C) eukarióta egysejtűek és többsejtűek D) prokarióta egysejtűek és többsejtűek E) prokarióta egysejtűek 3. Melyik nem igaz az alacsonyabbrendű eukariótákra? A) lehetnek egysejtűek B) lehetnek többsejtűek C) lehetnek szövetesek D) eukarióták E) lehet sejtfaluk 4. Mi jellemzi a konjugációt (átmeneti egyesülést)? A) minden alacsonyabbrendű eukarióta képes így szaporodni B) a két sejt

közötti kapcsolat csak a csillósoknál jelenik meg C) az örökítő anyag kerül át másik sejtbe D) a zöldmoszatoknál nem fordul elő E) a sejtfal jelenléte megakadályozza kialakulását 5. Milyen feladata van az emésztő űröcskének? A) a protoctiszta aktív mozgását segíti elő B) enzimekkel lebontja a tápanyagokat C) eltávolítja a felesleges és káros anyagokat D) az ozmotikus nyomást állítja be az édesvízi egysejtűekben E) a fotoszintetikus festékeket tároló sejtalkotó Többszörös választás A) 1., 2, 3 helyes; B) 1, 3 helyes; C) 2, 4 helyes; D) 4 helyes; E) 1, 2, 3, 4 helyes *6. Melyik heterotróf táplálkozású alacsonyabbrendű eukarióta csoport? 1. nyálkagombák 2. ős-ostorosok 3. változó állatkák 4. kovamoszatok 7. Melyik képes aktív helyváltoztató mozgásra? 1. barnamoszatok 2. ostorosmoszatok 3. vörösmoszatok 4. nyálkagombák 8. Melyik ivartalan szaporodási módja az alacsonyabbrendű eukariótáknak? 1. bimbózás 2.

teleprészletek leszakadásával 3. kettéosztódás 4. spórákkal 9. Melyik mozgástípus figyelhető meg az alacsonyabbrendű eukariótáknál? 1. az állábbal történő mozgás 2. az aktív mozgás 3. a csillóval történő mozgás 4. a simaizommal történő mozgás 10. Melyik alacsonyabbrendű eukarióta csoportba tartoznak többsejtűek? 1. a gombaszerűek közé 2. a barnamoszatok közé 3. a vörösmoszatok közé 4. a zöldmoszatok közé Többszörös hibakutatás A) 1., 2, 3 hamis; B) 1, 3 hamis; C) 2, 4 hamis; D) 4 hamis; E) 1, 2, 3, 4 hamis 11. 1. Az ostor felépítése és működése megegyezik a csillóval 2. Az ostor mozgását az alapi test irányítja 3. A fonálban 9 kettős fehérje található 4. A 9 fehérje vezeti az összehúzódás ingerét 12. 1. Az álláb a sejthártya és a sejtplazma működéseként alakul ki 2. Az álláb jellemző a papucsállatkára 3. Az állábbal bekebelezésre képes a sejt 4. A álláb működésének eredményeként

lüktető űröcske alakul ki a sejtben 13. 1. A szol állapotban a részecskék vízburkukkal összekapcsolódnak 2. A szol állapotban a rendszer kocsonyás 3. A gél állapotban a részecskék vízburkukkal együtt szabadon elmozdulnak 4. A gél állapotban a rendszer folyékonyabb 14. 1. A tápanyag az élőlény anyagcseréjéhez szükséges 2. A tápanyag salakanyagot is tartalmaz 3. Az autotróf élőlények tápanyagai között csak szervetlen anyagokat találunk 4. A heterotróf élőlények tápanyagai között csak szerves anyagokat találunk 15. 1. Ha van féligáteresztő hártya, az ozmózis feltétlenül bekövetkezik 2. Az ozmózis esetén a kisméretű oldószermolekulák áramolnak 3. Minél nagyobb a féligáteresztő hártya felülete, annál kisebb a lehetőség az oldószer áramlására. 4. Az oldat ozmózisnyomását a beáramló anyag növeli Ötféle választás A) a csillósok B) az ostorosok C) az állábasok D) mindegyik E) egyik sem 16. eukarióta

egysejtűek 17. ősei endoszimbiózissal jöttek létre 18. ezek közé sorolhatók a nyálkagombák 19. többsejtű az élőlények 20. tartoznak ide állati típusú élőlények 21. ivarosan konjugációval (átmeneti egyesüléssel) szaporodnak 22. passzív mozgásra nem képesek 23. képviselőikben gyakran találunk zöld színtesteket 24. a likacsoshéjúak ide tartoznak 25. ivarosan kettéosztódással szaporodnak Ötféle választás A) a barnamoszatok B) a kovamoszatok C) a petespórás gombák D) mindegyik E) egyik sem 26. klorofillt tartalmazó egysejtűek 27. alacsonyabbrendű eukarióták 28. heterotróf táplálkozásúak 29. bimbózással szaporodnak 30. nincs lüktető űröcskéjük 31. teleptestűek 32. a tengerekben akár 200 méter mélységben is élnek 33. fonalas szerveződésűek 34. csak a tiszta vizekben előforduló szimmetrikus felépítésű élőlények 35. cellulóz tartalmú a sejtfaluk Kizárásos asszociáció párosítsd a kérdéseket a

fogalmakkal A) spóra B) teleprészletek C) ivarsejt D) teljes összeolvadás (kopuláció) E) a kérdéshez nem tartozik fogalom 36. ivaros szaporodási mód, mely során a szülők tulajdonságai keverednek 37. ivartalan szaporító sejt a moszatoknál és a gombaszerűeknél 38. minden alacsonyabbrendű eukariótánál előfordul 39. többsejtűek ivartalan szaporodási típusa 40. összeolvadásuk a megtermékenyítés A) helyváltoztató mozgás B) helyzetváltoztató mozgás C) citoplazmaáramlás D) passzív mozgás E) a kérdéshez nem tartozik fogalom 41. energiafelhasználás nélkül alakul ki 42. belső mozgás 43. az élőlény nem a saját energiáját használja a mozgásához 44. ostorral, csillóval vagy állábbal is létrejöhet 45. a harangállat sejtizma ilyen mozgást hoz létre Relációanalízis A) + + +; B) + + -; C) + -; D) - +; E) - 46. A növények ősi zöldmoszatokból alakulhattak ki, mert a színanyagaik és anyagcseretermékeik megegyeznek a

növényekével. 47. Az eukarióta sejtek valószínűleg prokarióták szimbiózisával jöttek létre, mert a prokariótáknál fejlettebb protoctiszták mindegyike eukarióta. 48. Az alacsonyabbrendű eukarióták elterjedését a környezeti tényezőkkel szembeni tűrőképességük szabja meg, mert az alacsonyabbrendű eukarióták általában vízben vagy nedves környezetben élnek. 49. Az élősködő alacsonyabbrendű eukarióta fajok nem képesek járványokat kialakítani, mert erre alkalmatlanná teszi őket a szaporodásuk, az alkalmazkodóképességük. 50. A szilárd vázzal rendelkező alacsonyabbrendű eukarióták váza alkalmatlan a kőzetképződés folyamatába bekerülni, mert a szilárd vázzal rendelkező alacsonyabbrendű eukarióták általában kis méretűek. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Hasonlítsd össze a prokarióta és az eukarióta sejtet! 2. Milyen élőlények sorolhatók az alacsonyabbrendű eukarióták közé? 3. Milyen mozgástípusnál

működnek összhúzékony fehérjefonalak? 4. Miért csak aljzaton lehet az állábbal mozogni? 5. Milyen szerepe van a alacsonyabbrendű eukarióták vázának? 6. Miért fontos a számfelező sejtosztódás (meiózis) az alacsonyabbrendű eukarióták szaporodásában? 7. Hogyan keveredik a génállomány az ivaros szaporodás különböző típusaiban? 8. Miért a sejten kívüli emésztési mód a fejlettebb az állatok táplálkozásában? 9. Sorolj fel szimbionta alacsonyabbrendű eukariótákat! 10. Milyen kapcsolat van a diffúzió és az ozmózis között? 11. Miért az édesvízi eukarióta egysejtűekben alakul ki a lüktető űröcske? 12. Sorolj fel betegséget okozó alacsonyabbrendű eukariótákat! 13. Milyen jelentősége van a vízi alacsonyabbrendű eukariótáknak? 14. Miért előnyös a papucsállatka számára, hogy az átmeneti egyesülése során csak a kis sejtmagok cserélődnek ki? 15. Milyen jellegzetességeik miatt nélkülözhetetlenek a tengerek

növényi alacsonyabbrendű eukariótái az emberiség szempontjából? II. fejezet AZ ÁLLATOK TESTE ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE AZ ÁLLATOK SZERVEZŐDÉSI SZINTJEI Az állatok országába a többsejtű (valódi) állatokat soroljuk. Általában nem nehéz megítélni, hogy állatról van szó, hiszen az élet fogalmával összefüggő leglátványosabb életjelenségeket (mozgás, táplálkozás, ingerlékenység) többnyire könnyű megfigyelni rajtuk. Ám az egyszerűbb felépítésű vagy telepeket alkotó élőlények miatt szükséges az állat fogalmának szigorúbb értelmezése. Állatok: olyan heterotróf soksejtű élőlények, amelyek fejlődésük során átmennek a bélcsíra állapoton. Az űrbelűek kivételével az egyed rendelkezik a különböző szerveinek összehangolt működését biztosító idegrendszerrel és az egyedet védő immunrendszerrel. A heterotróf táplálkozáshoz általában lényeges a s ejt, illetve a t estméret növelése. Az egysejtűek azonban

vég nélkül nem gyarapodhattak, így előnyös volt a többsejtű élőlények megjelenése az evolúció során. Ahogy az alacsonyabbrendű eukarióta többsejtű szervezeteknél is láthattuk, a többsejtű élőlény létrejöhetett azzal, hogy az osztódó sejtek nem váltak el egymástól az osztódás befejeztével. Először egy sejtcsoport, a szedercsíra alakul ki, melynek belsejében a gyarapodó sejtek egyre rosszabb tápanyag-ellátottsága miatt a belső sejtek elhalnak, elfolyósodnak, így marad egyegy sejtsoros folyadékkal telt gömb, a hólyagcsíra. A fejlődés legegyszerűbb módja az, hogy az eltérő 50.1 A többsejtű állatok egyedfejlődésének első lépései sejtosztódás miatt a gyorsabban szaporodó sejtek területe betüremkedik, és egy kehely formájú, két sejtrétegű test, a bélcsíra alakul ki. (501) A másik mód, hogy a hólyagcsírába bevándorolnak sejtek, majd a két rétegű hólyag megnyílik, így jön létre a bélcsíra

állapot. Érdekes, hogy az egyszerűbb mód a fejlettebb állattörzsekre, a bonyolultabbnak tűnő bevándorlásos mód viszont a csalánozókra, egyes puhatestűekre, vagyis inkább az alacsonyabbrendű állatokra jellemző. (501) Planuloidhipotézis: az egyszerűbb állatok kialakulásának legelfogadottabb evolúciós elképzelése Az osztódás után együtt maradó gallérosostoros sejtek hólyagcsírára emlékeztető, sugaras szimmetriájú formát öltenek (blastaca-stádium). A fejlődés során az üreg kitöltődik bevándorló sejtekkel (planuloid stádium). Ez a planulaforma, melynek sejtjei alakban, működésben eltérnek egymástól, differenciálódnak A planula egyik pólusa megnyílik, ez lesz a bélcsíra, nyílása pedig az ősszáj. Belőle differenciálódik az aszimmetrikus szivacs, a sugaras szimmetriájú, helytülő csalánozó, vagy a fejletlen kétoldali szimmetriájú laposféreg is. A bélcsíra állapot két sejtrétege minden állatban megtalálható.

A legtöbbjükben a két sejtréteg közé egy harmadik, a középső sejtréteg is iktatódik. Ennek sejtjei a belső sejtrétegből vándorolnak be a fejlődés során. Egy sejttömegként jelenik meg, majd ahogy a másik két réteg sejtjei, ezek is elkülönülnek működésükben, differenciálódnak. 50.1 A többsejtű állatok egyedfejlődésének első lépései Ahogy a többsejtű növényi alacsonyabbrendű eukariótáknál láttuk, az együtt maradó sejtek közötti feladatmegosztás mértéke alapján a szerveződésnek három szintje jöhetett létre (ld. 29 oldal). Jelenlegi ismereteink szerint az állatok esetén sejthalmazos élőlény (amelyeknél nincs jelentős feladatmegosztás a sejtek között) nem maradt fenn az evolúció folyamán. Az álszövetes, és különösen a szövetes szerveződés viszont fennmaradt, sőt elterjedt az állatok evolúciója során. A szövetes élőlények sejtrétegeit csíralemezeknek nevezzük. A külső az ektoderma, a középső

a mezoderma, a belső csíralemez pedig az entoderma. Ezek sejtjeiből alakulnak ki a különböző szövetek és a szervek. A csíralemezek fejlődésével szorosan összefügg a testüreg megjelenése. Tágabb értelemben a testfal (~ külső csíralemez) és a tápcsatorna (~ belső csíralemez) között található üreg a testüreg. Az evolúció során a testüregnek több típusa alakult ki (511) A fejlődés során a bélcsíra ősszája átalakulhat a kialakuló tápcsatorna szájnyílásává. Az ilyen állatokat ősszájúaknak nevezzük. Vannak olyan fejlődésűek is, ahol az ősszáj elzáródik vagy végbélnyílássá alakul, és egy másik helyen kialakuló nyílás fejlődik szájnyílássá. Ezek az újszájúak. A környezethez való alkalmazkodás során az állatok testén jellegzetes szimmetria alakul ki. Ha az életkörülmények következtében egy kitüntetett irányból (fény, tápanyagforrás, gravitáció stb.) érkezhetnek az ingerek, akkor az ősibb

sugaras szimmetria alakul ki Ekkor több szimmetriasíkot is találunk az élőlény testén. (521) Elsődleges testüreg (áltestüreg): az ektoderma és az entoderma által határolt üreg, amelyet általában folyadék tölt ki. (Lapos- és fonálférgek) Másodlagos testüreg (valódi testüreg): a mezoderma által közrezárt üreg. A gyűrűsférgektől kezdve alakul ki. Hármas testüreg (trimetamer): a másodlagos testüreg több térrészre, üregre oszlik (a szívburok ürege, jobb és bal mellhártyaüreg, hasüreg). (Tapogatósok, újszájúak) Ősszájúak: azok az állatok, melyekben a tápcsatorna szájnyílása a bélcsíra ősszájából alakul ki. (Lapos- és fonálférgek, puhatestűek, gyűrűsférgek, ízeltlábúak) Újszájúak: a szájnyílásuk egy új nyílásból képződik, miközben a bélcsíra ősszája végbélnyílássá alakul vagy elzáródik, és a végbélnyílás is új nyílásból képződik. (Tüskésbőrűek, előgerinchúrosok,

fejgerinchúrosok, gerincesek.) 51.1 A testüreges élőlények kialakulása A fejlettebb kétoldali (bilaterális) szimmetria esetén csak egy sík alakul ki, amely két - közel azonos - félre osztja a testet. Ezáltal az élőlény az őt érő környezeti hatásokat irány szerint is differenciáltabban képes elkülöníteni. (Feji vég - farki vég, hasi oldal - háti oldal) A jobb és a bal oldal kismértékben eltér (pl. az ember szívének, gyomrának elhelyezkedése), így pontosabb kétoldalian részarányosnak nevezni az ilyen élőlényeket. Ezzel együtt kialakul az élőlény háti és hasi oldala, valamint a feji és farki vége is. Egyes csalánozók, bordásmedúzák és a tüskésbőrűek kívülről sugaras, belülről kétoldali részarányosságot mutatnak. Sok szivacs viszont aszimmetrikus, ami több tényező együttes hatásaként alakult ki. (521) Az állatok törzseinek származási kapcsolatait és a törzsekbe tartozó élőlények szerveződését az

52.2 ábra foglalja össze 52.1 Az állatok testének szimmetriatípusai: az aszimmetria, a s ugaras és a k étoldali szimmetria 52.2 Az állatvilág szerveződése és származása ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi a különbség az ősszáj és az ősszájú között? 2. Mi eredményezhette a hólyagcsíra kialakulását? 3. Mi a lényege az áltestüregnek, a valódi testüregnek és a hármas testüregnek? 4. Miért nem testüreg a csalánozók ősbélürege (űrbele)? 5. Melyik a fejlettebb: a sugaras, a kétoldali szimmetria, vagy az aszimmetria? AZ ÁLLATI SEJT ÉS A FŐBB SZÖVETTÍPUSOK JELLEMZŐI (I.) A SEJT A sejt az élővilág legkisebb, önálló életre képes egysége. Minden élőlény sejtes felépítésű A sejtek közös sajátsága, hogy alapjuk a citoplazma. A térben és időben rendezett folyamatok megfelelő lejátszódását a citoplazma sejtváza és a benne található többi sejtalkotó a felületbiztosító, elhatároló szerepe teszi lehetővé. (531) A

sejtet kívülről körülveszi a citoplazmát a környezetétől elhatároló, ugyanakkor azzal kapcsolatot fenntartó sejtmembrán, a s ejthártya. Az elhatárolás-kapcsolatteremtés kettős feladata nélkülözhetetlen az élőlény számára, hiszen azt a belső rendezettséget, amely az élethez szükséges, csak így, szabályozott módon tudja biztosítani a sejt. Az állati sejtekre jellemző a sejtmag, amely az örökítő anyagot, a DNS-t (dezoxiribonukleinsav) különíti el a sejt többi részétől. A sejtmaghártyán keresztül az RNS-ek segítségével irányítja a sejt működését, alakítja ki a sejt megfelelő felépítését. A citoplazmában található nagyszámú membrán-sejtalkotó biztosítja a pontos és szervezett anyagcserét. Az endoplazmatikus hálózat - felületén a riboszómákkal - fehérjéket képez; riboszómák nélkül pedig fehérjéket tárol, a molekulákat átalakítja vagy enzimek segítségével újakat képez. A jellegzetes

felépítésű Golgi-készülék a váladéktermelő sejtekben található meg nagy számban. Legfontosabb feladata a s ejt által megtermelt fehérjék módosítása és előkészítése a sejtből történő leadásra. A citoplazmában számtalan membrángömb, lizoszóma is található, amelyek bontják a s zerves molekulákat, de a tárolásban is fontos szerepet játszanak. Mint minden eukarióta sejtnek, így az állati sejtnek is fontos alkotója a mitokondrium. Ez a hosszúkás, külső és belső membránból álló sejtalkotó központi szerepet tölt be az anyagok lebontásában, és így a sejt számára használható kémiai energia (ATP) nyerésében. A sejten belüli mozgásokat a sejtközpont irányítja. Egyes állati sejtek rendelkeznek az aktív mozgást, illetve mozgatást biztosító állábbal, ostorral vagy csillókkal. Ezek szerkezete és működése megegyezik az alacsonyabbrendű eukariótáknál megfigyelhető ideiglenes és állandó plazmafüggelékek

sajátságaival. AZ ÁLLATOK SZÖVETEI A szövet hasonló alakú és azonos működésű sejtek összessége. Az állati szövetekre jellemző, hogy a sejtek között jellegzetes sejt közötti állományt találunk. A kettő együtt képez működő szövetet. 53.1 Állati sejt elektronmikroszkópos képe és rajza Azonosítsd az elektronmikroszkópos képen a sejtalkotókat! A felépítésük, a részvételi arányuk szövetféleségekként jelentős eltérést mutat, az adott szövetre jellemző. A szövetek az élőlény embrionális fejlődése során a három csíralemez valamelyikéből fejlődnek ki. Hámszövet Minden felületet beborít, feladata az elhatárolás, a v édelem, de ugyanakkor a kapcsolatteremtés is. Mindhárom csíralemezből (külső, középső, belső csíralemez) kialakulhat. A sejtjei szorosan záródnak, amit a sejtmembránok között kialakuló sajátságos összeköttetések fokoznak, egyúttal biztosítják a sejtek közötti anyag- és

információátadást. (54.1) Figyeld meg az 54.3 á brát! Milyen különbséget látsz az egyrétegű és a többrétegű hám felépítése között? Mi az érdekessége a több magsoros hám felépítésének? A szoros záródás miatt nem jellemző a sejt közötti állomány. A sejtek mindig egy vékony kötőszöveti hártyán, az alaphártyán helyezkednek el, amely más szövetekhez kapcsolja a hámot. Vérerek nem jutnak a sejtek közé, a tápanyagot diffúzióval kapják a kötőszövet felől. Felépítése alapján megkülönböztetünk egyrétegű és többrétegű hámot. Az egyrétegű hám minden sejtje érintkezik az alaphártyával. A többrétegű hám lehet elszarusodó vagy el nem szarusodó aszerint, hogy a külső sejtekben képződik-e szaru a pusztulásuk közben. (542, 52.3) Vizsgáld meg az 54.2 ábrán látható hámszövettípusok képeit! Mit állapíthatsz meg a sejtek alakjáról? Mi segít ennek megállapításához, ha a sejthatárok nem

látszanak? Működése alapján megkülönböztetünk fedőhámot, mirigyhámot, érzékhámot, felszívóhámot és pigmenthámot. A fedőhám borítja be a szerveket. A mirigyhám sejtjei a váladéktermelésre módosulnak Többnyire köbhámsejtek, melyekben sok endoplazmatikus hálózat, Golgi-membrán és lizoszóma van. A mirigysejtek a sejtszervecskéikkel az élőlény számára hasznos anyagokat (enzimek, hormonok stb.) termelhetnek, vagyis elválasztó tevékenységet végeznek Kiválasztó működésű a sejt, amennyiben a leadott váladék az élőlény számára már szükségtelen anyagokat tartalmaz (pl. a vese sejtjeinek egy része) A mirigyben a sejtek végkamrákat alkotnak. A végkamra falát alkotó sejtek bogyó vagy cső alakban helyezkedhetnek el. Ez alapján különíthetjük el a bogyós vagy csöves mirigyet 54.1 Hámszövet sejtjeinek elektronmikroszkópos képe 54.2 Egyrétegű, több magsoros és többrétegű elszarusodó hám mikroszkópos képe 54.3 A

hámszövet különböző típusai A nagyobb mirigyek sok végkamrát tartalmaznak. Előfordul, hogy a csöves részekhez bogyós végkamrák csatlakoznak. Ekkor összetett mirigyről beszélünk A mirigyek között találunk olyanokat, melyek a megtermelt váladékukat, a hormont egyenesen a testfolyadékba (pl. a vérbe) juttatják, ezek a belső elválasztású (endokrin) mirigyek. A külső elválasztású (exokrin) mirigyek a kivezető csövükön keresztül az élőlény valamelyik felületére ürítik a váladékukat. Például a bélüregbe, a szőrtüszőbe vagy a bőrfelületre. (552) A felszívóhám a bél belső felületét borítja, fontos feladata a megemésztett táplálék felszívása a testfolyadékba. Az érzékhám olyan hámsejtek csoportja, amelyek az élőlényt érő hatások felfogásában játszanak szerepet (pl. a szőrsejtek az ember hallószer- 552 Külső és belső elválasztású mirigy (hasnyálmirigy a Langerhans-szigettel) és a bélboholy

szövettani képe vében). A módosult hámsejtek az őket érő ingereket képesek átalakítani elektromos változássá, ingerületté. Ez jut be az idegeken keresztül az idegrendszer központjába A pigmenthám abban különbözik a fedőhámtól, hogy benne festékanyag, pigment termelődik és halmozódik fel. Így fényelnyelő és árnyékoló szerepet tölt be a szervezetben, például a szem érzéksejtjei mögött. A hámszövetek felépítésének legfontosabb ismérveit az 55.1, a működésük alapján történő csoportosítását az 56.1 táblázat foglalja össze 55.1 A hámszövetek osztályozása felépítésük alapján 55. 2 A külső és belső elválasztású mirigy (hasnyálmirigy a Langerhans-szigettel és a bélboholy szövettani képe 56.1 A hámszövetek osztályozása működésük alapján ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Melyek a membrán-sejtalkotók? 2. Miért található meg minden eukarióta sejtben a mitokondrium? 3. Milyen szempontok szerint

jellemezhető a hámszövet felépítése? 4. Hol fordulhat elő az állat testében elszarusodó, el nem szarusodó, egyrétegű, illetve többrétegű hám? 5. Mi jellemzi a mirigyszövetet? AZ ÁLLATI SEJT ÉS A FŐBB SZÖVETTÍPUSOK JELLEMZŐI (II.) KÖTŐ- ÉS TÁMASZTÓSZÖVETEK Olyan szövetek tartoznak ide, melyek a középső csíralemezből alakulnak ki, és közös jellemzőjük a sok sejt közötti állomány. A sejtek alakja és működése igen változatos. A sejt közötti állományt az alapállomány alkotja, amelyben kötőszöveti rostokat találunk. Ezek vízben nem oldódó fehérjerostok: a nagy szakítószilárdságú kollagén, rugalmasabb elasztin vagy a sajátságos elrendeződésű rácsrost. A kötőszövetek nem szilárdak, az alapállományuk a folyékonytól a kocsonyásig változhat. Az alapállománynak fontos szerepe van a s ejtek tápanyagellátásában, hiszen a s ejt közötti állományban sok a vérér. A szervezetben betöltött szerepük

szorosan összefügg a jellegzetességükkel. A folyékony sejt közötti állományú vér az anyagok szállításában és a védekezésben játszik szerepet. Sejt közötti állománya a vérplazma, sejtjei: a vörösvérsejtek, a fehérvérsejtek és a vérlemezkék. A lazarostos kötőszövet szerveket rögzít, ugyanakkor elválaszt, vagy üregeket tölt ki. A lazán elhelyezkedő rostok között sok a vérér és az idegvégződés. A tömöttrostos kötőszövetben a rostok szorosan helyezkednek el. A sejtek és a rostok között kevés az alapállomány. Az ínszövetben főleg kollagén található, amely szorosan egymás mellé rendeződve nagymértékben összenyomja a sejteket. A gyér vérellátás miatt az összenyomott sejtek anyagcseréje lassú. Ennek következtében az ínsérülések nagyon lassan gyógyulnak. Az inak szakítással szembeni nagy ellenálló képessége a bennük található sok kollagénnek köszönhető. (571) Szükséges a szervezetben olyan

rögzítés is, amely engedélyez bizonyos elmozdulást. Ilyen ellenálló, de egyúttal rugalmas összekapcsolást biztosít a rugalmasrostos kötőszövet. Tulajdonságát a benne található nagy mennyiségű rugalmas rost, az elasztin biztosítja. Bár a s zervezet minden sejtje tartalmazhat egy-két zsírcseppet, a n agy energiatartalmú zsír felhalmozása érdekében mégis sajátos sejtek, úgynevezett zsírsejtek alakultak ki. Ezek alkotják a zsírszövetet. A zsírszövet sejtjeiben képződő zsír csepp(ek) formájában raktározódik, gyakran az egész sejtet megtölti. Ekkor a sejtmag oldalra szorul, jellegzetes formát adva a s ejteknek A szövetben kevés a sejt közötti állomány. Fontos szerepet tölt be a szervezet hőszigetelésében, mechanikai védelmében, a zsírban oldódó vitaminok raktározásában, hiszen jellegzetes helyen, elsősorban a bőraljában halmozódik fel. (571) A támasztószövetek sejt közötti állománya jóval keményebb,

szilárdabb, mint a kötőszöveteké. Így képes az állatok testének megtámasztására, a vázelemek kialakítására A chordaszövet a gerinces állatok egyedfejlődése során alakul ki. A sejtek belső nyomása (turgor) nagy, szorosan egymáshoz feszülve merev képződményt alakítanak ki, ez a gerinchúr (pl. előgerinchúrosok lárvái, a fejgerinchúrosok és a gerincesek embriói) 57.1 A vér, a lazarostos kötőszövet, a tömöttrostos kötőszövet és zsírszövet szövettani képe A gerincesek vázrendszerében előforduló porcszövetben (58.1) a sejtek egyesével vagy csoportokban helyezkednek el. A szilárd - bár késsel vágható - alapállományban különböző rostokat találunk, amelyek eltérő tulajdonságot, és így eltérő szerepet biztosítanak a szöveteknek. Sejtjeik diffúzióval kapják a tápanyagokat, hiszen csak a felületet borító porchártyában futnak vérerek. Üvegporc: áttetsző, az alapállományában lévő rostok nem látszanak.

Sima felülete miatt az ízületi felszíneket borítja. A porcos halak vázát is ez a szövet alkotja Rugalmas rostos porc: sok elasztin található benne. A fülkagyló vázát alkotja Kollagén rostos porc: rostja a kollagén. A csigolyák közötti porckorongokat alakítja ki Az evolúció során a csontos halakban megjelenő csontszövet (58.2) sejt közötti állománya szilárd. Az alapállományt szerves és szervetlen anyagok építik fel Az állomány 30-40%-át kitevő szerves anyagok fehérjék, ezek biztosítják a csont rugalmasságát. A szervetlen alkotók között főleg kalciumsókat (Ca3(PO4)2; CaCO3) találunk, melyek a csont szilárdságát, merevségét okozzák. Az orsó alakú csontszöveti sejtek nyúlványosak, melyekkel összekapcsolódnak. Elrendeződésük jellegzetes, egy-egy vérér körül koncentrikus körökben helyezkednek el. Az érből diffúzióval kapják a tápanyagaikat A gerinces állatok vázának fő alkotója a csontszövet.

Zsírtalanított csirkecsontok egyikét tegyük 10%-os sósavoldatba, a másikat izzítsuk ki. Az első esetben egy nap után a csont gumiszerűen puhává válik, miközben folyamatosan pezsgést figyelhetünk meg. Mit bizonyít a kísérlet? Mi miatt képződtek a buborékok? Az izzítás során először füstképződést, kellemetlen szag megjelenését tapasztaljuk, majd a csont fehérré válik, és a porcelánhoz hasonlóan ütésre könnyen eltörik. Miért? A kötő- és támasztószövetek legfontosabb ismérveit az 59.1 táblázat foglalja össze 58.1 Porcszövet: üvegporc, rugalmas rostos porc, kollagén rostos porc 58.2 A csontszövet keresztmetszeti és hosszmetszeti képe 59.1 A kötő- és támasztószövetek legfontosabb tulajdonságai ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért előnyösebb a szövet megjelenése az élőlény felépítésében? 2. Milyen szövettípushoz tartozik a mirigyszövet? Mi jellemzi? 3. Sorold fel a kötő- és támasztószövetek sejt közötti

állományában és a vérellátásukban megfigyelhető eltéréseket! 4. Mi eredményezi a csontszövet keménységét, illetve rugalmasságát? Hogyan bizonyíthatod? 5. Milyen összefüggés van a porcszövetek előfordulása és felépítése között? AZ ÁLLATI SEJT ÉS A FŐBB SZÖVETTÍPUSOK JELLEMZŐI (III.) IZOMSZÖVETEK Az izomszövetek közös jellemzője az összehúzódás és elernyedés, ami általában az izom hossztengelyének irányában következik be. Az izomfehérjék közül az aktin és a miozin a legjellegzetesebb. Ezek csoportjai alakítják az izomfonalakat Az izomfonalak sajátos elrendeződésük következtében képesek egymáshoz kapcsolódni és energia felhasználásával egymáshoz képest elmozdulni. Ennek eredményeként jön létre az összehúzódás (601) Az izomszövet jellegzetes típusai a harántcsíkolattal rendelkező vázizom (60.2) és szívizom, illetve a fényt egységesen törő simaizom. Az eltérés az izomfonalak

elrendeződésétől függ A harántcsíkolt izmokban igen szabályos a fonalak elrendeződése, így létrejön - és a fénymikroszkópban is többé-kevésbé látható - az izom hossztengelyére merőleges sötétebbvilágosabb sávok sora. A simaizomban a rendezettség más jellegű, ami egynemű fénytörést eredményez. A középső csíralemezből kialakuló izomszövetek felépítése, az izomfonalak elrendeződése és az izmok beidegzése befolyásolja a működésüket és a szervezetben betöltött szerepüket. A vázizom izomrostja gyors, bár fáradékony. Nagy erőt biztosító, akarattól függő összehúzódásával az állat hely- és helyzetváltoztatását biztosítja. A simaizom (61.1) orsó alakú sejtjei között kialakuló plazmakapcsolatok miatt a sejtek továbbadják az érvényesülő hatást. Így az izom működése lassú, de hosszú ideig fáradás nélkül képes munkavégzésre. Jellegzetes a férgek és a puhatestűek bőrizomtömlőjében, valamint

a gerinceseknél az akaratlagos befolyásolás nélkül működő belső szervekben. A szívizom (61.3) egyesíti a vázizom és a simaizom számára előnyös tulajdonságait Elágazó, harántcsíkolattal rendelkező izomsejtjei speciális módon, szorosan kapcsolódnak egymáshoz. 60.1 Az izomfonalak elrendeződése az izomrostban 60.2 Harántcsíkolat a vázizom párhuzamosan elhelyezkedő izomrostjain (fénymikroszkópos felvétel) Ennek eredményeként úgy működhetnek, mintha rostok volnának. A szívünk izomsejtjei a szerkezet miatt egymásnak átadják az összehúzódás ingerét. Ennek következtében a szív izomzata mindig teljes tömegében húzódik össze. A szívizom akarattól függetlenül, a szervezet igényének megfelelően működik. Az összehúzódása nagy erővel, nagy sebességgel történhet, biztosítva az élőlény alkalmazkodását. Az izomszövetek sajátságait az 61.2 táblázat foglalja össze 61.1 A simaizom orsó alakú sejtjei 61.2 Az

izomszövetek tulajdonságai 61.3 A szívizom elágazó - rostokként működő - sejtjei IDEGSZÖVET A külső csíralemezből kialakult idegszövet kétféle sejttípusból épül fel: az idegsejtből (neuron) és a támasztósejtből (gliasejt). Az idegrendszert érő ingereket felvevő, feldolgozó és az ingerületet továbbító egysége az idegsejt. Az idegsejtek összekapcsolódásával, együttműködésével jön létre az idegrendszer. (621, 623) Inger: az élőlényt érő olyan hatás, amely valamilyen választ vált ki. Ingerület: az inger hatására létrejött válasz (anyagcsere-változás) a sejtben Az idegsejtek nyúlványos sejtek. A sejttest felépítése megegyezik egy eukarióta sejtével, de a citoplazmájában csak az idegsejtekre jellemző. fehérjeszintetizáló szemcséket (tigroid rög, Nisslszemcse) találunk. Egyetlen idegsejtnek általában több nyúlványa van. A dendritek a rövidebb, fehérjeszintetizáló szemcséket tartalmazó nyúlványok,

melyekből többet találunk egy sejten. Az axonból általában csak egy van, és az jóval hosszabb a dendriteknél. Hiányoznak belőle a fehérjeszintetizáló szemcsék, így a működéséhez szükséges anyagokat a sejttestből kapja. Az axont gyakran támasztósejtekből (gliasejt) kialakult velőshüvely borítja. Ez elzárja a környezetétől a nyúlványt, és csak a gliasejtek közötti befűződéseknél enged kapcsolatot a külvilággal. Az idegsejteknek több típusa van a sejt alakja, a nyúlványok elrendeződése, illetve a sejt működése alapján (62.2) 62.1 A soknyúlványú idegsejt rajza 62.2 Az idegsejtek típusai 62.3 Idegsejtek A támasztósejtek nélkülözhetetlenek a gerincesek idegrendszerének felépítésében. Kitöltik az idegsejtek és a v érerek közötti teret. Egyúttal táplálják és támasztják az idegsejteket, és leszigetelve az axonokat, elősegítik az ingerület terjedését. Az idegszövet legfontosabb jellemzőit a 63.1 táblázat

foglalja össze A szöveteket, szerveket (szövetcsoportokat) az orvostudomány képes pótolni, gyógyítási céllal egyik szervezetből a másikba átvinni. Szövet- és szervátültetés (transzplantáció): szövetet vagy szervet ültetnek át egyik egyedből a másikba, vagy szövetet a szervezet egyik helyéről a másikra. Például: veseátültetés, bőrátültetés. Beültetés (implantáció): idegen tárgyat (protézis) helyeznek a s zervezetbe vagy szervbe. Például: műanyag szívbillentyű, fém csontváz-kiegészítő. (632) 63.1 Az idegszövet legfontosabb jellemzői 63.2 Protézisek ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miben térnek el egymástól az izomszövet-típusok? 2. Mi miatt látszik harántcsíkolat a vázizmon és a szívizmon? 3. Mi okozhatja, hogy a szívizom akarattól függetlenül működik? 4. Mi a különbség az axon és a dendrit között? 5. Milyen feladata van a idegszövet támasztósejtjeinek? AZ ÁLLATOK MINT HETEROTRÓF ÉLŐLÉNYEK AZ ÁLLATI

SZERVEZET MŰKÖDÉSI TERÜLETEI A heterotróf táplálkozás az anyagfelhasználás ősibb típusa. A biológiai evolúció kezdetén az első élőlények az élőtől függetlenül (abiogén úton) képződött szerves anyagokat használták fel. Mivel a szerves anyag utánpótlása lassult a f öldi körülmények változásával, így ezek az első heterotróf rendszerek kipusztultak. A közben kialakult autotróf - főleg fotoautotróf élőlények viszont szervetlen anyagokból állították elő a szerves anyagokat Ezért képesek voltak elszaporodni, mindinkább elterjedni. Az általuk létrehozott szerves anyagok felhasználására jelentek meg újra a törzsfejlődés során a heterotróf anyagcseréjűek. Az autotrófok szerves vegyületei biztosították és biztosítják ma is a heterotróf élőlények fennmaradását. A fejlődés során kialakultak olyan heterotrófok is, melyek nem az autotróf, hanem más heterotróf élőlények szerves anyagait használják.

Eredendően ez a szerves anyag is a fotoszintézis során képződött. Az állatok táplálkozásuk során szerzik meg a szerves vegyületeket. Ezekből állítják elő testük szerves anyagait, valamint a v együletek eloxidálásával, lebontásával energiát nyernek a működéshez. Az anyagokhoz hozzájuthatnak más élőlények elfogyasztásával, élősködéssel, vagy az elhalt élőlények szerves anyagainak felhasználásával is. A BELSŐ KÖRNYEZET Az első sejtek a tengerben jelentek meg. A hajdani környezethez való alkalmazkodás még ma is meghatározza a sejtek ionösszetételét, ozmotikus nyomását stb. A sejtek csak az ősi körülményekhez hasonló környezetben képesek megfelelően működni, ez életben maradásuk feltétele. A fejletlenebb állatok minden sejtje érintkezik a vízzel, így közvetlen az anyagkicserélődés a sejt és a környezete között. A tengerieknek a tengervíz - mint élettér - biztosítja a sejtek viszonylag állandó

körülményeit. Ebből veszik fel a táplálékot, és ide adják le a felesleges és káros anyagokat. A testüreggel nem rendelkező édesvízi állatoknak is minden sejtje érintkezik a vízzel. Ezek számára azonban - mint ahogy az édesvízi alacsonyabbrendű eukarióták esetén láttuk - a megfelelő sejten belüli környezet biztosításához sejtszervecskékre van szükségük. A testüreges állatokban a testet alkotó sok sejt közül nem mindegyik érintkezik a külső környezettel. A megfelelő működéshez azonban ezek számára is szükség van a sejtek körül a viszonylag állandó környezetre. Ezt a sejteket körülvevő testfolyadék biztosítja Ez adja számukra a belső környezetet. Belső környezet: a testfolyadékok állománya. Homeosztázis: a belső környezet dinamikus állandósága. Tényezői: - a testfolyadékok mennyisége, - ionösszetétele, - ozmotikus nyomása, - kémhatása, - hőmérséklete, - a tápanyagok, a légzési gázok, a

védekezési módok megléte. Dinamikus egyensúly (dinamikus állandóság): különböző jellegű és irányú folyamatok egymást befolyásolva egyenlő mértékben zajlanak le (a vizsgált tényező folyamatosan változik, de a változás egy érték körül mozog). A belső környezet szabályozott stabilitásának, a homeosztázisnak több összetevője van. A megfelelő működéshez biztosítani kell a tápanyagellátottságot, a légzési gázok szükséges mennyiségét, a testfolyadékok megfelelő térfogatát, ozmózisnyomását, a megfelelő ionösszetételét, kémhatását, hőmérsékletét, sőt a védekezési módokat is. Ezek dinamikus állandóságát az önfenntartó működések összehangolt tevékenysége tartja fent. Az állatok mozgása fontos szerepet játszik a t áplálkozásban és a védekezésben, de hozzájárul más életjelenségek megvalósulásához is. A táplálkozás és a légzés szervrendszere, valamint gyakran a kültakaró működése

biztosítja az élőlény számára szükséges anyagokat. A felesleges vagy káros anyagok főleg a kiválasztó rendszer és a kültakaró közreműködésével távoznak el. A keringési rendszer az áramló testfolyadékkal megteremti az összeköttetést a test különböző részei között, biztosítja az egyes szervek közötti anyagszállítást. A homeosztázist kialakító működések és a leglényegesebb feladatok a 65.1 ábrán láthatók Milyen folyamatokat jelölhetnek a nyilak? Mit tanultál korábban ezekről? Keress olyan példákat, melyekben a mozgás hozzájárul egyes életműködések megvalósulásához! Az önfenntartó működések összehangolását, az élőlény alkalmazkodását a hormon- és az idegrendszer, azaz az önszabályozó működések irányítják, szervezik. Az egyed fennmaradását az önfenntartó és az önszabályozó szervrendszerek biztosítják. A faj egyedszámának gyarapodását viszont az önreprodukáló működések

eredményezik (növekedés, egyedfejlődés, szaporodás, öröklődés). Zsigeri szervek: az anyagcsere és az önreprodukáló működés szolgálatában álló szervek. Lehetnek üregesek és tömöttek. A KÜLTAKARÓ Vizsgáld meg egy rovar és egy béka kültakaróját! Milyen különbségeket fedezhetsz fel a felépítésükben? Van-e azonosság a kettő között? Az állat testének elhatárolását a kültakaró biztosítja. Feladata a szervezet védelme a kórokozóktól, a kémiai anyagok többségétől, a mechanikai hatásoktól, sőt a test hővédelmét is lehetővé teheti. A kültakaró kapcsolatot is teremt a környezettel. A benne lévő idegvégződésekkel az élőlény érzékeli a környezet hatásait, ingereit. Rajta keresztül szabadul meg a test a felesleges víztől és bizonyos ionoktól. E működéseket mind a fejletlenebb állatok egyrétegű hámból álló kültakarója (65.2), mind pedig a gerincesek - többrétegű laphámból, irhából és

bőraljából felépülő - bőre egyaránt képes ellátni. (653) 65.1 Az önfenntartó működések kapcsolata a testben 65.2 Gerinctelen állat kültakarója (rovar) 65.3 Gerinces állat kültakarója (a béka bőre) AZ ÁLLATOK TÁPLÁLKOZÁSA A tápcsatorna folyamatos cső, melynek kezdete a szájnyílás, a vége a végbélnyílás. Feladata a táplálék felvétele, a tápanyagok emésztése, felszívása és a salakanyagok eltávolítása a testből. A csatorna felépítése a csőszerű (üreges) zsigeri szervek szövettani felépítésének felel meg. (66.1) Csőszerű zsigeri szervek szövettani felépítése: kívül: savós hártya (rögzíti a szervet, ugyanakkor savós folyadékot termel, ami a szerv esetleges elcsúszását segíti); középen: izom (általában simaizom körkörös, hosszanti vagy/és ferde rétegekben) és kötőszövet (a két szövet aránya változó és a szervre jellemző); belül: egyrétegű hám (hengerhám vagy laphám). A táplálkozás

négy szakaszának bevezető lépése a táplálék megszerzése, felvétele. A felépítő és energiát szolgáltató szerves tápanyagok (szénhidrátok, lipidek, fehérjék) mellett az állatok számára nélkülözhetetlenek a vitaminok. Ezek a szerves vegyületek a sejtek megfelelő működéséhez nélkülözhetetlenek. A szervetlen anyagok közül nélkülözhetetlenek az ásványi sók ionjai és a víz. A táplálék felvétele alapján az állatok lehetnek: Növényevők: a növények anyagait fogyasztják (kérődzők, rágcsálók stb.) Húsevők: az állatok anyagait fogyasztók (ragadozók - 66.3 ábra, rovarevők) Mindenevők: növényi és állati szerves anyagot is fogyasztanak. Sajátos táplálkozásúak (66.2): Paraziták (külső vagy belső élősködők): más élőlények szerves anyagait használják fel. Például: fonalférgek, bolha, galandféreg. Szimbionták: egy másik élőlénnyel szimbiózisban élők. Például: a termesz az ostoros egysejtűvel,

zöld szövőhangya és a csücskös boglárka hernyója, bohóchal és a viaszrózsa (csalánozó). Szaprofiták: elhalt élőlények szerves vegyületeit hasznosító állatok. Például: szivacs, földigiliszta, kagyló. 66.1 A vékonybél szövettani felépítése 66.2 Az élősködő szúnyog, a bohóchal és a viaszrózsa szimbiózisa, a földigiliszta szaprofita táplálkozása 66.3 Ragadozó állat zsákmányszerzése A táplálékfelvétel után az emésztés következik, melynek során energia felhasználásával a tápanyagok hidrolízissel felszívhatóvá válnak. Ez a fejletlenebb állatoknál sejten belül, a fejlettebbeknél sejten kívül következik be, sőt találunk példákat testen kívüli emésztésre is. Az energiafelhasználás szempontjából előnyösebb a sejten kívüli emésztés, hiszen kisebb energiaráfordítással jut a tápanyagokhoz az élőlény. (671) Az emésztést a felszívás követi, amely a tápcsatorna nagy felületű belső felszínén át

következik be. A sejtnek legtöbbször ebben a folyamatban is energiát kell felhasználnia ahhoz, hogy a tápanyag a sejtmembránon átjusson a sejtbe vagy a testfolyadékba. A táplálkozás végső szakasza a salakanyagok eltávolítása a sejtből vagy a testből. Sejten belüli emésztés: a táplálék az emésztő űröcskébe kerül, majd mellé enzimek jutnak be és elvégzik az emésztést. A salakanyagok is bekerülnek a sejtbe, ezeket később le kelladnia Például: szivacsok. Sejten kívüli emésztés: a sejtből enzimek kerülnek ki (űrbélbe, bélcsőbe, testen kívülre), melyek felszívható formába hozzák, megemésztik a táplálékot. Csak a tápanyagok (egyszerű cukrok, aminosavak, zsírsavak, vitaminok, ionok, víz) kerülnek be a sejtbe. Például: gyűrűsférgek, gerincesek. A pókok egyes képviselői testen kívül emésztenek Sejten belül és sejten kívül emésztők: mindkét folyamat megtalálható. Például: csalánozók, laposférgek,

fonálférgek. A testüreggel rendelkező állatoknál jelenik meg a bélcső. A jellegzetes tápcsatorna három szakaszos, elő-, közép- és utóbélre osztható. Evolúciós fejlettségét a csatorna tagoltságából, az emésztőnedv-termelés módjának fejlettségéből mérhetjük le. (672) Vizsgáld meg a 67.2 képen látható tápcsatorna-típusokat! Alkalmazd a látottakra a tápcsatornáról korábban elsajátított ismereteidet! 67.1 Asejten belüli és a sejten kívüli emésztés vázlata 67.2 Afonalférgek, a gyűrűsférgek, a puhatestűek, a rovarok és az emlősök tápcsatornájának vázlata Megfigyelhetjük, hogy a közel azonos tömegű, de különböző táplálkozású állatoknak eltérő hosszúságú a tápcsatornája. Pl a 681 ábrán látható növényevőé jóval hosszabb, mint a húsevőké. Mit gondolsz, miért alakult így az evolúció során? Előbél: szájnyílás - szájüreg - garat - (nyelőcső) - (begy) - (gyomor) Különböző szájszerv,

nyelv, nyálmirigy, gyökértelen vagy gyökeres fog, szarukáva fordulhat elő. Feladata: a táplálék felvétele, esetleg emésztése és felszívása. Középbél: a g erinceseknél vékonybél; máj és hasnyálmirigy csatlakozhat hozzá. A gerincteleneknél a középbéli mirigy, esetleg vakbélág csatlakozhat hozzá. Feladata: emésztés, felszívás. Utóbél: a gerinceseknél a v astagbél és a v égbél, esetleg a vastagbél kezdetén a v akbél. Kivezetése lehet a kloáka: a tápcsatorna, a kiválasztószerv és a szaporítószerv közös nyílása. Feladata: a felszívás, a salakanyagok ürítése. A felvett tápanyagoknak nemcsak a minősége, hanem a mennyisége is lényeges. A mennyiség elsősorban a tápanyag energiatartalma miatt fontos. Ha nincs a szervezet fenntartásához szükséges energiatartalma, akkor mennyiségi éhezésről (68.2) beszélünk Ha viszont a felvett táplálék energiatartalma több, mint amit az állat elhasznál a fejlődéséhez, a napi

tevékenységéhez, akkor a felesleget elsősorban zsírok formájában, zsírszövetben tárolja. Mit gondolsz, mi befolyásolja a szervezet energiafelhasználását? Az állatok képesek a f elvett tápanyagok átalakításával a s zükséges anyagaik egy részét előállítani. Vannak azonban olyan anyagok, melyeket nem tud a szervezete kialakítani Ezeket készen kell felvennie (ún. esszenciális - nélkülözhetetlen anyagok) Ha ezek hiányoznak a táplálékból, minőségi éhezésről beszélünk. A táplálkozásban fontos a változatosság, hiszen a megfelelő ionok, a vitaminok mellett a szerves molekulákat felépítő egységek közül is sokat készen kell megszereznie a szervezetnek. 68.1 Kérődző szarvasmarha tápcsatornája az összetett gyomorral 68.2 Hány napon át képesek a különböző élőlények éhezni? ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért simaizom van általában az önfenntartó szervek falában? 2. Mi a lényeges eltérés a gerinctelen és a gerinces

kültakaró között? 3. Milyen szakaszokra osztható az állatok táplálkozása? 4. Miért tekintjük fejlettebbnek a sejten kívüli emésztést a sejten belülinél? 5. Mikor alakulhat ki minőségi éhezés? ÖNFENNTARTÓ MŰKÖDÉSEK: LÉGZÉS, KERINGÉS, KIVÁLASZTÁS AZ ÁLLATOK LÉGZÉSE Az állatok aerob élőlények, vagyis a szerves anyagokat általában eloxidálják a sejtjeikben. Az ehhez szükséges oxigént a légzés biztosítja. A folyamatok termékeként képződő szén-dioxidot a test a l égzés során, nagy felületen keresztül adja le. A gázok a f elületen át diffúzióval, a nyomáskülönbségüknek megfelelően cserélődnek ki. A fejletlenebb állatok testük egész felületén, a nedves kültakarón át lélegeznek. Ez a diffúz légzés, mely a fejlettebb állatoknál is megmaradhat (pl. kétéltűek) A gázok cseréje tökéletesebbé válik a légzést biztosító légzőszerv megjelenésével. A légzőszerv kifejlődhet a külső (ektodermális)

vagy belső (entodermális) csíralemezből, az oxigént felvehetik a vízből, illetve a légkörből. A vízben oldott gázok kicserélésére a kopoltyú alakult ki az evolúció során, míg a légköri oxigént a tüdő, a lemezes tüdő és a légcsőrendszer képes felvenni, egyúttal a szén-dioxidot, valamint vízgőzt leadni. Az állatok között megtalálható légzéstípusokat a 70.1 táblázat foglalja össze A földigiliszta a kültakaróján át diffúz légzéssel jut az o xigénhez. A testfelülete nedves, vékony folyadékréteget találhatunk rajta. Miért nem száradhat ki a kültakarója? Esős időben sok földigiliszta jön a talaj felszínére. Mi lehet az oka? 69.1 Alégzőszervek nagy változatosságban jelentek meg az állatvilágban 69.2 Afejlettebb állatok gázcsereszerveinek különböző típusai Mi a közös az itt látható légzőszervekben? AZ ÁLLATOK KERINGÉSI RENDSZERE A tápcsatornából felszívott tápanyagok és a kültakarón keresztül

vagy a légzőszerven át bekerülő gázok a testfolyadékba kerülnek. Ide jutnak a sejtek anyagcseréjében keletkező - a szervezet más sejtjei számára hasznos, illetve a leadásra váró felesleges vagy káros - anyagok is. A testfolyadék mozgatása a sejtek között nehézkes A fejlődés során a gyorsabb szállítást lehetővé tevő csőrendszer alakult ki, a keringési rendszer (70.2) A keringési rendszer központja a szív, amely folyamatosan pumpálja a testfolyadékot az erekbe. Ha az erekből a szövetek közé kifolyik a testfolyadék, a szervrendszert nyílt keringési rendszernek nevezzük, a keringő folyadék pedig a vérnyirok. Artéria: a szívből kifelé vezető ér. Véna: a szívbe befelé vezető ér. Kapilláris: a kisartériát és a kisvénát összekötő kicsi átmérőjű, vékony falú ér. Feladata az anyagok kicserélése. Ha a testfolyadék egy része zárt csőrendszerben áramlik, akkor a szervrendszer neve zárt keringési rendszer, a

testfolyadék pedig a vér. A testfolyadékokban sejteket is találunk, melyek védekeznek, illetve segítik az anyagok szállítását. 70.1 Az állatok légzéstípusai 70.2 A kagylók és a rovarok keringési rendszere Hasonlítsd össze a 71.3 képen látható zárt keringési rendszerek vázlatát! Milyen különbségeket tapasztalsz? A nyílt keringési rendszerű állatokban a sejtek között és az anyagszállító rendszer ereiben ugyanaz a folyadék kering. A zárt keringési rendszerrel azonban két folyadéktér alakul ki Így az erekben a vér, a sejtek között a sejt közötti (szövet közti) folyadék található (71.1, 713) A két folyadékot az érfal elválasztja egymástól, nem keveredhetnek egymással. Egyedül a kapillárisok vékony fala biztosít utat a kisméretű anyagok számára. A sejt közötti folyadék a sejtekből kikerülő és az erekből kijutó folyadékból alakul ki. Ennek csak egy része kerül vissza a kapillárisfalon keresztül a vérbe. A

zárt keringési rendszerű állatoknál kialakult a nyirokkeringés. A szervekből indulnak a "vakon" kezdődő nyirokkapillárisok, melyek felveszik a felesleges sejt közötti folyadékot, és visszajuttatják a v érbe. A nyirokerekben áramló folyadékot nevezzük nyiroknak Aszív felé vezető nyirokerek mentén található nyirokcsomók sejtjei részt vesznek a kórokozók elleni védekezésben. Az állatok anyagszállításának típusait a 71.2 táblázat foglalja össze 71.1 A gyűrűsféreg zárt keringési rendszere 71.2 Az állatok anyagszállítási típusai 71.3 A különböző zárt keringési rendszerek AZ ÁLLATOK KIVÁLASZTÁSA Az anyagcsere során számtalan, a sejtek számára felesleges, esetleg káros anyag képződik. A fehérjék lebontásából származó karbamid vagy ammónia, a nukleinsavakból kikerülő húgysav káros a s zervezet számára. A víztartalom vagy az ionösszetétel lényeges változása sem előnyös. Az anyagok

eltávolításában a tápcsatorna, a légzőszerv és a kültakaró is részt vesz. A leglényegesebb azonban a kiválasztó rendszer, amely a megfelelő anyagmennyiségek testfolyadékban történő beállítását, az ozmotikus nyomásszabályozást végzi. A kiválasztórendszernek hármas működése van. Az első folyamata az átszűrés, melynek eredményeként az anyagok a t estfolyadékból elkülönülnek egy csatornába. A képződött folyadékot szűrletnek nevezzük. A folyamat önálló sejten keresztül, csillós tölcsér segítségével, a fejlettebb gerincesekben vesetestecskék működésével zajlik. Mivel az átszűrés általában passzív folyamat, így a szűrletbe a szervezet számára hasznos anyagok is bekerülhetnek. Ezeket az elvezető csatorna falának sejtjei képesek visszavenni a testfolyadékba aktív, esetleg passzív folyamatokkal: ez a visszaszívás. Ugyanakkor a csatorna sejtjei energia felhasználásával képesek arra is, hogy egyes anyagokat

kiemeljenek a testfolyadékból, és a szűrletbe juttassák: ez a kiválasztás. Az egymás mellett zajló folyamatok eredményeként a cs atorna végére kialakul a v izelet, amit a k iválasztó szervrendszer kiürít a testből. (721, 722) 72.1 A laposférgek elővesécskéje, a gyűrűsférgek vesécskéje és a rovar Malpighi-csövei 72.2 Az emlősök veséje 72.3 Az emlősök veséjének nefronja A kiválasztásnak az állatvilágban előforduló alaptípusait a 73.1 táblázat foglalja össze A táplálkozás, a l égzés, az anyagszállítás és a kiválasztás szervrendszerei a kültakaróval együttműködve biztosítják, hogy a környezetétől elhatárolt élőlény hozzájusson a szervezet tevékenységéhez szükséges energiát tartalmazó tápanyaghoz és az energia kinyeréséhez szükséges oxigénhez. A szervek lehetővé teszik, hogy a szervezet megszabaduljon a felesleges és káros anyagoktól. Az egyes szervek közötti kapcsolatot a keringési rendszer

működése biztosítja, egyúttal benne szabadon mozoghatnak olyan sejtek, melyek megvédik az idegen anyagoktól az egyedet. A szervek kapcsolatait egy nyílt és egy zárt keringési rendszerű élőlény esetében a 73.2 ábra mutatja be 73.1 Az állatok kiválasztásának típusai 73.2 Az önfenntartó szervek kapcsolatai a szervezetben ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen különbség van a nyílt és a zárt keringési rendszerrel rendelkező állat testfelépítése között? Használhatod a 69.2 képet 2. Miért veszélyes az állatokra az olajszállító tankhajók tengeri katasztrófája? 3. Milyen azonosságot, illetve különbséget találsz a nyílt és a zárt keringési rendszer között? 4. Mi miatt szükségszerű a belső környezet kialakulása a legtöbb többsejtű állatban? 5. Mi a különbség az átszűrés és a visszaszívás között? AZ ÁLLATVILÁG ÖNREPRODUKCIÓJA A FAJFENNTARTÁS AZ ÁLLATVILÁGBAN A szaporodás a fajfenntartás életjelensége, melynek

eredményeként a szülő(k)höz hasonló új egyedek jönnek létre. Azzal, hogy az élőlény utódot hoz létre, növeli fajának egyedszámát Az ivartalan szaporodás során egyetlen egyed képes önállóan utódokat létrehozni. Mivel nem szükséges a partnert felkutatni, megtalálni, viszonylag könnyen és rövid időn belül igen nagy számú utódot eredményez. Természetesen az új egyedek tulajdonságai nem különböznek a szülőétől, ami a faj számára kedvezőtlen. A sok azonos tulajdonságú egyed ugyanis egy hátrányos környezetváltozásra egyszerre elpusztulhat, kipusztulhat a faj. Megfigyelhető azonban, hogy időközönként a hosszú ideig ivartalanul szaporodó fajok esetén is bekövetkeznek ivaros folyamatok, létrejön az ivaros szaporodás. Az utódok a két szülő örököseként, a szülők tulajdonságait keverten (nem összegződve!) tartalmazva, bizonyos mértékig egymástól is eltérően alakulnak ki. Így fokozódik a fajon belül az

egyedek változatossága. Nem hagyhatjuk figyelmen kívül azt sem, hogy a létrejött utód mindig fiatalabb lesz, mint a szülő, tehát időben várhatóan később pusztul el. A három jelenség (egyedszám-növelés, változatosság, koreltérés) eredményeként a faj fennmarad. (741) A szaporodás formája szorosan összefügg az életmóddal, a létfeltételekkel. A fajok igen eltérő körülményekhez alkalmazkodtak, ezért a szaporodásnak rengeteg módja alakult ki, úgyszólván minden faj szaporodása legalább egy-egy mozzanatban eltér a többi fajétól. Az állatok ivartalan szaporodástípusa a kettéosztódás és a bimbózás (74.2) Ezek a szaporodási formák elsősorban az alacsonyabb fejlettségű állatoknál alkalmasak új egyedek létrehozására. Szűznemzés: az ivartalan szaporodás egyik sajátságos formája, mely során az állat egy ivarsejtjéből, de megtermékenyítés nélkül jön létre az utód. Az ivaros szaporodás az állatok körében

ivarsejtekkel történik (74.3) A különböző ivarsejtek két külön egyedben jönnek létre (váltivarúság). A két egyed eltérő nemisége sokszor az állat külsőjében is megfigyelhető, ez az ivari kétalakúság (szexuális dimorfizmus, 75.2) Sok olyan - úgynevezett hímnős - fajt is ismerünk, melynél egyetlen egyedben mind a női, mind pedig a hímivarsejtek kialakulnak. E fajokban természetesen nincs ivari kétalakúság, de a szaporodó két hímnős állat kölcsönösen termékenyíti meg egymást, biztosítva ezzel az öröklődő tulajdonságok keverését. A két ivarsejt összeolvadása létrejöhet a külső környezetben vagy az anyaállat testében. Az előbbi a külső, az utóbbi a belső megtermékenyítés. Mindkettő eredménye a zigóta, a megtermékenyített petesejt. Ez utóbbi osztódásával indul az új többsejtű élőlény egyedfejlődése. A szaporodási típusok állatok közötti jellemző előfordulását a 75.1 táblázat rendszerezi A

legtöbb gerinces fajban az ivari kétalakúság kialakulásakor a nőivarú egyedek jelentéktelenebb színűek, kisebb méretűek. Milyen evolúciós előnye lehet ennek? 74.1 A kutyaalom változatossága 74.2 Bimbózó csalánozó (zöldhidra) 74.3 A nagyméretű petesejt és az apró hímivarsejtek AZ EMBRIONÁLIS ÉS A POSZTEMBRIONÁLIS FEJLŐDÉS FORMÁI Az állatok egyedfejlődése azokat az alaki, szerkezeti és működésbeli változásokat jelenti, melyek a zigóta kialakulásától az egyed haláláig az élőlényben bekövetkeznek. Két szakasza az embrionális és a p osztembrionális fejlődés. A fejlődés elválaszthatatlan az élőlény növekedésétől. Növekedés: olyan mennyiségi változások sora, amelyek sejtosztódással vagy sejtmegnyúlással térfogat- és tömeggyarapodást eredményeznek. Fejlődés: olyan minőségi változások sorozata, amelynek eredményeként új szervek, szövetek alakulnak ki a sejtek működésbeli elkülönülése

(differenciálódása) következtében. Embrionális fejlődés: a zigóta kialakulásától a petéből való kibújásig, a tojásból való kikelésig vagy a megszületésig tartó fejlődési folyamat. Posztembrionális fejlődés: az utód világrajöttétől annak haláláig tartó fejlődési folyamat. 75.1 Az állatok szaporodási formái 75.2 Az ivari kétalakúság a madaraknál Az embrionális fejlődés első szakasza a barázdálódás, mely a sejtek gyors egymás utáni osztódását jelenti. A mennyiségi változás, a sejtek szaporodása után megindul a csíralemezek kialakulása, ami a s zöveti-szervi differenciálódással folytatódik. Vagyis a sejtek minősége megváltozik, működésükben egyre jobban eltérnek egymástól, más-más szerepet töltenek be a szervezetben. A fejlődő élőlényt embriónak nevezzük A posztembrionális fejlődés igen változatos az állatvilágban. Ahogy az ivaros szaporodásnak számtalan megjelenési formája alakult ki, úgy

az egyedfejlődés e szakasza is hihetetlenül sokszínű. Közvetlen fejlődés esetén az önálló életet kezdő utód nagyon hasonlít a kifejlett élőlényre. A fiatal egyed kisebb és ivaréretlen Az állatok fajainak jelentős része posztembrionális fejlődését lárvaként kezdi meg. A lárva az élőlény átmeneti fejlődési alakja, mely különbözik a kifejlett élőlénytől. Hiányozhatnak bizonyos szervei, rendelkezhet más szervekkel, eltérő közegben és életmódban élhet, mint az ivarérett kifejlett állat. Ha a fajnak lárva alakja is van, a fejlődést közvetett fejlődésnek, vagy átalakulásnak nevezzük. (762) Gyakori, hogy a lárva és az imágó (a rovarok kifejlett alakja) közé a fejlődés során még egy átmeneti alak, a b áb iktatódik. A bábban a l árva testének anyagai jórészt lebomlanak és a kifejlett élőlény testévé rendeződnek. Az ilyen posztembrionális fejlődést teljes átalakulásnak nevezzük. A 76.1 táblázat a

jellemző posztembrionális fejlődési típusokat foglalja össze 76.1 Posztembrionális fejlődés 76.2 A szöcske kifejlése ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Minek a hatására alakul ki a belső megtermékenyítés? 2. Mi a szerepe az ivartalan szaporodásnak az evolúció során? 3. Miért alakult ki az evolúció során a hímnős állatoknál a kölcsönös megtermékenyítés? 4. Mi történik a rovarok bábjában? 5. Milyen szakaszokra osztható az embrionális fejlődés? AZ ÁLLATVILÁG ÖNSZABÁLYOZÁSA HORMONOK AZ ÁLLATVILÁGBAN A hormonok a többsejtű élőlények szabályozásában fontos szerepet játszanak, ezekkel szabályozhatja az egyik sejt a másik működését. A hormontermelő sejtek leadott anyagai a testfolyadékkal jutnak el a célsejtekhez. (771) A fejletlenebb élőlényeknél a hormon főleg a termelődés közvetlen környezetében lévő sejteket befolyásolhatja, de ha a belső környezet kialakul, a testfolyadék közvetítésével már a szervezet minden

sejtjéhez eljut. A hatás azonban csak akkor tud érvényesülni egy célsejten, ha az adott hormon képes hozzákötődni. A megkötődés következtében indulhat meg a sejten belüli változás, érvényesítheti szabályozó hatását a hormon. Hormonok: szövetekben vagy belső elválasztású mirigyekben termelődő olyan szerves vegyületek, melyek befolyásolják az életfolyamatokat. A hormonok egymással és az idegrendszerrel kölcsönhatásban az anyagcsere-folyamatokat, ezzel a növekedést, a fejlődést és a szaporodást befolyásolják. AZ IDEGRENDSZER A törzsfejlődés során a csalánozókban kapcsolódtak össze az idegsejtek egymással, kialakítva ezzel az idegrendszert. A sejtek egyenértékűek, nincs központi és környéki rész Minden sejt több másikkal áll kapcsolatban. Ez a diffúz idegrendszer Hogyan reagálhat az állat, ha a test egy pontján ingereljük? Az ingerület csillapítva terjed, vagyis az inger hatása annál kevésbé érvényesül,

minél távolabb figyeljük meg az inger helyétől. Milyen következménye van ennek az állat ingerre adott válaszában? A fejlettebb állatokban az idegrendszer fejlődésében központosulás figyelhető meg, vagyis az idegsejtek egyre nagyobb mértékben csoportosulnak. A központosulás következménye az, hogy élesen elkülönül a rendszer központi és környéki (perifériás) része. A központ elhelyezkedése és típusa alapján két alapvető idegrendszer alakult ki. Az állat hasi oldalán helyezkedik el az inkább az ősszájúaknál előforduló dúcidegrendszer, míg az állat hátoldalán fejlődik ki az újszájúak többségére jellemző csőidegrendszer. (772) A dúcidegrendszer központját a dúcok és az idegkötegek alkotják, a csőidegrendszerben pedig az agy és a gerincvelő játssza az irányító szerepet. 77.1 A hormonok hatása a test többi sejtjére 77.2 Az állatok idegrendszerének típusai A legjellemzőbb idegrendszertípusokat a 78.1

táblázat mutatja be A központosult idegrendszer mindkét típusának különböző fejlettségű formái alakultak ki, követve az idegsejtek központosulásának elvét. Jól megfigyelhető mindez a gerincesek agyának fejlődésén (kefalizáció), ahol a fejlettebb osztályokban a nagyagy idegsejtszámának rohamos növekedése miatt egyre nagyobb az agy aránya a gerincvelőhöz képest. (782) Az idegrendszerek szabályozó működéséhez változatos érzéksejteknek, érzékszerveknek kell információt szolgáltatni a külső és belső állapotról. Ezek mechanikai, hő-, kémiai vagy fényingereket képesek érzékelni. A központ feldolgozza az információkat, majd ennek eredményeként szabályozza a v égrehajtó rendszerek, például az izmok és a m irigyek működését. A belső elválasztású mirigyek, a hormonok szorosan együttműködnek az idegrendszerrel. A hormonok termelése - így hatásuk is - lassúbb, mint egy idegi hatás, viszont hosszabb ideig képes

a sejtekre hatni. Bár az idegsejtek is képesek hormonszerű váladékot, neuroszekrétumot termelni, az idegrendszer hatása gyors, és rövid ideg tart. Neuroszekrétum: az idegsejtekben termelődő hormonhatású anyag (hormon). A gyorsabb reagálás lehetősége azt eredményezte, hogy - bár egymást kiegészítve együttműködnek - az idegrendszer a fejlődése során átvette a szabályozás irányítását. Az ideg- és a hormonrendszer működési egységét nevezzük neuroendokrin rendszernek. 78.2 A gerincesek egyes képviselőinek agya 78.1 Az idegrendszer típusai ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mit nevezünk célsejtnek? 2. Hogyan lehetséges, hogy bár a hormonok a szervezet minden sejtjéhez eljutnak, mégsem biztos, hogy az összes sejt működését befolyásolják? 3. Miért előnyösebb a központosult idegrendszer a diffúz idegrendszerhez képest? ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK Egyszerű választás a válaszok közül egy helyes 1. Melyik törzs tagjainak van

hármas testürege? A) puhatestűek B) gyűrűsférgek C) gerincesek D) csalánozók E) ízeltlábúak 2. Melyik kiválasztószerv távolítja el a bomlástermékeket a vérből? A) a gerincesek vesécskéje B) a gyűrűsférgek vesécskéje C) a rovarok Malpighi-csövei D) a hüllők veséje E) egyik sem 3. Hol fordul elő egy vérkör? A) minden ősszájúban B) a halakban C) a kétéltűekben D) a hüllőkben E) a madarakban 4. Melyik állatcsoport táplálkozásában figyelhető meg a sejten kívüli és a sejten belüli emésztés is? A) a csalánozók B) a fejlábúak C) a pókszabásúak D) az emlősök E) a halak 5. Milyen testürege van a csalánozóknak? A) áltestürege B) valódi testürege C) hármas testürege D) másodlagos testürege E) nincs testüregük Többszörös választás A) 1., 2, 3 helyes; B) 1, 3 helyes; C) 2, 4 helyes; D) 4 helyes; E) 1, 2, 3, 4 helyes 6. Hol van hasdúclánc idegrendszer? 1. a puhatestűekben 2. az ízeltlábúakban 3. a gerincesekben 4. a

gyűrűsférgekben 7. Melyik légzőszerv külső csíralemez eredetű? 1. a rovarok légcsőrendszere 2. a rákok kopoltyúja 3. a pókok lemezes tüdője 4. a halak kopoltyúja 8. Mely állatok helyváltoztatása történik harántcsíkolt izom működésével? 1. a gerinceseké 2. a puhatestűeké 3. a rákoké 4. a csalánozóké 9. Milyen anyag építheti fel a valódi külső vázat? 1. mész (CaCO3) 2. fehérje 3. kitin 4. csont 10. Hol található meg a középbéli mirigy? 1. a rákokban 2. a puhatestűekben 3. a pókszabásúakban 4. a rovarokban Ötféle választás A) az áltestüregesek B) az álszövetesek C) a valódi testüregesek D) hármas testüregűek E) mindegyik 11. a sejtek között csak időleges munkamegosztás van 12. ide tartoznak a puhatestűek 13. sejtes szerveződésű többsejtűek 14. a galléros-ostoros sejtjeik ősi eredetükre utalnak 15. nem a középső csíralemez határolja a test üregét 16. itt jellemző a csőidegrendszer 17.

vesécskéjük és vérük is lehet 18. vérük vörösvérsejteket is tartalmazhat 19. valódi külső vázuk is lehet 20. a többségük újszájú Kizárásos asszociáció párosítsd a kérdéseket a fogalmakkal A) kifejlés B) közvetlen fejlődés C) embrionális fejlődés D) átváltozás E) a kérdéshez nem tartozik fogalom 21. szakaszai a barázdálódás, a csíralemezek kialakulása és a szöveti, szervi differenciálódás 22. a lárva a bábban alakul kifejlett állattá 23. a lárva hasonlít a kifejlett állathoz 24. a lárva megjelenése, esetleg életmódja eltér a kifejlett állattól 25. a fiatal élőlénynek megvannak a kifejlett állat jellemző szervei is, legfeljebb nem működnek Mennyiségi összehasonlítás A) a > b; B) a < b; C) a = b 26. a) a csíralemezek száma az újszájúakban b) a csíralemezek száma az ősszájúakban 27. a) a külső csíralemezből kialakuló légzőszervek alaptípusainak száma b) a belső csíralemezből

kialakuló légzőszervek alaptípusainak száma Relációanalízis A) + + +; B) + + -; C) + -; D) - +; E) - 28. A kiválasztás a f elesleges és káros anyagok eltávolítását jelenti, mert az állatoknál az anyagok kiválasztása a testfolyadékból történik. 29. Az állatok idegrendszerének törzsfejlődésére a központosulás nem jellemző, mert a dúcidegrendszerben a dúcok és az idegkötegek, a csőidegrendszerben az agy és a gerincvelő a központ része. 30. Az állatok között nem jelennek meg paraziták, mert az állatok heterotróf táplálkozásúak ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Melyek az állatvilág evolúciójának nagy elágazási pontjai? 2. Milyen szakaszokra osztható az állatok táplálkozása? 3. Miért nem szerepel a nukleinsav az állatok felveendő tápanyagai között? 4. Miért nem szállít légzési gázokat a rovarok testfolyadéka? 5. Miért tölt be lényeges szerepet a legyezőizom a rovarok szívműködésében? 6. Miért nincs a

kétéltűeknek tengeri fajuk? 7. Mi a szerepe a kültakarónak? 8. Milyen különbség van a gerinctelenek és a gerincesek kültakarója között? 9. Milyen működése van a kiválasztószervnek? 10. Miben térnek el egymástól a különböző kiválasztószervek? 11. Milyen mozgástípusok jelentek meg az állatvilágban? III. fejezet A LEGFONTOSABB ÁLLATTÖRZSEK KÉPVISELŐINEK SAJÁTOSSÁGAI AZ ÁLSZÖVETES ÉS A TESTÜREGNÉLKÜLI SZÖVETES ÁLLATOK A SZIVACSOK, A LEGŐSIBB ÁLLATOK A szivacsok törzsének képviselői a Földünkön már több mint 600 millió év óta szinte változatlan formában élnek. Nem tudtak továbbfejlődni, az evolúció oldalágaként él ma is közel 5000 s zivacsfaj a tengerekben vagy az édesvizekben. A testük bélcsíra állapotban maradt meg, jellegzetes szimmetriát nem mutatnak (aszimmetrikusak). (821) Bár az állatot felépítő sejtek mindegyike érintkezik a környezettel, a vízzel, az együtt élő sok sejt között mégis

megjelenik a munkamegosztás, megindul a sejtek differenciálódása. Annak ellenére, hogy a sejtek működésükben jól elkülönülnek egymástól, szövetek, szervek mégsem alakultak ki. A szivacsok tehát álszövetes szerveződésűek, amit a sejtek között gyakran megfigyelhető funkcióváltás, a működés megváltozása is bizonyít. A szivacs testét rengeteg pórus járja át. A bélcsíra két sejtrétege közül a belsőben található az állat legjellegzetesebb sejtje, a galléros-ostoros sejt. Ennek jelenléte bizonyítja az ősi gallérosostorosoktól való származást. Az összefüggő réteget alkotó sejtek vesznek részt a víz pórusokon történő beáramoltatásában, az oxigén felvételében és a szerves törmelékek, esetleg a lebegő egysejtűek bekebelezésében. (822) A táplálékot az amőboid mozgású vándorsejteknek adják át, melyek megemésztik, majd egy kocsonyás rétegben (mezoglea) vándorolva szétosztják a tápanyagokat a sejteknek.

A víz a bélcsíra ősszáján át távozik a testből. A külső sejtréteg sejtjei elsősorban a védelmet biztosítják. A szivacs jellegzetes sejtjei a tűképző sejtek, melyek az ősibb fajoknál mész- (CaCO3), a fejlettebbeknél kovaszármazékok (SiO2), és szarutűket (fehérje) termelnek. Ezek a fajra jellemző alakú tűk egyrészt védik az élőlényt, másrészt összekapcsolódásukkal támasztóvázzá alakulnak. A külső réteg sejtjei között találunk ivarsejtképző sejteket, sőt idegsejtszerűen működő, de idegrendszerré össze nem kapcsolódó sejteket is. A törzsbe tartozó fajok többsége hímnős, kölcsönös megtermékenyítéssel, ivarsejtekkel szaporodnak. Ivartalanul kettéosztódással, bimbózással képesek nagy telepeket létrehozni Az édesvízi szivacsokra jellemző a gyöngysarjképzés. A burokkal körülvett, tápanyaggal ellátott differenciálatlan sejtek csoportja a szülő elpusztulása után kikerül a szabad vízbe, letapad az

aljzatra, és új élőlény fejlődik ki belőle. 82.1 A szivacstest különböző formái 82.2 A szivacs külső és belső sejtrétegének sejtjei Általában a s ekély vizeket kedvelik, bár a tengerek mélyebb részeiben is megtaláljuk a képviselőiket (83.1) Kevés a természetes ellenségük Szerepük a vizek tisztításában, a lebegő szerves törmelék felhasználásában van. A korongállatkák (83.2) más állatoktól teljesen elkülönülten fejlődtek Az 1960-as évekig azt hitték, hogy ezek az élőlények szivacsok vagy csalánozók lárvái. A néhány milliméter nagyságú állatok teste erősen lapított. Mindössze 4 sejttípus különült el benne A testet kevesebb mint 1000 sejt alkotja. Nincs testürege, szövete, szerve Az ostoros sejtek két rétege közötti folyadékban bevándorolt fonalas sejtek vannak. Az állat az ostoraival mozog A korongállatkák sekély trópusi óceánokban élnek. Bekebelezéssel prokariótákat, kis protoctisztákat

fogyasztanak, más fajaik enzimeket adnak le, és felszívják a m egemésztett tápanyagokat. TESTÜREGNÉLKÜLI SZÖVETES ÁLLATOK A többsejtű szervezetek sejtjeinek működésbeli elkülönülése, a szövetek kialakulása az állatok egyre nagyobb változatosságát tette lehetővé. Az aszimmetriát az egyszerűbb felépítésűeknél sugaras, a fejlettebbeknél kétoldali szimmetria váltja fel. Jellegzetes képviselőik a csalánozók, a vizek ősi ragadozói. A testüket alkotó sejtek szöveteket alkotnak, bár még egyszerű szerveződésűek. Kialakul a külső és a belső csíralemez, de a kettő közé egy sejtet alig tartalmazó kocsonyás réteg képződik (mezogloea). Testfelépítésük a bélcsíra állapotban maradt meg, így nem meglepő, hogy általában sugaras szimmetriájúak. A bélcsíra ősbélürege űrbéllé alakul, mely az ősszájon át tart kapcsolatot a külvilággal. Képviselőik vízben élnek, főleg tengerekben. Testük víztartalma nagy,

akár 99% is lehet Kétféle alakjuk alakult ki: az aljzaton mozgó vagy helytülő hidra (polip) alakjuk és a lebegő életmódú, a rakéta-elv alapján mozgó medúza alakjuk. Sok faj egyedfejlődése során mindkét forma előfordul, ezek szabályosan váltják egymást. (833) 83.1 Az üvegszivacs (vénuszkosárka), mosdószivacs, tavi szivacs 83.2 Korongállatka rajza 83.3 A csalánozók testfelépítése és nemzedékváltakozása Ekkor a polipforma ivartalanul, kettéosztódással vagy bimbózással hozza létre az utódokat, melyek medúzák. A medúzák egyes sejtjeiben ivarsejtek képződnek, vagyis ezek ivaros szaporodásra képesek. Nemzedékváltakozás: az ivaros és az ivartalan fejlődési szakaszok szabályosan váltják egymást. Ivaros fejlődési szakasz: a fejlődés eredményeként lehetővé válik az ivaros szaporodás. Ivartalan fejlődési szakasz: a fejlődés eredményeként lehetővé válik az ivartalan szaporodás. Az állat testét alkotó sejtek

között az egyik legjellegzetesebb a törzs névadója, a csalánsejt. Az érintésre automatikusan működő sejtek a zsákmány elejtését, egyúttal az állat védekezését is biztosítják. Nagy számban a tapogatókon, a száj környékén fordulnak elő, de a test minden részén megtalálhatók. A megbénított áldozatot a tapogatókkal az űrbélbe gyömöszöli az állat A csalánsejtek a bennük termelődött méreg- vagy ragasztóanyag kilövellése után elpusztulnak, de gyorsan újak lépnek a helyükbe. (841) Az állat külső sejtrétegében találjuk a diffúz idegrendszert alkotó soknyúlványú idegsejteket és az összhúzékony fehérjéket tartalmazó hámizomsejteket, amelyek létrehozzák az állat mozgását, és védelmet nyújtanak. (842) Diffúz idegrendszer: a csalánozókra jellemző, többnyúlványú idegsejtek összekapcsolódásával létrejött idegrendszer. Az egyenértékű sejtek egyenletesen hálózzák be a testet. Az egész test válaszol az

ingerre, annak ellenére, hogy az inger hatása csillapítva terjed. Az idegrendszer szabályozza a hámizomsejtek összehúzódását, így valósul meg a polipalak bukfencező, vagy a medúza "rakéta-elv" alapján létrejött mozgása. Sok olyan sejtet is találunk, melyek megtartották átalakulási képességüket. Ezek képesek bármilyen másik sejtté differenciálódni, vagyis a csalánozók kiválóan regenerálódnak. A csalánozók belső sejtrétegében ostoros mirigy- és emésztősejteket találunk. Ezek sejten kívül, majd sejten belül emésztik meg a táplálékot. Táplálkozás: a csalánsejtek érzőtüskéjéhez hozzáér az áldozat, a csalánsejt kipattan, nyúlványa felsérti az áldozatot és belebocsátja a mérget. A megbénított áldozatot a tapogatók az űrbélbe juttatják, majd a táplálék anyagait a mirigysejtek által az űrbélbe leadott emésztőenzimek elkezdik megemészteni. A részben lebontott tápanyagokat az emésztősejtek

bekebelezik, és sejten belül befejezik az emésztést. A salakanyagok a szájnyíláson át ürülnek ki. Légzőszerv, keringési rendszer, kiválasztószerv: a sejtek önállóan lélegeznek és távolítják el a felesleges anyagokat. Keringési rendszer nem alakult ki 84.1 A névadó csalánsejt a portugál gályán 84.2 A csalánozó testfalának felépítése Általában váltivarúak, az ivarsejtek a külső sejtréteg egyes sejtjeiben termelődnek. Az ivartalan szaporodásuk bimbózás vagy kettéosztódás lehet. A bordásmedúzák életmódjukban hasonlítanak a csalánozókhoz, de felépítésük és egyedfejlődésük lényegesen eltér. Testükön megfigyelhető kétszer kétoldali szimmetria a legősibb kétoldali szimmetriájú állatokkal való rokonságot bizonyítja. 85.1 Korallok, tengeri rózsa és rakéta-elv alapján mozgó medúza 85.2 A Földközi-tengerben élő lebenyes bordásmedúza (1), medúza (2), kétoldali szimmetriájú Vénusz öve (3) ELLENŐRIZD

TUDÁSOD! 1. Miért tekintjük álszövetes állatnak a szivacsot? 2. Hogyan függhet össze a szivacs táplálkozási módja és a testfelépítése, életmódja? 3. Hogyan bizonyítható be, hogy a szivacs a pórusain be-, míg az ősszáján kiáramoltatja a vizet? 4. Mi a szerepe a szivacstűnek? 5. Milyen szaporodási lehetőségei vannak a szivacsoknak? 6. Milyen mozgástípusok alakultak ki a csalánozóknál? 7. Miért soroljuk a testüregnélküliekhez a csalánozókat? 8. Hogyan működnek a csalánsejtek? 9. Mit szabályoz a csalánozók diffúz idegrendszere? 10. Hogyan zajlik a csalánozók nemzedékváltakozása? AFÉRGEK TÖRZSEI TESTÜREGESEK - KÉTOLDALI SZIMMETRIÁJÚAK - ŐSSZÁJÚAK A fejlődés fő ágát a kétoldali részarányos élőlények adták, és ma is ezek a jelentősebbek, elterjedtebbek. Az új szimmetriaviszony a feji-farki vég, hasi-háti oldal megjelenésével egy tagoltabb, fejlettebb test kialakulását biztosítja. A külső és belső

sejtréteg között megjelenik egy harmadik is, mely először mint hézagmentes "töltelékszövet" alakul ki, majd ebben hasadékok jelennek meg (áltestüreg ›?ÁLTESTÜREGESEK). A jól tagolt mezoderma kialakulásával ezek a sejtek egy üreget fognak közre (valódi testüreg ›?VALÓDI TESTÜREGESEK) vagy üregeket (trimetaméria ›?HÁRMAS TESTÜREGŰEK), melyek képződése a kétoldali szimmetriájú állatok fejlődési irányait adják. (Hennig) A férgeknek nevezett szövetes állatoknak több mint 13 egymástól eltérően fejlődött, különböző származású törzsét különíti el a rendszertan. Az állatok közös jellemzője, hogy kétoldali szimmetriájúak, végtagjuk, lábuk nem alakult ki, testük lágy, és általában sokkal hosszabb, mint amilyen széles. Ez a testalak lehetővé tette, hogy eredményesen alkalmazkodjanak a vizekben (tengerek, édesvizek) az iszapos vagy homokos aljzaton való mozgáshoz. Jól alkalmazkodhattak a szárazföldi

- elsősorban a nedves talaj biztosította - körülményekhez. Az életmódjuk nagyon változatos, ragadozók, szaprofiták, külső és belső élősködők, sőt a moszatokkal szimbiózisban élők is megtalálhatók közöttük. Testfelépítésük közös jellemzője az egyrétegű hám kültakaró, melyen életmódtól függően vékonyabb vagy vastagabb (belső élősködőknél speciális szerkezetű) kutikula lehet. Kutikula (állati): a kültakaró által a testfelületre kiválasztott rugalmas burok. Jellegzetes mozgásukat, a féregmozgást a bőrizomtömlő hozza létre. A táplálkozásukra a háromszakaszos bélcsatorna a jellemző (a laposférgeknél csak kétszakaszos vagy elcsökevényesedik). Az emésztésük a fejlettségtől függően vagy sejten belüli és kívüli, vagy csak sejten kívüli, az emésztőenzimeket a tápcsatorna falának mirigysejtjei termelik. A gázcseréjük többnyire a testfelületen át, diffúzióval történik. Az anyagszállításuk

nagyon változatos: az anyagok sejtről sejtre történő átadásától a nyílt keringési rendszeren keresztül a z árt vérkeringésig minden változat megtalálható. A bomlástermékeket vesécske-típusú kiválasztószerveikkel a testüregből, a testfolyadékból távolítják el. Testük működését az egyes törzsekben különbözőképpen megjelenő, a hasi oldalon kialakult dúcidegrendszer szabályozza. A szaporodásuk ivarosan, ivarsejtekkel történik Hímnős és váltivarú képviselőik egyaránt előfordulnak. Jó regenerálódó képességüket kihasználva ivartalan módon kettéosztódással is szaporodhatnak. Az egyedfejlődésük is nagyon változatos A közvetlen fejlődés mellett különösen a belső paraziták esetén - jellemző a több köztesgazdán keresztüli közvetett, átalakulásos fejlődés. Jelentőségüket mutatja, hogy hatalmas tömegben képesek elszaporodni, ami az ember számára előnyös, de hátrányos is lehet. A fonalférgek

törzse A fonalférgek áltestüreges állatok (86.1) Az üreget folyadék, a testüregfolyadék tölti ki, ez feszesen tartja a testüket, mely így hengeres alakot ölt. Nincs önálló légző- és anyagszállító rendszerük, az anyagokat a testüregfolyadék juttatja a sejtekhez. 86.1 A fonalféreg testfelépítése Tápcsatornájuk három szakaszos, alig tagolt egyenes cső. Váltivarúak, jól elkülöníthető a hím és a nőstény egyed. A fonalférgek egyszerű felépítésű testük ellenére rendkívül jól alkalmazkodó állatok. Elterjedésük az élővilág szélső határáig terjed, szaprofitáit szinte mindenütt megtaláljuk. A gyümölcsöskert talajáról felemelt egyetlen rothadó alma húsában akár 90000 apró férget is találhatunk közülük. A tengerek iszapjában és a feketeföld egy négyzetméterén is több millió képviselőjük található. A számtalan parazita az eg észségügynek, az orvostudománynak ad feladatot. Csak a m agas fokú

higiénés körülmények adhatnak reményt arra, hogy az ételekkel, az italokkal ne kerüljön a szervezetünkbe fonalféreg. A jellegzetes betegségek (trichinellózis, elefantiázis, "bélférgesség") a gerincesekben, így az emberben is nagy veszélyt jelentenek. (871) A növényeknek is vannak élősködő fonalférgeik. Ezek a talajban élő ektoparaziták általában a gyökereket támadják meg és szívják el a szerves anyagokat, tönkretéve ezzel a gyökeret is. A laposférgek törzse A laposférgekről - testalkatuk miatt - sokáig feltételezték, hogy ősi testüregnélküliekből (planulaszerű lényekből) alakultak ki, majd ősi fajaikból lettek a fejlettebb ősszájúak. Az újabb ismeretek azonban egyre inkább azt erősítik, hogy a laposférgek szervezete testüreges ősökből másodlagosan egyszerűsödött le. A laposférgek nevüket testük háti-hasi lapítottságáról kapták. Jellegzetes szerveik alakultak ki. Kétszakaszos, egynyílású

bélrendszerük szájnyílása a hasi oldal közepén található, és a garatban folytatódik. A második szakasz dúsan elágazva - a bélüregben részben megemésztve - a sejtekig szállítja a tápanyagokat. Az emésztés a bélfal sejtjeiben fejeződik be, és a bélrendszer a test többi sejtjének adja át a hasznosítható molekulákat. Ebben a törzsben is a testfelületen át, külön légzőszerv nélkül zajlik a gázcsere. Kiválasztásuk elővesécskével történik. (721) Elővesécske: a testüregfolyadékból távolítja el a f elesleges, esetleg káros anyagokat. Működési egysége a lángzósejt és az elvezető csatorna. A lángzósejt állábakkal növeli a felületét a testfolyadék felé. Átszűri a kisméretű anyagokat, amelyeket a sejt csillói továbbítanak az elvezető csatornában. A csatorna falának sejtjei a hasznosítható anyagokat visszaszívják, valamint egyes anyagokat aktívan kiválasztanak a testfolyadékból. Dúcidegrendszerük

központja páros agydúcból és két hosszanti idegkötegből áll. Ezekből indul ki a környéki idegrendszer hálózata. Általában hímnős állatok, többnyire belső megtermékenyítéssel. (872) A laposférgek legősibb formáit az örvényférgek osztályában találjuk, melyek édesvízben és tengerekben, esetleg nedves talajon szabadon élnek. Nevüket a kültakarón található csillók csapkodásával létrejött örvényekről kapták. Ezeknek a ragadozó vagy szaprofita szabadon élő állatoknak az őseiből alakultak ki a leegyszerűsödött szervezetű laposférgek, a külső vagy belső élősködő mételyek, illetve a belső élősködéshez teljesen alkalmazkodott galandférgek. (88.1) 87.1 Fonalférgek: az ember izmában élősködő trichinella és a bélben előforduló orsógiliszta (hím és nőstény) 87.2 A laposféreg (örvényférgek) testének felépítése: bélrendszer, idegrendszer, szaporító szervrendszer A mételyek szájnyílásuk

elhelyezkedésével és a s zívógaratjukkal alkalmazkodtak az élősködéshez. A szájnyílásuk a test feji végén található és az anyagok elszívását, a gazdaélőlényre való rátapadást segíti. Garatjuk izmos fala biztosítja a szívóerőt A galandférgeken is megfigyelhető az alkalmazkodás. A belső élősködés lehetővé teszi, hogy a gazdaélőlény által megemésztett anyagokat használják fel. Ezeket a tápanyagokat az egész testfelületükön veszi fel az állat, ami feleslegessé tette a bélrendszert, ezért ez elcsökevényesedett. A belső élősködés a bőrizomtömlő fontosságát is csökkentette, sokszor feleslegessé tette. Gyűrűsférgek, az első szelvényezett állatok A legismertebb és egyben legfejlettebb férgek a gyűrűsférgek (pl. földigiliszta) Valódi testüreggel rendelkező ősszájú állatok, melyeknek jellegzetes a szelvényezettségük. A 882 ábrán a földigiliszta szelvényezettségét láthatjuk. Szelvényezettség:

a főtengely hosszában a testen ismétlődő részek, testszakaszok előfordulása. Lehet külső és belső szelvényezettség is Egynemű (homonom) szelvényezettség: a test szelvényei alakban, felépítésben megegyeznek. Különnemű (heteronom) szelvényezettség: felépítésben és működésben is eltérnek a szelvények. Testtájak alakulhatnak ki Az evolúció során a szelvényezettség alapvetően a gyűrűsférgeknél a talajban történő mozgáshoz, illetve a gerinceseknél a vízben való úszáshoz alkalmazkodva jelent meg. Az ősi szelvényezett férgekből kialakuló ízeltlábúakra is jellemző. A gyűrűsférgek kültakarója egyrétegű hám, melyet boríthat vékony kutikula. A hámsejtek közötti mirigysejtek váladéka állandóan nedves, nyálkás felületet eredményez. A kültakaró az alatta található körkörös és hosszanti simaizomrétegekkel bőrizomtömlőt alkot. (883) 88.1 Laposférgek: az örvényférgek (tengeri laposféreg) és a

galandférgek (széles galandféreg) osztályának egyegy példánya 88.2 A földigiliszta szelvényezettsége 88.3 A földigiliszta testének keresztmetszete Mászass földigilisztát falapon, papíron és nedves üveglapon! Milyen különbségeket tapasztalsz? Mi okoz sercegő hangot a papírlapon az állat mozgása során? Miért nem halad megfelelően a nedves üveglapon a földigiliszta? A földigiliszta mozgása (89.1): 1. a test farki végének szelvényein található sertéket (kitinpálcák, melyeket az izom kitolhat vagy visszahúzhat) kiengedi ›?rögzíti az állatot; 2. a hosszanti simaizom elernyed, a körkörös összehúzódik ›?az állat testének elülső része megnyúlik; 3. a test elülső részének sertéit kitolja (rögzíti a testet), a hátsókat visszahúzza, majd a hoszszanti izomréteget összehúzza, a körköröst elernyeszti ›?az állat teste megrövidül, a farki véget a feji vég után vonja. A gyűrűsférgek között vannak ragadozók,

szaprofiták és paraziták is. A tápcsatornájuk elő-, közép- és utóbélre tagolódik. Az előbél ugyan már jól tagolt (szájüreg, nyelőcső, ennek tágulata: a begy és gyomor), de az emésztő készülék még nem csavarodott fel, csak egy egyenes cső a testben (67.2) A bélfalban mirigysejteket találunk, melyek enzimjei sejten kívül, a bélcsőben megemésztik a táplálékot. Egyes képviselőiknél előfordul ektodermális kopoltyú, de legtöbbször nem alakul ki önálló légzőszerv. A légzési gázokat a vékony kutikulán keresztül, a testfelületen diffúzióval cserélik ki. Jellegzetes szervük a szelvényenként párosával előforduló vesécske, melyet ismétlődő előfordulása miatt szelvényszervnek is nevezünk. A vesécske a testüregből csillós tölcsérrel szűri ki a felesleges és káros anyagokat, majd a szűrlet egy elvezető csatornába kerül. A csatorna sejtjei visszaszívást és kiválasztást végezve alakítják ki a

kiürítendő vizeletet. Az anyagszállításuk zárt keringési rendszerrel valósul meg, a vér mindvégig rugalmas falú erekben áramlik. A rendszert háti, hasi, haránterek és kapillárisok alkotják A vérben csak védekező sejteket találunk, az oxigént szállító vérfesték (gyakran a hemoglobin) oldott állapotban található benne. A keringési rendszer jellegzetessége, hogy speciális szív nem alakul ki, a t estfolyadékot a f eji vég néhány izmos haránt-véredényének izomzata és a h áti éren érvényesülő perisztaltika mozgatja. A test szabályozását a hasi oldalon található hasdúclánc idegrendszer végzi. A központi idegrendszer irányító, összerendező részét a garat felett található páros agydúc, a garat alatti dúcok és az ezeket összekapcsoló idegkötegek együttese alkotja (garatideggyűrű). A szelvényekben találhatók a s zelvénydúcok, melyeket a h osszanti és a h arántkötegek kapcsolnak össze egymással. A

szelvénydúcokból indulnak ki a környéki idegrendszert alkotó idegek. (892) Az agydúc egyes idegsejtjei szabályozó kémiai anyagokat, neuroszekrétumokat termelnek, melyek a vérbe kerülve szabályozzák a szaporodással kapcsolatos folyamatokat. 89.1 A földigiliszta mozgása 89.2 A földigiliszta felépítése A gyűrűsférgek ivarosan és egyes esetekben - jó regenerálódó képességük miatt - ivartalanul is képesek szaporodni. Váltivarúak vagy hímnősek lehetnek A nagyon változatos szaporodás mellett az egyedfejlődésük is jelentős különbségeket mutat (közvetlen, illetve a tengerieknél közvetett fejlődés). (901) A földigiliszta szaporodása: Mint általában a kevéssertéjűek, a földigiliszta is hímnős. A feji végtől haladva először az ondótartó, majd a női ivarszerv, hátrább pedig a hímivarszerv nyílását találjuk. Jellemző szervük a kültakaró mirigyes megvastagodása, a nyereg, mely a hímivarnyílás után helyezkedik

el. A párzó állatok egymással ellentétes irányba nézve - a nyergek váladékával hasi oldalaikkal tapadnak össze, és az ondót kölcsönösen a másik ondótartójába juttatják A petesejtek beérésekor a n yereg mirigyhámsejtjei olyan váladékot termelnek, amely a levegőn bizonyos mértékig megszilárdul, és egy gyűrűszerű tokot képez a nyereg körül. Az állat testének mozgatásával a fej irányába tolja. A női ivarnyíláshoz érve a petesejteket, majd továbbmozogva az ondótartóból a másik állat tárolt ondóját is a csőbe juttatja. Testen kívül megtörténik a megtermékenyítés. A feji részről lecsúszott tok nyitott végei összetapadnak, bezáródnak, kialakul a kokon. A kikelő utód ennek fehérjéit fogyasztja 90.1 A földigiliszta ivarszervei 90.2 Gyűrűsférgek: soksertéjű és az orvosi pióca ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen hatással volt az állatvilág fejlődésére a kétoldali szimmetria kialakulása? 2. Milyen előnye,

illetve hátránya van a kétszakaszos béledényrendszernek? 3. Milyen szerepet töltenek be a lapos- és fonalférgek az élővilágban? 4. Milyen gyakori az élősködők ivaros szaporodása, és mi az oka? 5. Mi okozhatja, hogy az alacsonyrendűek nagyon jól tudnak regenerálódni? 6. Hogyan alkalmazkodott a földigiliszta a talajban való élethez? 7. Miért fejlettebb a gyűrűsférgek légzése, mint a laposférgeké? 8. Hogyan jelenik meg a szelvényezettség a gyűrűsférgek egyes szervein? 9. Miért nem tud elmozdulni a nedves üvegen a földigiliszta? 10. Egy földigilisztát átlátszó műanyagcsőbe helyezünk A cső egy részét fekete papírral letakarjuk úgy, hogy a giliszta farki része beérjen a sötét területbe. Az állat hátrafelé bemegy a papír alá. Ha a takarás nem éri az állat testét, csak véletlenül indulhat el a sötét terület felé Mire utalhat a fenti kísérlet? PUHATESTŰEK, A SZELVÉNYEZETLEN TESTTÁJASOK A puhatestűek az állatvilág

második legnagyobb törzse, bár a földtörténet egyes korszakaiban sokkal nagyobb faj- és egyedszámban népesítették be a tengereket. Valószínűleg ősi férgekből alakultak ki. Kétoldali szimmetriájú, ritkábban aszimmetrikus élőlények, valódi testüreggel Ma is főleg vízben élnek, de a tenger mellett az édesvizet, sőt egy csoportjuk a szárazföldet is meghódította. Szelvényezetlen testükön testtájakat figyelhetünk meg (911) A fejen van a tápcsatorna kezdete, valamint az érzékszerveik jelentős része (látó-, tapintó és ízérzékelő szervek). A hasi oldalon alakul ki a láb, melyet a simaizom (bőrizomtömlő) alkot A háti oldalon található a zsigerzacskó, mely a belső szerveket tartalmazza. A puhatestűek jellegzetes szerve a kültakaró háti részéből kialakult köpeny. Kettős feladata a váz létrehozása és a légzés biztosítása. A nem valódi külső vázat a köpeny szélén található mirigysejtek hozzák létre. A

kialakuló héj kalciumkarbonátból épül fel, melyet általában beborít egy fehérjéből felépülő réteg. Nem valódi váz: olyan szilárd váz, melyhez nem kapcsolódnak az állat mozgását szolgáló izmok. Külső váz: az élőlény kültakarója által létrehozott szilárd anyagú alkotórész, mely támaszt, védelmet nyújt, valódi külső váz esetén belülről tapadnak hozzá a mozgást biztosító izmok. A köpeny dúsan erezett fala alkalmas a gázok cseréjére, így betölti a légzőszerv szerepét. Egyaránt alkalmas a légköri, illetve a vízben oldott oxigén felvételére (tüdő, kopoltyú). A köpeny által közrefogott tér a köpenyüreg. Ebbe torkollanak az ivarvezetékek, a végbélnyílás és a kiválasztószerv nyílása. Háromszakaszos tápcsatornájuk hosszabb, mint a test, ezért felcsavarodott. Szájüregükben a puhatestűek jellegzetes szerve, a reszelőnyelv (radula) aprítja a táplálékot. Emésztőnedvtermelő mirigyeik alakultak

ki, lehet nyálmirigyük és középbéli mirigyük Ez utóbbi felszívja, majd emészti a táplálékot, esetleg tápanyagot raktároz. Anyagszállításuk általában nyílt keringési rendszerrel történik. A vérnyirok az erekből a szövetek közé is kifolyik. A testfolyadékban találhatók amőboid védekező sejtek, és oldott formában színtelen, illetve kék színű, légzési gázokat szállító anyag (hemocianin). A puhatestűek keringési rendszerében a testfolyadék áramlási iránya a következő: Csigák, kagylók: szív ›?artéria ›?szövetek ›?véna ›?légzőszerv ›?véna ›?szív. Fejlábúak: szív ›?artéria ›?kapilláris ›?(szövetek) ›?véna ›?kopoltyúszív ›?a kopoltyú kapillárisai ›?véna ›?szív. A hemocianin réztartalmú fehérje, az oxigénszállítás mellett az oxigén tárolására is képes, ami az árapályzónában élő puhatestűek számára nagy előnyt jelent. A kiválasztásuk módosult vesécskével

történik. Az idegrendszerük kialakulásában megfigyelhető a központosulás, dúcidegrendszer alakul ki testtájankénti dúcokkal. Mégsem fejlett az idegrendszerük, ami azt bizonyítja, hogy az idegsejtek egymás melletti elhelyezkedése önmagában nem elegendő, hanem csak az idegsejtek közötti kapcsolatok nagy száma ad lehetőséget a fejlett működésre. Ezt láthatjuk a fejlábúaknál, hiszen ezeknek az állatoknak van a gerinctelenek közül a legfejlettebb idegrendszere. A puhatestűek általában váltivarúak, jellemző rájuk a külső megtermékenyítés. Közvetlenül vagy - a tengeriek - átalakulással fejlődnek. A lárvák hasonlóak a gyűrűsférgekéhez A csigák között hímnőseket is találunk, melyek kölcsönös, belső megtermékenyítéssel szaporodnak. 91.1 A puhatestű állatok általános felépítése A PUHATESTŰEK OSZTÁLYAI A csigák A csigák a puhatestűek törzsének legváltozatosabb osztálya. Az életmódjukban, a táplálkozásukban

és a szaporodásukban számtalan típus jelent meg az evolúció során. A fejlődésük során a test visszahajlott, miközben a zsigerzacskó és a köpeny megcsavarodott, aminek következtében a köpeny a héjat spirálisan, csigavonalban hozza létre, a hajdani kétoldali szimmetria pedig aszimmetriává alakult. (922) Vázuk egy darabból áll, általában jobbra csavarodó. A meztelen csigák váza elcsökevényesedett, maradványa a köpeny alá került. A külső váz kialakulása és a testfolyadék oxigén tárolására alkalmas fehérjéje lehetővé tette, hogy a vízi életmód mellett a szárazföldihez is alkalmazkodjanak. Mirigyekben gazdag, nyálkás kültakarójuk, illetve nedves időszakban mutatott aktívabb életmódjuk is bizonyítja azonban, hogy nem függetlenedtek teljesen a víztől. 92.1 Éti csiga, fésűkagyló és nyolckarú polip 92.2 A csiga testfelépítése Az evolúció során a kétoldali szimmetriájú (1) test egy részének

megcsavarodásával aszimmetrikus (2), (3) élőlény alakult ki A nyálkaréteg fontos a szilárd felületen történő mozgásukban is, hiszen az állat a hasláb mirigyei által kiválasztott váladékon csúszik (93.3) A tengerben élő csigák bőrizomtömlőjükkel úszásra is képesek. A nedves kültakaró a s zárazföldieknél biztosítja a diffúz légzést is. (932) Radulájuk változatos megjelenése következtében számtalan táplálkozási forma alakult ki. Többségük növényevő, de van közöttük ragadozó (93.4), dögevő, sőt élősködő faj is A csigák idegrendszere fejletlen, érzékelésük elsősorban a fejen lévő tapogatókhoz és a kültakaróhoz kapcsolódik. A hosszabbik tapogatójuk végén találjuk a szemeket Egy részük váltivarú, de a fejlettebb képviselőik hímnősek. A kertben elszaporodó meztelencsigákat összegyűjthetjük, ha nedves rongyot teszünk a talajra. Miért bújnak alá a cs igák? Néha szükség van az ellenük való

védekezésre is, hiszen elszaporodásukkal jelentős károkat okozhatnak. Ekkor égetettmészport szórnak ki a talajra a csigáktól védendő növények köré. Mi eredményezi a védelmet? 93.1 Szárazföldi csigák: az éti csiga párzása; nagy meztelencsiga, amely a kertekben komoly károkat okozhat; pannon csiga 93.2 A meleg vizű tengerekben élő sallangos csiga Jól megfigyelhető a köpenyből kialakuló kopoltyú 93.3 A csiga talpa mirigyeinek váladékán bőrizomtömlője segítségével még az éles borotvapengén is sérülés nélkül átcsúszik 93.4 Tritonkürt, a vérmes tengeri ragadozó Akár 40 centiméteres házukat régen kürtnek használták A kagylók A kagylók testtájai közül a fej hiányzik, lábuk a kagylóhéjból kidugható, általában tolják magukat az aljzaton. A köpenyük jól fejlett, beborítja az egész testet Létrehozza a két félből álló kagylóhéjat, melyet a pánt tart össze, és az állat a záróizmokkal nyitja-zárja.

Alkalmanként homokszem, esetleg parazita kerülhet a köpeny és a héj közé. A köpeny mirigyei ezeket gyöngyházrétegekkel (a felülettel párhuzamos aragonitoszlopok összefüggő rétege) veszi körül. Egyre több réteget rak rá, így a nemes gyöngy egyre nagyobb lesz (942) A kagylók teste általában két oldalról összenyomott, többnyire kétoldali szimmetriájú, de előfordul az aszimmetria (pl. osztriga, 943) is A zárt kagylóhéjon is biztosított a víz folyamatos áramlása a táplálkozás és a légzés érdekében. Sokszor két csőszerű nyílás (szifó) ad utat a víznek, melyet a köpeny csillózata áramoltat a környezet és a köpenyüreg között. A szájnyílás körüli ajaktapogatók a szerves törmeléket beterelik a tápcsatornába, míg az oxigén a kopoltyúlemezeken át kerül a testüregfolyadékba. (941) Ha a bevezető szifó elé a vízbe tintát cseppentünk, nemsokára a kivezető szifóból is kék színű folyadék áramlik ki. Mi

mozgathatja a folyadékot a köpenyben? A kagylók általában váltivarúak. Az ivarsejteket a köpenyüregen keresztül a vízbe juttatják Minden képviselőjük vízi életmódú. Beássák vagy odaerősítik magukat az aljzathoz A fúrókagylók jelentős károkat okozhatnak azzal, hogy befúrják magukat az aljzatba. A vizek biológiai tisztításában, valamint a táplálékláncban betöltött szerepük jelentős. 94.1 A kagyló külső és belső testfelépítése 94.2 Valódi gyöngykagyló 94.3 Európai osztriga, az egyik aszimmetrikus kagyló A fejlábúak A legfejlettebb puhatestű osztályt alkotják az ide sorolható állatok (95.1) Mindegyikük a tengerek part menti vagy mélyebb rétegeiben él. Kétoldali szimmetriájuk megmaradt, hiszen a testük nem csavarodott, viszont a visszahajlás bekövetkezett. A tapogatólábak ennek következtében a fejhez, a csökevényesedő - szépiacsonttá egyszerűsödő - váz pedig a köpeny alá került. A tapogatók a

fejlábúak mozgásában, a táplálkozásban, sőt a szaporodásában is szerephez jutnak. A rajtuk lévő tapadókorongok a táplálék megragadását szolgálják A köpeny által borított üreg jellegzetes képződménye a tölcsér. Az ezen keresztül kipréselt vízzel a fejlábúak a rakéta-elv alapján mozognak. A tápcsatorna radulája papagájcsőrszerű. Ezzel halakat, rákokat, kagylókat ejtenek el, vagyis ragadozók. A gerinctelenek közül a legfejlettebbek, a legintelligensebbek a fejlábúak. Porcos tokban lévő agyukban akár 150 millió idegsejt is lehet. Érzékszerveik fejlettek, a szemük szerkezetileg a gerincesekével egyezik meg. A fejlábúak idegrendszere a hormonrendszerrel együtt szabályozza az állatok színét. A kültakaró fekete, sárga és piros festéket tartalmazó sejtjei (kromatocita) és a fényvisszaverő sejtek különböző állapotai alakítják ki az aktuális színt. A közönséges tintahal képes a környezetébe felismerhetetlenül

beleolvadni. Meneküléskor viszont besötétíti magát, majd kék színű váladékot bocsát ki, és míg egy másodpercen belül kifakítja kültakaróját, megpróbál eltűnni. Leadott váladéka olyan anyagokat tartalmaz, amelyek a ragadozó kémiai érzékszerveit időlegesen bénítják. A fejlábúak közvetlen fejlődésű váltivarú állatok, sokszor jól látható ivari kétalakúsággal. A párzáskor a hím az egyik karjával helyezi a nőstény köpenyüregébe a hímivarsejteket tartalmazó csomagját. Az osztály első képviselői már a földtörténeti ókorban megjelentek, de a középkorban voltak a legelterjedtebbek. A külső vázzal rendelkező ammoniták nagy faj- és egyedszámban éltek, de a korszak végére kihaltak. Az ammoniták evolúciós léptékkel mérve gyorsan változtak, így megkövesedett maradványaikat szintjelzőként használja a tudomány. Az ismert korú ammonitalelet a mellette talált maradvány korát is jelzi, hiszen azonos

földtani rétegből kerültek elő. Gyors megváltozásuk kis időközök azonosítását is lehetővé teszi. A vázuk eredetileg kúp alakú volt, majd egy síkban felcsavarodott, több kamrára tagolódott. Az állat a legkülsőben élt, a többibe gázokat juttatott, amelyek így hidrosztatikai rendszerként működtek. 95.1 Úszó fejlábúak: közönséges tintahal, kalmárok, nyolckarú polip ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen jellemzői alapján származtathatjuk a puhatestűeket ősi szelvényezetlen férgekből? 2. Mi igazolja a gyűrűsférgek és a puhatestűek párhuzamos fejlődését? 3. Hogyan jelenik meg az egyes osztályokban az életmódhoz való alkalmazkodás? 4. Milyen különbséget tapasztalunk az egyes osztályok képviselőinek felépítésében? 5. Miért védekeznek a puhatestűek nyálkatermeléssel a kémiai és a mechanikai ingerlés ellen? AZ ÍZELTLÁBÚAK: A FANTASZTIKUS VÁLTOZATOSSÁG Az ízeltlábúak törzsébe tartozik a Földünkön ismert

fajok több mint fele. Ez a fajgazdagság gyakran együtt jár az egyes fajok egyedgazdagságával is. Fejlett szerveik és kiváló alkalmazkodóképességük miatt óriási változatosságban terjedtek el a Földön. (961) Az ősi szelvényezett élőlényekből való származásukat igazolja testük szelvényezettsége. A szelvények elkülönülésével, differenciálódásával jellegzetes testtájak (fej, tor és potroh és változatai) is kialakultak, melyeket a h asonló feladatú szelvények együttese alkot. Egyes esetekben - pl. az atkáknál - a szelvények összeolvadhatnak (962) A törzs névadója az egyes szelvényeken előforduló ízelt láb, melyet vékony hártyával összekapcsolt csövek sora alkot. A csövekhez belülről tapadnak a lábat mozgató vázizmok A törzs tagjainak közös jellegzetessége az egyrétegű hám - a kültakaró - által képezett valódi külső váz. A földtörténeti ókorban a váz kémiai összetétele és vastagsága a férgekéhez

hasonlított, de a környezet változásához alkalmazkodva egyre vastagabbá vált, és a fő alkotója a kitin lett. A kitin nitrogéntartalmú összetett szénhidrát, mely a molekuláit összekapcsoló fehérjékkel együtt ellenálló, kemény, ugyanakkor rugalmas szilárd vázat biztosít az állatoknak. A szelvények váza lemezekből (pl háti-, oldal-, hasi lemez) épül fel, melyeket egymással és a szomszédos szelvényekkel - ahogy a lábak csövei között is - kitinhártyák kapcsolnak össze. Így mozoghat a teljes testet beborító váz A külső váz előnyös volt az ízeltlábúak fejlődése során, hiszen megvédte az élőlényt, egyúttal belülről hozzátapadhattak a gyors mozgást, nagyobb erőkifejtést biztosító harántcsíkolt izmok. Az, hogy a váz a testfelületen helyezkedik el, bizonyos alkalmazkodást igényelt. Az állat testmérete nem növekedhet szabadon, mert a test térfogatának növekedése során a váz tömege fokozottan nő, ami egyre

nehezebbé teszi a mozgást. A legnagyobb méretű ízeltlábúak a földtörténeti ókor karbon és perm időszakában (a törzs virágkora) éltek. A fejlődő ízeltlábú az élettelen külső vázat időnként "kinövi". Szabályos fejlődésük során bekövetkezik a vedlés, ami bonyolult hormonális szabályozás eredményeként meghatározott módon jön létre. 96.1 Akördiagram a ma ismert fajok (1,8 millió) egyes csoportjainak arányát mutatja be 96.2 Arovartest felépítése és keresztmetszete A keresztmetszeti képen jól látszanak a vázhoz belülről tapadó izmok Az ízeltlábúak idegrendszere - a szelvényezett férgekéhez hasonlóan - hasdúcláncidegrendszerük alakult ki. A törzsfejlődés során jól megfigyelhető változás az egymás mellett található dúcok összeolvadása, a központosulás fokozódása. Az idegrendszer központja az egységes agy, amely a rendszer többi részének működését irányítja. (971) A háromszakaszos

bélcsatorna, a külső csíralemez eredetű légzőszerv, a bomlástermékeket a testüregfolyadékból eltávolító kiválasztószerv, a fejlett érzékszervek nagyon változatosan alakultak ki. Az ízeltlábúak általában váltivarúak, de a szaporodásmódjuk és az egyedfejlődésük is szokatlanul sokszínű. Már a földtörténeti ókor kezdetén megjelentek a tengerben az első ízeltlábúak. A korszak jellegzetes állatai voltak a trilobiták, a háromkaréjú rákok (97.2) Nevük a testük tagoltságára utal, hiszen nemcsak a fej, a tor és a potroh alakult ki, hanem a testük hosszirányban is három részre tagolódott. Méretük tág határok között változott: fél cm-es apróság és 70 cm-es példány is előfordult. Nagy változatosságuk és szilárd vázuk miatt jó korjelzői a földtörténeti ókornak, melynek végére kihaltak. Ma hozzájuk legközelebb a tőrfarkúak állnak (974) Az ízeltlábúak leleteiből nagyon kevés maradt fenn, így

leszármazás alapján történő rendszerezésükben sok a vita. Az ízeltlábúak törzsének rengeteg faját a négy fejlődési iránynak megfelelően négy altörzsbe soroljuk (soklábúak, csáprágósok, rákok és hatlábúak). A soklábúak altörzsébe tartozó fajok közös jellemzője, hogy általában talajban élő szárazföldiek, hosszúkás testük szelvényein egy vagy két pár járólábbal. Ide tartoznak például a százlábúak (973) A PÓKSZABÁSÚAK, A TESTEN KÍVÜL EMÉSZTŐK Vizsgáld meg a 98.3 képen látható különböző pókszabásúakat! Milyen azonosságokat állapíthatsz meg a testfelépítésükről? A csáprágósok altörzse tagjainak teste két testtájra, az előtestre és az utótestre tagolódik. Nem alakul ki csáp és rágó szájszerv, viszont jellegzetes szervük a cs áprágó és a t apogatóláb, melyek az előtest egyes végtagjaiból alakultak ki. A helyváltoztatásuk négy pár járólábbal történik. Járóláb: a testet

általában alátámasztó, azt tartósan a felszín fölé emelő végtag. 97.1 Fejletlen és fejlett rovar dúcidegrendszere 97.2 A háromkaréjú rákok kövülete 97.3 Barna százlábú szelvényenként egy pár járólábbal 97.4 Atlanti tőrfarkú pontszemek Az utótesten nincsenek lábak, sőt előfordul, hogy a szelvények is összeolvadnak. A csáprágósok altörzsének legnagyobb osztálya a pókszabásúaké, melybe elsődlegesen szárazföldi életmódú fajok tartoznak. Olyan jellegzetes csoportokat sorolunk az osztályba, mint a skorpiók, a pókok és az atkák. (983) Változatos táplálkozásúak, ragadozók, élősködők, szaprofiták, de az atkák között növényevők is előfordulnak. Szűk szájnyílásuk miatt a sejten kívüli emésztés a száj előtti térben történik A pókoknál ez gyakran testen kívül zajlik. A csáprágóhoz csatlakozó méregmirigy váladékával előbb megölik az áldozatot, majd emésztőnedvet bocsátanak rá. A pókok a

megemésztett tápanyagokat a szűk - általában csak folyékony táplálék felvételére alkalmas szájnyíláson keresztül veszik fel. A felvételt a szívógyomor izomzata biztosítja A középbéli mirigyük - ahogy a puhatestűeknél is - segíti az emésztést és a felszívást. A légzésük történhet a rovaroknál tipikus légcsőrendszerrel, de a jellemző légzőszerv a páros lemezes tüdő. (981) A lemezes tüdő az utótest elülső-alsó részén található. A légzőnyílás mögött párhuzamosan elhelyezkedő vékony kitinlemezek sora alakult ki, melyek nagy felületén megtörténik a gázcsere, a légzési gázok kicserélődnek a légzőszerv és a testfolyadék között. A pókszabásúak nyílt keringési rendszerében a vérnyirok szállítja a légzési gázokat, hiszen a légzőszervből minden sejthez el kell juttatni a felvett oxigént. A testfolyadék az utótest hátoldalán található szívbe a szövetek között jut el. A szív saját izomzata

a fej irányába induló artériába préseli az oxigéndús anyagszállító folyadékot, amely az agydúcra ömlik. Vissza a légzőszervbe a szövetek között, a hasi oldalon jut a vérnyirok. A visszaáramlást a s zívhez kívülről csatlakozó legyezőizmok működése segíti. A kiválasztószervük módosult vesécske vagy az utóbélhez kapcsolódó Malpighi-csövek. Ezeknek a zárt végű csatornáknak a sejtjei az átszűrt és kiválasztott anyagokat a bélcsatornába ürítik, amely a hasznosítható anyagokat visszaszívja. Az életműködéseket a fejlett dúcidegrendszer, a neuroszekrétumok és a hormonok szabályozzák. Egyszerű pontszemeik vannak, de különösen a kitinszőrök segítségével megvalósuló bőrérzékelésük nagyon fejlett. Belső megtermékenyítésű váltivarú állatok, általában közvetlen fejlődésűek. A skorpiók alosztályának tagjai a legősibb szárazföldi ízeltlábúak közé tartoznak. Testfelépítésük a földtörténeti

ókor közepe óta szinte változatlan. Az utótest végén minden képviselőjüknél megtalálható a méregmirigy, mely a védekezésben és a táplálék megszerzésében játszik szerepet. 98.1 A pókszabásúak testfelépítése 98.2 Vastagfarkú skorpió 98.3 Álskorpió (1), skorpió (2), atka (3), pók(4) Atkák Az atkák alosztályának tagjai a környezet élő és holt szervesanyag-készletének legváltozatosabb hasznosítói, szinte minden szárazföldi és vízi életközösségben megtalálhatók. Többségük mindössze néhány tizedmilliméter nagyságot ér el Egészségügyi és gazdasági szempontból is jelentős kárt okoznak. A kullancs terjeszti az agyvelőgyulladást okozó vírust és a Lyme-kórt előidéző baktériumot, a gubacsatka a növényeket károsítja, a rühatka és a bársonyatka az élő bőrben élősködve veszélyezteti a gazdaélőlényt. A lakásokban a por szerves anyagait fogyasztó "poratka" allergiát okozhat. Pókok A pókok

r agadozó életmódúak. Egyes fajokban az áldozat elejtésében a pókháló fontos szerepet tölt be. A háló fajra jellemző alakú, öröklött program szerint készül Az utótesten található szövőmirigyek fehérjeváladékát mindig ugyanabban a rendben ragasztja össze a lábak szövőkarmaival az állat. Az elejtett áldozat vergődéséből származó hálórezgést érzékelik a kültakaró receptoraival, sőt, képesek lehetnek a hangfelfogásra is. A pókok jelentős része azonban nem pókhálóval ejti el áldozatát. A karolópókok például virágokban ülve lesből támadnak, az ugrópókok rávetik magukat táplálékukra. A RÁKOK, A "HÉJANCZOK" A két pár csáppal rendelkező rákok altörzsének tagjai nedves környezetben fordulnak elő, többnyire vízi életmódúak. Bár a rákoknak lehet vékony kitinvázuk, de többségükben a belerakódott mészsótól vastag és kemény páncéljuk alakul ki. (Erre utal régi magyar nevük: a

"héjancz".) A szelvényezett test a rákok többségénél a fejtorra és a p otrohra osztható. A változatos kialakulású lábakból 5 pá r vagy több is szolgálhatja az állat helyváltoztató mozgását. A potroh szelvényein potrohlábak lehetnek, melyek többnyire az ivadékgondozásban játszanak szerepet. A lábakon sokszor ollókat találunk (992) 99.1 A kullancs nyálával terjeszti az agyhártyagyulladást okozó vírust (1); a bőrgyulladást is okozó bársonyatka (2), a "poratka" (3), a madárpók (4), a fekete özvegy (5), a karolópók (6) 99.2 A rákok testfelépítése A rákok háromszakaszos tápcsatornájához középbéli mirigy csatlakozik, nyálmirigyük azonban nem alakult ki (100.1) Főleg húsevők, de szinte minden táplálkozási típus megfigyelhető közöttük. Táplálékukat rágó szájszervükkel szerzik meg Légzésük külső csíralemez eredetű kopoltyúval történik. (1002) A kopoltyúk általában a lábak tövén

található vékony kitinborítású fonalakból épülnek fel. A fonalak csövében áramlik a testfolyadék, s eközben megtörténik a gázcsere a víz és a kékes árnyalatú vérnyirok között. A szárazföldön, nedves, párás környezetben élő rákok is kopoltyúval lélegeznek: például az ászkarákok (100.3) Nyílt keringési rendszerük központja a fejtor hátoldalán található szív, mely az erekbe pumpálja a testfolyadékot. Áramlása során a t estfolyadék a s zív harántcsíkolt izmainak összehúzódására az artériákba, onnan a szövetek közé kerül. A kopoltyúba jutva oxigéndússá válik, majd a vénákon át ismét a szívbe kerül. Avérnyirokban védekező sejteket és a puhatestűekben is előforduló oxigénszállító hemocianint találunk. Kiválasztásuk a csápok környékén található módosult vesécskékkel történik. A rákok többsége váltivarú, belső megtermékenyítéssel. Egyedfejlődésük (főleg a tengerieknél)

átalakulással történik. A nőstények védik a fejlődő utódokat 100.1 A rákok tápcsatornája, keringési rendszere 100.2 A rákok kopoltyúja 100.3 A szárazföldön élő ászkarák 100.4 A rákok idegrendszere és izomzata 100.5 Homár - a legnagyobb testű rákok egyike A rákok helyzetérzékelő szervének a rajzát is láthatod a 100.1 képen Ez a folyadékkal telt üreg az állat tapogatójának tövénél található. A falban érzéksejteket (szőrsejteket) találunk, a folyadékban pedig egy szilárd testet. Hogyan jelezheti az állat testhelyzetét ez a szerv? A szerv működését bizonyíthatjuk, ha a szilárd test (például homokszem) helyett vasdarabkát teszünk az üregbe. Mikor valósítható meg a csere a legegyszerűbben? Mi történik az állattal, ha mágnest helyezünk föléje? Hogyan bizonyítja a rákok ideg- és izomrendszere a más ízeltlábúakkal való rokonságot (100.4)? Gazdasági jelentősége elsősorban a tengeri rákoknak van, az

édesvíziek főleg haltáplálékként fontosak. (1011, 1012) 101.1 Garnéla (1), languszta (2), remeterák (3) és tarisznyarák (4) 101.2 Vízibolha (1), kandicsrák (2) és a rákokban gazdag zooplankton (3) ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen jellemzői vannak az ízeltlábúaknak? 2. Milyen előnnyel, illetve hátránnyal jár a külső váz az ízeltlábúaknál? 3. Miért maradhatott fenn csak kevés lelet a hajdan élt ízeltlábúakból? 4. Miért veszélyes a kullancscsípés? 5. Mit bizonyít a szelvényezettség megléte? 6. Melyek a pókszabásúak jellemző szervei? 7. Miből alakul ki a csáprágó, mi a jellemzője? 8. Milyen előnye van annak, hogy a rákok kopoltyúja a lábak tövén található? 9. Miben tér el a pókszabásúak és a rákok egyedfejlődése? 10. Hogyan élhet rák a szárazföldön? AROVAROK, A "BEVÁGOTTAK" A hatlábúak altörzsébe a három pár ízeltlábbal rendelkező fajok tartoznak. A ma leírt körülbelül 1,8 millió

ízeltlábú faj 57%-át a rovarok között találjuk. Hatalmas változatosságukat mutatja, hogy a kutatók szerint jelenleg legalább 3 millió rovarfaj él a Földön. Az osztály latin elnevezése, az Insecta (bevágott) a rovartest három testtájára utal. A fejet, a tort a végtagokkal és a potrohot jól elkülönítik a test bevágásai, befűződései. A fejen érzékelésre (szaglás, tapintás) szolgáló csápokat, az összetett és pontszemeket, valamint a végtagokból kialakult szájszervet találjuk meg. A tor három szelvényéhez három pár járóláb és általában két pár szárny csatlakozik. Kialakulásuk nagy változatosságot mutat, amit az osztály tagjainak rendszerezésekor használunk. (1021) A rovarszárny nem valódi végtag, a tor szelvénylemezeit összekötő kitinhártya kültakarórészletének kitüremkedéseként jön létre. Jellegzetes erezete fajra jellemző mintázatot alakít ki rajta. A csőszerű erekbe testfolyadék, illetve a

légzőszerv légcsövei hatolhatnak, az utóbbiak levegővel telve merevítik a szárnyat. Alkalmazkodva az életmódhoz, a környezethez, a szárny keménysége, alakja, szőrözöttsége, pikkelyei (pl. a lepkék hímpora) nagyon változatosan alakulhatnak ki. Előfordulnak - főleg az ősibb csoportokban - szárnyatlan fajok is A szárny mozgatása általában közvetve történik, hiszen nincs saját izomzata. A tor egymással ellentétesen ható izmainak összehúzódása-elernyedése és a kitinváz rugalmassága biztosítja akár az izomösszehúzódások sebességénél nagyobb szárnycsapásszámot is. A repülés nagyon sok energiát igényel. A mézelő méh egyórás repülése alatt testtömegének akár 10-20%-át is felhasználja. Nem meglepő, hogy a repülést nem igénylő életmódú rovarok szárnyai eltűnnek (pl. a bolhák, a tetvek) A hangyák, a termeszek ivaros egyedei a párzásig, a megtermékenyítésig rendelkeznek szárnnyal, majd elvesztik, ezzel sok

energiát megtartva az ivadékgondozáshoz. Keress azonosságokat és különbségeket az egyes rovarok szárnyának megjelenésében (102.2)! A kitinváz rugalmas lemezei határolják a p otrohot is, amely a z sigeri szerveket tartalmazza. Oldalán szelvényenként 1-1 pár légzőnyílást találunk, a végén jellegzetes szőrök, szaporodást szolgáló képletek, mirigyek lehetnek. 102.1 A rovar testfelépítése 102.2 Különböző szárnyú rovarok A tápcsatorna előbél része jól tagolt. Az eltérő táplálkozási módokhoz alkalmazkodva változatos - a fej lábaiból módosult - szájszervek alakulhatnak ki. A legősibb a rágó, mely növényi és állati eredetű táplálék megszerzésére is alkalmas. Ebből különült el a szúró-szívó, a nyaló és a szívó szájszerv. (1032) Szájszerv: a fejszelvények végtagjaiból módosult, a táplálékot megragadó, felaprító, a szájüregbe juttató szerv, melynek felépítése alkalmazkodik a

táplálkozásmódhoz. Alaptípusai: rágó, nyaló, szívó, szúró-szívó. A szájüreghez nyálmirigyek csatlakoznak, melyek váladékai a n edvesítés mellett az enzimekkel megkezdi a táplálék emésztését. A szájüreg a garatban, a nyelőcsőben folytatódik Sok rovarnál kialakul a táplálékot tároló, puhító szerv, a begy. A begyből a táplálék a rágógyomorba jut, melynek felületén redők és erős kitinfogak vannak. A középbél az emésztés és a felszívás helye. A rovaroknak nincs középbéli mirigye, csak a bélfal sejtjei által termelt enzimek alakítják felszívhatóvá a táplálékot. Mind az emésztést, mind a felszívást nagymértékben segítik az elő- és a középbél határán található felületnövelő vakbélágak. A középbél és az utóbél határán találjuk a kiválasztás Malpighi-csöveit. Az utóbél a táplálék minőségétől függően különböző hosszúságú. A növényevőknél ez a bélszakasz a cellulózbontó

baktériumok, esetleg egysejtűek által is segített - cellulózbontás helyszíne A Malpighi-csövek sejtjei a testüregből passzív átszűrést végeznek és - energiát felhasználva a szervezet számára felesleges anyagokat kiválasztják a cs övekbe. A kiválasztószervekre jellemző harmadik működést, a visszaszívást viszont nem végzik. Mivel a kialakított szűrlet a bélcsatornába kerül, így az szívja vissza az állat számára hasznosítható anyagokat. A felesleges és káros anyagok a bélsárral ürülnek a végbélen keresztül. (1033) Zsírtest (több van belőle): a rovarok anyagcseréjének központja, lipideket, glikogént és fehérjéket képez, raktároz és képes leadni is. 103.1 A rovarok szervei 103.2 A Malpighi-cső működése 103.3 A rovarok szájszervei és a gyomor keresztmetszete A rovarok légzését a külső csíralemez eredetű légcsőrendszer biztosítja. A kültakaró betüremkedésével kialakuló csőrendszer dúsan elágazva a

sejtekig juttatja az oxigént, és eltávolítja a széndioxidot. A tor és a potroh oldalán található nyílásai - a levegő szennyeződéseit megszűrő szőrök rétege mögött - nyithatók-zárhatók. A csöveket vékony hártya alkotja, melyet rugalmas kitinspirál vesz körül. A gázok mozgatását a potrohizomzat végzi. (1041) A belégzés során a potroh harántcsíkolt izmai elernyednek, megnő a potroh térfogata, aminek következtében a légcsövek saját rugalmasságukból adódóan kitágulnak. A térfogatnövekedés miatt a csőben lévő nyomás csökken, ami a levegő beáramlását okozza. Az oxigén a sejtekhez kerül, és megtörténik a gázcsere. A kilégzés során a potroh izomzatának összehúzódása összenyomja a kitincsöveket, így a bennük megemelkedő nyomás miatt a szén-dioxidban gazdag gáz a külvilágba távozik. A rovarok nyílt keringési rendszerének felépítése hasonlít a pókszabásúakéhoz, de mivel a rovarok

légcsőrendszere biztosítja a sejtek és a környezet közötti gázcserét, így a keringési rendszer nem szállít légzési gázokat. (1042) A rendszer központja a potroh hátoldalán található többkamrás szív. A kamrákon kamranyílásokat találunk, melyeken keresztül a testfolyadék (vérnyirok) a billentyűk miatt csak befelé tud áramolni. A kamra saját izomzata az artérián keresztül a fej irányába löki a folyadékot, mely ott a szövetek közé kerül, ellátva a fej sejtjeit tápanyagokkal. A hasi oldalon a szövetek között hátrafelé mozgó testfolyadék áramlása nagyon lassú. Ezt gyorsítják - a pókszabásúakhoz hasonlóan - a szívhez kívülről csatlakozó legyezőizmok, melyek a szívkamrák tágításával szívóhatást idéznek elő. A gerinctelenek között az egyik legfejlettebb idegrendszere a rovaroknak alakult ki. Hasdúclánc- idegrendszerüket a fejben lévő, testükhöz képest hatalmas agy alkotja, mely egyértelműen irányítja

az idegrendszer többi részét. Fejlődésükben szerepet játszott a sokrétű érzékelés és az állatok mozgásának bonyolultsága. A receptorok egyre nagyobb központi képviseletet igényeltek, az agyban felszaporodó idegsejtek pedig egyre differenciáltabb működést tettek lehetővé, ami az idegrendszer fejlődését nagymértékben elősegítette. Az idegrendszerük fejlődését, központosulását tapasztalhatjuk a szelvénydúcok jelentős mértékű összeolvadásában is. (971) 104.1 A rovarok légcsőrendszere és a csőrendszer nyílása 104.2 A rovarok keringési rendszere és szíve A rovaroknak fejlett szaglásuk alakult ki. A gáz halmazállapotú kémiai anyagokat általában a csápokon lévő receptorokkal érzékelik. A kültakaró mirigyeiben termelődő illó szerves anyagok (feromonok) az egyedek közötti kommunikációban fontos szerepet töltenek be. (105.1) A szájüregben, a száj környékén, sőt egyes esetekben még a lábon (például házi

légy) is ízérzékelő receptorok alakultak ki. (1053) A rovarok egyik legfejlettebb érzékszerve a szem. Összetett szemük sokszor több száz egyszerű szemből épül fel. Az egyszerű szem a fénysugarakat összegyűjtő merev kitinlencséből, a fényt továbbengedő kristálykúpból, a fényérzékeny festéket tartalmazó receptorsejtekből, valamint az egyszerű szemet körülvevő, fénnyel szemben átjárhatatlan pigmentsejtekből épül fel. A pigmentsejtek biztosítják, hogy a tér egy pontjáról érkező sugarak egyetlen egyszerű szem receptorsejtjeiben alakítsanak ki változást (kivétel az éjszaka aktív rovarok szeme, ahol több egyszerű szemet közösen borít pigmentsejt-réteg). A tér számtalan kis részletéről az agyban külön-külön alakul ki kép, amit az idegrendszer rak össze. Ez a szem így nem képes teljesen részletes képet készíteni, viszont az időben egymást követő képeket jobban elkülöníti, mint a gerincesek hólyagszeme.

(1052) A rovarok között találunk a h angok érzékelésére képes fajokat is. A hallószervek előfordulhatnak a testen vagy az első pár lábon. A receptorsejtek a vázon lévő nyílást beborító kitinhártya rezgését érzékelik, majd az agyba továbbítják az információt. (1054) 105.1 A lepke hímje tollas csápján lévő érzéksejtekkel érzékeli a feromonokat 105.2 Az összetett szem felépítése 105.3 Az ecetmuslica lábán lévő ízérzékelő rendszer A lábon lévő szőrök mechanikai érzékelésre is szolgálnak 105.4 A tücsök és a szöcske elülső pár lábán lévő hallószerve 105.5 A rovar és az ember szeme által közvetített kép Annak ellenére, hogy a rovarok testét kívülről kitin borítja, mégis kiváló a bőrérzékelésük. Ez a kitinlemezeken át kinyúló kitinszőröknek köszönhető. Az állatoknál általában előforduló helyzetérzékelő szerv a rovaroknál nem alakult ki. A test térbeli elhelyezkedéséről az

izomzat és a szem által továbbított információkból szerez tudomást az agy, és a beérkezett információk alapján szabályozza az állat mozgását. A rovarok váltivarúak, jellegzetes az ivari kétalakúság és a belső megtermékenyítés. Egyedfejlődésük átalakulással zajlik, vagyis a petéből (tojásból) lárva kel ki. Számtalan lárvatípus (hernyó, nyű, pajor, álhernyó, kukac, futrinkalárva) alakulhat ki, sőt a teljes átalakulású állatoknál a báb megjelenési formája is nagy változatosságot mutat (szabadbáb, tonnabáb, múmiabáb). (1062) A lárvaállapotok között és a bábállapot kialakulásához szükség van a vedlésre (107.1), melyet az állat idegrendszerének irányítása mellett a hormonrendszer szabályoz (107.3) A lárvaállapotot a juvenilis hormon magas szintje tartja fenn. Ez a hormon egy belső elválasztású mirigyben termelődik. A lárváknak egyetlen feladatuk van életükben: minél több anyagot felhalmozni a kifejlett

élőlénnyé alakuláshoz. A folyamatos táplálkozás eredményeként azonban "kinövik" a kitinvázat, így szükség van a vedlésre. A vedlés tehát megindulhat belső ingerekre, de környezeti ingerekre (nappalok hosszának változása, hőmérséklet stb.) is Az agy egyes idegsejtjei olyan váladékot (neuroszekrétumot) bocsátanak a testfolyadékba, amely serkenti egy belső elválasztású mirigy működését. A mirigy emiatt vedlési hormont termel. A vedlési hormon hatására a kültakaró mirigysejtjei vedlési folyadékot adnak le, amely a kitinvázat bontó enzimekből és az új vázhoz szükséges anyagokból áll. Az enzimek belülről feloldják a régi kitinváz belső részét, ezért az elvékonyodik, a fajra jellemző helyen fel is reped, és a repedésen keresztül az állat kibújhat. A feloldott régebbi és az újként termelt anyagokból álló váladék az állat testfelületén - már a nagyobb testméretnek megfelelően - megszilárdul,

kialakul az új váz. A vedlési és a juvenilis hormon aránya szabja meg, hogy lárvaállapotban maradjon az élőlény, vagy meginduljon a vedlés folyamata. Többszöri vedlés során ez a ciklusosság úgy módosul, hogy a juvenilis hormon hatása egyre csökken a vedlési hormonhoz képest. Ez lesz a kiváltója egy más jellegű átalakulásnak, a bábozódásnak. A bábban a lárva belső szerveinek többsége lebomlik, majd az anyagok a kifejlett állat szerveivé alakulnak. Sok faj kialakuló imágója (kifejlett rovar) már nem is táplálkozik, célja csupán a szaporodás, az utód létrehozása. 106.1 A rovarok fejlődése (sáska kifejlése - szitakötő átváltozása - szúnyog teljes átalakulása) 106.2 Néhány rovar lárvája és bábtípusa A rovarok pontos rendszerezéséhez nagyon kevés lelet, kövület áll rendelkezésre. Csoportosításukkor emiatt főleg alaktani sajátságok vehetők figyelembe. Jellegzetes rendjeik a szitakötők, a bogarak, a lepkék, a

hártyásszárnyúak. Elterjedésük, nagy fajszámuk, jó alkalmazkodóképességük miatt szinte minden rend képviselői kapcsolatba kerülnek az emberrel. 107.1 Az acsa vedlése 107.2 Ezüstös ősrovar (1), tiszavirág (2) és szitakötő (3) 107.3 A rovar vedlésének hormonális szabályozása PIKKELYKÉK Testüket háztetőszerűen elhelyezkedő kitinpikkelyek fedik, gyors mozgásúak, többnyire szerves törmeléket fogyasztanak. KÉRÉSZEK A lárváik oxigéndús folyóvízben élnek. A kifejlődő imágók nem táplálkoznak, rajokban a levegőben párzanak. A lárvák gyakran csak tiszta vízben tudnak megélni SZITAKÖTŐK A legősibb rovarrendek egyike. A lárvák (álca) vízben, az imágók a szárazföldön ragadozó életmódúak. CSÓTÁNYOK Rejtett életmódot folytató fajok, melyek elszaporodásuk esetén mind gazdasági, mind egészségügyi szempontból jelentős kárt okozhatnak. Jellegzetes petecsomót hoznak létre TERMESZEK Államalkotó fajok,

jellegzetes kasztrendszerrel (nőstény, hím, katona, dolgozó). A nászrepülés után szárnyaikat elvesztik. Csak a dolgozók táplálkoznak, a többit ezek táplálják Mindenevők vagy szaprofiták. A cellulóz bontását a bélben szimbiózisban élő egysejtűek segítik. Főleg a melegebb éghajlaton élnek TOJÓCSÖVESEK A csápjaik hosszabbak, mint a testük. Tojócsöveikkel általában a t alajba rakják petéiket Ciripelő szerveik a szárnyon, hallószerveik a lábon találhatók. Főként növényevők, túlszaporodásuk esetén károkat okozhatnak. TOJÓKAMPÓSOK A csápjaik a test félhosszánál rövidebbek. Növényevők, petéiket a talajba rakják Enyhe tél után - a nagyobb túlélés miatt - súlyos mezőgazdasági károkat okozhatnak. TETŰALAKÚAK Kizárólag parazita, szárnyatlan, lapos testű állatok tartoznak a rendbe. Petéik a serkék Tápanyagaikat szívó vagy rágó szájszervvel szerzik meg. POLOSKÁK Változatos testfelépítésű és életmódú

csoport. Vannak közöttük vízben élők is Lehetnek ragadozó, növényevő vagy parazita életmódúak. Jellegzetes bűzmirigyükkel egyes esetekben idegmérget is képes termelni. SZÍNKABÓCÁK Főleg a meleg területek lakói, kizárólag növényi nedvekkel táplálkoznak. Az ürülékük a nagy cukortartalmú, ragadós "mézharmat". Sokszor terjesztenek növényi vírusbetegségeket Fejlődésük néha hosszú ideig eltarthat. A hímek hangot adnak NÖVÉNYTETVEK Növényi nedveket szívogató kicsi, törékeny állatok. Ürülékük a "mézharmat" Nagy egyedsűrűség esetén komoly gazdasági károkat okozhatnak. Gyakoriak a szárnyatlan alakok A szűznemzés (megtermékenyítés nélküli petesejtekkel létrejött szaporodási mód) elterjedt, különösen a levéltetveknél jellemző. BOGARAK Védelemre szolgáló első pár szárnyukat megvastagodott kitinréteg alkotja. Rágó szájszerveikkel igen változatos táplálkozásmódok alakultak ki.

Közel 400 000 leírt fajukkal a legfajgazdagabb rend. Olyan élettereket is meghódítottak, amelyet konkurens rovaroknak nem sikerült (pl. trágya, a talaj felső része, növények kéreg alatti része) 108.1 Termeszkatonák és bodobácsok 108.2 Betűző szú (1), aranyos bábrabló (2), óriáscsíbor (3), óriás galacsinhajtó (4) HÁRTYÁSSZÁRNYÚAK Testfelépítésükre a két pár hártyás szárny mellett jellemző a potroh első néhány szelvényének karcsúsága ("darázsderék"). A fejlett rovarok közé tartoznak Rágó vagy nyaló szájszervük van. Teljes átalakulással fejlődnek A fejlett szociális élettel rendelkező államalkotó fajoknál nagyon jelentős a feromon, amely az egyedfejlődésükben, a kasztok kialakulásában, a szociális szerveződésben is fontos szerepet játszik. Ragadozók, növényevők és paraziták jellemzőek. A mezőgazdaságban fontos szerepet töltenek be (megporzás, növényvédelem, kártétel stb.) LEPKÉK A

teljes átalakulással fejlődő élőlény lárvája, a hernyó rágó szájszervű. Az imágó viszont nyaló-szívó (pödörnyelv) szájszervvel rendelkezik, mely a folyékony táplálék felvételére alkalmas. Testüket sűrű szőrzet borítja, amely a szárnyon zsindelyszerű pikkelyzetté (hímpor) alakult. KÉTSZÁRNYÚAK Csak egy pár szárnyuk van, a második pár a repülést egyensúlyozó szervvé (billérré) alakult át. Szájszervük igen változatos, sokféle táplálkozási változat alakult ki Fejlődésük teljes átalakulás, lárvájuk lényegesen eltér a kifejlett állattól. Növényvédelmi kárt főként a lárvák okoznak. Közegészségügyi szempontból sok kétszárnyú faj imágója is káros és veszélyes BOLHÁK Testük oldalirányban lapított, testfelületük dúsan szőrözött. A harmadik pár lábuk ugróláb, a többinél hosszabb és erősebb. Csak a kifejlett állatok paraziták Állat- és közegészségügyi szempontból egyaránt

jelentős kártevők. 109.1 Óriás gyilkosfürkész, német darázs, nappali pávaszem 109.2 Marhabögöly, fémzöld döglégy ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miben térnek el a rovarok a rákoktól, illetve a pókszabásúaktól? 2. Hogyan tudja a rovar szervezete a harántcsíkolt izmainak biztosítani az intenzív mozgáshoz szükséges oxigént és az energiát szolgáltató szerves anyagot? 3. Hogyan magyarázható, hogy egyes rovarok szárnyainak percenkénti csapásszáma nagyobb, mint a mozgást létrehozó harántcsíkolt izom percenkénti összehúzódásainak maximális mértéke? 4. Melyik ízeltlábú csoportban alakult ki nyálmirigy, illetve középbéli mirigy? Hogyan alkalmazkodott e szerveket nem tartalmazó állatok szervezete a hiányukhoz? 5. Miért terjedhettek el ilyen mértékben az ízeltlábúak a Földön? ÚJSZÁJÚAK Az ősszájúakkal párhuzamosan fejlődtek az újszájúak. Egyedfejlődésük során a bélcsíra ősszája elzáródik vagy

végbélnyílássá alakul. Az új szájnyílás az ősszájjal ellentétes oldalon alakul ki. AZ ÚJSZÁJÚAK TÖRZSEI A tüskésbőrűek törzsének képviselői az evolúció oldalágaként maradtak fenn. (1101, 1102) Tüskésbőrűek törzse Kizárólag tengeri állatok, melyek a földtörténeti ókor óta szinte változatlanul a vizek aljzatán élnek. Testük kívülről sugaras, de belülről kétoldali szimmetriájú Nevüket azokról a mésztüskékről kapták, melyek mozgathatóan kapcsolódnak a mezoderma által létrehozott, mészlemezekből felépülő, nem valódi belső vázhoz. A mészlemezek rögzülhetnek egymáshoz merev tokot alkotva (pl. tengeri sünök), vagy szabadon maradhatnak, nagyobb mozgáslehetőséget biztosítva az állat számára (pl. tengeri csillagok) Jellemző szervük a vízedényrendszer, mely a szájnyílást belülről körülvevő gyűrűcsatornából és öt sugárcsatornából áll. A sugárcsatornákhoz lábacskák tartoznak, melyekkel az

állat mozogni képes. A vízedényrendszer az anyagszállításban is részt vesz Főleg váltivarúak, külső megtermékenyítéssel. A zigóta kiválóan alkalmas egyedfejlődésük korai szakaszának vizsgálatára. Átalakulással fejlődnek Faj: dárdás sün, narancsszínű tengeri csillag, osztrigafarkas, csöves tengeri uborka, földközitengeri liliom (helytülő). Az újszájú állatok fejlődésének másik iránya a gerincesek felé mutat. Az előgerinchúrosok (zsákállatok) és a fejgerinchúrosok törzsének képviselői bizonyítékokkal szolgálnak a gerincesek fejlődéséhez. Már mindkét törzs képviselőiben különböző fejlettséggel előfordul a gerinchúr. A háti oldalon megjelenő szerv a gerincesek valódi belső vázának előfutára Külső csíralemezükből alakul ki a csőidegrendszer, amely a gerincesek idegrendszerének előzménye. A tápcsatorna előbelének "átlyuggatódásával" kialakuló légzőszervük a kopoltyúbél.

Gerinchúr: a középső csíralemezből (mezodermából) kialakuló, nagy belső nyomású (nagy turgorú) sejtek összessége, melyek valódi belső vázat alkotnak. Az elő-, a fejgerinchúrosokban, valamint a gerincesekben embrionális állapotban fordul elő. Csőidegrendszer: a külső csíralemez háti oldalának betüremkedéséből (ektodermából) kialakuló idegrendszer. Kopoltyúbél: az elő- és fejgerinchúrosok kitágult, résekkel áttört előbele, amely alkalmas a vízben oldott oxigén felvételére. Ebből származtatható a halak kopoltyúja 110.1 A tengeri sün belső felépítése 110.2 A tüskésbőrűek jellemző típusai (tengeri uborka, tengeri csillag, tengeri sün) Előgerinchúrosok (zsákállatok) törzse Az ide tartozó fajok mindegyike tengerben élő, átalakulással fejlődő élőlény. A "zsákállat" nevet a testüket kifejlett állapotban kívülről beborító képződményről kapták. Ezt fehérje és cellulózhoz hasonló

szénhidrát építi fel. Az ebihalhoz hasonló lárva farki részében gerinchúrt, a lárva háti oldalán a testen végighúzódó kezdetleges idegrendszer találunk. A gerinchúr a kifejlett, farkatlan egyedekben visszafejlődik, felszívódik. A szabadon úszó fajokban azonban a kifejlett állapotban is megmarad a farki részen a gerinchúr. (1111, 1112) Faj: izzótestű (bíborló) zsákállatka, óriás szalpa. Fejgerinchúrosok törzse Mindössze néhány tengeri faj tartozik a törzsbe. A testalkatuk halszerű, lándzsa alakban áramvonalas. Fejük és végtagjuk nem alakult ki (koponyátlanok) A testükön végigfutó hártya, az úszószegély segítségével mozognak. Gerinchúrjuk az egész testen végighúzódik, és az állat egész életében megmarad. Ebben a törzsben is kialakul a csőidegrendszer és a kopoltyúbél. (1113) Főleg a tenger aljzatán, csapatokban élnek. A vízből kiszűrt lebegő anyagokkal táplálkoznak Faj: európai lándzsahal. Gerincesek

törzse Az első gerincesek a földtörténeti ókor első időszakában a tengerek aljzatában élő ősi gerinchúroshoz hasonló élőlény lárvájából alakulhattak ki. A fejlődés az állat több szervén is megmutatkozott. A gerinchúrból kialakult a porcos, később a csontos belső váz, melynek központi része a törzs névadója, a gerincoszlop. A kültakaró a többrétegű hámból, az irhából és a bőraljából felépülő szervvé, bőrré alakult. A tápcsatorna elő-, közép- és utóbeléhez mirigyek csatlakoznak: a máj- és a hasnyálmirigy, majd a szárazföldi gerinceseknél a nyálmirigy. A légzőszerv előbél eredetű kopoltyúvá vagy a légköri oxigént hasznosító tüdővé fejlődik. A keringési rendszerük zárt, központja a szív. Az erekben piros vér kering, amely vörösvérsejteket, fehérvérsejteket és a v éralvadást biztosító sejteket is tartalmaz. Kiválasztószervük a vese, mely a vérből szűri ki a káros és felesleges

anyagokat. Váltivarú élőlények, a különböző nemű egyedekre szinte mindig jellemző az ivari kétalakúság. A kétéltűeket kivéve közvetlen fejlődésűek (1114) 111.1 A kifejlett zsákállat és lárvája 111.2 Zsákállatok a tenger aljzatán 111.3 A lándzsahal testének felépítése 111.4 Jegesmedve mama bocsaival A működéseiket a neuroendokrin rendszer szabályozza, melynek központja az idegrendszer agya. Az agy befolyásolja az agyalapi mirigyet, amely a hormonrendszer tevékenységét hangolja össze. A gerincesek Földünkön minden, az élet számára megfelelő környezetet meghódítottak. A vízben, a szárazföldön és a levegőben egyaránt vannak képviselőik. A gerincesek rendszerezése A gerincesek fajainak a megszokott öt rendszertani osztályba (halak, kétéltűek, hüllők, madarak, emlősök) sorolása - a bővülő ismeretek miatt - egyre több ellentmondást tartalmaz, már nem helytálló. Ezért a halakat és a hüllőket több

osztályra bontották A tájékozódás szempontjából azonban előnyös a hagyományos felosztás, így a jellegzetességeket e szerint tárgyaljuk. 112.1 A gerincesek törzsének rendszerezése ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen különbség van egy gerinctelen és egy gerinces állat kültakarója között? 2. Milyen előnnyel járt a valódi belső váz megjelenése? 3. Miben fejlettebb a gerincesek tápcsatornája a gerinctelenekénél? 4. Mi az alapvető különbség a gerinces és a gerinctelen légzőszerv között? 5. Miben tér el a csőidegrendszer a dúcidegrendszertől? HALAK: A VIZEK GERINCESEI A halak legősibb képviselői a földtörténeti ókor kambriumának a végén jelenhettek meg. A vízi életmódhoz alkalmazkodtak, ami jól megfigyelhető a testfelépítésükön. Áramvonalas testüket el nem szarusodó többrétegű hám borítja, amely alatt, az irhában számtalan mirigy található. A mirigyek váladéka sikamlóssá teszi a bőrt, ezzel csökkenti a

súrlódást, egyúttal védi a fertőzéstől is. Az irhában csontpikkelyeket, festéksejteket és érzéksejteket találunk. A test színezete is alkalmazkodott a vízi léthez (felül sötét, alul világosabb). A vázuk lehet porcos vagy csontos, ami a rendszerezés egyik szempontja. (Valójában a porcos halak vázába is rakódik mész, amelytől az megfelelően ellenálló, szilárd lesz.) A fejváz, a törzsváz és a végtagváz (függesztő övvel a fejhez kapcsolódó mellúszó és törzs izomzatába rögzülő hasúszó ›?páros úszók) elkülönül, de kialakulnak nem valódi végtagok (hátúszó, farokúszó, farok alatti úszó ›?páratlan úszók) is. Alkalmazkodva a környezethez az úszók a gyorsfolyású vizek halainál kisebbek, az állóvízieknél nagyobbak, szélesebbek lettek. A halak szelvényezett törzsizomzata megkönnyíti a vízben a kígyózó mozgást. (1131) A test mozgatásában a farokúszó tölti be a legfontosabb szerepet, hiszen ennek

mozgatása tolja előre a testet. A többi úszó főleg a mozgás irányításában, a testhelyzet biztosításában fontos. Jellegzetes az izomzat elrendeződése. A törzs és a farok teljes hosszában mindkét oldalon kétkét izomköteg húzódik, melyek a farkat mozgatják Néhány esetben sajátságos elrendeződésű, összehúzódást már nem végző módosult izomszövetet is találunk. Ezek az elektromos szervek, melyek a védekezésben, a tájékozódásban játszanak szerepet (elektromos ráják, illetve angolnák). Az izmot rögzítő kötőszövet elcsontosodása a szálka (elcsontosodott ín), mely ipszilon alakjával a halak jelentős részénél támasztja, merevíti az izomzatot. A halak előbele is a táplálkozásuktól függően alakul. A ragadozóknak gyökértelen foguk van A növényevőknél, a mindenevőknél legfeljebb a garatfogak (pontynál velük szemben van a "keserűfog") aprítják a táplálékot. Nyálmirigyük nincs, hiszen a vízben

nincs szükség a nedvesítésre. A ragadozóknál kifejlődő gyomor jelentős tágulékonysága miatt gyakran egészben befogadja az áldozatot. A redőzött bélben megemésztődnek, majd felszívódnak a tápanyagok. A salakanyagok kloákán vagy végbélnyíláson keresztül ürülnek ki a szervezetből. Ezek az állatok előbél eredetű kopoltyúval hasznosítják a vízben oldott oxigént. A nagy felületű kopoltyúlemezkék dúsan erezett hámján keresztül cserélődnek ki a légzési gázok. 113.1 A halak testének izomzata 113.2 Acsontos halak belső szerveinek elhelyezkedése A porcos halak kopoltyúrései a testfelületre nyílnak. A nyílásokat egy-egy bőrredő fedi A csontos halaknál kopoltyúüreg is kialakul, ami a v íz cseréjét tökéletesebbé teszi a kopoltyúban. (1141) Belégzéskor a hal kinyitja a száját, és megemeli a kopoltyúfedőt. A kopoltyúfedő szélén található kötőszöveti lemez a kopoltyúrést továbbra is lezárja, így a nyomás a

kopoltyúüregben lecsökken. A nyomáskülönbség miatt a víz a szájon át beáramlik a kopoltyúüregbe, és megtörténik a gázok cseréje. Kilégzéskor a hal a száját bezárja, majd a kopoltyúfedőt lenyomja, ami miatt a víz - felemelve a kopoltyúrést borító kötőszövetet kiáramlik a kopoltyúüregből. (1142) Sok esetben különböző készülékek teszik pontosabbá a halak légzését. A kopoltyúlemezeknél kialakulhat egy szűrőberendezés, ami elkülöníti a táplálékot a szennyeződéstől, a homokszemektől, és képes lezárni a víz kopoltyúüregből való visszaáramlásának útját a szájüregbe. A halak egy része a száj térfogatának csökkentésével segíti a belégzést, sőt a szájnyílás mögött kialakulhatnak olyan hártyák, melyek kilégzéskor a száj zárása nélkül is lehetővé teszik, hogy a víz a kopoltyúrésen át eltávozzon. Számos hal az el nem szarusodó kültakaróján keresztül is képes oxigént felvenni. Amíg

az állóvízi halaknál a bőrlégzés a teljes gázcsere akár 20%-át is kiteszi, addig a hegyi patakok halainál ez csak 2%-os arányt képvisel. A halak egy csoportjában úgynevezett tüdő alakul ki (tüdőshalak). Ez a garat falának egy vagy egy pár zsákszerű kitüremkedése, mellyel az állat a száraz évszakban átvészeli a vízhiányt. A nedves évszakban úszóhólyagként működik Keringési rendszerük meglehetősen egyszerű felépítésű. A kétüregű (egy pitvarból és egy kamrából álló) szív a fej mögött a hasi oldalon található. A szív a vért az aortába pumpálja, ahonnan a kopoltyúba kerül. Az oxigénben dús vér az erekkel a test többi szervébe jut, ellátja azokat oxigénnel, és felveszi a szén-dioxidot. A testből vénákon át kerül a szén-dioxidban dús vér a szív előtt lévő (a véna kiszélesedéseként kialakuló) vénás öblön keresztül a szívbe, vagyis a halakban egy vérkör alakult ki. (1143) A szív nagyon gyenge

összehúzódásokra képes, ezért csak alacsony vérnyomást tud kialakítani. A szív izomzata oxigéndús vért csak a kopoltyú felől érkező külön éren keresztül kaphat. Ehhez a lassú keringéshez alkalmazkodtak a test szövetei 114.1 A halak kopoltyúja 114.2 A halak légzésének folyamata 114.3 A halak keringési rendszerének vázlata A halak vesével választanak ki, amely a bomlástermékeket és a felesleges anyagokat a vérből távolítja el. A fejletlen porcos halakban elővese alakult ki. Működési egysége egy érgomolyagból és az előtte található csillós tölcsérből áll. Az érből kinyomódott anyagokat a tölcsér gyűjti össze, amely egy csatornában folytatódik. A csatorna sejtjei egyaránt végeznek visszaszívást és kiválasztást. Sok ilyen egység alkotja a páros veséket Az elővese csak a porcos halak többségében marad meg kifejlett állapotukban. A fejlettebb porcos és a csontos halakban továbbfejlődik. A veséjükben az

érgomolyag és az elvezető csatorna kezdete között mind szorosabbá válik a kapcsolat, kialakulnak a vesetestecskék is. Ez az átmeneti vesetípus, az ősvese jellemző a halak többségére kifejlett állapotban. A halak hormon- és idegrendszere szorosan együttműködik. A vízi életmódhoz alkalmazkodva a csontos halakban megjelenik két sajátságos szerv, az oldalvonalszerv (115.1) és az úszóhólyag Az oldalvonalszerv a víz áramlásának érzékelését, az úszóhólyag pedig a mélység érzékelését segíti. Az oldalvonalszerv a test oldalán végighúzódó receptorsejtekből áll. A sejtek apró nyúlványai a víz áramlása miatt deformálódnak, így érzékelik a test vízhez viszonyított elmozdulását. Az úszóhólyag a testüregben található kettős üreg, melynek falában erek és receptorsejtek találhatók. Az ereken keresztül szabályozhatja az állat az úszóhólyag gáztartalmát, ezzel befolyásolva a test sűrűségét, a vízben való

fel-le mozgást. Amikor az állat mélyebb rétegekbe kerül, a növekvő nyomás miatt az úszóhólyagban uralkodó nyomás is nő, amit a falában lévő érzéksejtek jeleznek a központi idegrendszernek. A halak két alapvető csoportja a porcos és a csontos halak. Összehasonlításukat a 1162 táblázat mutatja be. A halak fontos szerepet töltenek be a vízi táplálékláncokban, és az emberiség számára is nélkülözhetetlen élelemforrást jelentenek. 115.1 Az oldalvonalszerv kárászon (fent) ill pontyon 115.2 Tengeri ingola 116.1 Porcos halak: a cápa (1) és a rája (2), csontos halak: kecsege (3), tengeri sügér (4) és a maradványhal (5) 116.2 A halak két alapvető csoportjának összehasonlítása ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen jellegzetességekben figyelhető meg a halak alkalmazkodása a vízi életmódhoz? 2. Mi a pikkely? 3. Mi a különbség a páros és a páratlan úszók között? 4. Milyen hátránya van, hogy a halaknak egy vérköre és kétüregű

szíve alakult ki? 5. Mi az ívás? KÉTÉLTŰEK: A VÍZ ÉS A SZÁRAZFÖLD HATÁRÁN A kétéltűek az első szárazföldi gerincesek, melyek a két élettér (víz, szárazföld) határán, mindkettőt kihasználva élnek. Az első képviselőik a földtörténeti ókor devon időszakában a nedves, párás, meleg éghajlaton a bojtosúszósok ősi képviselőiből alakulhattak ki. A bojtosúszósok páros úszóiban már csontokat találunk, melyek képesek voltak az állat testét megtámasztani, ezzel a vizek aljzatán való mozgást biztosítani. Ugyanakkor az úszóhólyagjuk kezdetleges tüdőre emlékeztet. A kétéltűek virágkorukat (amikor a legelterjedtebbek, a legnagyobb a faj- és az egyedgazdagságuk) a földtörténeti ókor karbon időszakában élték. Ekkor a szárazföld legnagyobb részén a mai trópusihoz hasonló éghajlat uralkodott, a páradús levegő, a mindennapos esők, a sok mocsár biztosította a megfelelő életteret, az elszaporodó rovarok,

férgek pedig a táplálékot. A kétéltűek az első négylábúak, hiszen a hal páros úszóiból kialakult a két pár ötujjú végtag. A végtag tolólábként működik, de a fejlettebb farkatlan kétéltűeknél az ugróláb is kialakul. Az ugróláb hosszabb, hiszen a lábtő és a lábközépcsontok összenőnek. A megnyúlt végtagon hoszszabb izmok találhatók, melyek alkalmasabbak a hirtelen, gyors erőkifejtésre, az ugrásra. Ötujjú végtag: a szárazföldi gerincesek (kétéltűek, hüllők, madarak, emlősök) valódi végtagja, melynek - bár jelentősen módosulhat a környezethez, az életmódhoz való alkalmazkodással alapszerkezete mindenütt megegyezik. Részeit a 1171 kép mutatja be Tolóláb: a törzshöz általában oldalról kapcsolódó valódi végtag, amely nem képes tartósan a felszín fölé emelni a testet. Ugróláb: a lábtő- és a lábközépcsontok öszszenövésével és a csontok megnyúlásával a földtől való elrugaszkodásra

sajátosan alkalmazkodó valódi végtag. (Járóláb: a testet általában alátámasztó, azt tartósan a felszín fölé emelő végtag.) Miért előnyös a béka számára, hogy teste zömök, a gerincoszlopát mindössze 5-9 csigolya alkotja? Kültakarójuk felületét gyengén elszarusodó többrétegű laphám alkotja. Az irharétegben nagyon sok bogyós mirigyet találhatunk, melyek nagy mennyiségű - gyakran mérgező váladékot termelnek. A nedvesség a védekezés mellett fontos szerepet tölt be az állat bőrén keresztül történő diffúz légzésben. (653) A kétéltűek nagyon jól alkalmazkodnak a környezethez. Ez a kültakaró irhájában lévő számtalan pigmentsejtnek köszönhető. Értékeld a következő kísérletet! 1. Két, azonos fajhoz tartozó békát világos helyre teszünk, majd fél óra múlva az egyik békát sötét helyre tesszük. Újabb fél óra után visszatesszük az állatot az eredeti helyére: sokkal sötétebb a bőre, mint a

társáé! 2. A világos helyen lévő egyik békánk szemét kormozott krémmel óvatosan befedjük Mit várhatunk, és miért? Hogyan szabályozódik a bőrszín változása? Milyen előnye származik ebből az állatnak? A pigmentsejtekben található festékek (pl. a b arnásfekete melanin) a s ejt citoplazmájának összhúzékony fehérjéivel mozgathatók. Működésüket a hormonrendszer szabályozza Ha a festékek szétoszlanak, az állat sötétebb, ellenkező esetben világosabb lesz. 117.1 Az ötujjú végtagtípus Az osztály fajai ragadozó életmódúak. A szájban ránőtt (gyökértelen) fogakat, kiölthető, gyakran a szájüreg elején rögzült ragacsos nyelvet találunk. A szájüregbe nyílnak a nyálmirigyek, melyek váladéka nedvesen tartja a száj nyálkahártyáját, ugyanakkor emésztő enzimet nem tartalmaz. Nyálkahártya: a hám és a vele érintkező kötőszövet működési együttese. A nyálkahártya mirigysejtekben (pl. kehelysejt), erekben

gazdag A kétéltűek emésztése a gyomrukban és a vékonybelükben zajlik, a felszívás pedig a tápcsatorna teljes hosszában. A salakanyagok a kloákán keresztül ürülnek ki A tápcsatorna felszívását segítik a b élcsövön végighúzódó redők és a vékonybél redőin - az evolúció során először - megjelenő felületnövelő bélbolyhok. A kétéltűek kifejlett egyedei az előbél kitüremkedéséből kialakuló tüdővel lélegeznek. A tüdő gázcserét lebonyolító légzőfelülete meglehetősen kicsi, hiszen vagy simafalú, vagy redős felületű páros zsákként jelenik meg, melyben még nagy - a gázcsere szempontjából kihasználatlan - "központi üreg" található. (1182) A redős tüdő összfelülete sem éri el a testfelület kétharmadát. Így a kétéltűeknek szükségük van a bőrlégzésre, sőt a szájüreg dúsan erezett hámján keresztül is vesznek fel oxigént. Mivel bordáik elcsökevényesedtek - nem alakult ki mellkas -,

a kétéltűek nyelik a levegőt. A szájfenék kétféle mozgást végez: - apró (oszcilláló) mozgásokkal a levegő a szájüreg nyálkahártyájához kerül, és megtörténhet a gázcsere; - a szájfenék nagyobb erejű mozgására a szájüreg megtelik levegővel, majd zárt orr- és szájnyílás mellett a levegőt a szájfenék izmaival és a szemgolyók behúzásával a tüdőbe préseli (belégzés). A kilégzés általában a megnövekedett nyomás miatt passzívan következik be (a tüdő rugalmassága préseli ki a gázt), de a hasfal segíthet a folyamatban. A kétéltűek lárvái kopoltyúval lélegeznek. Amikor átalakulnak kifejlett állattá, a kopoltyúk felszívódnak, és megjelenik a tüdő. Azoknál a fajoknál, amelyeknél a kifejlett élőlény továbbra is vízi életmódot folytat, megmaradhat a kopoltyú, miközben a tüdő is kifejlődik. A gerincesek között a kétéltűeknél jelenik meg először a két vérkör, amit a háromüregű szív

kialakulása tesz lehetővé. Az egy kamra mellett két pitvar alakul ki (713) A kamra ugyan osztatlan, de a benne található mély öblök miatt a beérkező oxigénben dús, illetve szén-dioxidban dús vér bizonyos mértékig elkülönül, és egy speciális billentyű segítségével a tüdőbe szén-dioxid-dús, az agyhoz oxigéndús, míg a test szöveteibe kevert vér jut. A bőrlégzésük növeli meg a test szöveteibe érkező vér oxigéntartalmát (1191) Kis vérkör: a szív és a légzőszerv közötti kapcsolatot teremti meg. Nagy vérkör: a szív és a test (kivéve a légzőszervet) között teremti meg a kapcsolatot. A kétéltűek lárváiban is először az elővese alakul ki. A kifejlett egyedekben viszont már az ősvese távolítja el a felesleges és káros anyagokat. 118.1 Farkatlan kétéltű váza 118.2 A béka légzése Az osztály tagjai váltivarú állatok, a nőstény és a hím egyedeken - bár csak szakszerű megfigyeléssel - tapasztalható az

ivari kétalakúság. Jellegzetes párzási tevékenységet végeznek a vízben, annak ellenére, hogy a megtermékenyítés általában külső. A kétéltűek kocsonyás burokkal rendelkező petéi a vízben fejlődnek ki. Az egyedfejlődésük során lárvaállapot is kialakul, vagyis átalakulással fejlődnek. Vegyes táplálkozású lárvájuk, az ebihal vízben él, kopoltyúval lélegzik. Az átalakulás után többségük szárazföldi életmódot folytat, és csak szaporodni tér vissza a vízbe (119.3) Tengeri fajuk nincs. Mit igazolhat a következő kísérlet? Ebihalakat két csoportra osztva az egyik csoportot hússal, a másikat pajzsmirigy őrleménnyel tápláljuk, és azt tapasztaljuk, hogy az utóbbi csoport gyorsabban átalakul kifejlett állattá. A gyorsabban átalakult csoport tagjainak átlagos mérete kisebb lesz! Mi lehet ennek az oka? LÁBATLAN KÉTÉLTŰEK A talajban való mozgáshoz alkalmazkodtak. Hosszú testükön nincsenek végtagok FARKOS KÉTÉLTŰEK

Kifejlett állapotban is van farkuk. A vízben élők általában a gőték, a szárazföldiek a szalamandrák. FARKATLAN KÉTÉLTŰEK (BÉKÁK) Kifejletten farok nélküliek. Testük rövid, zömök, gerincoszlopuk csak néhány (5-9 db) csigolyából áll. A hátsó lábuk ugróláb, az ujjak között úszóhártya található 119.1 A kétéltűek szívének felépítése 119.2 Gilisztagőte és foltos szalamandra 119.3 A béka egyedfejlődése ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen sajátságai igazolják a vízi eredetet, miben látszik a csoport szárazföldre kerülése? 2. Hogyan képes a kétéltű életben maradni úgy, hogy a szívében keveredik az oxigénben és a széndioxidban dús vér? 3. Miért nevezzük a kétéltűek légzését aktív légzésnek? HÜLLŐK: A FÖLDTÖRTÉNETI KÖZÉPKOR URAI A hüllők ősi kétéltűekből alakulhattak a karbon időszakban. Elszaporodásuk az éghajlat szárazabbá válásával indult meg, hiszen a kétéltűek szaporodása egyre

nehezebbé vált. Alkalmazkodva a megváltozott körülményekhez, képviselőik a gerincesek első igazi szárazföldi életmódú osztályát alkotják. A virágkorukat a középidőben élték, amikor a néhány centiméteres apróságoktól a 30 méteres, több tonna súlyú dinoszauruszokig, a vízi életmódra visszatért Ichtyosaurustól a repülő sárkánygyíkokig számtalan típusuk, fajuk alakult ki. (1202) A szárazabb éghajlathoz való alkalmazkodás során jelentősen meg kellett változni a szaporodásnak, a légzésnek és a kültakarónak. A hüllők is váltivarú állatok. A vízi életmódtól való teljes elszakadás következtében belső megtermékenyítés alakult ki. A víz helyett az anyaállat teste biztosítja az ivarsejtek találkozásához a megfelelő közeget. Az utódok embrionális fejlődése szaruhéjú ("bőrhéjú") tojásaikban zajlik, melyben több tápanyag (szikanyag) tárolódik az utód számára, mint a kétéltűek

petéjében. A nőstények mindig a szárazföldön rakják le a tojásokat, melyeket a nap melege költ ki. A kígyók között találunk néhány "elevenszülő" fajt. A viperák esetében például a nőstény ivarjárataiban kelnek ki az utódok a tojásból. Embrionális fejlődésük során - ahogy a madaraknál és az emlősöknél is - kialakul az utód biztonságosabb fejlődését elősegítő magzatburok. Nincs lárvaállapotuk, közvetlen fejlődésűek. Magzatburok: a hüllőknél, a madaraknál és az emlősöknél kialakuló burok az embrió körül, mely fokozott védelmet, jobb táplálást biztosít az utód számára. Amíg a gyíkoknak zárt mellkasuk van, vagyis a gerincoszlop, a bordák és a szegycsont körbezárul, addig a kígyóknak hiányzik a szegycsontja. Miért előnyös a kígyók számára a bordák szabadon állása? Vizsgáld meg a k ígyókoponyát! Mely sajátságok utalnak az állat táplálkozási viselkedésére? A koponya mely részei

okozhatják a "marási" nyomokat? (120.1) A tüdő légzőfelülete a kétéltűekéhez képest jelentősen megnőtt azzal, hogy kamrákra tagolódott a belső tere: kialakult a redős-kamrás tüdő. Bár a központi ürege még megmaradt, a légzőszerv gázcserére alkalmas felülete már nagyobb, mint a testfelület. Ez biztosítja a sejtek számára az elegendő oxigént. A kevésbé párás levegő, a száraz meleg a kültakaró elszarusodásának folyamatát segítette elő. A hámsejtek elszarusodása védi az állatot, a bőr mirigyeinek kis mennyisége, gyakran teljes hiánya miatt a test kevesebb vizet veszít, ugyanakkor a fejlettebb légzés miatt nincs szükség egyben lehetőség sem - a bőrön keresztüli diffúz légzésre. 120.1 Agyík váza (1), a kígyó feje (2) és a hazai kígyók marási nyomai (3) 120.2 Őshüllő Az elszarusodás eredményeként az egész testet beborító hám eredetű pikkely (a pikkelyes hüllőknél), vagy vaskos, erős

szarupajzs (a krokodiloknál) alakulhat ki (121.1) Az irhában megjelenhetnek csontlemezek, melyek a teknősöknél a szaruképződményekkel együtt egységes, sőt a vázzal is összecsontosodó páncéllá kapcsolódnak össze. Az elhalt, elszarusodott sejtektől vedléssel szabadul meg az állat, ami történhet folyamatosan, állandóan kopva vagy alkalomszerűen. A bőrben sok pigmentsejt fordulhat elő, amelyek egyes fajok számára (pl. kaméleon) a környezethez kiváló alkalmazkodóképességet biztosítanak Táplálkozásuk változatos, többségük húsevő, de vannak közöttük növényevők és mindenevők is. A teknősök és a krokodilok kivételével ránőtt fogaik vannak, melyek a táplálék megragadását szolgálják. A kígyóknak méregfogaik és ahhoz csatlakozó, fehérjetermészetű váladékot termelő méregmirigyeik lehetnek. A tápcsatorna kloákán keresztül nyílik a külvilágba. Sok nagyméretű kígyó képes teste szorításával megölni

áldozatát. Az összeroppantott zsákmányt egészben nyeli le. Milyen sajátságai teszik lehetővé mindezt? A hüllők keringési rendszerére a négyüregű szív és a két vérkör a jellemző. A szívben - a teknősöket kivéve - a két pitvar mellett két kamra is kialakul. A kifejlődő válaszfal - a krokodilok kivételével - még nem zárul teljesen, így a vér bizonyos mértékig keveredik. A két kamrából egy-egy aortaív indul ki, melyek a szív alatt egyesülnek aortává. Ennek a jellegzetes alakjából származik a jelképes szívforma. (1212) A kiválasztást végző vesék a madarak és az emlősök vesetípusával egyezik meg. A kialakult utóvese az állatok legfejlettebb kiválasztószerve. A gyíkok tolólába nem alkalmas a gyors futásra, hiszen nem képes a testet tartósan a t alaj felszíne fölé emelni. Hogyan képesek mégis gyorsan elfutni a szemünk elől? Rendszerezésükben a legfontosabbak a krokodilok, a gyíkok, a kígyók, a kaméleonok és

a teknősök. Jellegzetességeiket a 1222 táblázat hasonlítja össze ANAPSIDA Közös jellemzőjük a testet beborító, a vázzal összenőtt páncél és a fogak helyett megjelenő szarukáva. DIAPSIDA A középidő óta élő, zömében vízi életmódú ragadozók, speciális tulajdonságokkal: gyökeres fog, teljesen elkülönült kamrákkal rendelkező négyüregű szív (kevert vér!), rekeszizom, hasi bordák és szegycsont. Pikkelyes hüllők Megnyúlt testüket pikkelyek fedik. Négyüregű szívük kamrái közötti válaszfal még nyitott Növényevők vagy húsevők gyökértelen fogakkal. A tolólábak a kígyóknál elcsökevényesedtek. 121.1 A kültakaró típusai és a függelékei A kültakaró elszarusodásának mértéke alakítja ki a képződményeket 121.2 A hüllők keringési rendszere A szívéből kivezető két aortaív "szív" formát mutat 122.1 Hüllők: hidasgyík (1), kígyó (2), kaméleon (3), teknős (4), alligátor (5), krokodil (6)

122.2 A hüllők fontosabb csoportjainak összehasonlítása ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Hogyan alkalmazkodtak a hüllők a szárazföldi életmódhoz? 2. Milyen eltérés van a halak és a hüllők pikkelye között? 3. Miért nem rághatnak a hüllők? 4. Miért nem alakulhatott ki az állandó testhőmérséklet a hüllők egyedeiben? 5. Miért alkotnak külön csoportot a teknősök? 6. Miért nem pislognak a kígyók? MADARAK: A LEVEGŐ SZÁRNYAS MEGHÓDÍTÓI A madarak ősi kisméretű hüllőkből alakulhattak ki a földtörténeti középidő jura időszakában, akkor, amikor a hüllők virágkorukat élték. Bár ekkor a hüllők között éltek repülő életmódúak is, mégis a madarak szaporodtak el. Ennek oka az, hogy jobban alkalmazkodtak e sajátságos testfelépítést, mozgásszabályozást igénylő életformához. Az első madarak felé mutató, a földkéregből előkerült lelet - az Archeopteryx litographica kültakaróját már tollak borították, csontjai

madárjellegzetességeket mutattak. Kialakult a szárny is, de az ujjai végén még karmok voltak, melyekkel kapaszkodhatott, a csőr helyett a szájában fogak voltak. Az életmódhoz való alkalmazkodás - két lábon járás, repülés - jelentősen módosította az állat testfelépítését. A test áramvonalassá vált, a vázrendszer mellső végtagja szárnnyá alakult A szegycsonton hatalmas csontkiemelkedés alakult ki, mely felületet biztosított a szárny mozgatását létrehozó mellizomnak. A kézfej csontjai egységes csonttá nőttek össze, kialakult a szárnyvég. Az ujjak csökevényesedtek, csak 3 gyengén fejlett ujj maradt meg. A csöves csontok üregeiben a csontvelő nem jelent meg, így a tüdőhöz kapcsolódó légzsákok behatolhattak a csontokba is. A törzs a repüléskor jelentkező nagy erőhatásoknak megfelelően stabilabbá, ellenállóbbá vált. A csigolyák is (az ágyéki-keresztcsonti szakasz) jelentős mértékben összecsontosodtak. A

bordákon bordanyúlványok alakultak ki, melyek a mögöttük lévő bordára támaszkodva merevítik a mellkast. A váll és a szegycsont között megtalálható hollóorrcsont kitámasztotta a mellkast, egyúttal a kulcscsont villacsonttá ("törőcsont") alakult. (1231) Vizsgáld meg a 123.1/3 képen látható madárlábcsontvázat a rajta lévő izmokkal! Figyeld meg, hol tapadnak az izmok inai! Miért nem esik le a fáról alvás közben a madár? A 123.1/2 képen látható a madár mellkasa Figyeld meg, hogyan alkalmazkodott a csontváz felépítése a repüléshez! Miért szükséges a repüléshez a t arajszerű kiemelkedés a szegycsonton? Mi a szerepe a hollóorrcsontnak? 123.1 A madárcsontváz oldalnézete (1) és keresztmetszete a mellizommal (2); a kapaszkodás mechanizmusa (3) A madarak második pár végtagja járóláb, mely az életmódnak megfelelően alakul ki (124.1) Az alkalmazkodás eredményeként jött létre a lábtőés a lábközépcsontok

összenövésével a madarak pikkelyekkel borított csüdje is. Kültakarójuk felszíne elszarusodó, a hüllők kültakarójához hasonlóan bőrük mirigyekben szegény, mindössze a farktőmirigy található meg. Testüket a csüd pikkelyei mellett a madarak jellemző szaruképződményei, a tollak borítják. A toll az irha tolltüszőiben alakul ki, melyek sávokban helyezkednek el az állat bőrében. Fontos szerepet tölt be a repülésben, az állat hőháztartásában, és vízhatlan védelmet biztosít. A toll az üreges csévével kapcsolódik a tolltüszőhöz. A cséve a bőrből kiálló gerincben folytatódik, amely tartja a zászlót. A zászló ágakból és az azokon lévő sugarakból áll, melyek horgokkal kapcsolódhatnak egymáshoz. Két alaptípusuk alakult ki: a pehelytoll és a kontúrtollak. Ez utóbbiak merev zászlójukkal, elhelyezkedésük, feladatuk alapján lehetnek a testet beborító fedő-, a repülést szolgáló, a szárnyon lévő evező-, a

farkon lévő, a mozgás irányítását végző kormánytollak. A pehelytollak közvetlenül a bőr felett találhatók. Laza szerkezetűek, hiszen a sugarak nem kapcsolódnak össze a horgokkal. A tollakat az állatok időszakonként levedlik (1243) Még a tápcsatorna kialakulásában is megfigyelhető a repülés hatása. Előnyös a feji rész jelentős súlycsökkenése, amit a fogak hiánya miatt kialakuló könnyű állkapocs és a fejletlen rágóizomzat eredményez. A rágás hiányát igyekszik pótolni sok madárban a begy, valamint a mirigyes és a zúzógyomorból felépülő kétüregű gyomor (124.2) A tápcsatorna többi része alapvetően nem tér el a többi gerincesétől. Kivezető nyílása a kloákába torkollik A madarak légzőszerve a legnagyobb teljesítményű az állatvilágban. A tüdő hatalmas légzőfelületét a számtalan léghajszálcső (légkapilláris) képezi, melyen keresztül folyamatos a levegő áramlása. A dúsan erezett csövek egyrétegű

hámján keresztül történik meg a gázcsere (125.2) Központi üreg már nincs, a két tüdőfélhez csatlakoznak viszont légzsákok (változó számú, általában 5 pár). A légzsákok gáztároló szerepe lehetővé teszi a kettős légzést, sőt csökkenti a madártest sűrűségét, és fontos szerepet tölt be a hőháztartásban is. (1251) 124.1 Madárlábak 124.2 A madár kettős gyomra: mirigyes és zúzógyomor 124.3 A toll Kettős légzés: a madaraknál előforduló légzés, mely során mind belégzéskor, mind kilégzéskor oxigéndús levegő van a tüdő légzőfelületén. A légzsákok egy része a tüdő mögött (belégző vagy hátsó légzsákok), másik része a test fej felőli részén található (kilégző vagy elülső légzsákok). A légzsákok a zsigerek között helyezkednek el, de behatolnak a csöves csontok üregeibe is. Belégzéskor a m adár a bordaközti izmainak összehúzásával megemeli a b ordáit, ami a mellkas térfogatának

növekedését eredményezi. A viszonylag merev tüdő térfogata alig változik, de a légzsákok jelentősen tágulnak. A beáramló oxigéndús levegő egyik része a belégző (hátsó) légzsákokba jut, a másik része átáramlik a tüdő légzőfelületén, miközben lezajlik a belégzési gázcsere. Aszén-dioxiddal telítődő gáz a kilégző légzsákba jut (1253) Kilégzéskor a bordaközti izmok elernyedése és más izmok összehúzódása térfogatcsökkenéssel jár, ami a légzsákok összenyomódását okozza. A megemelkedő nyomás a hátsó légzsákokból a tüdő légzőfelületére préseli a belégzéskor bekerült oxigéndús levegőt, és az áramlás során végbemegy a kilégzési gázcsere. Atüdőből és a kilégző légzsákokból a légkörbe jut a szén-dioxidban dús gáz. A légzsákok jelentős hőmennyiségtől is megszabadítják a madarat. A zsigerekkel nagy felületen érintkeznek, így a levegő felmelegedve hőt von el a testtől.

Tekintélyes mennyiségű vízgőz is távozhat, ami az emlősök verejtékezésének felel meg. A madarak keringésére a - testmérethez képest viszonylag nagy - négyüregű szív és a két vérkör a jellemző. A két szívfél teljesen elkülönült egymástól, a jobb szívfél szén-dioxidban dús, a bal oxigénben dús vért tartalmaz (125.4) Még megmarad a hüllőkre jellemző két aortaív, de a vér nem keveredik. Piros vérük vörösvérsejtjei, fehérvérsejtjei és vérlemezkéi is sejtmagvasok A madarak kiválasztószerve a vese. 125.1 Amadarak légzőszerve A szárny megemelése is segítheti a légzsákok telítődését 125.2 Amadár tüdejében a léghajszálcsöveken keresztül zajlik a gázcsere 125.3 A madarak kettős légzése 125.4 A madár keringési rendszere Az utóveséjük működésében is tapasztalható a hüllőeredet. A vese nefronjainak elvezető csatornáiban a visszaszívás jóval csekélyebb, mint az emlősöknél. Ugyanakkor még a

kloákában is jelentős a visszaszívás. A madár a hüllőkhöz hasonlóan víztakarékos szervezet A testhőmérséklet állandóságának biztosításához a sejtek anyagcseréjének, a légzésnek, a keringésnek, a kültakarónak és a hőszabályozó idegrendszeri központnak megfelelő fejlettséget kell elérni. Változó testhőmérsékletűek: a test hőmérséklete a környezet hőváltozását követi. Állandó testhőmérsékletűek: bizonyos határok között a környezettől függetleníteni tudják a testhőmérsékletüket (a "belső mag" - szív, agy, tüdő, belek, máj, vesék - hőmérséklete állandó). Az állatvilág két állandó testhőmérsékletű csoportja a madarak és az emlősök. A madarak 38- 43 ?C közötti testhőmérséklettel rendelkezhetnek. Ez - az emlősökénél magasabb - hőmérséklet előnyös a tojás testük melegével történő kiköltésekor. A madarak is váltivarú állatok, általában jellegzetes ivari

kétalakúsággal. A hímek (kakasok) ivarszervei a herékből, a mellékherékből, az ondóvezetékekből, egyes madaraknál az ondót tároló ondóhólyagból áll, tipikus párzószervük viszont nincs. A nőstények (tojók) jobb oldali petefészke és petevezetéke elcsökevényesedik az egyedfejlődésük során. A petefészekben termelt petesejtek a hasüregen keresztül a petevezetékbe kerülnek, amelynek különböző szakaszai a tojás egyes rétegeit hozzák létre. A madarak mészhéjú tojással szaporodnak, melynek felépítését a 126.2 kép mutatja Egyedfejlődésük - mint a többi magzatburkosnak - közvetlen. 126.1 Madarak: daru, papagáj, pingvin 126.2 A madártojás felépítése Lúdalakúak Lemezes, általában lapított csőrükkel a vízből szerzik táplálékukat. A lábujjak között úszóhártya található. Harkályalakúak Kúszó lábú (két ujj előre, kettő hátra irányul), zárt üregben költő madarak. A fiókák fészeklakók.

Bagolyalakúak Többnyire éjszaka aktív ragadozó vagy rovarevő madarak. Tollazatuk finoman mintázott, lágy, így halk repülésűek. A bagolyfélék egészben nyelik le áldozatukat, majd a "bagolyköpet" formájában viszszaöklendezik a csontot, a szőrt, a kitintörmeléket. Galambalakúak A fészeklakó fiókákat begyük váladékéval táplálják. Darualakúak A legtöbb fajuk mocsári növényzetben rejtőzködve élő mindenevő. A nagy testű darvak és túzokok a nyílt, kopár élőhelyek lakói. Lilealakúak Többnyire vízi vagy vízparti madarak. Sólyomalakúak Nappali ragadozók vagy dögevők. Horgas csőr, erős, íves karmokkal rendelkező láb, éles látás jellemzi őket. Gólyaalakúak Változatos megjelenésű és életmódú csoport. Általában vízben vagy víz közelében, többségük telepeket alkotva él. A pingvinfélék családjának tagjai a déli féltekén az Egyenlítőtől az Antarktiszig előfordulnak. Tollazatuk igen tömör,

kevés levegőt tartalmaz, így inkább a zsírréteg védi a testet. Énekesmadár- (Veréb-) alakúak Kis termetű szárazföldi madarak fajgazdag csoportja. Jellegzetes a hangutánzó képességük Hangképzésük alsó gégefővel történik, mely a két főhörgő elágazásánál található. 127.1 Gulipán ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi indokolja, hogy a madarak szíve a testmérethez képest nagyobb? 2. Miben jelent előnyt a madaraknak az állandó testhőmérséklet kialakulása? 3. Mi a szerepe a begynek? Miért nem alakult ki minden madárnál? 4. Milyen változások következtek be a repülő életmódhoz való alkalmazkodás során a madár testében? 5. Miért terjedhettek el jobban a tarajos szegycsontúak, mint a futómadarak? AZ EMLŐSÖK: A LEGFEJLETTEBB ÁLLATOK Az emlősök ősi kisméretű hüllőkből alakulhattak ki a középidő triász időszakában (128.3) Szinte minden élettérben megtalálhatók. Előfordulnak a tengerek ezer méteres mélységeiben, de a

magashegységekben is 6000 m -ig. A 1,5 grammos dongódenevértől a 160 tonnás óriásbálnáig testméretben is nagy változatosságot mutatnak. Közös jellemzőjük a testüket borító szarufüggelék: a szőr, valamint az utódok táplálását szolgáló tejtermelő emlőmirigyek. Csak ebben az osztályban jellemző a mell- és a hasüreget elválasztó rekeszizom, a b aloldali aortaív, a magnélküli vörösvértestek, a fejlett nagy- és középagy, a három hallócsont (kalapács, üllő, kengyel). Jellegzetes a hét nyakcsigolya Bőrük hámja elszarusodó, de az irha mirigyekben gazdag. Az irharétegben nagy számban található a szőrt zsírozó faggyú-, és a hőszabályozásban, kiválasztásban fontos verejtékmirigy (128.1) Ez utóbbi módosulásaként alakul ki a tejmirigy A kültakaró függeléke lehet az ujjakon kialakuló karom, a köröm és a pata, illetve a fejen a szarv és az agancs. Karom: az ujjak végén kialakuló ívesen hajlott

szaruképződmény. Az ujjak védelmén kívül segíti a kapaszkodást, a zsákmány elejtését is. Köröm: a főemlősök ujjainak végén kialakult lapos szaruképződmény, mely lehetővé teszi az ujjbegyek használatát, a tapintást. Pata: a legfejlettebb típusú képződmény, amely majdnem teljesen beborítja az ujjak végét. Szarv: a szarvcsapot borító szaruképződmény, amely állandóan kopik. Agancs: a csontcsapon fejlődő tömör csontképződmény, melyet általában évente ledob az állat. 128.1 A házimacska bőrének keresztmetszete 128.2 Indiai orrszarvú 128.3 Az emlősök fejlődése, a testalkat kialakulása 128.4 Az elefánt agyarrá fejlődött felső metszőfoga Az emlősök táplálkozása nagy változatosságot mutat. A táplálék megszerzésében a gyökeres fogak fontos szerepet játszanak. Ezek különneműek (kivétel a rovarevők), megkülönböztetünk metsző-, szem-, kisőrlő és nagyőrlő fogakat. Kialakulnak tejfogak és végleges fogak

is, vagyis az emlősök fogváltósak. Az egyes csoportjaikban a táplálkozási típusnak megfelelően különböző fogazattípusok alakultak ki. (1291) "Önélező" fog: a fogkorona külső felszíne keményebb, ellenállóbb, mint a hátsó felszíne, így nem egyenletesen kopik. Fogképlet: az alsó és a felső fogív egyik felében ülő különböző fogak számát adja meg középről kezdve és hátrafelé haladva: a metsző-, a szemfog, a kisőrlők és a nagyőrlők. Vizsgáld meg a 129.2 táblázatot! Milyen összefüggést láthatunk az élőlénycsoport táplálkozási módja és a fogazata között? Miért vált előnyössé egyes esetekben a nyitott gyökerű, másutt a tűhegyes vagy a redős fogkorona? 129.1 A fog - fejlett fogcsírával; különböző fogazatok 129.2 Az emlősök táplálkozási módjának és fogazatának összefüggése Az emlősök a nyelvükkel az ízeket is képesek érzékelni. Három szakaszos bélcsatornájukhoz a bélfal mirigyei

mellett önálló emésztőnedv-termelő mirigyek is csatlakoznak: a nyálmirigyek, a hasnyálmirigy és a máj (130.1) Az emésztést az emésztőnedvek (nyál, gyomornedv, hasnyál, vékonybélnedv, epe) végzik. A tápanyagok felszívását követően a salakanyagok a végbélnyíláson keresztül ürülnek ki. Ez alól a kloákás emlősök a kivételek (131.1) A légzésük szivacsos szerkezetű, központi üreg nélküli tüdővel történik, melyben a légzőfelületet a léghólyagok egyrétegű hámja adja (130.4) A légzőmozgásokat a bordaközti izmok és a rekeszizom hozzák létre. Belégzéskor ezek összehúzódásával a mellüreg térfogata nő, így a tüdőben csökken a nyomás és beáramlik a levegő, míg kilégzéskor a légzőizmok elernyednek, megnő a tüdőben a nyomás, és a levegő kiáramlik. Szívük négyüregű, hozzá két vérkör csatlakozik (130.3) A vörösvérsejtjeik a kifejlődésük során elvesztik a sejtmagjukat, a véralvadást

biztosító vérlemezkéknek pedig ez ki sem alakul. A fehérvérsejtek a v édekezésben, a f elesleges anyagok eltávolításában játszanak szerepet (130.2) Kiválasztásuk a páros vesével történik. Ideg- és hormonrendszerük, érzékszerveik fejlettek, nagyagyuk felszíne nagy felületű, hasítékok, barázdák jelennek meg rajta. (1305) 130.1 A nyúl tápcsatornája 130.2 Emlősvér fénymikroszkópos képe 130.3 Az emlősök keringési rendszerének vázlata 130.4 A tüdő léghólyagjai 130.5 A sertés agya barázdákkal, hasítékokkal Az emlősök váltivarúak, gyakori az ivari kétalakúság. Belső megtermékenyítésük fejlett párzószervekkel történik. Egyedfejlődésük közvetlen A tojásrakó emlősök a megtermékenyítés után pergamenhéjú tojásokat raknak, melyeket kiköltenek. Az utódok fejlődése a hüllőkhöz és a madarakhoz hasonlóan megy végbe Az erszényesek már elevenszülők, de terhességi idejük nagyon rövid (8-42 nap), hiszen nem

alakul ki a méhlepényük. Az újszülöttek igen aprók, fejletlenül születnek Az erszényben tejjel táplálkozva fejlődnek ki teljesen. (1312) A méhlepényes emlősök utódai a női ivarutak speciális részében, az anyaméhben fejlődnek. Kialakul a m éhlepény, amely az anya és az utód vére között teremt kapcsolatot. Rajta keresztül zajlik a magzati gázcsere, a tápanyagok és a bomlástermékek cseréje. Még fehérjék is képesek átkerülni, de a két élőlény vére nem keveredik. (1313) Embrió: az embrionális fejlődés kezdetén a fejlődő utód neve (az embernél a 12. hétig) A szakasz végére már jellemző a test és a belső szervek végleges formája. Magzat: az embrionális fejlődés második részében az utód neve, ekkor elsősorban az utód növekedése a jellemző (az embernél a 12. héttől a megszületésig) Köldökzsinór: a magzatot a méhlepénnyel (ezen keresztül az anyával) összekötő érrendszeri kapcsolat (embrionális

kötőszövet, 3 ér). 131.1 Az Ausztráliában élő kacsacsőrű emlős a kloákás emlősök közé tartozik 131.2 Erszényes emlősök: kenguru (1), oposszum (2), erszényes farkas (3), koala (4) 131.3 Méhlepényes emlősök: rénszarvas (1), prérikutya (2), jaguár (3) A legősibb emlősök rovarevőszerűek lehettek, belőlük fejlődhettek ki az egyes csoportok. Aszármazási kapcsolataikat a 132.1 ábra mutatja be A főemlősök már kb. 80 millió évvel ezelőtt megjelentek Közülük és közöttük alakult ki az a csoport, melynek tagjaiból - különböző irányban fejlődve - az emberszabású majmok és az ember első ősi képviselői kialakulhattak. A főemlősök mai rendszerét a 132.2 táblázat tartalmazza TOJÁSRAKÓ EMLŐSÖK Szaruhéjú tojásokkal szaporodnak, azokat a parton vájt üregben költik ki. Az utódokat tejnedvvel táplálják. Csak Ausztráliában, Új-Zélandon és Tasmániában fordulnak elő TULAJDONKÉPPENI EMLŐSÖK közép-amerikai

oposszum, vörös óriáskenguru, koala, vombat, e rszényes farkas, erszényes mókus, erszényes nyest 132.1 Az emlősök származása 132.2 A főemlősök mai rendszere Denevérek Egyedüli igazi repülésre képes emlősök. A mellső végtagjukban a csontok megnyúltak, közöttük bőrredő feszül. A szegycsontjukon csonttaréj alakult ki a mellizom tapadására Sokszor ultrahanggal tájékozódnak. Mókuscickányok Régebben a rovarevőkhöz vagy a főemlősökhöz sorolták. Külsőleg a mókusokhoz hasonlító nappali mindenevők Malajziában és Indonéziában. Főemlősök Elsődlegesen erdőlakó fajok tartoznak a rendbe. Hüvelykujjuk általában opponálható, a többivel szembe fordítható. A köröm megjelenésével kialakulhattak az ujjbegyek, amelyek jobbá teszik a tapintást, a fogást. Előretekintő szemükkel jó térlátásuk alakult ki Az agyuk fejlett. Ragadozók Szárazföldi ragadozók, de vannak közöttük mindenevők (a medvék többsége), sőt

növényevő is (panda). Úszólábúak Közeli rokonaik a szárazföldi ragadozók. Végtagjaik úszóvá módosultak A szárazföldön szülnek, már a végleges fogakkal születnek. 133.1 A főemlősök képviselői: maki (1), makákó (2), gibbon (3), orangután (4), csimpánz (5), gorilla (6) Cetek Tökéletesen alkalmazkodtak a v ízi életmódhoz. A mellső végtag úszóvá alakult, a hátsó elcsökevényesedett. Megjelent egy vízszintes, porcos farokúszó Orrnyílásuk a fej tetejére tolódott. Ormányosok A legnagyobb testű szárazföldi állatok. Az orr és a felső ajak ormánnyá nőtt össze A felső metszőfogak agyarrá módosultak. Páratlanujjú patások Közepes vagy nagytermetű növényevők. A 3, vagy 2-4 ujj marad meg Ajkaik erősek, mozgékonyak, gyomruk egyszerű. Párosujjú patások Végtagjaik négy (2-5.) - esetleg kétujjúak (3 és 4) A kérődzőknek összetett gyomruk van Rágcsálók Az emlősök legnagyobb fajszámú és egyedszámú rendje.

Szinte minden körülményhez alkalmazkodtak. Nyúlalakúak Rövidfarkú, kistermetű növényevők. Hátsó lábaik megnyúltak (ugróláb) Fülük jól fejlett 134.1 Kardszárnyú delfin 134.2 Egypúpú teve (dromedár) ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért tekintjük a legfejlettebb állatcsoportnak az emlősöket? 2. Miért nem szorítottak ki minden fajt az emlősök a hüllők közül? Miért nem szorították ki a madarakat? 3. Miért szoríthatták ki Dél-Amerikából a h ajdan nagy számban ott élt erszényeseket az Észak- Amerikából bevándorló méhlepényesek? 4. Mi biztosítja az állandó testhőmérséklet kialakulását az emlősöknél? 5. Mi bizonyítja, hogy a tojásrakó emlősök ősi (a középidő elejéről származó) csoport? ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK Egyszerű választás a válaszok közül egy helyes 1. Melyik megállapítás nem a kétéltűek jellemzője? A) farok nem fordul elő képviselőjüknél B) a bőrlégzés érdekében bőrük nyálkás C)

légzésük során tüdejükbe préselik a levegőt D) ragadozók E) kültakarójuk sok mirigyet és festéksejtet tartalmaz *2. Melyik nem közös sajátsága a laposférgeknek és a csigáknak? A) nyílt keringési rendszerükben a testfolyadék színtelen vagy kékes B) a kültakaró el nem szarusodó C) vízben is élnek fajaik D) a mozgás bőrizomtömlővel történik E) ragadozó képviselők is előfordulnak 3. Miért tekintjük a legfejletlenebb állatoknak a szivacsokat? A) mert sejtjeik azonos működésűek B) mert nincsenek csalánsejtjeik C) mert szöveteik még nem alakultak ki D) mert nem jött létre idegrendszerük E) mert képviselőik vízben élnek Többszörös választás A) 1., 2, 3 helyes; B) 1, 3 helyes; C) 2, 4 helyes; D) 4 helyes; E) 1, 2, 3, 4 helyes 4. Mi a közös a madarakban és az emlősökben? 1. háromszakaszos bélcsatornájukhoz máj is kapcsolódik 2. ősi hüllőkből alakulhattak ki 3. tüdejük légzőfelülete testük felületének

sokszorosa 4. vérük piros, vázuk csontos 5. Melyik jellemző a pókokra? 1. zárt keringési rendszerűek 2. nem minden fajuk készít hálót 3. nincs vénájuk 4. szűk garatjuk miatt testen kívül emésztenek 6. Minden rovar közös sajátsága, hogy 1. harántcsíkolt izmokkal mozognak 2. rágó szájszervük van 3. kitinvázukon szőrök találhatók 4. testfolyadékuk a légzési gázokat a többkamrás szívbe juttatja 7. Mi jellemzi a gyűrűsférgeket? 1. szelvényezettek 2. a belső szervek elrendeződése mindig követi a külső szelvényezettséget 3. a piócák ragadozók és paraziták is lehetnek 4. a zárt keringési rendszerükben az oxigént vörös vérsejtek szállítják Ötféle választás A) gerincesek B) ízeltlábúak C) puhatestűek D) mindegyik E) egyik sem 8. nincs valódi vázuk 9. testüregük van 10. előbél eredetű a légzőszervük 11. a légcsőrendszer előfordul 12. testük szelvényezettsége általában jellegzetes 13. többrétegű hám a

bőrük külső része 14. háromszakaszos bélcsatornájuk van 15. a testtájaik között a zsigerzacskó is megvan 16. minden képviselőjüknek csontos váza van 17. első képviselőik már a földtörténeti ókorban megjelentek A) szivacsok B) csalánozók C) ősszájúak D) újszájúak E) mindegyik 18. mozgásuk bőrizomtömlővel is történhet 19. többsejtű állatok 20. ide tartoznak a korallok 21. a galléros-ostoros sejtek megtalálhatók bennük 22. jellemző képviselőjük a hüllők 23. a gerinchúr előfordul náluk 24. sejtjeiknek nincs sejtfala 25. ide tartoznak a fejlábúak is Többszörös asszociáció A) a), b), c) helyes; B) a), c) helyes; C) b), d) helyes; D) d) helyes; E) a), b), c), d) helyes a) madarak b) kétéltűek c) emlősök d) halak 26. ősi kisméretű hüllőkből alakultak ki 27. tüdővel lélegeznek 28. veséjük a vérből választ ki 29. kültakarójuk száraz, elszarusodik a hám 30. pikkelyeik irha eredetűek 31. aktív repülésre

képes fajaik vannak 32. petével szaporodnak 33. nyálmirigyük van 34. tüdejükben nincs központi üreg 35. nyálkás, nedves a kültakarójuk Mennyiségi összehasonlítás A) a > b; B) a < b; C) a = b 36. a) a rovarok fajainak száma b) az ízeltlábúak fajainak száma 37. a) egy emlős veséinek száma b) egy földigiliszta vesécskéinek száma Relációanalízis A) + + +; B) + + -; C) + -; D) - +; E) - 38. A halak teste áramvonalas, mert el nem szarusodó hámjuk alakult ki 39. A fonalférgek között csak élősködőket találhatunk, mert a fonalférgek kétszakaszos tápcsatornája gyakran elcsökevényesedik. 40. A fogak minden gerincesben megtalálhatók, mert gyökeres és ránőtt fogak is kialakultak a gerincesek törzsében. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért nem válhattak szárazföldi életmódúvá a szivacsok és a csalánozók? 2. Miben fejlettebb egy gyűrűsféreg a fonálféregtől? 3. Mivel igazolhatod, hogy a hüllőknél fejlettebbek az emlősök? 4.

Milyen repülési módok alakultak ki az állatvilágban? 5. Milyen képződményei alakultak ki a kültakarónak az állatvilágban? 6. Mi tette lehetővé a hüllők szárazföldre kerülését? 7. Miért előnyős a békák számára, hogy csak 9 gerinccsigolyájuk van? 8. Hogyan alkalmazkodtak a rovarok a különböző életterekhez? 9. Miért alakul ki a belső megtermékenyítés a szárazföldi életmód kialakulásával? 10. Milyen különbség van egy tojás és egy pete között? IV. fejezet AZ ÁLLATOK VISELKEDÉSE AZ ÁLLATOK ÖRÖKLÖTT MAGATARTÁSA A környezetükkel állandó kapcsolatban lévő állatok tevékenységeinek összessége a viselkedés vagy magatartás. A biológiának az állatok magatartásával foglalkozó tudományága a viselkedéstan (etológia). Etológia: a biológiának az állatok adott környezetben megnyilvánuló viselkedésével (annak indítékaival, lefolyásával) foglalkozó tudományterülete. A modern etológia a biológia, a

pszichológia, sőt a társadalomtudományok megfelelő területeivel is határos, rendkívül gyorsan fejlődő, változatos tudomány. Charles Darwin (1809-1882) angol természettudós az élővilág fejlődésének tanulmányozása során az állatok viselkedését is elemezte. Az érzelmek kifejezése az embernél és az állatoknál (1872) című könyve az első tudományos igénnyel megírt viselkedéstani munka. Ivan Petrovics Pavlov (1849-1936) Nobel-díjas (1904) orosz tudós az emésztés és az idegi működés élettanával foglalkozott. Az állatok feltételes reflexeinek kutatása fűződik a nevéhez. Konrad Lorenz (1903-1989) osztrák Nobel-díjas (1973) kutató, akit a korszerű etológia megalapítójának tart a tudomány. Először írta le, hogy a viselkedés is evolúció eredménye Az állatok viselkedését elemi viselkedésformákra bontotta szét, és ezek vizsgálatával határozta meg az öröklött és a tanult viselkedéseket. Nikolas Tinbergen

(1907-1988) holland származású Nobel-díjas (1973) etológus az ösztönt meghatározott sorrendben szervezett idegi működéseknek fogta fel. Karl von Frisch (1886-1982) osztrák Nobel-díjas (1973) etológus kísérleteivel nagyban hozzájárult a korszerű etológia kifejlődéséhez. Legfontosabb vizsgálata a méhek kommunikációját fejtette meg. A klasszikus és a modern etológia vizsgálati területei Összehasonlító etológia: a klasszikus etológia vizsgálati elve, mely az egyed szintjén tanulmányozza a viselkedést. Fiziológiai etológia: a szervezet hormon- és idegrendszerének az állat viselkedésére gyakorolt hatását vizsgálja. Magatartás-genetika (etogenetika): a megfigyelhető magatartásformák és a mögöttük lévő idegi mechanizmusok genetikai hátterét vizsgálja. Szociobiológia: a társas viselkedés tanulmányozása a célja, felhasználva a populációbiológia, a populációgenetika és az evolúciótan ismereteit. Viselkedésbiológia:

az állatok viselkedésének szerepét vizsgálja az ökológiai rendszerekben. Alkalmazott etológia: az etológiának az ember által tenyésztett állatok viselkedésével foglalkozó ága. Humánetológia: az etológiának az emberi magatartás biológiai alapjaival foglalkozó ága. A viselkedést leírhatjuk a formája (pl.: az állat kinyújtja a nyakát, leereszti a csőrét stb) és a funkciója (a mozgások hatása: pl. a f észekbe görgette a t ojást) alapján A viselkedést igyekszünk magatartáselemek, majd azokból kialakuló magatartásegységek leírásával szétbontani. Ez a v iselkedés lényegének a k iemelését jelenti, mellyel számos új ismeretre tehetünk szert. Magatartáselem és magatartásegység A csirkék ivására jellemző mozgáselemek időbeli és sorrendbeli egymásra következését Dawkins vizsgálta. Az ivás a következő elemekből áll: (L) az állat lehajtja a fejét a víz felszínéhez, (V) a csőrét a vízbe mártja, (K) a

csőrét kiemeli a vízből, (F) majd újra felemeli a fejét. Sok megfigyelés eredménye a következő táblázat: A leggyakrabban előforduló sorrend, a magatartásegység az LVKF, mert ebben a sorrendben következnek a legnagyobb gyakorisággal az egyes elemek. A ritkábban előforduló sorrendeknek is fontos szerepük lehet az állat viselkedésében. A magatartásegység a t eljes mozgássor. AZ ÖRÖKLÖTT MAGATARTÁS Az állatok viselkedésében megfigyelhetünk olyan elemeket, amelyek a kiváltó inger hatására egy faj minden egyedénél ugyanúgy következnek be. Ezekhez előzetes tapasztalatokra nincs szükség. Ez csak úgy lehetséges, ha ezek a viselkedéselemek a génekben rögzítettek, vagyis változatlanul, ún. zárt genetikai programként valósulnak meg és öröklődnek Ezek az öröklött (veleszületett) mozgásmintázatok. Öröklött (veleszületett) mozgásmintázat: az elődöktől öröklött, a környezettől nagymértékben független, automatikus

cselekvés. Jellemzői: - a viselkedés formaállandósága, - a fajra jellemző megjelenés, - a faj minden egyedében azonos megjelenés, - a megkezdett mozgás megszakíthatatlansága, - a visszacsatolás hiánya a környezet és a mozgás szabályozása között. Szabályozása: a kulcsinger (külső tényező) és a belső késztetés (motiváció) együttes hatásával. A kettő aránya változhat Típusai: feltétlen reflex, taxis, öröklött mozgáskombináció. A többi alapjául szolgáló legegyszerűbb formája a feltétlen reflex, mely egyetlen ingerre bekövetkező egyszerű válaszreakció. Feltétlen reflex: adott ingerre feltétlenül bekövetkező öröklött válasz. Pl: a térdkalács-reflex, nyálelválasztási reflex. A száj nyálkahártyáját érő mechanikai vagy kémiai hatásra a nyálelválasztás feltétlenül megindul. A szopási reflex az ajakhoz érő tárgy hatására következik be, de csak az egyedfejlődés kezdeti szakaszában jelentkezik. A

rovarok, a halak kellemetlen ingerre az ún. lefagyási (merevedési) reakcióval válaszolnak Az ingerre kialakuló teljes mozdulatlanság menti meg a ragadozójától. A békák - amennyiben egy adott méretnél nagyobb mozgó tárgyat érzékelnek, menekülési reflexet alakítanak ki. A béka - bármerről érkezik a veszélyforrás - a víz felé menekül Gyűjts példákat hasonló viselkedésekre! Ha az éhes béka előtt bizonyos mérettartománynál kisebb tárgyat mozgatunk, a béka taxissal válaszol, vagyis a kis mozgó tárgy felé fordul, majd kicsapva a nyelvét elkapja azt (pl. legyet) A taxis abban bonyolultabb a f eltétlen reflexnél, hogy az inger nemcsak kiváltja, hanem folyamatosan irányítja is a magatartást. (1391) Az éhes varangyot különböző méretű négyzetekkel ingerelték. Ezeknek egy bizonyos mérettartományán belül az állat odafordulással - a zsákmányolás első lépésével válaszol. Ha a négyzetek mérete egy mértéket felülmúl, a

menekülési viselkedés eleme, az elfordulás és az összehúzódás jelenik meg. (1391) A fénykedvelő lepkék a fény irányába repülnek úgy, hogy a fény mindig azonos szöget zárjon be a testükkel. Ennek következménye a fényforrás körüli spirális mozgásuk (1392) 139.1 Barna varangy reakciója különböző méretű fekete négyzetlapokra Milyen előnye származhat ebből az öröklött viselkedésből az állatnak? Mire utalhat a görbe utolsó, csökkenő szakasza? 139.2 Szürkületben aktív rovar (fénykedvelő lepke) repülése a fényforrás felé Hogyan változna meg a fénysugár és a mozgásirány által bezárt szög, ha a lepke egyenesen repülne tovább? A papucsállatka a szén-dioxid-buborékot elkerüli, a nedves helyeken található pinceászka oda megy, ahol nagyobb az egyedsűrűségük (kinézisek). A légylárva bábozódás előtt néhány nappal kerülni kezdi a fényt, a kisebb fényintenzitás felé mozog (klinotaxis). Az örvényféreg a

páros fényérzékelő szervét (szem) használva arra törekszik, hogy mindkét receptort azonos intenzitású inger érje (tropotaxis). Az öröklött mozgási sémák (mozgáskombinációk) külső ingerekre bekövetkező, szigorú sorrendben lezajló magatartásformák. Az ingerek beindítanak egy öröklött idegi mechanizmust, és az automatikusan megszervezi a v álaszreakciósorozatot. Így valósul meg pl. a madarak fészeképítése, a pók hálószövése, az emlősök táplálékrejtési tevékenysége Az elszakadt hálót a pók nem képes megjavítani, inkább új hálót készít. Mi ennek a magyarázata? A róka egyik kedvenc tápláléka a főtt tojás. Ha jóllakott állatnak adunk még tojást, a következő viselkedés figyelhető meg: szemügyre veszi a tojást, szájába veszi, keres egy alkalmas helyet - rendszerint sarkot vagy kiszögellést -, mellső lábaival kaparni kezd, és a tojást a gödörbe helyezi. Orrával túrva talajjal borítja be, mellső

lábaival megtapossa Ha a folyamat során elvesszük tőle a tojást, akkor is végrehajtja a mozgássort. A mókus diórejtő tevékenysége is hasonló mozgássorral valósul meg. A kismókust "etológiai vákuumban" nevelve (szülő nélkül, egyedül, folyékony táplálékkal etetve, szilárd aljzatú ketrecben) nincs lehetősége tanulni fajtársaitól. Az ingerszegény környezetben felnevelt mókus a jóllakás után az először odaadott diót a mellső végtagjai közé fogja, orrával megforgatja, keres egy alkalmas sarkot, mellső lábaival kaparó mozgást végez. Még ha el is gurul a feltételezett gödörbe helyezett dió, akkor is az orrával "betúrja", megnyomogatja, betemeti. Ha újra megtalálja a diót, a mozgássort ismét végrehajtja (1402) Etológiai vákuum: ingerszegény környezet - a tanult viselkedési elemek elsajátítására nincs lehetőség. (Gyermeknevelés - szülői felelősség!) Mint láthattuk, az állat valamilyen

tevékenységéhez, viselkedéséhez szükség van egy külső tényezőre, a kulcsingerre és a megfelelő belső állapotra, a motivációra. A két hatás együtt szabályozza az öröklött magatartás kialakulását, vagyis teljes cselekvéssort csak akkor végez az állat, ha megvan a belső késztetése (pl. kíváncsiság, szexuális vágy, éhség, félelem), és egyúttal kiváltó inger is éri. A kettő aránya az élőlény állapotától függően változhat Kulcsinger: az adott magatartás teljes cselekvéssorát vagy a viselkedési elemet kiváltó inger. Motiváció (belső késztetés): cselekvésre késztető belső állapot, hajtóerő, melyet az állat neuroendokrin rendszerének aktivitása befolyásol. Egy kísérlet (140.1) eredményét tartalmazza a táblázat Mi válthatja ki a viselkedést a hímben? Miből következtethetünk erre? 140.1 A tüskés pikó hímje támadó magatartással válaszol, ha területén megjelenik egy másik hím 140.2 Mókus a

dióval Mi a kulcsingere a sirályfiókák tátogató magatartásának? (141.1) Az átlagosnál erősebb választ kiváltó kulcsingert szupernormális ingernek nevezzük. Egy afrikai pintyfaj (Vidua paradisea) egyedeivel végzett kísérlet bizonyítja a szupernormális ingerek hatékonyságát. Azok a h ímek, melyek farkát tollakkal mesterségesen meghosszabbították, sokkal sikeresebbek voltak a párválasztásban, az időegység alatti fészkelésben. A közlekedési lámpák nagyobb méretű pirosa hatékonyabb választ vált ki a gépkocsivezetőkből, ezzel igyekszik a közlekedés-rendészet elősegíteni biológiai alapon is a szabályok betartását. Mi a közös a két viselkedésben? Nézz utána, hogyan alkalmazkodott a kakukk a "fészekparazita" életmódhoz! Variábilis mozgásmintázatok: ismerünk olyan viselkedési egységeket, amelyek - amellett, hogy a m ozgás végeredménye, célja azonos - a faj különböző egyedeinél vagy ugyanazon egyed

megismételt viselkedése esetén teljesen különböző formában valósulnak meg. Ezek lényegében két belső késztetésre vezethetők vissza: az averzióra (elkerülés) vagy a preferenciára (megközelítés, megkívánás). A hím gerlék a költési ciklus első napjaiban különösen vigyázzák párjukat: a hím vagy megtámadja a másik hímet, vagy a nőstényt tereli el (eltávolítja a hímet!). A kerítés mögötti tüzelő szuka kutyához a kanok különböző úton próbálnak eljutni (alagutat ásnak, rést keresnek rajta, felszakítják a k erítést, megpróbálják átugrani stb.), de a cél minden esetben azonos. 141.1 A kulcsinger szerepe a viselkedés kiváltásában (sirályfiókák tátogató magatartásában) 141.2 Aszupernormális viselkedésében inger hatása a paradicsomlégykapó madarak szaporodási ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miből tevődik össze egy állat magatartása? 2. Mi a különbség a magatartáselem és a magatartásegység

között? 3. Milyen szerepe van az állatok életében az öröklött viselkedéselemeknek? 4. Milyen jelentősége van az állatok életében a szupernormális ingereknek? 5. Miért nem hajtja végre a jellemző magatartásegységet az állat, ha csak a kulcsinger éri? AZ ÁLLATOK TANULT MAGATARTÁSA A tanulás olyan folyamat, amely során az állat viselkedése tartósan vagy átmenetileg megváltozik valamilyen környezeti esemény vagy hatás következtében. Az állat az idegrendszere segítségével információkat szerez a k örnyezetéről, és ezek közül azokat használja, amelyek a fennmaradása, a k örnyezethez való alkalmazkodása szempontjából fontosak. A bevésődés (imprinting) az állatok életének egy bizonyos szakaszában jelentkező tanulási forma. A szülői bevésődés során az ivadékok megtanulják felismerni az anyjukat, elkülönítik azokat az egyedeket, tárgyakat, amelyek nem hasonlítanak az anyára. Az új tapasztalat a nyitott genetikai

programjuk még kitöltetlen részébe épül be, egész életre szólóan. Tapasztalata szerint a bevésődés legbiztosabb akkor volt, amikor a kikeléstől 13-16 óra telt el, viszont a kikelés után 32 órával ez a tanulási forma már alig működött. Más fajoknál vizsgálva hasonló jelenséget fedezhetünk fel. A csirkéknél az intenzív periódusa 20-40 óra között figyelhető meg. (1422) Tanult mechanizmusok: az egyedi élet során a környezettel kapcsolatban lévő állat viselkedése változik meg. Jellemzői: - Nyitott genetikai program jellemzi (a szülőktől örökölnek olyan magatartásprogramot, amely megváltozhat, kiegészülhet az egyéni tapasztalattal). - A faj egyedeinél különbözőképpen jelentkezhet. - Az állatnak a változó környezethez való alkalmazkodását biztosítja. Szabályozása: a külső ingerek és a belső késztetés együttesen. Típusai: a) Meghatározott időben jelentkező: - bevésődés (szülői és szexuális imprinting).

b) Általános tanulási mechanizmusok: - megszokás (habituáció); - érzékenyítés (szenzitizáció); - társítás: feltételes reflex, operáns tanulás, belátásos tanulás. K. Lorenz vizsgálta tudományos módszerekkel a fészekhagyó vízimadaraknál a bevésődési folyamatot. A tojásból kikelt kiskacsák azonnal követik szüleiket Ha a tojásokat mesterségesen keltette, a kiskacsák bármilyen tárgyhoz, vagy akár az emberhez is kötődtek. (142.1) 142.1 Konrad Lorenz a "kacsáival" 142.2 A kacsák bevésődési reakciója A bevésődés másik típusa a szexuális bevésődés, amely során az egyedfejlődés első szakaszában - bár a szülői bevésődéshez képest később - rögzül a kötődés az ellentétes nemű partnerhez. Ekkor alakul ki az egyedben a majdani párválasztás, a s zaporodási viselkedés alapja. Az állatok képesek olyan tanulási folyamatokra is, amelyek életüknek nem csak egy bizonyos időszakában következhetnek be. A

megszokás (habituáció) a többször ismétlődő, az állat számára általában közömbös ingerek "kiküszöbölését" jelenti: nem vagy sokkal csekélyebb mértékben reagál a hatásokra. Az egyed megtanulja megkülönböztetni az új és a már ismerős eseményeket, ezzel biztosítva, hogy viselkedése a környezet hatásainak megfelelő legyen. Egy vízben élő csigafaj (tengeri nyúl) testét megérintve az azonnal visszahúzza a kopoltyúit. E válasz erőssége azonban az ismételt ingerlés hatására gyorsan csökken, az állat "habituálódik". (1431) Felmerülhet a kérdés, hogy érzékszerveinek, receptorainak, esetleg idegrendszerének vagy az izmainak fáradása okozza a válasz intenzitásának a csökkenését. Ám ha a sorozatos ingerlés után egy másik testrészét ingerejük, majd újra ott, mint a kísérlet kezdetén, akkor a kopoltyúvisszahúzás mértéke ugyanakkora lesz, mint a kísérlet elején volt (diszhabituáció).

Látható, hogy nem fáradásról, hanem tanulásról, a környezethez való alkalmazkodásról van szó, amivel az állat megkíméli magát a környezetből rázúduló közömbös ingerek tömegétől. A megszokással egyenértékű, de azzal ellentétes válaszú egyszerű tanulási forma az érzékenyítés (szenzitizáció). Ugyanannak az ingernek az ismételt jelentkezésére az állat egyre gyorsabban, egyre nagyobb mértékű választ ad. Az erősebb, a fontosabb (táplálék, fájdalom) ingerek hatására bekövetkező tanulás eredményeként akár egy semleges ingerre is fokozottabb válaszreakció alakulhat ki. A táplálkozó tonhal szardíniarajokat támad meg, és kapkodja a halakat. Egyre hevesebben igyekszik megszerezni a táplálékot. Ekkor mindent bekap, ami csak a fejéhez vagy a szájához ér, akár egy üres horogra is rákap. A tonhal táplálkozására csak az a néhány másodperc igazán alkalmas, amíg az apró halak összevissza kavarognak, ha már

szétszélednek, nem érdemes őket üldözni. A szenzitizáció így elősegíti a tonhal gyors, eredményes élelemszerzését A habituáció és az érzékenyítés a náluk sokkal fejlettebb társításos tanulási formák előképe, alapja. A társításos tanulásnak különböző formáit ismerjük, melyek közül a legrégebben ismert a pavlovi feltételes reflex. Ivan Petrovics Pavlov orosz tudós kutyával végzett híres kísérleteivel igazolta a f eltételes reflex (klasszikus, I. típusú tanulás) meglétét, működését A kutyának adott táplálék feltétlen ingere kiváltja a nyálelválasztást. Feltétlen inger: a feltétlen reflexet kiváltó kulcsinger. A tanult viselkedésekben megfelel a megerősítésnek. Feltételes reflex: ingertársításon alapuló tanult magatartás. Alapja az, hogy több inger (feltételes és feltétlen) egyidejű hatására két idegi központ együttes működése jön létre (univerzális az állatvilágban). Feltételes inger: a

biológiailag gyengébb, semleges inger, mely a tanulás eredményeként önállóan is kiválthatja az elsajátított magatartást. A feltétlen ingerrel azonos időben adott közömbös (feltételes) inger egy másik idegi központot ingerel (pl. a csengőszó a hallás központját) A többszöri megismételt közös ingerlés eredményeként a két agyi központ között ideiglenes idegi kapcsolat jön létre. Ha ez kialakult, akkor már a közömbös inger önálló hatására is bekövetkezik a feltétlen válasz, ebben az esetben megindul a nyálelválasztás. 143.1 A megszokás a csiga viselkedésében A viselkedés fennmaradásához elengedhetetlen a megerősítés, vagyis hogy az állat megkapja a táplálékot a nyálelválasztás megindulása után. (1441) Amennyiben elmarad a megerősítés, megszűnik a tanult magatartás. Ezt nevezzük feltételes gátlásnak. A tanult viselkedés megszüntethető egy váratlan, erős inger hatására is: az új inger

tájékozódási reakciót kelt, amely elvonja az ingerületi folyamat irányát, megszünteti a két központ között kialakult időleges kapcsolatot. Ezt a jelenséget hívjuk feltétlen gátlásnak A feltételes reflexek a különböző ingerek hatásai során alakulnak ki, vagyis ingertársításon alapulnak. Van olyan tanulási mód, amely során az állat a véletlenül végzett különböző mozgások közül azt ismétli egyre többször (megtanulja), amelyre a legjobb megerősítést kapja, melynek az eredménye az állat számára a legelőnyösebb: ez az operáns (II. típusú, vezérlő) tanulás. Az állat az aktív cselekvésével mintegy vezérli, irányítja saját magát a tanulás során. (1441) Szűk diétára fogott - állandóan éhes - galambnak akkor adunk egy búzaszemet, ha az megemeli a szárnyát (ez az állat általunk kiválasztott mozgása, mely spontán is előfordul a viselkedésében). Az idő múlásával azt tapasztaljuk, hogy a madár egyre

gyakrabban emeli meg a szárnyát (a mozgások közül a számára legelőnyösebbet hajtja végre), így irányítja, vezérli a t áplálékszerzését. A mozgásszelekcióval elsajátított tanult viselkedés is csak addig maradhat fenn, amíg a mozgás végrehajtását követi a b úzaszem elfogyasztása, vagyis a megerősítés is. Az ember babonái is operáns tanulás eredményeként alakultak ki - hibás társítás (asszociáció) következtében. A ma ismert legbonyolultabb tanulási mód a belátásos tanulás, melynek során a m ár megtanult magatartási elemeket rakja új kombinációba az állat, ezzel egy másféle viselkedést alakítva ki. Ha az így megjelenő cselekvéssor eredményes, vagyis a megerősítés megvan, akkor fennmaradhat az idegrendszeren belüli új kapcsolat. W. Köhler (1925) csimpánzoknál figyelte meg, hogy hogyan szerzik meg a szobájuk mennyezetére kötött banánt. Mivel felugrani nem tudtak a gyümölcsig, csak úgy érhették el, hogy a

szobában található ládára álltak. Erre az állatok előbb-utóbb rájöttek A későbbi vizsgálatok derítették ki, hogy a csimpánzok csak olyan feladatot képesek gyorsan megoldani, amelynek egyes részleteit előzőleg alkalmuk volt hosszan gyakorolni, megtanulni. Ezután az állat öröklött tulajdonságának is szerepe van abban, hogy milyen gyorsan képes képzeletben összerakni a különböző viselkedési elemeket. (1451) 144.1 A társításos tanulás típusai és működésük lényege A három tanulási típus közös jellemzője, hogy a tanulást mindig ingerek váltják ki és irányítják. A tanulási folyamat mindig szelektív, meghatározott célra irányul, és kapcsolatban van öröklött viselkedési formákkal. Jellegzetessége, hogy az állat idegrendszerének központjában két központ a tanulás eredményeként összekapcsolódik (társítás, kondicionálás), és megfelelő ingerekre ezek az idegsejtcsoportok képesek együttműködni. A

sikeres tanulás feltétele a rendszeres megerősítés, amelyet az állat természetes életkörülményei alapján elvárhat. Az állatok viselkedésében vannak olyan elemek, melyek a faj minden egyedénél ugyanúgy valósulnak meg. Ilyen a házityúk csipegetése vagy a ragadozók zsákmányejtő tevékenysége Viszont ha megakadályozzuk, hogy a kikelt kiscsibe láthassa a lábujját, és annak ingerére kétszer-háromszor belecsípjen, akkor az öröklött csipegetési reflex nem működik. Ez a jelenség - amikor az öröklött viselkedés beindításához egyszerű mozgás végrehajtása szükséges - az aktiválás. A ragadozók kicsinyeiben bonyolult játszadozásuk során indul be a zsákmányejtés összetett reflexsora. Ez a s okkal több tanulást igénylő beindítási viselkedés a belső tanító mechanizmus. Az állatok viselkedésében sokszor az öröklött és a tanult elemek egymás mellett, szorosan együtt valósulnak meg, amit ösztönnek (ösztönös

viselkedés) nevezünk. Mind a létfenntartó, mind a fajfenntartó ösztönök fajra jellemző módon, adott szabályszerűséggel zajlanak le. (145.2) 145.2 A csimpánz a termeszbolyból előzetesen letisztított pálcával szedi ki a táplálékul szolgáló állatokat 145.1 A csimpánz a termeszbolyból előzetesen letisztított pálcával szedi ki a táplálékul szolgáló állatokat ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért képes a változó környezethez alkalmazkodni a tanult viselkedésegységekkel az állat? 2. Van-e olyan öröklött vagy tanult viselkedésforma, amely csak az élet egy bizonyos szakaszában működik? 3. Mondj példákat a megszokásra és az érzékenyítésre! 4. Milyen különbség van a társításos tanulások típusai között? 5. Keress öröklött és tanult elemeket a macskád vagy a kutyád viselkedésében! VISELKEDÉSI TÍPUSOK (I.) AZ ÁLLATOK KOMMUNIKÁCIÓJA Az eddigiekben az állatok viselkedését aszerint vizsgáltuk, hogy a magatartás hogyan

valósul meg az egyed szintjén. Értékelhetjük azonban úgy is, hogy mire irányul a viselkedés Ha ebből a szempontból csoportosítjuk a magatartásformákat, elkülöníthetünk létfenntartó, társas és szaporodási (szexuális) viselkedéseket. Ezek mindegyikéhez szükség van a kommunikációs viselkedésre, vagyis az információ átadására. Kommunikációs viselkedés: az állatok jelrendszer útján történő hírközlése, egymás közötti információcseréje. Belső állapotot, szándékot vagy valamilyen külső tényezőről szóló információt fejez ki. Megvalósulhat kémiai (szaglás), vizuális (látás) és akusztikus (hangadás és hallás) úton. A jelek befolyásolják a fajra jellemző magatartást, viselkedéseket indítanak be vagy éppen állítanak le. Az állatok információátadása elsősorban állapotközlésre szorítkozik, vagyis az adott pillanatot képesek jelezni. A kommunikációs cselekvésben mindig kimutatható valamiféle

szándékosság, az állat belső állapotáról vagy a környezet valamilyen jellemzőjéről ad jelzéseket a másik számára. (1461) Az állatok kommunikációja csak a fajra jellemző jelkészletet tartalmazza, vagyis zárt. Az információ a jeladás erősségében, intenzitásában van (analóg jel), pl. a kutya erősebb morgása fokozottabb fenyegetést jelent. Az ember szavakat használ. A szavak digitálisak, hiszen a jelentésük a hangalaktól független A hangkészletünk, szavaink - a nyelvtani szabályoknak megfelelő - szabad használata miatt fajunk kommunikációja nyílt. Közös azonban a metakommunikáció, ami a testtartásban, a mimikában, a gesztusokban jut kifejezésre. A belső állapotról szóló jelzések között a kellemetlen állapot (pl. éhség, sebesülés, betegség, félelem stb.) jelzése különösen jelentős a fiatal állatok esetében Ezzel a szülőkből a gondozói viselkedést, önzetlen magatartást váltják ki. A kétségbeesetten

csipogó csibe hangjára a kotlós azonnal reagál, hívó hangjával jelzi hollétét, megvédi utódját, segít táplálékot keresni. Az egymás mellett élésben lényeges az egyed helye a cs oporton belül. A folyamatosan szolgáltatott státuszjelzés a többi állat számára irányadó az együttlétben. A környezeti tényezőkért folytatott küzdelemben gyakran van szükség az erő demonstrálására. A fenyegetés kifejezése, az agresszív magatartásjegyek bemutatása csökkentheti a tényleges összecsapások számát. Önzetlen magatartás (altruizmus): az egyed saját biológiai értékét csökkentve növeli a fajtárs biológiai értékét. Az állat valami olyat tesz, ami a fajtársának előnyös, miközben saját lehetősége csökken (megosztja a táplálékát, élőhelyét a másikkal, megvédi, akár élete árán is). Agresszió: a fajtárs eltávolítására irányuló magatartás. 146.1 A mandrill feltűnő arcszinezetével ad jelzést a nőstényeknek

párzási szándékáról Az állatok olyan fajtársakkal önzetlenek, amelyekkel rokonsági viszonyban vannak. Az altruizmus mértéke egyenesen arányos a rokonság fokával (Hamilton-törvény). Alapja, hogy az élőlény adott tulajdonsága nemcsak az egyedben, hanem a rokonaiban (szülők, testvérek, unokatestvérek stb.) is megtalálható Célja az adott tulajdonság fenntartása a populációban Az önzetlen viselkedés - így az azt kialakító tulajdonság megléte - hátrányos a egyednek, hiszen a segítés energia- és anyagveszteséget eredményez. Azzal azonban, hogy a rokonoknak jut a segítség, a tulajdonság fennmarad, sőt szaporodik az utódnemzedékben. Két testvér tulajdonságai átlagosan 50%-ban egyeznek meg (a két szülőtől kapjuk a tulajdonságainkat meghatározó örökítő anyag 50-50%-át). A Hamilton-törvényből következik, hogy ha az egyik testvér altruista cselekedetet hajt végre, melynek hátrányos következménye 1 egység, akkor

ugyanennek a tulajdonságnak a túlélését csak az teszi lehetővé, ha maga az altruista cselekedet a testvér túlélési esélyeit 2 egységgel növeli. Mivel az egyednek az unokatestvéreivel csak 1/4 részben közös a tulajdonságot meghatározó örökítő anyag azonossága, így a viselkedésnek négy egységnyivel kell fokozni az unokatestvér továbbszaporodási képességét (ld. még a genetika fejezetben) Az állatok rengeteg energiaveszteségtől óvják meg egymást azzal, hogy a szexuális állapotukról információt szolgáltatnak a többiek számára. Ezzel elkerülik a párválasztási, az udvarlási mozgássorozatok felesleges végrehajtását. A környezetről szóló jelzések között hangokkal, kémiai anyagokkal valósul meg a fajtárs veszélyre figyelmeztetése. Az énekesmadarak sokfajta vészjelzést használnak, de azok mindig rövid időtartamúak (körülbelül 0,5 s) és magas rezgésszámúak (7 kHz). Az ilyen típusú hang helyét nehezebb a

térben pontosan behatárolni, ami a ragadozó lehetőségeit nehezíti. A jelzésre az egyedek azonnal búvóhelyet keresnek maguknak. Fontos szerepet tölt be a kommunikáció az egyed- és rokonfelismerésben, a területkijelölésben, a k apcsolattartásban is. Az egyik legjobban ismert az erőforrások jelzésének módja a házi méh esetében. (1471) A felderítő méheknek kétféle táncuk van: a kerektánc és a rezgőtánc. A kerektánc során a felderítő a kaptárban kör alakban szaladgál, ami azt jelenti, hogy a táplálék lelőhelye a kaptártól kb. 100 m távolságon belül van Mindig hoznak magukkal mintát is a fellelt táplálékból. A többiek megízlelve azt, a szag alapján keresik meg a lelőhelyet Ha a felfedezett táplálékforrás messzebb van, mint 100 m, akkor rezgőtáncot jár a felderítő. A táncot egy nyolcasnak megfelelő alakban járja, melynek információt hordozó része a nyolcas középvonala, az egyenes szakasza. E szakaszon élénken

rezgeti a potrohát, és ezt zümmögéssel kíséri. Időnként a tánc megszakad, ekkor a felderítő által hozott mintát megkóstolják a többiek. Jelzésként szerepel a teljes nyolcas megtételéhez szükséges idő, a rezgőmozgás intenzitása (a táplálékforrás gazdagságára utal), a rezgetés időtartama, de leginkább az egyenes szakasz hossza és iránya. Az egyenes szakasz hossza utal arra az energiára, melyet az állatoknak be kell fektetni ahhoz, hogy a lelőhelyet elérjék. Ez közvetve a lelőhely távolságát jelzi A tánc egyenes szakaszának iránya mindig a t áplálékforrás felé mutat, a N ap irányába húzott egyenes által bezárt szög pedig pontosan akkora, amilyen szögből a méh a Napot látja a táplálékhoz vezető út során. A felderítő képes a belső órájával az eltelt időnek megfelelően korrigálni a Nap változó elhelyezkedését. A házi méh tánca függőleges felületen történik, ahol a N ap irányát a gravitáció

függőleges iránya helyettesíti. 147.1 A felderítő méh a közeli lelőhelyet körtánccal jelzi A távolabbi lelőhelyek távolságára és irányára vonatkozó információt nyolcastánccal adja át a felderítő méh Az információ közvetítői kémiai anyagok, vizuális jelek (szín, mozgás) és hangok lehetnek. A kémiai kommunikáció az állat kültakarójának mirigyeiben termelődő szerves anyagokkal, a feromonokkal valósul meg, és a szagláson alapul. Feromon (ektohormon): az állatok mirigysejtjeiben kis mennyiségben termelődő, a környezetbe kerülő anyag, mely befolyásolja a fajtársak viselkedését. A kémiai kommunikáció előnye, hogy nagy távolságon belül is hatásos, tartós, valamint sokféle információt szolgáltathat az élőlény a másik számára. Vannak közöttük olyanok, amelyek lassan hatnak, és hatásuk megfordíthatatlan. Ezek általában a fajtársak egyedfejlődését módosítják (pl. a nagycsaládokban élő nőstény

egerek vizeletében a fiatal állatok ivaréretté válását gátló feromon található, szabályozva a csoport létszámának növekedési ütemét). Általánosabb az, hogy a kémiai kommunikáció anyagai viszonylag rövid ideig hatnak, hatásuk szinte minden viselkedésmódban megjelenik (például a párválasztásban, a területvédő magatartásban, a riasztójelzésekben, a tájékozódásban, az egyedazonosításban stb.) A házi méhnél az anya (méhkirálynő) által termelt egyik feromon, a 9-keto-2-decénsav, a kaptáron belül mint fejlődésgátló anyag szolgál: jelenlétében nem fejlődnek ki a dolgozó nőstények petefészkei. A kaptáron kívül, a nászrepülés során szexferomonként működik, és rajzáskor a dolgozók gyülekezését serkenti. A feromonok sokszor igen nagy távolságba is eljutnak. A gyapjaslepke nősténye által kibocsátott feromon több kilométer távolságból is odacsalogatja a hímeket, hiszen azok követik a feromon növekvő

koncentrációját a légtérben. (1481) Az emlősök között a nőstények ivarzásképességének jelzése is leggyakrabban szagokkal, feromonokkal történik. A hangyák veszélyferomonjának különböző koncentrációja más és más viselkedést idéz elő a fajtársakban. Egész kis mennyiség felszabadulása esetén keresést, magasabb koncentrációban agreszsziót, nagyon sok feromon pedig menekülést vált ki a társakból. Ha a hangya gyanús dolgot vagy valami hasznosat talál, kevés feromon leadásával hívja társait. Ha az egyedet megtámadják, a leadott nagyobb mennyiségű feromon miatt a társakban megjelenő támadókedv előnyös, hiszen azonnal segítséget nyújthatnak. A túl erős ellenfél, vagy egy életveszélyes sérülés esetén felszabaduló jelzőanyag nagy koncentrációjával éri el az egyed, hogy társai meneküljenek. (1483) 148.1 A hím gyapjaslepkék a növekvő feromonkoncentráció felé repülnek 148.2 A selyemlepke hímje tollas

csápjaival érzékeli a nőstény feromonjait 148.3 Ahangya különböző feromonjai Az eltérő szerves vegyületek más-más hatást válthatnak ki Ha a jelzések színekkel, mozgásokkal történnek, vizuális kommunikációról beszélünk. Ezzel az információ-átadással differenciált jeleket, de viszonylag kis távolságba tud átadni az élőlény. A szentjánosbogár hímje párzás idején esti repülése közben a potroha egyes szelvényeinek segítségével meghatározott időközönként fényt bocsát ki. A nőstények a bokrokra, fűszálakra másznak (repülni nem tudnak), és figyelik a hímeket. A nőstény számára "szimpatikus" hím villantását szabályosan 2 másodperccel követve a nőstény is villanással válaszol, amit a hím érzékel, és odarepül a nőstényhez. Megtörtént a párválasztás (1491) Az emlősök kifejező mozdulatokkal, jellegzetes testtartással tudatják hangulatukat. (1492) A madarak fészkében fejlődő fiókák a

szülők megérkezését nemcsak a fészek rezgéséből érzékelik, hanem vizuális jelekből is. A fiókák tátogató reakcióját az ingerek sora váltja ki, hiszen fontos, hogy a kulcsinger, a szülőt helyettesítő tárgy mozgó legyen, elérjen egy méretnagyságot, és a fiókák szemmagassága felett legyen. A túl nagy vagy túl magasról érkező tárgy lapulást vált ki. A szülő számára a fióka kitátott szájának sárga szájzuga által "felerősített" vörös torok a kulcsinger. A kakukkfióka nagyobb szája szupernormális ingerként hat a szülőkre (1493) Az akusztikus kommunikáció főleg akkor alakul ki, amikor a kémiai és a vizuális kapcsolatteremtés gátolva van. A hangjelzések leadása mellett azok feldolgozása (hallás) is szükséges hozzá, tehát bonyolult formája az információközlésnek. Elsősorban a gerincesek és az ízeltlábúak törzsének egyes képviselőiben fordul elő. A rovarok és a kétéltűek főleg a

szaporodásuk során használják az akusztikus kapcsolatteremtést. Az állatvilágban az énekesmadarak képesek a l egváltozatosabb, legdifferenciáltabb hangjelzésekre. Alsó gégefőjükkel öröklött és tanult elemekből, fajra jellemzően hozzák létre az információkat. Ezek gyakran a rokon fajok számára is hasznosíthatók Az emlősöknél az ultrahang is szerepet játszik a kommunikációban. A rágcsáló szülő és az utód így tartja a kapcsolatot egymással. Az emberhez evolúciós szempontból közel álló csimpánzok 30-40 hangjelzést használnak, melyeket vizuális és kémiai információkkal egészítenek ki a kapcsolataikban. 149.1 A szentjánosbogár és a repülő hímek raja 149.2 A kutya faroktartása és jelentése 149.3 A rigófiókák tátogatási reakciója Mit bizonyít a jobb oldali rajzon látható kísérlet? 149.4 A kabócának van a rovarok közül a legfejlettebb AZ ÁLLATOK LÉTFENNTARTÓ VISELKEDÉSE Az állatok között a

fennmaradásért nemcsak a különböző fajok között zajlik a versengés, hanem a fajon belül az egyes egyedek is megküzdenek egymással a környezet nyújtotta megélhetési lehetőségekért. A konkurencia (a faj egyedei közötti versengés) során alakulnak ki az állatokban a létfenntartási viselkedési formák. Ilyenek a tájékozódási, a táplálkozási, ez utóbbi részeként a támadó és a védekező magatartás. A tájékozódás lehet passzív, az élőlény érzékeli a környezet ingereit. Az ilyen tájékozódó viselkedés egyik tényezője a taxis, mely során az inger nemcsak befolyásolja az állat mozgását, hanem irányítja is azt. Taxis: inger által kiváltott és irányított helyváltoztató mozgás. A heterotróf egysejtűek nem kedvelik a nagy széndioxid- koncentrációt, ezért a szén-dioxidbuboréktól eltávolodnak. A rovarok sokkal differenciáltabban érzékelik az ingereket, így a fényingereket is. Egyesek a fény irányát (1392),

mások erősségét érzékelik A kék dongólégy lárvája a bábozódás előtti napokban - fejének jobbra-balra fordításával érzékelve a fény irányát - igyekszik sötét helyre elbújni. Bonyolultabb a tárgyak megjegyzéséhez kötött tájékozódás. A méhfarkas földbe ásott fészke nyílását a bejárat körül elhelyezkedő tárgyak alapján találja meg. Minden alkalommal, amikor kirepül a fészekből, megjegyzi a látott tárgyak elhelyezkedését, majd visszajövet azok alapján tájékozódik. Szaporodási időszakukban a lazacok az ikrából való kibújásukkor megjegyzett kémiai jellemzőket keresve találnak az édesvízi ívóhelyre. A költöző madarak a Nap állását, a csillagok helyzetét, a bolygónk mágnességét, a jellegzetes tereptárgyakat veszik figyelembe vonulásukkor. (1501) Az aktív tájékozódás jól megfigyelhető a denevérek ultrahang-használatában. A szájukon kibocsátott ultrahang a tereptárgyakról visszaverődik. Ezt

repülés közben érzékelik, így a sötétben is tudnak tájékozódni és képesek elejteni a táplálékul szolgáló rovarokat. A táplálkozási viselkedés a táplálék felkutatásából, megszerzéséből és elfogyasztásából áll. A táplálkozástól függően vannak olyan állatok, melyeknél a felkutatás nem jelent nehézséget, hiszen a táplálékforrásuk a közvetlen környezetük (földigiliszta, szilás cetek). A megszerzés a tápláléktól függ. A növényevők gyakran és sokat, a ragadozók ritkán és keveset esznek A ragadozó alkalmazkodik a zsákmánya életmódjához, akkor aktív, amikor a zsákmányállat a legsebezhetőbb, a legtöbbet mozog. Az érzékszerveik rendkívül kifinomultak (1502) A réti sas akár 500 m magasságból is észreveszi a 10 cm-es mozgó mezei pockot. A fenyőormányos bogarat a lucfenyő kérgéből készült kivonat akár egymilliós hígítása is vonzza. 150.1 A ludak évi vándorlásuk során a Föld mágneses

mezőjének segítségével is tájékozódnak 150.2 A kígyók nyelvüket "nyújtogatva" gyűjtik össze a szagmolekulákat A viselkedéssor befejező szakasza a zsákmány megszerzése. Aszerint, hogy a táplálék (zsákmány) növény vagy állat, fajra jellemző támadó magatartások alakultak ki. A viselkedéshez sajátos szervek is megjelentek, melyek lehetővé teszik a zsákmányszerző viselkedést. A csigák reszelőnyelve, az ízeltlábúak szájszervei, a madarak csőre, az emlősök fogazata, a lábak kialakulása mutatja a táplálékszerzéshez való alkalmazkodást. (1511) Az állatok változatos támadó viselkedése az öröklött programokra ráépülő közvetlen vagy közvetett tanulásnak köszönhetően jelenik meg. Sokszor használnak segédeszközöket a zsákmány megszerzése érdekében. (1512) A fiatal kutya közvetlen tapasztalatot szerez a barna varangy bőrének mirigyeiből felszabaduló anyagok kellemetlen hatásáról. Később már nem

próbálkozik az elejtésével Hasonló tapasztalatot szerez a róka is a sün tüskéiről. Az angliai cinkék fajtársaiktól tanulták meg, hogyan kell kinyitni a hajnalonként a házak bejáratához kitett tejesüvegeket, hozzájutva a tej zsiradékjához. A sziámi lövőhal a víz fölé telepedett rovarokat a szájából kipréselt vízsugárral sodorja vízbe, majd a vízbe esett áldozatot elfogyasztja. (1514) A keselyű és a tengeri vidrák is követ használnak a keményhéjú táplálék (strucctojás, kagyló) feltörésére. (1513) A tövisszúró gébics a zsákmányát tövisekre szúrva tárolja, a Galapagos-szigeteken élő kaktuszpinty a csőrébe fogott kaktusztüskével piszkálja ki a fakéreg alól a rovarokat. A támadó magatartással párhuzamosan alakultak ki a védekező (menekülő) magatartások is. A tüskék, a csont- vagy szaruképződmények, a bűzös váladékok segíthetik az állat életben maradását. Sok madár viselkedésében megfigyelhető a

lelapulás a ragadozó madár megjelenésekor. A kísérletek során kiderült, hogy nemcsak a ragadozó sziluettje a kulcsinger, hanem az inger haladási iránya is. 151.1 A vadmacska ragadozó fogazata 151.2 Vadászik a lasszópók 151.3 A dögkeselyű kővel töri fel a strucctojást 151.4 A lövőhal rovarra vadászik A rejtőszínek, a környezethez hasonlító alak vagy mozgás nagyban elősegíti a túlélést. Ez a környezethez való hasonulás a mimikri. (1522) Mimikri: az állatok jellemző védekezési módja, amely a környezethez való hasonulással, utánzással téveszti meg a támadót. Gyakori a riasztó hatások alkalmazása is. Az unkák támadás esetén a hátukra vetik magukat, mutatva élénk színű hasi oldalukat. A kutyatej szender lepke felemelve első pár - a környezetbe tökéletes beleillő mintázatú - szárnyát, hirtelen megmutatva az élénk színű második párat. (1521, 1522) 152.1 Riasztó jelzések: a tengeri házatlancsiga testének

feltűnő színével jelzi a kültakarója alatti méreg jelenlétét; a kutyatej szender riasztó színű hátsó pár szárnya 152.2 Menekülő magatartás: a tövises poloskák, a sáska levélutánzó mimikrije; a bűzösborz "vegyi fegyvere" ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi a kommunikáció, és milyen módon kommunikálhatnak az állatok? 2. Keress viselkedésegységeket, ahol a kommunikáció szerephez jut! 3. Mi az előnye a vizuális, a kémiai, illetve az akusztikus kommunikációnak? 4. A gyümölcsösökben alkalmazott rovarcsapdák szaganyagok használatán alapulnak Milyen anyag lehet a csapdában? 5. Jellemezd a méhek kommunikációját! 6. Mondj példákat az állatok eszközhasználatára a zsákmányszerzésben! Van-e eszközkészítésük? 7. Milyen védekezési technikák alakultak ki az állatvilágban? 8. Miben játszhat szerepet a mimikri? VISELKEDÉSI TÍPUSOK (II.) AZ ÁLLATOK TÁRSAS VISELKEDÉSE A legtöbb állat (egyes különleges esetektől

eltekintve) felkeresi legalább egy fajtársát, a párját a szaporodási periódusban. Természetesen számos faj egyedei nemcsak páronként, hanem nagyobb számban találhatók egymás társaságában. A csoportok lehetnek átmenetiek vagy állandók. (1532) Az alpesi szalamandrák a téli időszakban a sziklák alatti üregekben gyűlnek össze. A varjak, a seregélyek őszi-téli gyülekezése, a halak rajokba verődése, a rénszarvascsorda kialakulása előnyös a tagjai számára, mert segíti a ragadozók elleni védekezést. A vadászatra csoportosuló ragadozók (farkas, hiéna) biztosabban szerzik meg a zsákmányukat. Ezek az átmeneti közösségek - az ún. időleges tömörülések - a félelem, a biztonságkeresés, az éhség hatására alakulnak ki. A közösség egyedszáma tág határok között változhat, a csoport befogad újakat, de távozhatnak is az egyedek. Ezért az időleges tömörülést nyitott közösségnek nevezzük. A csoport viselkedését egy

vagy több kezdő egyed váltja ki, azok, amelyek először reagálnak a környezet hatásaira. A nyitott csoportokban az egyedek közötti szociális vonzódás nem játszik lényeges szerepet. Az állatokban kialakuló erős szociális vonzódás zárt közösségek kialakulását eredményezi. Ezek a közösségek legalább egy szaporodási időszakra alakulnak ki, de előfordul, hogy egy életre szólnak (pl. a hattyúcsalád), és nem szívesen fogadnak be kívülállót A csoport tagjai között jellegzetes rangsor alakul ki, amelyet esetenként küzdelembe időről időre "újraértékelnek". (1531) Szociális vonzódás: az állatok társulási hajlama, amely az egyedek közötti távolságcsökkenést eredményezi. Küzdelem: elsősorban a hímek között jelentkező, főleg fenyegetésből, jelzésekből, ritkán fizikai összecsapásból álló viselkedéssor. Általában nem jár fizikai sérüléssel, mert a vesztes elfogadja az eredményt, s ezt jelzi is.

Rangsor: az állatok társas kapcsolataiban kialakuló alá- és fölérendeltségi viszony, amely legtöbbször az egyedek fizikai fölénye, tapasztalata és vérmérséklete alapján alakul ki. A rangsor előnyös a közösség számára, mert segítségével elkerülhetők a mindennapos összeütközések, egyúttal az előnyösebb tulajdonságokkal rendelkező egyed juthat előbb a környezet erőforrásaihoz. 153.1 Mezei nyulak és zebrák küzdelme; a szürkefarkas fenyegető vicsora jelzi, ki a "főnök" 153.2 Apingvinkolónia egyedei összebújva védekeznek a hideg ellen A család elsősorban a madarak és az emlősök között gyakori, bár például a darazsaknál is megfigyelhető. A szülők és az utódok közössége a legtöbb esetben csak az ivadékok felnevelése idejére alakul ki. (1541) Egyes fajok családjai nagyobb közösségekben egyesülnek. Így alakulnak ki a kolóniák A nagy madártelepeken, a patások csordáiban a szaporodási és az

ivadékgondozási időszakban megmaradnak a családok, de utána is jellemző marad a csoport közös védekezése. (1543) A rágcsálók közösségei a nagycsaládok, amelyekben a különböző nemzedékek családi kötelékben, egy közös területen élnek együtt. Ilyen falkaszerű, többgenerációs családok az elefántoknál is kialakulnak. Az államalkotás (rovarállam) a h angyák, a méhek és a t ermeszek tökéletes összhangban működő, kasztokra tagolódó közössége. A közösség nagy egyedszámú, tagjai szoros rokonságban állnak egymással, és életüket szigorúan alárendelik az állam fennmaradásának. (154.2, 1544) A zárt közösségek egyedeinek a l étfenntartásukhoz, a szaporodásukhoz megfelelő területre van szükségük, melyet territóriumnak nevezünk. A csoport elhatárolja és megvédi a területét, amely biztosítja az erőforrások kihasználását, az egyedsűrűséget, az optimális szaporodást és az ivadékgondozást. Territórium:

az a terület, melyet egy egyed vagy az egy fajhoz tartozó egyedek csoportja birtokol a táplálkozás, a szaporodás és az ivadékgondozás céljából. A területet elhatárolják, amihez jelzéseket használnak (kémiai anyagokat - pl. emlősök; vizuálisat - pl. korallhalak; hangot - pl énekesmadarak) A betolakodóval szemben agressziót mutatnak. A csoportosan élő állatokra is jellemző az egyedek közötti bizonyos távolságtartás igénye. A megfelelő tér - a személyes tér - az élőlény komfortérzéséhez szükséges. 154.1 Hattyúcsalád Egész életre szóló kapcsolat alakul ki a két egyed között 154.3 Az alaszkai pézsmatulokborjakat a felnőttek védik 154.2 Hangyaboly és termeszvár A termeszvár akár több méteres is lehet 154.4 Termeszkatonák, a királynőt gondozó dolgozók és a királynő Személyes tér: az állatok egyedeinek változó nagyságú térigénye. Nagysága függ a faj egyedeinek kontaktustűrésétől, az egyedek

állapotától, a környezeti hatásoktól. A nagysága változhat, hidegben vagy egy ragadozó támadása esetén az állatok közelebb kerülnek egymáshoz, csökken a személyes terük. A párkapcsolatokban az udvarlás egyik szerepe a partner személyes terének csökkentése. A kontaktustűrő vaddisznók, denevérek (155.1) elviselik egymás közelségét A testérintkezést nem tűrő állatok azonban egy bizonyos távolságon belül megakadályozzák a fajtárs közeledését: elhúzódnak vagy agresszióval válaszolnak. Figyeljük meg, hogyan viselkedik két, egymást nem ismerő ember egy kis liftben! A helyiség két ellentétes sarkában állnak meg, figyelik az emeletek sorát, feltétlenül igazgatni kell a kulcscsomót. Vagyis, mivel sértik egymás személyes terét (de kultúránkból adódóan agresszióval nem válaszolhatnak, elmenni nem tudnak), időlegesen nem vesznek tudomást egymásról. AZ ÁLLATOK SZEXUÁLIS VISELKEDÉSE, AZ IVADÉKGONDOZÁS KÜLÖNBÖZŐ

FORMÁI Azokat a v iselkedésformákat, melyek a megtermékenyítéshez vezetnek, szexuális viselkedésnek nevezzük. Az eredményes szaporodáshoz sok fajnál ehhez szükséges az ivadékgondozás is. A szaporodási viselkedések az előzőekkel szemben az állat fejlődésének csak egy meghatározott időszakában jelentkezik, az ivarérettség elérésétől az ivadékgondozás befejezéséig tart. A szaporodási viselkedés ciklikusan vagy folyamatosan jelentkezhet az ivarérett időszakban. A ciklikus megjelenés esetén csak az év meghatározott időszakában, rövid ideig - gyakran csak néhány napig - jelentkezik. Az ivarzás állapotát jelzik a nőstények a hímeknek (a patás nőstény a vizeletével feromont ürít, a csimpánznőstény feneke vörösebbé válik stb.) A fajok egy részében csak többévente (pl. elefánt) működnek a szexuális magatartás mozgásmintázatai, de gyakoribb, hogy egy évben egyszer (pl. szarvasmarha, ló) vagy több alkalommal is

jelentkeznek ezek (pl. kutya, házi egér) Az evolúció során megjelentek olyan fajok is, melyek az ivarérettség után folyamatosan, de nem egyenletesen képesek szexuális aktivitást mutatni (pl.: házityúk, ember) A szaporodás túlnyomórészt öröklött elemekből áll, de ezek összehangolásában a tapasztalat is fontos lehet. A viselkedés szabályozásában belső és külső tényezők vesznek részt A belső tényezők között a hormonok és a felhalmozott energiatartalékok döntőek, míg a partnertől származó kulcsingerek mellett a napszakok változása, a környezet táplálékbősége, sőt az időjárás is szerephez jut. 155.1 Kontaktustűrés: a denevérek szívesen pihennek egymás mellett 155.2 Az integető rák hatalmas ollójával, az éneklő kékbegyhím hangjával hívja fel magára a nőstény figyelmét 155.3 Küzdelem a nőstényért A szexuális viselkedés bevezető szakasza a párválasztás (156.1) A egyedeknek a másik nem iránti

vonzódása indítja be. A végrehajtásban általában a hímek aktívak Kialakulhat közöttük küzdelem a szaporodás jogáért, a nőstényekért. (1553) Az egymásra találáshoz, a p artner kiválasztásához az állatok jelzéseket bocsátanak ki. Ezek lehetnek kémiai anyagok (feromonok) az emlősöknél és az ízeltlábúaknál (gyapjaslepke). Az akusztikus párkeresés jellemző a békákra (156.2), a sáskákra, a tücskökre, a kabócákra és a madarakra. Nagyon elterjedt a vizuális jelekkel történő párválasztás is A szentjánosbogár villogása, a halak (pl. a tüskés pikó vörös hasa) és a madarak hímjeinek színes nászruhája (páva (156.3), pulyka tollazata, a fregattmadár vörös torokzacskója), illetve táncmozdulataik a nőstény érdeklődésének a felkeltésére szolgálnak. Az udvarlás és a nászjáték a személyes tér leküzdésével csökkenti a partnerek közötti távolságot, fokozza és azonos szintre hozza az egyedek izgalmi

állapotát, a fajra jellemző megjelenése miatt megakadályozza a rokon fajok kereszteződését. 156.1 A lantfarkú madár násztánca; valamint felfújt torkú, brekegő béka 156.2 A tüskés pikó udvarlási és párzási magatartása 156.3 Hím páva fenséges tollazata Az udvarlásnak nagyon sok módja alakult ki. A nagy lugasépítő madár hímjének építménye annál díszesebb, minél jelentéktelenebb megjelenésű a madár. A bölcsőszájú hal hímje ikrázódombbal igyekszik megnyerni a párzásra a nőstényt. (1571) A párzás eredményeként következik be a petesejt megtermékenyülése. A szexuális magatartás e szakasza is nagyon változatos formában, fajra jellemző módon valósul meg. A halak között a nőstény ikrázását sokszor a hím udvarlása váltja ki, ugyanakkor az ikra lerakása aktiválja a h ím spermaürítését (156.2) A varangy átkarolja a nőstényt, mintegy kinyomva belőle a petéket. A házityúk tojójának lehúzódása indítja a

kakas párzó aktivitását A szexuális viselkedés eredményeként bekövetkezik a m egtermékenyítés. Ezzel kezdetét veszi a szülők áldozatot igénylő, fáradságos, de nélkülözhetetlen, sok szépséggel együtt járó tevékenysége, az ivadékgondozás. Ivadékgondozás: az ivarosan szaporodó fajokban az utód fennmaradási esélyeit, zavartalan felnövekedését elősegítő önzetlen magatartásformák összessége. A gondoskodás mértéke általában fordítottan arányos a lerakott peték, a létrejött utódok számával. Legtöbbször a nőstények játszanak fontosabb szerepet e magatartásformában, de számtalan példát találunk a közös ivadékgondozásra, sőt néhány fajnál a hímek domináns szerepére is (pl. csikóhal) Az ivadékgondozásnak számtalan típusa van. A peték védett helyre helyezése (japán szivárványos ökle), a táplálék közelében történő lerakása (galacsinhajtó, káposztalepke, méhfarkas), a peték a kikelésükig

történő cipelése (dajkabéka, kandicsrák), a tojások költése, a méhben való fejlődés mind azt szolgálja, hogy az ivadékok minél biztosabban maradjanak életben. (1573) 157.1 A nagy lugasépítő madár és díszes "sétánya"; a bölcsőszájú hal hímje az ikrázódombja felett 157.2 A párzás után a nőstény imádkozó sáska elfogyasztja a legyengült, kisebb méretű hímet 157.3 Aszivárványos ökle ikráját kagylóba juttatja (1), a káposztalepke (2) és a fürkészek (3) ivadékgondozása Az utódnevelésben szerepet kaphat az ivadék mechanikai védelme (158.1), a védelem mellett a táplálása (158.3), sőt a legfejlettebb esetben még a kicsinyek tanítása is Akváriumban tartott bölcsőszájú halak kicsinyeit áttesszük egy másik edénybe. Egy idő után néhány köbcentiméter vizet öntünk át a kicsinyek edényéből a szülők akváriumába. A szülők intenzív keresésbe kezdenek, izgatottan kutatják, hol vannak az utódok.

Vajon mi váltja ki ezt a viselkedést? A bölcsőszájú hal a kikelt ivadékokat a szájába veszi veszély esetén (158.2) A kapcsolatot az ivadékok által leadott kémiai anyagok és a vizuális ingerek biztosítják a két fél között. A madarak kiköltik tojásaikat. A fészekhagyó madarak kicsinyei rövid időn belül önállósodnak, a fészeklakók szüleinek viszont hosszú ideig kell táplálni őket. A szülőkkel való együttélés lehetőséget ad a tanulásra, egyes mozgások, viselkedésformák elsajátítására. 158.1 A dajkabéka a megtermékenyített petéket hátsó lába köré tekerve magán hordozza 158.2 Bölcsőszájú hal ivadékaival 158.3 Madárfiókák etetése (fészeklakó fiókák "kolduló" mechanizmusa) ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Hogyan valósul meg a viselkedés szabályozása az időleges tömörülésben? Miben tér el ettől a zárt közösség? 2. Miért alkotnak nagyobb egyedszámú közösségeket a növényevők, mint a

ragadozók? 3. Mi az agresszió, mi jellemzi a küzdelmet? 4. Milyen szerepe van a rangsornak a társas viselkedésben? 5. Hasonlítsd össze a territóriumot és a személyes teret! 6. Miben tér el a szexuális viselkedés a többi magatartási formától? 7. Hogyan valósulhat meg a párválasztás? Mi az udvarlás, és mi a szerepe? 8. Mikor, milyen esetben hoznak létre az állatok sok utódot, de kevés ivadékgondozással, és mikor keveseset, jelentős utódneveléssel? Milyen következtetést vonhatsz le? Keress példákat az ivadékgondozás formáira! ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK Egyszerű választás a válaszok közül egy helyes 1. Mitől függ az, hogy a béka menekül, vagy az inger irányába mozog? A) a mozgó tárgy szépségétől B) a mozgó tárgy színétől C) a mozgó tárgy méretétől D) a mozdulatlan tárgy szépségétől E) a mozdulatlan tárgy színétől 2. Melyik tanult magatartás? A) a bevésődés B) a feltétlen reflex C) a taxis D) minden

magatartáselem E) valamennyi magatartásegység 3. Mi tartozik a szaporodási viselkedések közé? A) a zsákmányszerzés B) a menekülő magatartás C) az időleges tömörülés D) az ivadékgondozás E) a személyes tér kialakulása Többszörös választás A) 1., 2, 3 helyes; B) 1, 3 helyes; C) 2, 4 helyes; D) 4 helyes; E) 1, 2, 3, 4 helyes 4. Melyik szükséges mindenképpen az öröklött viselkedések feltétlen bekövetkezéséhez? 1. a környezet minden részlete 2. a belső késztetés 3. a szupernormális inger 4. a kulcsinger Többszörös hibakutatás A) 1., 2, 3 hamis; B) 1, 3 hamis; C) 2, 4 hamis; D) 4 hamis; E) 1, 2, 3, 4 hamis 5. 1 A hevesebb vérmérsékletű állat a rangsorban előbb foglal helyet 2. a fizikai erő a rangsorban minden esetben előbbre sorolja az állatot 3. Az idősebb állatok tapasztalatuk révén általában előbbi helyet szereznek a rangsorban 4. Az állatok minden közösségében kialakul a rangsor Korrelációs vizsgálat A) a)

növelésekor b) nő; B) a) növelésekor b) csökken; C) a) növelésekor b) nem változik 6. a) a kulcsinger erőssége b) a belső késztetés mértéke 7. a) az állat fejlettsége b) a magatartásában megfigyelhető tanult elemek mennyisége Négyféle asszociáció párosítsd a kérdéseket a fogalmakkal A) A kutyák, amennyiben elég táplálékot fogyasztottak, a nagy táplálékdarabot elássák. B) A majom a fa üregében lévő mézet egy bottal szerzi meg. Bedugja, megforgatja, majd a botra ráragadt mézet lenyalja. C) mindkettő D) egyik sem 8. öröklött elemek előfordulnak a viselkedésben 9. táplálkozási viselkedés 10. alapja a belátásos tanulás 11. szexuális viselkedés 12. a megszokás jellemzi 13. alapja az öröklött mozgási sémák 14. ha szükséges, később is visszatér a cselekvés helyszínére 15. ha megzavarják, nem képes folytatni 16. más állatoknál is előfordul 17. a viselkedés a zsákmányszerzés egyik típusa A) bevésődés

B) megszokás C) mindkettő D) egyik sem 18. tanult viselkedés 19. csak a felnőtt állatokra jellemző 20. a szülőkhöz fűződő viszonyban szerepet játszik 21. mindössze rövid ideig jelentkezhet 22. csökkentheti az idegrendszer munkáját 23. a tojásból való kikelés után csak néhány óráig működhet 24. ösztön 25. a szaporodási viselkedésben is megjelenik Relációanalízis A) + + +; B) + + -; C) + -; D) - +; E) - 26. Az ösztön tanult magatartásformák sorozata, mert az ösztön a fejlettebb állatok viselkedésében nem található meg. 27. A kommunikáció nélkülözhetetlen a kapcsolatokban, mert a kommunikáció kémiai, vizuális vagy akusztikus információátadást jelent. 28. Az ingerek irányát minden állat érzékeli, mert a taxis inger által kiváltott és irányított helyváltoztató mozgás. 29. A tanulás során az állat viselkedése nem változik meg, mert az állat a t anulás során ismereteket szerez a környezetről és használja

azokat. 30. A társításos tanulás során két idegi központ kapcsolata alakul ki, mert a társítás során két inger mindig egyszerre hat. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mire utal az, hogy minél közelebb áll egymáshoz két faj, annál inkább hasonlít a viselkedésük? 2. Miért riadunk meg (húzzuk össze magunkat), ha hirtelen robaj, éles hang hallatszik? 3. Mivel magyarázható, hogy a madarak között vannak olyan fajok, amelyeknél a hímek feltűnőbbek, de olyanok is, amelyeknél a két nem egyforma megjelenésű? 4. Mi a különbség a támadó magatartás és az agresszió között? 5. Miben nyilvánul meg az állatok viselkedésének fejlődése? 6. Keress példákat a különböző viselkedési mintázatokra a mindennapjaidból! V. fejezet A NÖVÉNYEK TESTE ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE ANÖVÉNYEK ÉS ANYAGCSERÉJÜK A szárazföldi növények ősi zöldmoszatokból alakultak ki. A mai zöldmoszatok és a szárazföldi növények közötti azonos jellegzetességek

bizonyítják az evolúciós kapcsolatot. A minden eukarióta fotoszintetizáló élőlényre jellemző klorofill-a molekula mellett mindkét csoportban a klorofill-b is segíti a fotoszintézis fénymegkötését. Ez a molekula az ostorosmoszatok fajaiban fordul még elő. A fotoszintézis járulékos színanyagai is azonosak a zöldmoszatokban és a szárazföldi növényekben, hiszen a narancssárga karotin és a sárga xantofill egyaránt jellemző a sejtjeikben. Spenótleveleket szétturmixolunk, majd acetont adunk hozzá, összekeverjük és leszűrjük. Papírkromatográfiával szétválaszthatjuk a fotoszintetikus pigmenteket. A zöld színű, tiszta oldatot jó minőségű szűrőpapír egy pontjára cseppentjük. (Minél többet, és minél kisebb pontra viszed fel, annál jobb eredményt kapsz!). Petri-csészébe öntünk benzol-petroléter 3 : 1 arányú elegyét, és az ábrának megfelelően előkészített szűrőpapírkorongot beletesszük (162.1) A felszívódó

oldószer magával viszi a festékmolekulákat, majd azok oldékonyságuktól függően más-más helyen elkülönülnek. Egyszerűbben: a festékoldatba állítsunk fehér táblakrétát. A kréta pórusain is felfut az oldószer, és így szétválnak a pigmentek. Figyeld meg, milyen sorrendben válnak el a fotoszintetikus pigmentek! A növények anyagcseréjében főleg a szénhidrátok játszanak fontos szerepet. A cellulóz egyenes, el nem ágazó láncú, összetett szénhidrát, a növényi sejtek szilárdító sejtfalát alkotja. Ezzel a cellulóz a legelterjedtebb szerves vegyülete Földünknek. Az energia felhalmozását is elsősorban szénhidrát molekulák képzésével biztosítják a növények. Tartalékszénhidrátjuk a burgonyából is jól ismert keményítő, melyből az energia könnyen kinyerhető, újra felhasználható mind a növény, mind a növényeket elfogyasztó más élőlények számára. Növények: azok a soksejtű eukarióták, melyek klorofill

molekulák segítségével fotoszintetizálni képesek, sejtfaluk cellulóz tartalmú, tartalék szénhidrátjuk a keményítő, és ivaros szaporodásúak. Egyedi életük során az ivaros (haploid) és az ivartalan (diploid) nemzedék váltakozik. 162.1 A fotoszintetikus festékek szétválasztása és az elkülönült festékek Azonosítsd az elvált festékeket! 162.2 A fotoszintetikus festékek fényelnyelése A növények és az állatok legáltalánosabb jellegzetességeit a 163.1 táblázat foglalja össze A növények jelentősége a földi élet szempontjából nagyobb, mint először gondolnánk. Fontosak a talaj kialakulásának folyamatában, védik azt, javítják a vízellátottságát. Fotoszintézisükkel szerves anyagot és oxigént termelnek, melyek nemcsak a maguk, hanem a többi élőlény számára is nagyon fontos (táplálkozás, légzés). Még a pusztulásuk után is "segítenek", hiszen a földtörténeti korok növényeinek szerves anyaga fosszilis

energiahordozókká (kőszén, kőolaj, földgáz) alakult az évezredek során. Mai civilizált életmódunk ma még elsősorban ezekre épül. Földünkön az évente termelt szerves anyag mennyisége körülbelül 378 milliárd tonna (7/8-át a moszatok termelik). A növények a légköri oxigént 3000 é v alatt "megújítják" Milyen folyamatok indulnának be, ha valamilyen oknál fogva a növények rövid időn belül kipusztulnának? AZ AUTOTRÓF ANYAGCSERE LÉNYEGE Az anyagcserének felépítő és lebontó folyamatai vannak. A sejt a felépítő folyamatok során kis molekulákból nagyobb szerves anyagokat hoz létre redukálva a beépített anyagot, míg a lebontó folyamatokban a szerves vegyületeket kisebb molekulákká oxidálva szerves vagy szervetlen anyagokká alakítja. Az előzőhöz energia szükséges, míg az utóbbi energiát szabadít fel, amelyet a sejt felhasznál a működése során. 163.1 A növények és az állatok összehasonlítása 163.2

Moszaterdő a tengerben 163.3 Trópusi esőerdő A növények autotróf élőlények, vagyis jellegzetes anyagcsere-folyamatuk, a fotoszintézis során szervetlen anyagokból (CO2, H2O, ionok) képesek szerves anyagokat felépíteni. A folyamathoz az energiát a fényből nyerik, innen az elnevezés (foto = fény; szintézis = képzés, felépítés). A növények fotoszintetikus pigmentjeikkel, a klorofill molekulákkal kötik meg a fényt. Ezek a molekulák - kiegészülve a karotinnal és a xantofillal - a színtestek belső membránrendszerében találhatók. A megkötött fényenergiát enzimfehérjék kémiai energiává alakítják. A fényből származó energiát más enzimek a szén-dioxid megkötésére és a széndioxid szerves anyaggá redukálására használják fel A redukciót enzimek - a víz bontásából származó hidrogénekkel - végzik. A folyamat végterméke elsősorban a szénhidrát, a cukor, de a folyamat anyagaiból képződhet fehérje és olaj is. A

fotoszintézis folyamata: 1. A fényenergia megkötése (a fotoszintetikus pigmentek: klorofillok, karotin, xantofill) 2. A fényenergia átalakítása kémiai energiává 3. A szén-dioxid megkötése és redukálása szerves anyaggá A fotoszintézis összefoglaló egyenlete: 6 CO2 + 6 H2O + fényenergia ›?C6H12O6 + 6 O2 A prokarióták között is találunk autotróf fotoszintetizálókat, de számos autotróf kemoszintetizáló baktériumot is ismerünk. Vizsgáld meg az autotróf és a h eterotróf anyagfelépítést a 1 65.1 táblázat alapján! Mi a különbség, illetve az azonosság? Miért fontos a fotoszintézis a heterotróf élőlények szempontjából? Szimbionta növény: a fotoszintézishez szükséges anyagok egy részét a szimbiózisban együtt élő társtól kapja az élőlény. Például: nitrogént (NH2- csoportot) kap a pillangósvirágú növény a nitrogéngyűjtő baktériumtól, a páfrány (Azolla) a vele együtt élő fonalas kékmoszattól (Anabaena); a

fenyő a gyökerébe mélyedő rizikegombától kap vizet és ionokat. Parazita növények: Obligát (szükségszerű) parazita növény: a másik növény szerves anyagait használja fel. Például: aranka, napraforgó szádorgó, vicsorgó. (1641) Félparazita növény: a másik élőlény szervetlen anyagait használja fel saját felépítő folyamataihoz. Például: a fagyöngy a gazdanövényből szívógyökereivel vizet és ionokat szív el, és ezeket fotoszintézissel alakítja saját szerves anyagává. (1641) 164.1 Az élősködők: az aranka, a szádorgó, a fagyöngy 164.2 Az eukaliptusz és a gomba: mikorrhiza Rovaremésztő növények: fotoszintetizáló növények, melyek ha nitrogénben szegény (például lápos) talajon élnek, rovarok lebontásával egészítik ki a nitrogénhiányukat. Leveleik rovarfogó képletekké alakulnak. Például: kancsóka, harmatfű, Vénusz légycsapója (1652) Az autotróf élőlények (főleg a fotoszintetizálók) által termelt

szerves anyagok, a szénhidrátok, esetleg az olajok vagy a fehérjék a növényekben felhalmozódnak. Ez a szerves anyag a földi élet alapja, hiszen ezt használják fel a heterotróf élőlények is. A növények fotoszintézise során melléktermékként oxigéngáz is felszabadul, amely a légkörbe kerülve lehetőséget ad az élőlényeknek a szerves anyagok eloxidálására, "elégetésére". Földünk mai légkörének oxigéntartalma (21%) szinte teljes egészében a fotoszintézisből származik. 165.1 Az autotróf és a heterotróf anyagcsere főbb jellemzőinek összefoglalása 165.2 A rovaremésztő növények: harmatfű (1), kancsóka (2) és Vénusz légycsapója (3) rovarfogó levelei ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi igazolja, hogy a szárazföldi növények zöldmoszatból származnak? 2. Mi lehet a magyarázata a klorofill és a karotin színeltérésének? 3. Mire használja az ember a cellulózt? 4. Milyen körülmények kellenek ahhoz, hogy a növényből

kőszén alakuljon ki? 5. Miért lehet energiaszolgáltató a fosszilizálódott növényi maradvány? 6. Hogyan mutatható ki a fotoszintézis során termelt oxigén, illetve a keményítő? 7. Mi a közös az autotróf és a heterotróf energianyerésben? 8. Honnan juthat kémiai energiához az autotróf élőlény? 9. Miért veszélyes az erdők túlzott irtása? 10. Milyen következménnyel járna, ha a növények jelentős része kipusztulna? ANÖVÉNYI TEST SZERVEZŐDÉSE A NÖVÉNYI ÉS ÁLLATI SEJT FELÉPÍTÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÁSA A prokarióta sejt örökítő anyagát szabadon találjuk a a sejt alapját képező citoplazmában. Acitoplazmát membránbetüremkedésekkel rendelkező sejthártya veszi körül, mely elhatárolja a sejtet, de egyúttal képes megteremteni a kapcsolatot a környezettel. E két sejtalkotó a jóval nagyobb méretű eukarióta sejteknek is felépítője, de bennük számtalan egyéb - a sejt működését jelentős mértékben javító -

sejtszervecske is megtalálható. Az örökítő anyagot kettős membránnal, a sejtmaghártyával körülvett sejtmag tartalmazza. Állományában két-három sejtmagvacskát is felfedezhetünk, melyek a fehérjeszintézishez szükséges riboszómák anyagait, a riboszóma-RNS-t és -fehérjéket tárolják. (1661) Az eukarióta sejtek közös jellemzője a nagy felületű, önálló belső membránrendszer. Az endoplazmatikus hálózat egymással összekapcsolódó csöveket, zsákokat képezve kisebbnagyobb tereket különít el a citoplazmában. A fehérjeképzésben, az anyagok elkülönítésben és átalakításában játszik szerepet. A citoplazmában találjuk a Golgi-készüléket is A 3-10 párhuzamos, gyakran ívben hajlott, lapított membránzsákocska együttese fontos a fehérjék átalakításában. A széléről membránhólyagok, a lizoszómák fűződnek le, amelyek lényegesek az anyagok lebontásában, sejten belüli szállításában, és tárolásában is. Az

eukarióta sejtek energetikai központja a mitokondrium. A benne lejátszódó anyaglebontó folyamatok szolgáltatják a sejt által felhasznált energia jelentős részét. Vannak olyan sejtalkotók, amelyek nem minden eukarióta sejtben fordulnak elő. A növényi sejtek jellegzetessége a színtest, a cellulóz sejtfal, a sejtüreg benne a sejtnedvvel és a zárványok. Aszíntest a fotoszintézis színhelye, így a növényi sejtek anyagcseréjének egyik fontos központja. Benne a fény megkötésére szolgáló színanyagokat és enzimeket találhatunk A színtestek feltehetően ősi kékbaktériumokból alakultak ki úgy, hogy a sejt bekebelezte azokat, majd szimbiózis alakult ki a gazdasejttel. Két membrán határolja, a külső a gazdasejté, míg a belső a kékbaktériumé volt. Megmaradt bizonyos önállósága a s ejtben, hiszen saját működő örökítő anyaga, riboszómái, így önálló fehérjeképzése van, a sejttől függetlenül is képes osztódni. Az

osztódás után létrejött színtestek még színtelenek. Ha nem alakul ki bennük a színanyag, akkor anyagok tárolására képes ún. színtelen színtestről beszélünk A tipikus színtest a zöld színtest (kloroplasztisz), melyben a fotoszintézis zajlik. A narancssárga, sárga, ún s zínes színtestek a virágtakaró levelek és a termések színét alakítják ki. A színtest típusai átalakulhatnak egymásba. 166.1 Az állati és a növényi sejt összehasonlítása A sejtfal határozott alakot, védelmet biztosít a növényi sejt számára. A cellulóz szálas szerkezetű molekulái adják a szilárdságot, de elrendeződésükkel egyúttal a rugalmasságot is. A sejtfal képződésekor a sejt egy ragadós szénhidrátot, pektint is készít. Ebbe rakódnak a cellulózszálak, melyek hálózatot képeznek. Az öregedő sejtfal egyre vaskosabb, mind több anyag rakódik bele. A cellulóz mellett a lignin (aromás alkoholok polimere) is beépülhet Megszűnik a

megnyúlásos növekedés lehetősége, hiszen a lignin felszaporodásával szilárdul a sejtfal. A lignin mennyisége alapján különítjük el a kemény- és a puhafát A tikfa, a tölgy, az akác, a bükk a keményfák, míg a fenyő, a nyár a puhafák közé tartozik. A sejtfal védelmi feladatát a sejt ozmotikus egyensúlyának kialakításában játszott szerepével, a mechanikai szilárdítással, a fizikai védelemmel és a vízmegkötő képességével tölti be. A sejtfal nélküli sejtet protoplasztnak nevezzük. A növény állandósult, öregedő sejtjeiben az endoplazmatikus hálózatból és a Golgimembránból lefűződő hólyagok összeolvadásából alakul ki a sejtüreg, a vakuolum. Az üregben a szerves és szervetlen anyagokat oldott formában tartalmazó sejtnedv található. A vakuolum gyakran a felesleges anyagok elkülönítését is szolgálja. Vöröskáposzta-levelet dörzsölj szét! Önts hozzá kevés vizet, majd szűrd le. Vizsgáld meg az oldat

színét, majd csepegtess bele egy kevés sósavat. Mit tapasztalsz? Milyen változás következik be, ha egy-két csepp NaOH-t adunk az oldathoz? Miért tapasztalhatod a változásokat a konyhában, a párolt vöröskáposzta edényének mosogatása közben? A sejtüregben, vízben oldva ionok, szénhidrátok és származékaik mellett nitrogéntartalmú alkaloidok (koffein, kinin, morfin, nikotin, sztrichnin), sőt az egyes levelek vagy virágok színét kialakító festékmolekulák (pl. a vöröskáposzta színét adó anthocián) is megtalálhatók A növényi sejtekre jellemző a zárványok kialakulása. Ezek a félfolyékony vagy szilárd képződmények lehetnek tartalékanyagok (keményítő, fehérjezárvány vagy más néven aleuron, olajcsepp) vagy a felesleges ionokból képzett, rosszul oldódó kristályok (CaCO3, Ca-oxalát). A kiválasztott kristályok a sejtre jellemző alakban alakulnak ki. Ismerünk tű-, buzogány-, oszlop-, szőlőfürtkristályokat. A

keményítőszemcsék is fajra jellemző alakúak (1671) Készíts kaparékot burgonya gumójából és búzaszemből! Hasonlítsd össze a két szemcse mikroszkópos képét! Mit tapasztalsz, ha jódoldatot (KI-os I2-oldat = Lugol-oldat) adsz hozzá? Oleander, fikusz, pletyka levelét metszd meg borotvapengével! Keress zárványokat a mikroszkópban vizsgált sejtekben! Figyeld meg, mi történik a zárványokkal, ha sósav-oldatot cseppentesz a metszetre! A FOTOSZINTETIZÁLÓK SZERVEZŐDÉSI SZINTJEI Az evolúció során az egyetlen sejtből álló eukarióta élőlények a belső membránrendszerük kialakulásával elérték fejlődési lehetőségük csúcsát. A továbblépésre az egysejtűekből kialakult többsejtűek adtak lehetőséget. Együtt maradva a sejtek mindegyike először önállóan működhetett. Ezeknél a sejttársulásos élőlényeknél azonban versenyképesebbek voltak azok, amelyekben a sejtek között megindult a feladatok elosztása.

A"specializáció" lehetővé teszi, hogy az adott feladatot pontosabban, jobban végezze el a sejt, ami előnyös a közösség számára. Igaz azonban, hogy a differenciáltabb működés következtében a sejt önállósága egyre csökken. A sejtek közötti munkamegosztás fejletlenebb típusánál a sejtek feladatellátása csak időleges különbséget mutat, hiszen amennyiben megváltoznak a körülmények, akkor megváltozik az egyes sejtek feladata is. A telepes szerveződés a többsejtű moszatok többségénél és a moháknál jellemző. 167.1 Egyes zárványok alakja: oszlop (1), tű (2), szőlőfürt (3) és keményítőzárványok (4) Ha egy csillárkamoszatot kihúzunk az aljzatból, és csúcsi részével lefelé dugjuk vissza, akkor jól látható, hogy az eddig talajban lévő sejtek barnásak, nincs bennük zöld színanyag. Néhány nap múlva azonban már ezek a sejtek is zöldek lesznek, míg a talajba dugott rész színtelenné, barnássá válik. Az

új feladatnak megfelelően átalakul a sejtek működése A legfejlettebb a hajtásos szerveződés. Az élőlényt alkotó sejtek felépítésben és működésben is elkülönülnek egymástól, szöveteket alkotnak. A szövetek megfelelő rendbe szerveződve szerveket alakítanak ki. A sejtek más működést nem tudnak ellátni, a differenciálódás teljes és többnyire végleges. EMLÉKEZZ! Sejttársulás: kezdetleges, az evolúció zsákutcáját jelentő szerveződési forma, melyben az együttlévő sejtek között nincs munkamegosztás. Pl: a harmonikamoszat (zöldmoszat) Telepes szerveződés: az együtt élő sejtek között alaki elkülönülés mellett csak időleges munkamegosztás jön létre. Pl: mohák Hajtásos szerveződés: az élőlény sejtjei között teljes munkamegosztás alakul ki (szövetek, szervek jönnek létre). Pl: harasztok, nyitvatermők, zárvatermők Hajtás: leveles szár (vegetatív, de módosulással reproduktív is lehet). A kialakuló

többsejtű élőlény testformájában is eltérőek lehetnek a fajok egyedei. Ha a sejtek mindig azonos irányban osztódnak, akkor az együtt maradó sejtekből fonal alakult ki. A fonalas szerveződés sejtjei lehetnek egyenértékűek, de a fejlettebb fonalasoknál differenciálódhatnak (alapi rész, csúcsi rész stb.), sőt elágazóvá is válhatnak Ha a s ejtek két irányban osztódnak, akkor ennek eredménye az egy sejtsoros lemez lesz. A lemez nagyon sérülékeny volt a vízben, ezért ilyen szerveződésű élőlény nem maradt fenn az evolúció folyamatában. Egyes fajok egyes testrészei viszont lehetnek lemezes szerveződésűek, a mohák levelecskéi, a tengeri saláta levélszerű képződményei mindössze 12 sejtsor vastagságúak. A legellenállóbb forma a t est, a t eleptest lett. Test akkor jön létre, ha a s ejtek a t ér három irányában osztódnak. A testforma előnyét bizonyítja, hogy az evolúció során egyaránt kialakultak testet képező

sejttársulásos, telepes és hajtásos élőlények is. A hajtásos élőlények a növények között jelentek meg. A sejtek közötti munkamegosztás mind a harasztokban, mind pedig a magvas növényekben (nyitvatermők, zárvatermők) véglegessé vált. A sejtek működésbeli elkülönülése eredményeként megjelentek a szövetek, és ezzel kialakultak a növényi szervek (gyökér, szár, levél, majd a nyitvatermőktől a virág, és a zárvatermőknél a termés is). A jól szervezett test alkalmazkodó képessége lehetővé tette az elterjedésüket, ma ezekből az élőlényekből él a legtöbb a bolygónkon. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért előnyös az eukarióta sejtek számára a belső membránrendszer? 2. Melyek a membránsejtalkotók? 3. Hogyan okozhat szilárdságot és egyúttal rugalmasságot a cellulóz? 4. Miért és miben van különbség a mészkő-, illetve a Ca-oxalát kristályra cseppentett sósav hatásában? 5. Mi magyarázhatja, hogy a növényi

sejtekben kialakulnak a zárványok, az állatiban viszont nem? 6. Miért előnyösebb a többsejtűek sejtjei között a tökéletesebb munkamegosztás? 7. Melyik szerveződési szint jelent ugyanolyan differenciált szintet az állatvilágban, mint a telepes szerveződés? 8. Mondj példákat a növényszerű protoctiszták és a növények közül a sejttársulásos és a telepes szerveződés típusaira! 9. Miért nem maradt fenn a növényeknél a lemezes szerveződés? 10. Melyik szerveződési szint nem maradt meg önálló élőlényként az állatok között? A NÖVÉNYI SZÖVETEK (I.) AZ OSZTÓDÓSZÖVET A növényi szövetek két típusát különíthetjük el aszerint, hogy a sejtek osztódásra képesek vagy sem. Az osztódószövet a növény jellegzetes szövete, hiszen ez biztosítja a növény állandó növekedését (az elnevezés eredete: növény ›?növekvő lény). Az osztódószövet sejtjei vékony cellulóz sejtfallal, a jelentős anyagcseréhez szükséges

nagy sejtmaggal és dús citoplazmával rendelkeznek. Az osztódás eredményeként létrejött két sejt egyike tartósan megőrzi osztódóképességét, míg a másik állandósult szövet sejtjévé alakul. Az elsődleges osztódószövet a hajtás- és gyökércsúcsi osztódószövet (169.1), melyek a szár és a gyökér hossznövekedését biztosítják. A szártagok megnyúlását eredményező köztes (interkaláris) osztódószövet és a szár vastagodását biztosító - a szállítószövet elemei között található - kambium is ebbe a típusba tartozik. Az állandósult szövetek sérülésekor egyes sejtek visszanyerik osztódóképességüket, másodlagos osztódószövet alakul ki. Így alakul ki az idősödő faágakon a vastagodás következtében a parakambium, mely a kérget alakítja ki. Regeneráció: másodlagos fejlődés, mely során a már állandósult sejtek visszanyerik osztódóképességüket, és új sejteket, szöveteket hoznak létre. Az

osztódószövet sejtjeiből differenciálódnak az állandósult szövetek: a bőrszövet, a szállítószövet és az alapszövet. A BŐRSZÖVET A bőrszövet a növény testét borítja. Az egyéves növényeket és az idősebb növények fiatal szervrészleteit az elsődleges bőrszövet fedi. Általában egy sejtrétegű, a sejtek - gyakran hullámos széllel szorosan záródnak A sejtek alakja általában összefügg a szerv alakjával, például az egyszikűek szálas levelein és a fiatal száron hosszúkásak, a kétszikűek levelén sokszögletűek, kerekdedek. (1702) A föld feletti részek bőrszövetének (epidermisz) feladata a v édelem, a p árologtatás csökkentése, illetve a k apcsolatteremtés a k örnyezettel. Ennek érdekében a s ejtfalak Ualakban megvastagodnak, a külső felszínén kutikula (kutinos cellulóz sejtfal) képződik (169.2) Nincs benne zöld színtest, átengedi a fényt Gyakran a felületre viaszréteg rakódik (hamvasság), mely a vízzel

szembeni átjárhatóságot jelentősen csökkenti. Az epidermiszen gázcserenyílások alakulnak ki, melyek két súlyzó vagy bab alakú zárósejtjében - ellentétben a többi bőrszöveti sejttel - van zöld színtest. Azárósejtek kifeszítettségétől (turgorállapotától) függően nyílik vagy zárul a légrés. (1701) A gázcserenyílások zárósejtjeinek működése teszi lehetővé a párologtatás és a gázcsere szabályozását. A bőrszövet sejtjei közül csak a zárósejtekben találunk zöld színtesteket E sejtek légrés melletti fala vastagabb, ezért ha a zárósejt turgora megnő (víz áramlik be), a sejt kifeszül. A vékonyabb külső fal dudorodik jobban, ami a légrés felőli falat magával húzza, így kinyílik a légrés. A gázcserenyílás mögött az alapszövet sejtjei mindig képeznek egy kis teret, a légudvart. 169.1 Osztódószövet fénymikroszkópos képe: a hajtáscsúcs (balra) és a gyökércsúcs 169.2 Az epidermisz felülnézeti

képe és keresztmetszete A gázcserenyílás akkor nyílik ki, ha a zárósejtbe víz áramlik. Milyen tényezők változása okozhatja a gázcserenyílás légrésének tágulását? Gondolj arra is, hogy a fotoszintézis szerves anyagot termel! Az epidermisz felületén kialakuló szőrök, papillák (kiemelkedések) szerepe különböző. A szőrök egyik típusa elhalt. Így is védheti a növény különböző szerveit, illetve részt vehet a magok, termések elterjesztésében. Az élő mirigyszőrök anyagokat (illóolaj, balzsam, gyanta) választanak ki, melyek a szőrből kikerülve fontos szerepet tölthetnek be: pl. a muskátli mirigyszőre illatot biztosít a növény számára. (1703) A bőrszövet a többéves hajtások megvastagodása következtében - gyakran a fajra jellemző módon - felszakadozik. Helyén a héjkéreg, a másodlagos bőrszövet alakul ki Ennek alkotásában alapszöveti és szállítószöveti sejtek is részt vehetnek. Az elhaló sejtekbe sok

sókristály, védelmet biztosító csersavak, vagy gyanta rakódhat. A gyökér bőrszövetén (rizodermisz) nincsen kutikula, és hiányoznak a gázcserenyílások. Jellegzetes képződmény viszont a 170.3 ábra d) részén látható gyökérszőr (1703), melynek feladata a növény tápanyagainak felvétele. Gyökérszőr: a gyökér bőrszöveti sejtjeinek citoplazmatikus nyúlványa. Élettartamuk mindössze néhány nap. A sok apró, mindössze néhány milliméter hosszúságú gyökérszőr összességében hatalmas felvevőfelületet biztosít. 170.1 Agázcserenyílások két jellegzetes típusa (1), (2) és a levél (3) Jól megfigyelhetők a levélerek 170.2 A kétszikű (akácia) és az egyszikű (kukorica) növény gázcserenyílása 170.3 Különböző szőrök: csillagszőr (1), mirigyszőr (2), fedőszőr (3) és gyökérszőr (4) ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért készíthetünk a bőrszövetből nyúzatot? (Az epidermisz viszonylag egyszerűen lehúzható a

növényről.) 2. Sorold fel a bőrszövet feladatait! Hogyan függenek össze a felépítésével? 3. Miért hiányozhat a gyökér bőrszövetéről a kutikula és a gázcserenyílás? 4. Milyen szerepe van a bőrszövet szőrtípusainak? 5. Hogyan bizonyíthatod be kísérlettel, hogy a gyökér anyagfelvételének fő helye a gyökérszőr? ANÖVÉNYI SZÖVETEK (II.) A SZÁLLÍTÓSZÖVET A szállítószövet elemei A szállítószövet állandósult szövet, amely a felszívott vizet és ásványi sókat juttatja el a fotoszintézis színhelyére, onnan pedig a felhasználás helyére szállítja a k ész szerves anyagokat. Kötegekben elhelyezkedő sejtjei hosszan megnyúltak, viszonylag vastag sejtfalúak. A szállítóelemek között mikroszkóposan két, jól elkülöníthető csoport alakult ki: a tápoldatot (víz és a benne oldott ionok) felfelé szállító farész (xilém) és a l evélben elkészült szerves anyagokat a felhasználás helyére juttató háncsrész

(floém). A farész elemei között a legjellemzőbbek a hajtásos növények mindegyikében megtalálható, már élettelen vízszállító sejtek. Azárvatermőkben ezek többsége között felszívódik a harántfal, és vízszállító csővé alakul, ami passzív, de gyorsabb szállítást tesz lehetővé. (1711, 171.3) A háncsrész jellegzetes sejtje a harasztokban és a nyitvatermőkben a rostasejt. A zárvatermőkben a háncsrészt megnyúlt sejtekből létrejött rostacsövek, valamint a csövek mellett található, a szállítást segítő kísérősejtek alkotják. A rostacsövek úgy alakulnak ki, hogy a sejtek végein lévő harántfalakon pórusok keletkeznek (171.2) Ezeket az átlyuggatott harántfalakat hívjuk rostalemezeknek, melyek pórusain keresztül történik az anyagok szállítása. A háncs szállító elemei élők. A háncsrész anyagszállítása A háncs élő sejtjeibe energia felhasználásával kerül a levélből a szerves anyag, elsősorban a

szacharóz. Ezt követi a víz passzív felvétele A háncsban lévő nedvből a felhasználóhelyeken (például a raktározó szervekben) szacharóz lép ki a koncentrációkülönbségnek megfelelően. A háncs rostacsőrendszerét rugalmatlan falú, folytonos csőnek tekintjük, tehát hidrosztatikai nyomáskülönbség van a cső két vége között. A feltöltődés helyén a szacharóz aktív felvételét követi a víz beáramlása, ennek következtében nagy hidrosztatikus nyomás jön létre a másik végen kialakuló hidrosztatikus nyomáshoz képest. Ez a nyomáskülönbség a szállítás hajtóereje a zárvatermők háncsában. A faparenchimát a farész, a háncsparenchimát pedig a háncsrész raktározásra alakult, élő sejtjei alkotják. Mindkét részben találunk a szilárdítást elősegítő elhalt farostokat, illetve háncsrostokat (kender, len, juta), ezeket az ipar hasznosítja. A bélsugársejtek a fásszárúak szárában sugárirányban szállítják az

anyagokat. (1731) 171.1 Vízszállító sejtek a fenyő szárában, és a farész különböző elemei zárvatermő növényben 171.2 Aháncsrész elemeinek hosszmetszete és az átlyuggatott harántfal 171.3 Farostok és faparenchimasejtek a magas kőris törzsében (keresztmetszet) A szállítósejtek ritkán fordulnak elő magányosan, legtöbbször kötegekbe rendeződnek: ez a szállítónyaláb (edénynyaláb). A szállítónyalábok felépítése és működése A fiatal gyökerekben még találkozhatunk egyszerű szállítónyalábbal (172.3), amelyet vagy csak fa-, vagy csak háncselemek építenek fel. Az összetett szállítónyaláb sokkal jellemzőbb a szállítószövet- elemek elrendeződésére. A nyaláb egy közös nyalábhüvelyben fa- és háncselemeket is tartalmaz. A leggyakoribb elhelyezkedésű szállítónyaláb esetén a nyaláb egyik részét a háncs, a másik részét a faelemek együttese alkotja. (1721) Ha ebben az - ún. kollaterális - nyalábban nincs

a két rész között osztódószövet (hiányzik a kambium), akkor zárt, ha van, akkor nyílt szállítónyalábról beszélünk. Az előbbi esetben már nem képes vastagodni a szállítónyaláb, így általában a szár sem. A fásszár kialakulása Amennyiben a növény nyitvatermő vagy kétszikű fás szárú, a szállítóelemek tömege fatestre és háncstestre különül el. A fiatal szárban először nyílt szállítónyalábok alakulnak ki A kambium évről évre újabb szállítóelemeket hoz létre, ami vastagítja a szárat, ugyanakkor egyre nagyobb lesz a nyalábok átmérője. A harmadik évre a f ás szárú növényekben a kambium záródik: kialakul a zárt kambiumgyűrű, amely kifelé a háncstest, befelé pedig az egységes fatest újabb és újabb elemeit hozza létre évről évre. (1722) A növény vízellátása, anyagcsere-intenzitása nem egyenletes, ezért az év különböző időszakaiban eltérő átmérőjű szállítóelemek jönnek létre. A

fatestben kialakul az évgyűrű, amelynek minden évben két rétege van: egy belső, világosabb tavaszi pászta és egy sötétebb, külső őszi pászta. (1724) 172.1 A nyílt (balra) és a zárt szállítónyaláb keresztmetszete és fénymikroszkópos képe 172.2 Afásszár keresztmetszetének szövettani képe Hány éves volt a növény? 172.3 Az alapszövetbe ágyazott egyszerű szállítónyaláb a fiatal gyökérben 172.4 Az évgyűrű fénymikroszkópos képe (erdeifenyő és magas kőris) A fatestben és a háncstestben főleg az utolsó évi elemek vesznek részt a szállításban. A korábban kialakult vízszállító elemekbe a fatest bélsugársejtjei sejtfalat felépítő anyagokat juttatnak, vagyis ezek lassan betömődnek, befásodnak. Emellett szerves savak, csersavak és a fajra jellemző színanyagok halmozódnak fel. A fatest sötétebb, befásodott része a geszt, míg a még működő, vizet szállító világosabb színű része a szijács. A kettő között

lényeges az eltérés a víztartalomban Melyik tartalmaz több vizet? Vannak ún. "szijács-fák", melyek könnyen odvasodnak Vajon miért? Egy hengert hosszmetszetben a sugár és a szelő mentén is elmetszhetünk. A fatest keresztmetszeti, illetve a sugár mentén (radiális metszet) és a szelő mentén (tangenciális metszet) készített hosszmetszeti képének megjelenése eltér egymástól. Miből döntheted el, hogy egy adott szövettani kép milyen irányú metszéssel készült? (Segít a 173.1 ábra!) Miért előnyös az elemek befásodása, a csersav berakódása a nem működő részekbe? Az elfásodás során a cellulóz és a lignin a fajra jellemző arányban rakódik le, ami megszabja a fa keménységét. A keményfákban (tölgy, bükk, akác, tikfa stb) több a lignin, míg a fenyő, a nyár nagyobb cellulóztartalma miatt puha. A csersavak fontos szerepet töltenek be a kórokozók elleni védelemben. A levágott vastag ág sebfelületét ezért kell

lezárni, hiszen ha az eső kimossa a védelmet biztosító anyagokat, akkor a fa korhad, tönkremegy. A háncstest nem egységes szerkezetben marad meg, az elsődleges bőrszövettel együtt felszakadozik és héjkéreggé alakul. A háncstest nem szállító sejtjeiben sók kristályosodhatnak ki. AZ ALAPSZÖVET A növények alapszövete a bőrszövet és a szállítószövet között helyezkedik el. Nagyon változatos típusai alakultak ki. A valódi alapszövetek sejtjeinek sejtfala vékony, ami lehetővé teszi az anyagáramlást a sejt és a sejt közötti járatok között. Így a táplálékkészítő alapszövet könnyen hozzájuthat a benne található sok színtestben lezajló fotoszintézis kiindulási anyagaihoz. A táplálékkészítő alapszövet a levélben, a fiatal szárban és a fejlődő termésekben található. Két típusa alakult ki: az oszlopos és a szivacsos alapszövet (1732, 1744) 173.1 A fatestből (kislevelű hárs) készített különböző metszetek (bs

= bélsugársejtek) 173.2 Táplálékkészítő alapszövet A különböző anyagok tárolása is feladata az alapszövetnek. A valódi alapszövetek között kialakultak víztároló (174.1), levegőtároló (1742) és raktározó típusok (1743) is, gazdagítva az alapszövetek változatosságát. A vastag levelű, ún. pozsgás növények levele, szára (kaktusz, agávé, kövirózsa) sok vizet képes tárolni. A víztároló alapszövet sikamlós nyálkát tartalmaz, amely nagy mennyiségű vizet köthet meg. A levegőtároló alapszövet főleg a víz alá merült részekben alakul ki A sok sejt közötti járatban mozgó levegő biztosítja a víz alatti szövetek oxigénellátását (tündérrózsa, nád, mocsárciprus). A raktározó alapszövet a növény fénytől elzárt részein alakul ki. Benne sok színtelen színtestet találunk, a sejtek ezekben vagy a citoplazmában tárolják fajtól függően a szénhidrátot, az olajat vagy a fehérjét. Az alapszövetek másik

csoportja a kimondottan vastag sejtfallal rendelkező szilárdító alapszövetek. Az elhaló vagy élő sejtek, egyenletes vagy helyenként vastagodó sejtfalukkal a növény szervének, testének a merevítését, tartását biztosítják. 174.1 A majomkenyérfa törzsében akár 100 000 liter víz is tárolódhat 174.2 A mocsárciprus léggyökerei 174.3 A burgonya raktározó alapszövete 174.4 A csavarthínár táplálékkészítő alapszövete 174.5 A szárazságtűrő leander levelének keresztmetszete A szilárdító alapszövetek egyik típusának (szklerenchima) sejtjei elhalnak. A fal vastagodása miatt nem képesek növekedni, ez pedig a pusztulásukat okozza. Így élettelenül látják el merevítő, támasztó feladatukat. (1751) Vannak olyan szilárdításra alkalmazkodott szövetek, amelyek nem halnak el a s ejtfal megvastagodásával (kollenchima). Ezekben a szövetekben a s ejtek sejtfala csak egy-egy részen vastagodik meg (sarkos, lemezes), a szilárdítás

mértéke ezzel jelentősen fokozódik, miközben a növény tömege lényegesen nem gyarapszik (175.2) Az ipar a sín és számos gerenda formáját, az I-idomot a fűfélék lemezes szilárdító szövetéről "másolta". A kiválasztó alapszövetek sejtjei a f elesleges vagy káros anyagokat elkülönítik a n övény testén belül. A felesleges vagy káros anyagok a sejten belül zárványként vagy a sejtüregben felhalmozódó sejtnedvben oldva különülnek el a citoplazma anyagaitól. Gyakran előfordul, hogy a növény a sejtek között (pl. gyantajáratokban, tejcsövekben) adja le a kiválasztandó vegyületeket (175.3, 1754) 175.1 Szklerenchima rostok a napraforgóból és kősejtek a kókuszdióból gyantajárat 175.2 Sarkos kollenchima spenót levélnyeléből A vékony sejtfalon keresztül végbemehet az anyagok cseréje 175.3 Az erdeifenyő tűlevelének keresztmetszete 175.4 Színes sejtnedv egy sziromlevél sejtjeiben ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért ferde

a szállítóelemek közötti harántfal? 2. Miért szükséges a léggyökér - benne a levegőtároló alapszövet - a mocsárciprus számára? 3. Milyen szerepe lehet a növényben a kiválasztó alapszövetben elkülönült anyagoknak? Mire használhatja ezeket az ember? 4. Mit bizonyít, hogy a fényre került fejlődő burgonyagumó bezöldül? 5. Találsz-e a környezetedben példát - az I-idomon kívül - arra, hogy az ember felhasználja a növényben tapasztalt jelenségeket? ANÖVÉNYEK SZERVEI - A GYÖKÉR AZ ANYAGFORGALOM ÉS A KÖRNYEZET KAPCSOLATA A NÖVÉNYBEN Mint minden élő rendszer, a növény is nyílt rendszer, vagyis a környezettel állandó anyag- és energiacserét folytat. Az anyagok forgalma a tápanyagok (víz, az ásványi sók ionjai és a széndioxid) és a légzéshez szükséges oxigén felvételét, valamint a felesleges víz, oxigén és széndioxid leadását jelenti Az állatokkal ellentétben a felesleges anyagok leadása a növényekre

kevéssé jellemző, az ásványi sókat, egyes - számukra már nem használható - szerves anyagokat (alkaloidok, illóolajok stb.) inkább elkülönítik sejtjeikben, szöveteikben A növény élete, anyagcseréje szempontjából alapvető fontosságú a víz, hiszen oldószer és tápanyag is egyben, ugyanakkor részt vesz az életfolyamatokban és a sejtek felépítésében is. A növénybe került víznek azonban csak nagyon kicsi része (0,1-0,2%) használódik fel a fotoszintézisben, a citoplazma szerkezetének kialakításában, ugyanakkor jelentős mennyiség vesz részt az anyagszállításban és a hőszabályozásban (99%). Az utóbbi folyamatok fő tényezője a víz párologtatása (transzspiráció). A víz tartást is ad a sejteknek, hozzájárul a mozgáshoz, hiszen a sejtben való felhalmozódása a sejtet turgorállapotba hozza. A GYÖKÉR FELÉPÍTÉSE A növények tápanyagai: a víz, az ásványi sók ionjai és a szén-dioxid szervetlen anyagok. A telepes

szerveződésű mohák egész testfelületükön át jutnak hozzá az anyagokhoz, illetve adják le azokat. A szövetes növények a vizet és a vízben oldott ionokat a gyökér bőrszöveti sejtjeinek működésével, főleg a gyökérszőrök nagy felületén, a gáz halmazállapotúakat pedig a gázcserenyílásokon keresztül veszik fel. A gyökér a hajtásos növények rögzítését és a tápanyagok felvételét biztosító szerv. A felépítése és működése alapján négy szakaszát különíthetjük el: az osztódási, a megnyúlási, a felvételi és a szállítási zónát. (1761) Az osztódási zónában találjuk a gyökér elsődleges osztódószövetét, a gyökércsúcsot, melynek sejtjei folyamatos mitózisokkal hozzák létre a gyökér, a vége felé pedig a gyökérsüveg sejtjeit. A gyökérsüveg védi az osztódószövetet, de sejtjei gyökérsavakat is termelnek, melyek oldják a növekedést akadályozó talajszemcsék egy részét. Elöregedő sejtjei

elhalnak, közben elnyálkásodnak, ami segíti a gyökér elmozdulását a talajban. Az osztódószövet által létrehozott új sejtek a megnyúlási zónában felveszik a növény sejtjeire általában jellemző hosszúkás alakot, működésük elkülönül, bőrszöveti, szállítószöveti és alapszöveti sejtek alakulnak ki belőlük. A felvételi zóna a n evét arról kapta, hogy a g yökéren legintenzívebben itt zajlik tápanyagfelvétel. A bőrszöveti sejteken egy-egy citoplazmanyúlvány: gyökérszőr fejlődik ki A növény ezeken keresztül veszi fel a vizet és az ionokat. A gyökérszőrök a zóna csúcs felé eső részén képződnek, folyamatosan növekednek, majd a másik végén pusztulnak. Azok a bőrszöveti sejtek, amelyek gyökérszőre elhalt, már csak a v édelmet biztosítják a gyökér számára. Belül kialakul a szállítószövet is, ezért ezt a gyökérszakaszt szállítási zónának nevezzük. A tápanyag szállításán kívül ezen a

szakaszon elágazások: oldalgyökerek is kialakulhatnak (elágazási zóna). 176.1 A gyökér felépítése A gyökerek gyökérzetet alkotnak. Amennyiben a gyökérnyakból (a hajtás és a gyökér találkozása) egy kitüntetett gyökér ered, majd ez ágazik el oldalgyökerekre, akkor főgyökeres gyökérrendszerről beszélünk. A nyitvatermő és a kétszikű fajokban fordul elő Az egyszikűekre a mellékgyökeres gyökérrendszer a jellemző, ahol a gyökérzet sok egyenértékű mellékgyökérből és azok elágazásával kialakuló oldalgyökerekből áll. (1771) A 177.2 ké pen gyökérmódosulásokat látunk A megjelenésük alapján mi lehet az egyes típusok feladata? A gyökerek a növények alkalmazkodása során módosulhatnak, esetleg járulékos gyökerek is kialakulhatnak. Raktározásra módosult a karógyökér (sárgarépa), a hagymagumó (jácint) és a gyökérgumó (dália, retek). A gyökérgümő a pillangósvirágú növény gyökerén alakul ki a

nitrogéngyűjtő baktériummal kialakult szimbiózis eredményeként. A járulékos gyökerek más szervből alakulnak ki. A valódi léggyökér a trópusi fánlakó (epifita) növények vízfelvételét biztosítja. A kapaszkodó (borostyán), a támasztó léggyökér (mangrove) és a koronagyökerek (kukorica) a növény helyzetét stabilizálják, míg a szívógyökerek (aranka) az élősködő növények táplálékának megszerzését teszi lehetővé. (1772) A GYÖKÉR TÁPANYAGFELVÉTELE A tápanyagok közül az ásványi sók oldott állapotban, ionok formájában rögzülnek a talajszemcsék felületén, és vízben oldva találhatók meg a talajoldatban (177.3) Az ionok a víz közvetítésével eljutnak a gyökér sejtjeihez, a sejtfalon keresztül a sejthártyához. Annak fehérjecsatornáin át egy-két ion a koncentrációkülönbségnek megfelelően, diffúzióval jut be a sejtbe. A legtöbbjüket azonban a sejthártya egyes fehérjéinek működésével, energia

felhasználásával, többnyire a koncentrációkülönbség ellen szállítva veszik fel a sejtek, majd továbbadják a mellettük lévőknek. 177.1 A fő- és mellékgyökérzet 177.2 Gyökérmódosulások: karógyökér(1), gyökérgümő (2), szívógyökér (3), gyökérgumó (4), koronagyökér (5) 177.3 A talajszemcse felépítése Liebig-féle minimumtörvény A növények fejlődésének ütemét, terméshozamát a rendelkezésre álló elemek közül mindig az szabja meg, amelyik - a szükségeshez képest - a legkisebb mennyiségben van jelen. Ennek az elemnek a mennyiségét növelve a terméshozam mindaddig nő, amíg egy másik elem nem kerül relatív minimumba. Vízkultúrás kísérletek: a növény minőségi és mennyiségi ásványianyag-szükségletét és az ezekből adódó hiánybetegségeket megállapító növényélettani vizsgálatok. (1782) A vízkultúrás kísérletek nagyon jól használhatók a növények tápanyag-igényének meghatározására. Talaj

nélkül, vízben neveljük a növényeket, legfeljebb olyan anyagot használhatunk a n övény megtámasztására, amely nem befolyásolja a tápoldat sótartalmát (égetett agyag, semleges gél stb.) 178.1 Egyes elemek szerepe a növény életében 178.2 Vízkultúrás kísérlet (kontroll, P - Ca - Fe - N - hiány estén) 178.3 A paradicsom és a habszegfű kalciumtartalommal szembeni érzékenysége A paradicsomnak és a habszegfűnek a talaj Ca2+-ion tartalmának függvényében történő fejlődését láthatjuk a 178.3 ábrán Mit állapíthatsz meg a két növény Ca2+-nal szembeni érzékenységéről? A 10 vagy a 30 egység Ca2+-t tartalmazó talaj pH-ja a nagyobb? A felvett ionok és a sejttartalom szerves anyagai ozmotikus nyomáskülönbséget hoznak létre a talajoldat és a sejttartalom között, ami a környezetben lévő vizet a gyökérszőr sejthártyáján keresztül passzívan a sejtbe juttatja. Mivel a legkülső bőrszöveti sejt ozmotikus nyomása a

vízbeáramlás miatt lecsökken, ezért a víz a belső, nagyobb koncentrációjú, nagyobb ozmotikus nyomású sejtbe áramlik. Így a külvilág felől a szállítószövet elemei felé irányuló áramlás alakul ki. A központi henger vízszállító csöveiben élő faelemek ionokat választanak ki, amit a víz paszszívan követ. Ez a légköri nyomásnál kissé nagyobb, felfelé irányuló nyomást hoz létre, amit gyökérnyomásnak nevezünk. (1791, 1792) A gyökérnyomás fákban akár 2-5 m magasra is képes feljuttatni a vizet attól függően, hogy mekkora a gyökérzet összfelülete, és milyen nagy az ozmotikus nyomáskülönbség. Az áramlás meglétét könnyen igazolhatjuk, ha a növényt elvágjuk a talaj felett: a vágási felszínen a farész elemeiből hosszabb ideig préselődik ki tápoldat (víz és ionok). 179.1 A vízszállítás modellje Milyen folyamat zajlik le? 179.2 Gyökérnyomás ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Hogyan igazolhatjuk, hogy a gyökér sejtjei

gyökérsavakat termelnek? 2. Miért van a felvételi zóna a gyökércsúcstól mindig azonos távolságban? Mi az előnye ennek? 3. Hogyan igazolhatod, hogy a megnyúlási zónában a legintenzívebb a sejtek növekedése? 4. Mi a különbség az oldalgyökér és a mellékgyökér között? 5. Miért jelennek meg vízcseppek néhány szobai dísznövény levelének szélén, ha alaposan meglocsoljuk a talaját? 6. Miért nincs értelme egy megművelt területre egyféle műtrágyából sokat kiszórni? 7. Lehet-e cserépbe ültetés nélkül növényt nevelni a lakásban? Miért? 8. Hogyan képesek a nagy sótartalmú (szikes) talajon vizet felvenni a növények? 9. Miért repednek fel a szőlőszemek, ha sok eső esik? 10. Közvetlenül mi okozza a növény pusztulását, ha sót szórunk a tövéhez? ANÖVÉNYEK SZERVEI - A SZÁR ÉS A LEVÉL A SZÁR A szár tartja a s zerveket, ezzel biztosítja a n övény alakját. A szállítószövetével továbbítja a tápoldatot és a

kész szerves anyagokat. Ősibb típusa a fás szár, de a lágy szár is nagyon elterjedt. Hajtás: leveles szár. Szártag: két legközelebbi levél, csomó vagy elágazás közötti szárrész. A fás szár típusai a f atörzs, a cs erje és a p álmatörzs. A lágy szár megjelenési formája a dudvaszár (paradicsom), szalmaszár (búza), nádszár, palkaszár (káka), tőszár (kövirózsa), tőkocsány (hóvirág). A szár föld alatti vagy föld feletti része az alkalmazkodás során módosulhat. A föld feletti szármódosulások: pozsgásszár (kaktusz), szárkacs (tök), tövis (kökény), inda (szamóca). A föld alatti szármódosulások: gyöktörzs (pitypang, gyöngyvirág), tarack (tarackbúza), szárgumó (burgonya), hagyma (vöröshagyma), hagymagumó (kardvirág). (1801) Milyen szártípusokkal találkoztál lakókörnyezetedben vagy a kirándulásaid során? A fiatal szár bőrszövete általában egyrétegű, rajta gázcserenyílások is előfordulnak.

Keresztmetszetben a szállítónyalábok körkörösen vagy szórtan helyezkednek el. A kétszikűeknél a körkörös, az egyszikűeknél a szórt a jellemzőbb. A fás szár szerkezetét a 172-173. oldalon ismerhetted meg Hogyan helyezkedhetnek el az először megjelenő szállítónyalábok a fiatal fenyő szárában? Milyen szöveteket és szállítónyalábtípusokat látsz a 180.2 képen? A leveles szár a h ajtás, melynek fiatalkori alakja a r ügy. A rügyben megtaláljuk a s zár és a levelek (hajtásrügy) vagy a v irág (virágrügy) kezdeményét. Kialakulhat vegyesrügy is, amennyiben mind a l evelek, mind a v irág megtalálható egyetlen hajtáskezdeményben. Elhelyezkedése alapján a csúcsrügyet és az oldalrügyet különíthetjük el. (1811) 180.1 Szártípusok (t) és szármódosulások (m) 180.2 Körben elhelyezkedő szállítónyalábok fiatal napraforgó szárában (balra), és a kukorica szórtan elhelyezkedő nyalábokat tartalmazó szára A LEVÉL A

szövetes növények szára a l evéllel együtt alkotja a hajtást. A levél a fotoszintézis, a gázcsere és a párologtatás szerve. A levélalap rögzíti a szárhoz, a levélnyél pedig tartja a változatos, fajra jellemző alakú levéllemezt. Ha egy levélalaphoz több levéllemez is tartozik, összetett levélről beszélünk (181.2) Keress a Növényismeretben található fajok között példát a 181.2 ábrán látható típusokra! A levélnek több típusát különítjük el: sziklevél, allevél (a lomblevelek zónája alatt rügypikkely), lomblevél, fellevél (a lomblevelek zónája felett - pelyvalevél). A levél az alapfeladatainak ellátása mellett módosulhat is. A sóskaborbolya levéltövise a védelmet, a lednek levélkacsa a kapaszkodást, a rovarfogó növények levelei a különleges táplálkozást segítik. (1812) 181.1 A rügy hosszmetszete 181.2 A levél típusai ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen közös sajátságai vannak a szárnak és a levélnek?

2. Mi a feladata a hajtás alkotóinak? 3. Mi a közös a gyökér- és szárgumó, a gyökér- és szárhagyma között? 4. Milyen szerepe van a rügynek? 5. Mi a különbség az egyszerű és az összetett levél között? AHAJTÁS MŰKÖDÉSE A PÁROLOGTATÁS ÉS A TÁPOLDAT SZÁLLÍTÁSA A növények a vizet a levél és a fiatal szár bőrszövetén található gázcserenyílásokon át adja le. A párolgás mértéke attól függ, hogy a gázcserenyílások légrései mennyire nyitottak. A nyílás mögött található légudvarból eltávozó víz helyére a sejtek a koncentrációkülönbség miatt vízgőzt adnak le. Ennek következtében megnő a sejtek ozmotikus nyomása Ez a mellettük lévő sejtek víztartalmát áramlásra készteti, vagyis - hasonlóan a gyökérben tapasztaltakhoz - itt is ozmózis zajlik. A kialakuló egyirányú áramlást a párologtatás szívóhatásának nevezzük, ami a lombozat nagy felülete miatt sokkal jelentősebb hatású, mint a

gyökérnyomás. A párologtatás szívóerejét jellemzi, hogy akár 100 m magasságba is eljuttatja a tápoldatot. Hogyan bizonyíthatod be egyszerű kísérlettel, hogy - egy növény párologtat? - vizet párologtat? - a párologtatás mértéke függ a felülettől (a gázcserenyílások mennyiségétől)? A gázcserenyílások sajátos szerkezete lehetővé teszi, hogy időegység alatt a növény több vizet párologtasson el, mint amennyi a levelek teljes felszínével megegyező nyílt vízfelületről elpárologna. (1821) Egy 15 méter magas átlagos fán 177 000 db levél van, összfelületük 675 m2. Ez a fa egy nyári napon óránként 220 liter vizet párologtat el! Ahhoz, hogy az anyagok a felszívás helyéről a levélbe áramoljanak, a gyökérnyomáson kívül a párologtatás szívóhatása is szükséges. Együttes hatásukhoz nélkülözhetetlen, hogy folytonos vízoszlop alakuljon ki a faelemekben. Ezt a vízmolekulák közötti kohézió (azonos anyagok

közötti összetartó erő) biztosítja. (1822) A víz mozgása a gyökértől a levelekig a párologtatás szívóhatása, a gyökérnyomás és a kohézió együttes hatása miatt alakul ki. A fatest szabad csöveiben a t ápoldat szállításának sebessége 1-50 m/óra is lehet. A növényben a víz és a szállítóelemek különböző módon megvastagodott fala között létrejön az adhézió. Az adhézió különböző anyagok közötti tapadást, ezek összekapcsolódását jelenti 182.1 Gázcserenyílás nyitott állapotban 182.2 A víz mozgása a növényben A párolgás energiafelhasználást igénylő folyamat, vagyis a vízmolekulák gáz formájában való kiszakadásához hőenergiát von el a növény szöveteitől. A párolgás tehát hűti a növényt, részt vesz az élőlény hőszabályozásában. A SZERVES ANYAGOK SZÁLLÍTÁSA A NÖVÉNYEKBEN A fotoszintézis és más felépítő folyamatok (aminosavképzés stb.) eredményeként a táplálékkészítő

alapszövetben, a színtestekben elkészülnek a szerves anyagok. Ezeket a termelődés vagy a tárolás helyéről a felhasználás helyére a növény minden szervében a háncselemek juttatják el. A szerves anyagok minden irányban mozoghatnak a h áncselemek citoplazmájában. Radioaktív szén (14C) növénybe juttatásával egyszerűen igazolható, hogy a levélből az osztódó- vagy a raktározó szövetek felé, az idősebb levelekből a fiatalabbak felé zajlik az áramlás. A háncselemekben elsősorban szacharóz (répavagy nádcukor) szállítása folyik, de a továbbított anyagok között megtaláljuk az aminosavat és más kismolekulájú szerves vegyületet is. A levéltetvek mindig a levél fonákán találhatók meg, hiszen a levélérben a fonák felől helyezkedik el a háncsrész. Így a fonák felől könnyen elérik a szállítóelemeket, és szívó szájszervükkel hozzájutnak az édes cukoroldathoz. Malpighi, olasz kutató, a XVII. században végezte az

első "gyűrűzési kísérleteket" A gyűrűzés az az eljárás, amikor a fás növény törzséről, ágáról egy rövid szakaszon eltávolítjuk a körös-körül a fatesten kívül található szöveteket. (1831) A gyűrűzés fölött a szervesanyag felhalmozódása miatt a kéregrész jelentősen megvastagodott. Ez a felhalmozódás a virágzási hajlamot is jelentősen megnöveli Miért előnyös a szőlőhajtásokat az érlelődő fürtök alatt zsineggel elszorítani? Elemezd a gyűrűzés eredményét a 183.1 kép alapján! A háncstest elemei - ellentétben a f aelemekkel - csak óránként pár milliméterrel, leggyorsabban is csak néhány deciméterrel juttatják tovább a k ismolekulájú szerves anyagokat. A szállítás az élő sejtek aktív működésének eredményeként alakul ki, hiszen ez a sebesség is nagyobb, mintha sejtről sejtre passzívan haladnának az anyagok. A GÁZOK CSERÉJE: A LÉGZÉS ÉS A FOTOSZINTÉZIS KAPCSOLATA A levélnek a

párologtatás mellett az egyik legfontosabb feladata a fotoszintézis, amely anyagfelépítő folyamat. Mint láttuk, fényben a fotoszintézis széndioxidot használ fel, miközben a vízbontásból származó oxigén melléktermékként felszabadul. A légzés viszont olyan folyamat, amelyet a s ejteknek egész életükön át folyamatosan kell végezniük, hiszen a növény életműködéseihez biztosít kisebb szerves molekulákat és/vagy energiát. A légzés sejtekben lezajló biokémiai folyamata, a s ejtlégzés oxigént használ, miközben szén-dioxidot szabadít fel. A gázokat a növény a gázcsere során cseréli ki a környezetével. Légzés: olyan kémiai energianyerő folyamat, amely oxigén felhasználásával a szerves anyagokat lebontja, miközben szén-dioxid és víz keletkezik. Részfolyamatai: - gázcsere - az oxigén és a s zén-dioxid cseréje a n övény és a k örnyezete között (fizikai folyamat: parciális nyomáskülönbség miatt következik

be). - sejtlégzés - a sejtben lezajló biokémiai folyamatsor (biológiai oxidáció), ahol az oxigén felhasználódik és szén-dioxid keletkezik. A folyamat közben energia szabadul fel A légzés szénhidrátból kiinduló folyamatának összefoglaló egyenlete: C6H12O6 + 6 O2 ›?6 CO2 + 6 H2O + energia 183.1 Különböző gyűrűzések és eredményeik Figyeld meg, milyen következménye van a terméshozamra a különböző mélységű gyűrűzésnek! Vizsgáld meg a 184.1 á brán látható grafikont! Mi okozhatja a tapasztalt jelenséget? Miért nem érhetjük el nappal, hogy a növény a hőmérséklet emelkedésével párhuzamosan széndioxidot adjon le? A légzést a l eadott szén-dioxid és a felvett oxigén koncentrációjának arányával, a l égzési hányadossal jellemezhetjük. (1842, 1843) Légzési hányados (RQ): a leadott szén-dioxid és a felvett oxigén térfogatának aránya. Értéke utal a sejt (szerv) által lebontott szerves anyagra (szénhidrát

esetén?1). Két egyforma gömblombikba azonos mennyiségű csírázó borsót, mellé pedig kémcsőben Ca(OH)2 vizes oldatát helyezzük. Az egyik lombikot nitrogéngázzal, a másikat szén-dioxidmentes levegővel töltjük meg A lezárt lombikokból a kalcium-hidroxid oldatába merülő üvegcső vezet a külvilágba (184.2) Tudjuk, hogy a szén-dioxid reakcióba lép a kalciumhidroxiddal: CO2 + Ca(OH)2 ›?CaCO3 + H2O A megjelenő kalcium-karbonát a meszes vizet zavarossá teszi. Mit tapasztalunk a k ét kísérletben? Melyek a k ét kísérletben tapasztalt eltérések okai? Mi változna meg, ha normál levegővel töltenénk fel a lombikot? Hogyan módosulna az eredmény, ha a Ca(OH)2 helyett olajréteggel fedett vizet tennénk a kémcsövekbe? Mind a fotoszintézis, mind pedig a légzés folyamatában szereplő gázok - ahogy a párologtatás során a vízgőz is - a levél gázcserenyílásain keresztül közlekednek. A telepes növények és a vízben élő hajtásos

növények az egész testfelületen képesek a gázokat kicserélni a környezettel. 184.1 A növények légzésének intenzitását befolyásoló tényezők 184.2 A növényi légzés vizsgálata 184.3 A mag légzési hányadosa a csírázás időszakában (sötétben csírázó árpaszem) 184.4 Akváriumi növény gázcseréje sötétben és fényben A nappal zajló fotoszintézis által termelt oxigén felhasználódhat a légzésben, ugyanakkor a légzés által létrehozott szén-dioxidot a növény beépíti a képződő szerves anyagaiba. A két folyamat - bár ellentétes - szoros kapcsolatban van egymással a gázok felhasználásán keresztül. A fotoszintézis azonban intenzívebb, mint a légzés. Ennek következménye, hogy a növény nappal oxigént ad le és szén-dioxidot vesz fel, elősegítve ezzel a légkör gázösszetételének megtartását. Éjjel leáll a fotoszintézis, érvényesül a légzés hatása. Ekkor a növények - ugyanúgy, ahogy az állatok és a

gombák - oxigént vesznek fel és szén-dioxidot adnak le. (1844, 1851) A gázok mozgása a gázcserenyílások nyitott légrésein a parciális nyomáskülönbség miatt paszszívan következik be. A növény gyökércsúcsában - oxigén hiányában - megindulhat egy egyszerűbb lebontási folyamat, az alkoholos erjedés. Ennek során etanol és széndioxid szabadul fel, de oxigént nem használnak a sejtek. A folyamat nem előnyös, hiszen kevesebb energiát szolgáltat a sejt számára. 185.1 A növények gázcseréje 185.2 Mire következtehetünk az indikátor színváltozásából? (A kémcsövekben élő növényi részekből kivágott minták) ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi biztosítja az energiát a t ápoldat mozgatásához a f arész elemeiben (a gyökérnyomás, illetve a párologtatás szívóhatásakor)? 2. Mi a különbség a kohézió és az adhézió között? 3. Hogyan bizonyítható be, hogy főleg a háncstest legbelső, a kambiumhoz legközelebb található

utolsó éves elemei szállítanak szerves anyagot? 4. Mi a "gyűrűzés"? 5. Mit bizonyít az, hogy radioaktív foszfort (32P) juttatva a burgonya szárába, az néhány órán belül a növény csúcsi részeiben, virágában, leveleiben is megtalálható? 6. Miért mondjuk, hogy az erdő a Föld tüdeje? 7. Hogyan függ össze a fotoszintézis és a légzés? 8. Miért nem a gázok össznyomása szabja meg a gázcserét? 9. Mi a turgornyomás és az ozmózisnyomás közötti különbség? 10. Mire használható a légzési hányados, alkalmazható-e az állatok esetében? 11. Milyen tényezők befolyásolják a növény légzését? Mivel függhet össze, hogy a légzésintenzitás mechanikai hatásra és az életkortól függően is megváltozik? ANÖVÉNY EGYÉB MŰKÖDÉSEI A RAKTÁROZÁSRA MÓDOSULT SZERVEK KÜLÖNFÉLE FORMÁI Az élőlények igyekeznek tartalékot képezni, anyagot felhalmozni az anyagcseréjük számára. A szárazságtűrő növények a vizet

speciális alapszöveteikben tárolják. A szerves anyagok közül a növények elsősorban szénhidrátokat raktároznak (rizs, burgonya), de előfordulnak fehérjét (szója), illetve olajat (repce, mák) tartalékoló fajok is. A legrövidebb ideig az olajtartalmú magok őrzik meg csírázóképességüket, hiszen a telítetlen kötéseket tartalmazó olajok avasodnak. A legtovább - nagy kémiai stabilitásuk miatt - a szénhidrátok tárolhatók. Az anyagokat a sejtek a fajra jellemző alakú és felépítésű keményítő- vagy fehérjeszemcsék, olajcseppek formájában a színtestekben vagy a citoplazmában tárolják. (1861) A tárolás hatékony módja a r aktározó alapszövet kialakulása, amely sokszor raktározásra módosult szervekben, azok fénytől elzárt részein jön létre. Raktározásra módosult például a r épafélék karógyökere vagy a dália gyökérgumója. A szár föld alatti vagy a föld feletti része is alkalmazkodhat a raktározásra. A

karalábé föld feletti és a burgonya föld alatti szárgumója, a gyöktörzs (pitypang, gyöngyvirág), a tarack (tarackbúza), a hagyma (vöröshagyma), a hagymagumó (kardvirág) mind-mind jelentős mennyiségű tartaléktápanyag raktározásával segítik a növény életben maradását. Megállapítható-e egy gumóról, hogy gyökér- vagy száreredetű? Kézenfekvő, hogy az anyanövény az utód számára tápanyagokat halmoz fel a magvakban, a termésekben. Egyes esetekben még a virág is sok anyagot tárolhat, mint a karfiolé és a brokkolié. (1862) Mi lehet az oka annak, hogy ha a burgonya növény tövét nem töltik fel földdel, vagy a sárgarépát nem vetik megfelelő mélységbe, akkor a fényre kerülő gumó, a talajból kiálló karógyökérrészlet megzöldül, egyúttal tárolhatatlan lesz? A raktározó alapszövet sejtjeiben sok színtelen színtestet találunk, melyek a tárolásban fontosak. Ezekben fény hatására klorofill képződik, ezért

megváltozik a működése, így a sejt alkalmatlanná válik a raktározásra. A növények raktározó szerveiben felhalmozott szerves anyagokat a heterotrófok a táplálkozásuk során felhasználják. 186.1 Anyagot raktározó sejtek (aleuron - fehérje - ricinusban, olaj vöröshagyma sziklevelében, kukoricakeményítő) 186.2 Aburgonya "csírázó" gumója és a karfiol meghúsosodott virága A NÖVÉNYI KIVÁLASZTÁS FORMÁI Az élőlények anyagcseréje során felesleges vagy káros anyagok is keletkeznek. Míg az állatok ezeket különböző módon eltávolítják a szervezetükből, addig a növények csak gázokat (O2, CO2, vízgőz) és néhány folyékony halmazállapotú anyagot (pl. illóolajat a narancshéjból, a muskátli mirigyszőreiből) képesek leadni. Az idősödő levelekben egyre több só kristályosodik ki. Az őszi lombhulláskor ez a levelekkel együtt távozik A folyékony és a szilárd halmazállapotú anyagok többségét a növény

inaktív formában csak elkülöníteni képes, leadni nem. A sejtüreg sejtnedvében oldva vagy a citoplazmában jellegzetes alakú szervetlen (például: CaCO3, Ca-oxalát) és szerves (fehérje-bomlástermékek) zárványok, kristályok formájában a sejtek is különítenek el anyagokat. (1872) Kialakult azonban a kiválasztó alapszövet is, melynek sejtjei nagy belső felületükkel elválaszthatnak vagy kiválaszthatnak. Elválasztás (szekréció): olyan anyagok elkülönítése, amelyeket az élőlény még hasznosít. Kiválasztás (exkréció): olyan anyagok elkülönítése, amelyek kiküszöbölt, szükségtelen végtermékek vagy melléktermékek. A kiválasztó alapszövet néhány típusa: mirigyszőrök (leveleken), nektáriumok (virágokban), tejcső (gyermekláncfű, mák, kaucsukfa), hasadásos járatok (a fenyő gyantajárata, a citrom héjának illóolajtartalmú járata). (1871, 1872) A felhalmozott elkülönített anyagok jelenlétéből bizonyos előnye is

származhat a növénynek. A fenyő gyantája például légmentesen lezárja a sebet, amikor kifolyik a sérült területen. Az illatanyagok segíthetik a megporzást a rovarok odavonzásával (rózsa, dögvirág). A SZÖVETES NÖVÉNYEK MOZGÁSAI A mozgás típusai A mozgás mint a leglátványosabb életjelenség a növényeknél is megfigyelhető. Az élővilágot felületesen kezelő emberek számára azonban ez nem feltűnő, hiszen a növényekre a lassú, helyzetváltoztató mozgás a jellemző. Mint minden élő sejtben, a növényi sejtekben is jellemző a sejten belüli mozgás, a citoplazmaáramlás. Ez a s ejtplazma fehérjefonalainak, a sejtváznak az - energia felhasználásával bekövetkező - elmozdulása, amit a sejtalkotók helyváltoztatásaként tapasztalunk. A csavarthínár leveléből készített mikroszkópi metszeten megfigyelhetjük a színtesteknek a sejtfal melletti mozgását (rotációs plazmamozgás), amely a metszés ingerére jön létre.

Megfelelő körülmények között a citoplazma helyi, ún. cirkulációs plazmamozgása is kialakul A növények sejten kívüli mozgásai elsősorban helyzetváltoztatók. Ennek egyik típusa a növekedési mozgás, mely a növény sejtjeinek egyenlőtlen növekedése eredményeként alakul ki. Egyes növényi hormonok hatására a sejtek megnyúlnak, esetleg osztódnak, aminek következtében a test egyes részeinek helyzete megváltozik. (1881) 187.1 A paradicsom likopin kristályai (balra) és a kaucsukfa megmetszett törzse 187.2 Hasadásos járat a citrom héjában (balra) és kristályzárványok a sejtekben Érdekes jelenség a páfrányok fiatal leveleinek kifejlődése. Az új képződmény pásztorbotszerűen felcsavarodik. A növekedés során a különböző levélrészek sejtjei nem egyenletesen - a felszíni részen gyorsabban, a fonák oldalon lassabban - nyúlnak meg, ami miatt a levél, miközben megnő, kiegyenesedik, kisimul. A rügyekben (hajtáskezdemények)

megtalálható apró levelek, szárrészletek növekedése is helyzetváltoztatásként jelenik meg. A növények másik jellegzetes helyzetváltoztató mozgása a turgormozgás. Anövény sejtjeiben inger(ek) hatására anyagcsere-változások alakulnak ki. A sejtek víztartalma gyorsan növekedhet vagy csökkenhet, vagyis megváltozik a turgorállapot. A kifeszített állapotba került sejtek tartják a növény adott részét, míg a vizet vesztett sejtek támasztóműködése csökken. Ezt a jelenséget figyelhetjük meg a levelek nappali és esti helyzetén, vagy a virágok nyílásán-záródásán is. (1882, 1883) Biztos hallottál róla, esetleg már láttál is ún. virágórát A virágóra készítésekor a kör egy-egy cikkelyére más-más fajhoz tartozó virágos növényeket ültetnek. Az idő múlását a különböző fajok eltérő idejű virágnyílása jelzi. Milyen tulajdonságú fajok együttes alkalmazásakor működik jól a virágóra? A növények mozgása és

a környezet kapcsolata A mozgást kiváltó ingerek különbözőek lehetnek: a fény, a hőmérséklet, a víz, a mechanikai hatások egyaránt előidézhetik a növény helyzetváltoztatását. Az inger azonban nemcsak kiválthatja a mozgást, hanem befolyásolhatja annak irányát is. (1891, 1892) Tropizmus: az inger irányától függő helyzetváltoztató mozgás. Az ingerforrás felé: pozitív tropizmus, az ingerrel ellentétes irányba: negatív tropizmus. Az inger alapján lehet: foto- (fény), termo- (hő), hidro- (víz), geo- (gravitáció), tigmo(érintés) tropizmus stb. (1884) 188.1 A fiatal páfránylevél - növekedési mozgás 188.2 A tulipán virágának nyílása és záródása 1884 A napraforgó pozitív fototropizmusa 188.3 A sejtek vízhiányának hatása Egy növényt olyan láda talajába ültetünk, melynek alját szűk likacsú háló alkotja. A növény az ábrán látható módon fejlődött. A gyökér megnövekedve kinyúlt a ládából, de

visszakanyarodott, majd újra ki- és megint visszanőtt. A kísérlet kezdetén a szár pozitív fototropizmusa, negatív geotropizmusa, a gyökér pozitív geotropizmusa, negatív fototropizmusa érvényesült. Amikor azonban a gyökér elhagyta a láda nedvességét, erősödött a pozitív hidrotropizmus hatása, kevésbé hatott a pozitív geotropizmus, ezért a gyökér visszakanyarodott. A növény reakcióit az életbenmaradáshoz szükséges erősebb ingerek befolyásolják. (1893) Nasztia: az inger irányától független helyzetváltoztató mozgás. Az inger alapján lehet: - fotonasztia (fény) pl. a virág nyílása reggel; - termonasztia (hő) pl. a tulipán virágának kinyílása a meleg szobában; - niktinasztia (fény-sötét); - tigmonasztia (érintés) pl. a mimóza levelének mozgása (1894) Az ingerek hatására közvetlenül olyan szerves anyagok képződnek, melyek befolyásolják a sejtek anyagcseréjét. Ezek a növényi hormonok 189.1 A szőlőkacs

tigmotropizmusa 189.2 A növényi szár negatív geotropizmusa 189.3 A növény tropizmusát kimutató kísérlet 189.4 A mimóza tigmonasztiája ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen különbség van a szőlőkacs (huzalra csavarodik) és a mimóza összetett levelének (a levélkék bezáródnak) érintésre bekövetkező reakciója között? 2. Régen a falusi házak ablaktáblái közé tavasszal levágott virágok csokrát tették Miért? 3. Mi a magyarázata annak, hogy a kiszáradt talajú cserepes növényeken a turgormozgás nem, vagy kevésbé figyelhető meg? 4. Milyen jelenség a rovaremésztő Vénusz légycsapója levelének működése? ANÖVÉNYI HORMONOK A soksejtű növények sejtjeinek együttműködésében is szükség van szabályozásra. Az állatokra jellemző neuroendokrin rendszer (ideg- és hormonrendszer) a növényekben nem alakult ki, az irányítást mai ismereteink szerint a hormonok végzik. A növényi hormonok sejtekben, szövetekben termelődő szerves

vegyületek. Az állatok hormonjaihoz képest kevésbé specifikusak, többféle hatásuk lehet, akár át is fedhetik egymás tevékenységét. A többi hormonnal együttműködnek, befolyásolják egymás hatását A legjelentősebb növényi hormonok: az auxinok, a gibberellinek, a citokininek, az abszcizinsav, az etén és a brasszikoszteroidok. Az auxinok közül a legfontosabb vegyület az indolecetsav. Legfontosabb termelődési helye a hajtáscsúcs, ahonnan a gyökér felé szállítódik (190.1) Ezzel koncentrációkülönbség alakul ki a szárban és a gyökérben, ami polaritást ad a szerveknek. Az auxinok transzportja nem a háncs rostacsöveiben, hanem a mellettük lévő háncsparenchimában történik. A molekulák a sejt hajtáscsúcs felőli oldalán lépnek be, majd a másik - gyökér felőli - végén szállítódnak át a szomszéd sejtbe. (1902) Paál Árpád (1889-1943) a növényélettan magyar kutatója, bemetszéses kísérleteivel igazolta az auxin

vándorlását a szárban. Az auxinok fő hatása a sejtek hosszirányú megnyúlásának serkentése. A különböző szervekre azonban az adott auxinkoncentráció eltérő hatást gyakorol. A fiatal növény hajtásának legintenzívebb növekedése közvetlenül a csúcs alatt tapasztalható (hasonlóan a gyökér megnyúlási zónájához). A hajtáscsúcs közelében jellemző magasabb auxinszint megakadályozza a levelek hónaljában lévő oldalrügyek kihajtását. A hajtás csak a csúcstól megfelelő távolságban ágazhat el, ahol az oldalrügy számára előnyös szintre csökkent le a hormonmennyiség, és így a sejtjei már megnyúlhatnak. (1903, 1911) Az auxin a tropizmusok kialakításában is fontos szerepet játszik. 190.1 Az auxin eloszlása a cs íranövényben (az auxintartalom ?g/g mértékegységben megadva) 190.2 Az auxinnak a növényi szervek fejlődésére gyakorolt hatása 190.3 Az auxinnak a fénytől és a gravitációtól függő szállítása Az auxin

mindaddig egyenletesen szállítódik a háncsban, amíg az oldalirányú megvilágítás következtében az árnyékos oldalra nem kerül. Emiatt a fénnyel ellentétes oldalon a nagyobb auxinkoncentráció jobban nyújtja a sejteket. A növény a fény felé növekszik Az auxinok segítik a gibberellinek és a citokininek sejtekre gyakorolt hatását, és együttműködnek az eténnel a növekedés szabályozásában. A gibberellinek a sejtek megnyúlását, különösen a szártagok megnyúlását, valamint a virágképzést serkentik. (1912) A citokininek az auxin jelenlétében a sejtosztódást serkentik. Minden növényben megtalálhatók. Fontos szerepük van a szövettenyésztésben (1913) Az etén a gyümölcsök érését serkenti, ugyanakkor gátolja a növekedést és az auxin szállítását. Az abszcizinsav általános gátló hormon. Jelentős szerepe van az őszi lombhullásban, a téli nyugalmi állapot biztosításában. A brasszikoszteroidok az egész

növényvilágban elterjedt olyan hormonok csoportja, melyek hatást gyakorolnak a növény növekedésére, fejlődésére. Befolyásolják az anyagcserét, serkentik a szármegnyúlást, a levél és a szár fejlődését, valamint az eténképzés serkentésével a termésérést. 191.1 Az auxin termelődésének és hatásának a bizonyítása 191.2 A gibberellin hatása 191.3 A szövettenyésztés ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mit tapasztalnánk, ha szárdarabot tartósan auxinoldatban áztatnánk? És ha desztillált vízben? 2. Miért alakul fajra jellemző módon a fa lombkoronája? 3. Mi a szerepe a gyümölcsfák metszésének? ANÖVÉNYEK SZAPORODÁSA AZ IVAROS ÉS IVARTALAN SZAPORODÁSI MÓDOK Az állatokhoz hasonlóan a növények is ivartalan és ivaros módon képesek szaporodni. Azzal, hogy a sejtjeik közötti munkamegosztás jelentősebb, felépítésük más, így a szaporodási típusok közül főleg a spórával és a vegetatív szervekkel történő ivartalan és

az ivarsejtekkel történő ivaros szaporodás a jellemző. A növények ivartalan szaporodása a mohák és a harasztok fajainál spórákkal történhet. Gyakori azonban a regeneráción alapuló teleprészletekkel vagy vegetatív szervekkel létrejövő szaporodás is. EMLÉKEZZ! Szaporodás: a faj folytonosságát biztosító életjelenség, amely során az élőlények önmagukhoz hasonló utódokat hoznak létre. Ivartalan szaporodás jellemzői: - az egyetlen szülő utódjainak a tulajdonságai megegyeznek a szülőével, - osztódással, vegetatív sejtekből, szervekből jönnek létre az utódok, - egyszerűbben megvalósulhat, - sok utód alakulhat ki, - a faj egyedszámát növeli, - történhet: kettéosztódással (prokariótáknál hasadással), bimbózással, spóraképzéssel, teleprészletekkel vagy vegetatív szervekkel. Ivaros szaporodás jellemzői: - két szülő utódjaként és örököseként alakulnak ki az egyedek, - keverednek a szülői tulajdonságok, -

fokozza a faj változatosságát, ezzel az alkalmazkodóképességét, - történhet: teljes összeolvadással (kopulációval), átmeneti egyesüléssel (konjugációval), ivarsejtekkel (gamétákkal). Regeneráció: a már állandósult sejtek visszanyerik osztódóképességüket, és új sejteket hoznak létre. Lehet: fiziológiás (kopások pótlása), reparatív (sérülések javítása) A mohák új egyedei úgy is létrejöhetnek, hogy a kiszáradó mohapárna egy darabja a széllel elsodródva nedves környezetben megtapad, majd fejlődésnek indul. A hajtásos növények ivartalan szaporodása gyökérrel (pl. az akác), hajtással (a szamóca indája, a gyöngyvirág gyöktörzse, a tarackbúza tarackja, a burgonya gumója, a tulipán hagymája, a kardvirág sarjhagymája stb.), de ritkábban levéllel is bekövetkezhet (1921) Emberi beavatkozással ivartalanul mesterségesen szaporíthatók a n övények. A szaporítással elterjeszthetjük, felszaporíthatjuk a kedvező

típusokat. A dugványozás során kihasználjuk, hogy a növényi szervek nedves környezetben a hiányzó részeket pótolják. Dugványozni lehet gyökérrel (pl rózsa), szárral (pl muskátli) és levéllel (begónia, fokföldi ibolya) is. (1922) 192.1 A levéllel történő ivartalan szaporodás (Kalanchoe) 192.2 Dugványozás A bujtás során a hajtást a talajba vezetve, a talajban lévő rész gyökeret fog képezni, majd az új egyed leválasztható az anyanövényről (szőlő, rózsa). Növénynemesítő szervátültetés az oltás és a szemzés. Az előnyös tulajdonságú ("nemes") növény sejtcsoportját ültetjük a nemesítendő alanyba. Az oltás 2-3 rügyes oltóág, a szemzés egy rügy beültetését jelenti (gyümölcsfák, rózsák). (1931) A növények ivaros szaporodása ivarsejtekkel történik. Az ivarsejtek az ivarszervekben jönnek létre. Ahogy az állatvilágban, a n övényekre is a nagyobb méretű, mozdulatlan petesejt a jellemző. A

jóval kisebb hímivarsejtek sokkal nagyobb számban alakulnak ki Az alacsonyabbrendű növényeknél a vízben ostorral (a moháknál, 193.2) vagy csillóval (a harasztoknál) úszva aktív mozgásra képesek. A magvas növényekben a hajtás módosulásával kialakul a virág, mely lehetőséget teremt az ostor/csilló nélküli hímivarsejteknek az anyanövény szöveteiben történő mozgására. A MAGVAS NÖVÉNYEK SZAPORÍTÓSZERVE: A VIRÁG A virág kialakulása a n övények számára új lehetőséget biztosított az ivaros szaporodásra. Lehetővé vált a nagyobb távolságban lévő egyedek szaporodása is, hiszen a hímivarsejtek a szél, a víz vagy az állatok közvetítésével jelentős távolságból eljuthatnak a petesejthez. Virág: módosult levelekből álló, korlátolt növekedésű, rövid szártagú szaporító hajtás. A virág ivarleveleinek eredetét a (heterospórás) páfrányok makro- és mikrospóráit létrehozó spóratartós leveleiből vezethetjük

le. Ezeknél a növényeknél az elkülönült kétféle spórából olyan előtelepek alakultak ki, amelyeken vagy csak a női, vagy csak a hímivarszerv jött létre. A fejlődés eredményeként a makrospórát létrehozó levélből a termőlevél, a mikrospórát termelőből pedig porzó alakult ki. (2013) 193.1 Az oltás és a szemzés 193.2 Amohák megtermékenyítése: ostoros hímivarsejtek kemotaxissal közelítenek a mozdulatlan petesejthez 193.3 Szélporozta virágok (balra) és állatokkal terjedő virágporszemek A teljes virág részei: kocsány, vacok, virágtakaró levelek (szirom- és csésze- vagy lepellevelek) és az ivarlevelek (termő, porzó). A virág takarólevelei a v édelmet, valamint a f igyelemfelkeltést szolgálják. A csészelevelek összessége a csészét, a sziromleveleké a pártát alkotja, míg a lepellevelek az egynemű virágtakarót, a leplet képezik. A rovarmegporzás miatt a zárvatermők számára nagy evolúciós előnyt jelentett, amikor

a kétszikűeknél gyakoribb párta, illetve az egyszikűekre jellemző lepel színessé vált. Az ivarlevelek alkotják a porzó- és a termőtájat. A termőtáj egy vagy több termőlevelének egyik feladata a megporzás lehetőségének a biztosítása. A bibe nagy, sokszor ragadós felülete segíti a virágpor megtapadását. A bibeszál a pollentömlőnek ad utat, míg a magházban találjuk a magkezdemény( eke)t. A porzó portokjában nagy számban termelődik a virágporszem, a pollen. (1941) Sok ember szenved a levegőben lebegő virágpor által kiváltott allergiától. Ma már rendszeresen közölnek ún. pollenjelentést, mely jelzi a légtér térfogategységében előforduló virágporszemszámot. Miért mondhatják meg a szakemberek, hogy melyik faj pollenje található meg a levegőben? A szélporozta növényeknél (nyitvatermők, pázsitfűfélék, barkások stb.) a virágtakaró gyakran csökevényesedik. Helyettük fellevelek (pikkelylevelek, pelyvalevelek,

murvalevelek stb) biztosítják az ivarlevelek védelmét. Ha valamelyik virágalkotó nem alakul ki, elcsökevényesedik, hiányos virágról beszélünk. A hiányos virágban nem alakul ki a virágtakaró (csupasz virág) vagy az ivarlevél. Az utóbbi esetben lehet a virág egyivarú virág (női virág: a porzók hiányoznak, hím virág: a termőlevelek hiányoznak) vagy meddő virág (mindkét ivarlevél hiányzik). Egyivarú virágok kialakulásával a növény egylaki vagy kétlaki lehet. Egylaki növény esetén a hím és a női virág egy növényen található meg, kétlaki növény esetén pedig külön növényen található a hím és a női virág (porzós és termős növény). 194.1 Különböző virágporszemek térhatású elektronmikroszkópos 194.2 Teljes virágok 194.3 A magház állása Milyen következményei lehetnek a magház különböző állásának? 194.4 Hiányos virágok A virágot alkotó levelek a kocsány kiszélesedő részén, fajra jellemző

módon, meghatározott rendben ülnek. A termőlevelek különböző mértékben besüllyedhetnek a vacokba A virágtagok elhelyezkedését a v irágdiagrammal vagy a virágképlettel adhatjuk meg. (1951, 195.2) A virágképletben a virágtagokat betűkkel jelöljük, azok számát (pl. végtelen sok: ?) pedig indexként adjuk meg. AKa csészelevelek, a C a sziromlevelek, a P a lepellevelek, az A a porzók, a G pedig a termők jele. A zárójel az összenövést, a termők száma alatt-felett húzott vonal a termő állását (alsó - középső - felső állású [pl. G2- ] magház) jelzi (1943) Ha több körben helyezkednek el az azonos virágtagok, akkor ezt "+" jellel adjuk meg. A képlet előtti jelzés a virág (* sugaras;^?kétoldali) szimmetriájára utal. A burgonya: *K(5)[C(5)+A5]G(2-); a sugaras virág összenőtt sziromleveleire a porzók is ránőttek. A keresztesvirágú repce: *K2+2C4A2+4G(2-). Az egyszikű tulipán virágképlete: *P3+3A3+3G(3-), a kosboré

^P3+3A1+0G(3). A virágdiagram megrajzolásakor a virágtájakat koncentrikus körökre vetítjük. Jól megfigyelhetjük a virágtagok "alternált" elhelyezkedését, vagyis az egyes körök tagjai takarják a beljebb lévő alkotók által nem fedett részeket. A növények nagy részénél a virágok nem önállóan állnak, hanem virágzatokba tömörülnek, hiszen a virágzat előnyösebb, mint az egyszerű virág. (1953) Egyszerű virág: a virágtengelyen egyetlen virág található. Virágzatok: szabályos rend figyelhető meg a virágok csoportjában. - fürtös: fürt, sátor, ernyő, füzér, torzsa, fészek, barka; - bogas: forgó, kunkor, legyező, kettős bog, többes bog. 195.1 A tulipán virága és virágdiagramja 195.2 A borsó virága és virágdiagramja 195.3 A virágzatok ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen szaporodási módok alakultak ki a növényekben? 2. Mi a különbség az ivaros szaporodás és az ivaros nemzedék között? 3. Mit nevezünk

hiányos virágnak? 4. Hogyan alkalmazkodott a szélporozta növények virága? 5. Miért előnyös a virágzat kialakulása? ANÖVÉNYEK EGYEDFEJLŐDÉSE A NEMZEDÉKVÁLTAKOZÁS A növények egyedfejlődése - ahogy általában a többsejtű növényszerű alacsonyabbrendű eukariótáknál is - nemzedékváltakozással történik. Fejlődés: minőségi változások sorozata, melynek eredményeként új szervek, szövetek alakulnak ki a sejtek működésbeli elkülönülése (differenciálódása) következtében. A folyamata szakaszos, egyúttal ritmusos. Szakaszai: embrionális és posztembrionális fejlődési szakasz. A szakaszok nem hagyhatók ki és nem cserélhetők fel, de lerövidíthetők és megnyújthatók. Hasonlítsd össze egy moha- és egy harasztnövény egyedfejlődését, nemzedékváltakozását! Milyen azonosságokat és különbségeket figyelhetsz meg? Mindkét csoport új egyedének fejlődése az egyszeres genetikai állományú spórából indul ki. A mohák

spórájából nedves közegben az ősi zöldmoszatokhoz hasonló elágazó, barna színű fonalas előtelep alakul ki. Ennek sejtjeiből jön létre a mohanövény, amely szár- és levélszerű képződményeivel fotoszintetizál. A felhalmozott energiával a növény csúcsán létrehozza a palack alakú női és a kehely formájú hímivarszervet, melyben számtartó osztódással létrejönnek az egyszeres genetikai állománnyal rendelkező ivarsejtek (ivaros fejlődési szakasz). A megtermékenyítés vízcseppben jöhet létre, hiszen a mozgást biztosító közegre van szükség ahhoz, hogy az ostorral rendelkező hímivarsejtek odaússzanak az önálló mozgásra képtelen petesejthez. A petesejt kémiai anyagot bocsát ki, amely irányítja a hímivarsejtek mozgását A megtermékenyítés következtében létrejött dupla genetikai állományú zigótából kifejlődik a spóratartó, benne pedig a spóra-anyasejtek. Ezek a sejtek hozzák létre számfelező

sejtosztódással az egyszeres genetikai állományú spórákat (ivartalan fejlődési szakasz). (196.1) A harasztok nemzedékváltakozása során a spórából zöld színű, fotoszintézisre képes előtelep alakul ki, amelyen az ivarszervek képződnek. A csillós hímivarsejtek vízcseppben úsznak a mozdulatlan petesejthez. Az ivartalan szakasz kezdetét jelentő kétszeres genetikai állománnyal rendelkező zigótából maga a növény fejlődik ki. A harasztnövény így kétszeres genetikai állományú sejtekből épül fel, ami előnyösebb az egyszeres genetikai állományú mohákkal szemben. (1961) A nemzedékváltakozás legfontosabb lépései, a változások minden növényben azonosak, így általánosíthatók. A nemzedékváltakozás (= kétszakaszos fejlődés): az egyedfejlődés azon típusa, amely során az ivaros és az ivartalan fejlődési szakaszszabályosan váltja egymást. Ivaros szakasz: - A fejlődés végén lehetőség nyílik az ivaros

szaporodásra. - A sejtek egyszeres genetikai állománnyal rendelkeznek [haploid (jele: n)]. - Számtartó osztódások zajlanak le (mitózis). - Spóra ›?előtelep ivarszerv ›?ivarsejt. Ivartalan szakasz: - A fejlődés végén lehetőség nyílik az ivartalan szaporodásra. - A sejtek kétszeres genetikai állománnyal rendelkeznek [diploid (jele: 2n)]. - Számtartó osztódások után a folyamat végén számfelező osztódás következik be (meiózis). - Zigóta spóra-anyasejt (2n) ›?spóra (n). 196.1 A mohák és a harasztok nemzedékváltakozása A magvas növények is nemzedékváltakozással fejlődnek, de az ivaros szakasz nagyon lerövidül és a virágok ivarleveleiben zajlik. Spóra természetesen nem alakul ki, de az annak megfelelő képződmények igen. Ezek az embriózsákés a virágporszem-kezdemény A termőlevélben az embriózsák-kezdemény mitózissal háromszor osztódva 8 sejtet hoz létre, melyek együtt az embriózsákot ("csírazsák")

alkotják. A petesejt mellett két kísérősejt, velük ellentétes oldalon a h árom ellenlábas sejt helyezkedik el. Középen két egyszeres genetikai állományú sejtből olvad össze a központi sejt. Egy termőlevélben - fajra jellemzően - egy vagy több embriózsák alakul ki. Minden embriózsákot egy burok, a magkezdemény burka veszi körül. Így alakul ki a magkezdemény A folyamat a termőlevélen belül játszódik le (197.1) A porzó portokjában az egyszeres genetikai állományú virágporszem-kezdemény felel meg a hajdani mikrospórának. Ez mitózissal osztódva kialakítja a vegetatív és a generatív (reproduktív) sejtet. A két sejt az őket körülvevő vastag sejtfallal együtt alkotja a pollent (virágporszem). A vegetatív sejt a megporzás után a pollentömlőt alakítja ki, míg a generatív sejt egy újabb számtartó osztódással hímivarsejteket hoz létre. Ezzel lezárul az ivaros fejlődési szakasz A megtermékenyítést megelőzi a

megporzás, amikor egy "beérett" virág pollenje egy (általában) másik virág bibéjére kerül. A bibe és a pollen kapcsolata megindítja a vegetatív sejt mozgását, ami létrehozza a bibeszálban a pollentömlőt. Ezen keresztül a k ialakuló hímivarsejtek a magkezdeményhez jutnak. Az ivartalan fejlődési szakasz a megtermékenyítés eredményeként kialakuló zigótából indul. Első szakasza a csíra- és magképzés, ami az anyanövényen, a termő magházában zajlik le. A zigóta osztódik, létrejövő sejtjei differenciálódnak, kialakul a csíra. Részei a csíra táplálásáért felelős sziklevél, a gyökér kezdeménye, a gyököcske és a hajtáskezdemény, a rügyecske. A zárvatermőkben a központi sejt is összeolvad egy hímivarsejttel, kialakul a táplálószövet. Ennek sejtjei így háromszoros genetikai állományúak. A magkezdemény burkából kialakul a maghéj. A zárvatermőkben a magkezdemény petesejtje és a központi magja is

egyesül egy-egy hímivarsejttel. A nyitvatermőknél azonban nincs kettős megtermékenyítés, hiszen csak a magkezdemény petesejtje egyesül a hímivarsejttel. Így a fenyőmag táplálószövete csak kétszeres genetikai állományú, ami a t artalékolt tápanyag-felhalmozás szempontjából hátrányos. A fenyők sok sziklevéllel csírázó magja nincs termésbe zárva, hiszen nincs zárt magházuk. 197.1 A magvas növények ivarsejtjeinek kialakulása Kettős megtermékenyítés: a zárvatermőkre jellemző folyamat, amely során a magkezdemény petesejtje és központi sejtje is összeolvad egy-egy hímivarsejttel. Mag: a magvas növények többsejtű szaporító rendszere, amely a megtermékenyített magkezdeményből alakul ki. Részei: csíra, táplálószövet, maghéj. A megtermékenyítés után a zárt magházból termés fejlődik. A zárvatermőknél a termésfalat kialakító magház fala körülveszi a magkezdeményeket, így a kialakuló magokat is. A

termésfal fajonként eltérően lédússá válhat (húsos termés), vagy kiszáradhat (száraz termés). A termésfal védi az utódot, segít az elterjedésében stb., biztosítja az u tód fennmaradását (198.2) Termés: a zárvatermők termőjének magházából a megtermékenyítés után létrejövő képződmény, mely egy vagy több magot tartalmaz. Áltermés: a termőlevélen kívül más virágrész is szerepet játszik kialakulásában, pl. vacok, murvalevelek stb. Keress példákat a 198.1 ábrán látható termésekre! A mag és a termés képződése után hosszabbrövidebb magnyugalmi állapot következik. Eközben ugyan látszólag nem történik lényeges változás, de a nyugalmi szakasz nélkül nem folytatódik a növény fejlődése. A nyugalmi szakasz során átrendeződési folyamatok zajlanak le, a növény felkészül a csírázásra. Ezzel az élőlény egyedfejlődésének első nagy része, az embrionális fejlődése lezárul. Az őszi búzát már

ősszel elvetik, a talajban vészeli át a telet. Amennyiben ezt a búzafajtát tavasszal vetnék el, nem virágozna. Ha az őszi búza vetése tönkremegy, akkor tavasszal csak abban az esetben vethető el a siker reményében az őszi búza, ha előtte hűtőházban a szemterméseket hidegkezelésnek tettük ki. A növénynek egy időszakban szüksége van az alacsonyabb hőmérsékletre. Vernalizáció: egyes áttelelő (egyéves vagy kétéves) növények virágzásukhoz fiatal korukban alacsony hőmérséklet bizonyos idejű hatását igénylik. 198.1 Különböző terméstípusok 198.2 A zárvatermők magjának és termésének kialakulása A csírázás a növény posztembrionális fejlődésének első, egyben az egyik legintenzívebb szakasza. A folyamatot fokozott vízfelvétel előzi meg, melynek eredményeként a mag eddig kiszáradt szövetei megduzzadnak. Ennek hatására a csírakapu felreped Először a gyököcske rögzíti a magot, majd a rügyecske is fejlődésnek

indul. (1991) A mag sziklevelében és a táplálószövetében felhalmozott anyagok felhasználásához megfelelő hőmérséklet szükséges. A tárolt anyagok oxidációjához, lebontásához a növény oxigént vesz fel. A felvett víz az aktiválódó enzimekkel együtt reakcióközegként és reakciópartnerként is részt vesz a meginduló anyaglebontó és anyagfelépítő folyamatokban. A lebontás során felszabaduló energia előbb a csíra fejlődő gyököcskéje, majd a rügyecskéje anyagainak felépítésére fordítódik, ugyanakkor hő is keletkezik. Hajdan, mikor a learatott gabonát hombárokban tárolták, gyakran előfordult, hogy a tárolt termés lángra lobbant, meggyulladt. Vajon mi lehetett ennek az oka? Hogyan védekezhetnek ma a veszély ellen? A csírázás egyik módjánál a sziklevél alatti szárrész nyúlik meg, amely a szikleveles szárrészt kitolja a földből ("föld feletti csírázás"). A másik típusnál a sziklevél a

földfelszín alatt marad, csak a sziklevél feletti szárrész jut a felszínre ("föld alatti csírázás"). Az első (vagy első két) lomblevél megjelenésével a fejlődés a vegetatív szakaszába ér. A fotoszintézis és a légzés egymás melletti működése miatt a fejlődést befolyásoló külső tényezők: a víz, a szén-dioxid, az ásványi sók ionjai, a f ény, az oxigén és a m inden szakaszban fontos hőmérséklet. A belső tényezők között az enzimek és hormonok említhetők meg. A fotoszintézis által felhalmozott anyagok felhasználásával a növény megnő, és megfelelő hatásokra képessé válik a virág képzésére, vagyis az egyed a reproduktív szakaszba kerülhet. A növény növekedését, a szár és a levelek képződését a vegetatív csúcsi osztódószövet (hajtáscsúcs) működése eredményezi. Bizonyos hatásokra a hajtáscsúcsi osztódószövet virágzási osztódószövetté alakul át, amely virágrügyeket alakít

ki. A virágrügyből fejlődik ki a virág. (1992) 199.1 A zárvatermők csírázása 199.2 A magyar kikerics virága A virágrügyben kialakulnak az ivarlevelek. A termőlevélben egy vagy több kétszeres genetikai állománnyal rendelkező sejt, az embriózsákanyasejt jön létre. Minden egyes anyasejt meiózissal osztódik, de a létrejövő négy sejtből csak egy alakul a makrospórának megfelelő embriózsákkezdeménnyé, a többi elpusztul. A porzó páros portokjában a kétszeres génállományú virágporszem-anyasejtek alakulnak ki. Ezek is meiózissal hozzák létre az egyszeres genetikai állományú - a hajdani mikrospórának megfelelő - virágporszem-kezdeményeket. (1971) Az egyedfejlődés utolsó szakasza az egyed pusztulása, halála. A virágos növények egyedfejlődésének szakaszai Embrionális szakasz 1. Megtermékenyítés, csíraképzés 2. Magnyugalmi állapot Posztembrionális szakasz 3. Csírázás Külső tényezők (hiánya a kényszernyugalom):

víz, oxigén, hőmérséklet. Belső tényezők (hiánya a mélynyugalom): hormonok, enzimek, tartaléktápanyag. 4. Vegetatív szervek kialakulása Külső tényezők: oxigén, víz, szén-dioxid, ionok, hőmérséklet, fény. Belső tényezők: enzimek, hormonok. 5. Reproduktív szervek kialakulása 6. Termésképzés, magképzés 7. Az egyed halála A növények virágzási osztódószövetének kialakulását a megvilágítás időtartama (fotoperiodizmus) befolyásolja. A megfelelő fotoperiódus hatását a növény levelei érzékelik. Az ingerre termelődik a virágzási hormon, amely elszállítódik a hajtáscsúcsba. Ennek a hatására indul meg a virágrügy szöveteinek kialakulása. (2001) Hosszúnappalos növények: a virágzásukhoz napi 14-16 óra megvilágítás szükséges (rövid a sötét periódus). Általában a szubtrópusi, mérsékelt vagy a hideg övből származnak Pl fejes saláta, búza, vöröshagyma. Rövidnappalos növények: a virágzásukhoz napi

8-12 óra megvilágítás, és azt követően 16-12 óra folyamatos sötétség szükséges. Általában a trópusi területekről származnak Pl dohány, paprika, rizs, kukorica, őszirózsa. 200.1 A fény hatása a virágzásra Milyen következtetések vonhatók le a f ény hatásával kapcsolatban? 200.2 A fény befolyásoló hatása a virágzásra Vizsgáld meg a zárvatermők nemzedékváltakozását összefoglaló ábrát (201.1)! Azonosítsd az egyedfejlődés egyes szakaszait a nemzedékváltakozás vázlatával! A SZAPORODÁS, AZ EGYEDFEJLŐDÉS ÉS A KÖRNYEZET KAPCSOLATA Ha összehasonlítjuk a növényszerű alacsonyabbrendű eukarióták és a növények nemzedékváltakozását, jól megfigyelhetjük a fejlődés irányát. Az egyre fejlettebb fotoszintetizálókban egyre rövidül az egyszeres genetikai állományú sejteket tartalmazó ivaros szakasz, és mind hosszabb a k étszeres genetikai állományú sejteket tartalmazó ivartalan szakasz. (2012) A nagy változás

a mohák és a harasztok között következett be azzal, hogy a harasztok egyedfejlődése során a növény már az ivartalan szakaszban alakul ki. A kétszeres genetikai állományú sejtek jobban alkalmazkodnak, fejlődnek, előnyösebbek. A magvas növényeknél az ivaros szakasz már csak néhány osztódásra redukálódott, ami a virágban elrejtve következik be. (2011) 201.1 A zárvatermő növények nemzedékváltakozásának vázlata (a számok jelentése: a meiózis során kialakuló 4 sejtből 1 vagy 4 marad meg és fejlődik tovább) 201.2 A nemzedékváltakozás a különböző csoportokban A fejlettebb növényeknél az ivartalan fejlődési szakasz egyre hosszabb 201.3 A termő és a porzó evolúciója ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért előnyös a növény számára a termésében kialakuló csírázásgátló anyag? 2. Miért szabad nagy tömegben csak száraz magvakat tárolni? 3. Miért szorul be az üvegbe tett búzaszemek közé dugott hurkapálca, ha locsoljuk a

terméseket? 4. Miért nevezzük a csírázást a növényi fejlődés hőszakaszának? 5. Miért nevezzük a vegetatív fejlődési szakaszt a növényi fejlődés fényszakaszának? 6. Mi jellemzi a növények evolúciós fejlődését, ha a nemzedékváltakozásukat hasonlítod össze? ANÖVÉNYEK RENDSZERTANI CSOPORTJAI Mi a közös a kékbaktériumok, a növényszerű alacsonyabbrendű eukarióták és a növények között? Mind a prokarióták (kékbaktériumok), mind az alacsonyabbrendű eukarióták (protofiták növényi protoctiszták) között találkoztunk olyan élőlényekkel, amelyek zöld színanyaguk segítségével képesek voltak, illetve képesek fotoszintetizálni. A rendszertan fejlődése során a fotoszintetizáló prokariótákat és a növényszerű protoctisztákat is a növények közé sorolták, sőt hosszú ideig még a heterotróf baktériumokat, a gombákat és a zuzmókat is az ország tagjainak tekintették. Az ismeretek bővülése magával

hozta, hogy a zöld színű, fotoszintetizáló élőlényeket ne az állatoktól való eltérésük vagy a közös zöld színanyaguk alapján csoportosítsuk, hanem vegyük figyelembe a nukleinsavak, a fehérjék szerkezetvizsgálatából származó bizonyítékokat is. A tudomány fejlődése egyre több molekuláris ismeretet adott a rendszerezők kezébe. Ezek alapján a növények közé elsősorban a szárazföldön elterjedt mohákat, harasztokat, nyitvatermőket és a zárvatermőket sorolják, annak ellenére, hogy a zöld-, a barna- vagy a vörösmoszatok külsőségeikben nagyon hasonlítanak a növényekhez. (2021) A növények közül a szárazföldön először a mohák és a harasztok jelentek meg. A harasztok jobban alkalmazkodtak az új élettérhez, fejlettebbekké váltak. A földtörténeti ókor végére (a Permben) a szárazabbá váló éghajlat az ősi harasztokból kialakult nyitvatermők számára jelentett evolúciós előnyt. A középkort a nyitvatermők

uralták, ugyanakkor a Jura időszaktól egyre jobban terjedtek az ősi nyitvatermőkből kialakult első zárvatermők. Az újkorban a több szempontból is előnyösebb tulajdonságú zárvatermők terjedtek el. TELEPES NÖVÉNYEK - A MOHÁK A növényi alacsonyabbrendű eukarióták között a többsejtűek sejthalmazosok vagy telepes szerveződésűek. A járommoszatok, a csillárkamoszatok, a vörösmoszatok fajainak többsége telepes, míg a barnamoszatok törzse teljes egészében teleptestű élőlényeket foglal magában. A növények között telepes szerveződésű az ősi zöldmoszatokból a földtörténeti ókorban kialakult mohák főtörzse. A mohák teste és anyagforgalma A mohák a l egfejlettebb telepes szerveződésű élőlények. Fejlettebb képviselőiknél - bár a sejtek közötti munkamegosztás még nem végleges - már megjelentek szövetelemek. Megfigyelhetjük a gázcserenyílás és a vízszállító sejt előfutárait, amelyek a szövetek

kialakulásával a hajtásos növényekben jellemzőek. Az előremutató jellemző ellenére a mohák mégis az evolúció oldalágát képviselik. A fejlődésük megállt, így kevésbé tudtak alkalmazkodni a szárazföldi életmódhoz. Hiányzik a gyors vízvesztést megakadályozó bőrszövet, nem fejlődött ki a szár függőleges irányú megtartását biztosító szilárdítószövet, méretnövekedést hátráltatta. a szállítószövet hiánya pedig a jelentős A mohák képviselői kis méretűek maradtak (??50 cm), a jelentős párologtatás, a gyors vízvesztés csökkentése érdekében szorosan egymás mellett élnek, mohapárnákat alkotnak. NÖVÉNYEK ORSZÁG Mohák FŐTÖRZS Harasztok FŐTÖRZS Virágos növények FŐTÖRZS Magvas növények TÖRZS Altörzs: Nyitvatermők ALTÖRZS Altörzs: Zárvatermők ALTÖRZS Kétszikűek OSZTÁLY Egyszikűek OSZTÁLY 202.1 A növények származási kapcsolatai Testfelépítésük függ a fejlettségüktől. Az

egyszerűbb májmohák közé tartozó fajok teste lapított, az aljzatra rásimuló, külsőleg tagolatlan. A formája szalag vagy elágazó karéjos, innen az elnevezésük. A telepen feltűnő ivarszervek jelennek meg A fejlettebb lombosmohák teste külsőleg is tagoltabb. Gyökérszerű, szárszerű, levélszerű képződményekkel találkozhatunk, melyek csak megjelenésükben térnek el egymástól, a sejtek működése jórészt megegyezik. Minden sejt képes vizet felvenni, a szárszerű és a levélszerű képződmények fotoszintetizálnak, a gyökérszerű képződmény rögzít is. (2031, 2032) A mohák zömében nedves élőhelyeken, lápokon, tocsogókban élnek. Különösen igaz ez a májmohákra és a tőzegmohákra. Más fajok elszakadnak a nedves környezettől, akár száraz, homokos talajon, háztetőn, fák törzsén, sziklákon is élhetnek. A trópusoktól a tundráig szinte mindenfelé megtalálhatjuk képviselőiket. Fontos szerepük van a talaj

fejlődésében, a nedvességtartalom megőrzésében. A HARASZTOK, AZ ELSŐ SZÖVETES NÖVÉNYEK A harasztok a földtörténeti ókorban, körülbelül 400 millió évvel ezelőtt alakultak ki ősi zöldmoszatokból. Megjelentek a szövetek, melyek lehetővé tették a szárazföldi életmódhoz való jobb alkalmazkodást. Párhuzamosan fejlődtek a mohákkal Az első képviselőik még földön fekvő gyöktörzszsel rendelkeztek, melyből csak a villásan elágazó spóratartókat hordozó száruk emelkedett fel. Virágkoruk a Karbon időszakban volt, amikor a trópusi meleg, a csapadékos éghajlat, illetve a vulkanizmussal felszabaduló sok szén-dioxid felgyorsította a fejlődésüket. Ekkor hatalmas fatermetű pikkelyfák és pecsétfák jelentek meg (203.3) Az ókor végi szárazabb éghajlat miatt háttérbe szorultak A magvaspáfrányok a virágos növények irányában fejlődtek. 203.1 A lombosmoha felépítése és nemzedékváltakozása 203.2 Lombosmoha (szőrmoha) 203.3

Karbon kori ősharasztok A mai harasztok három jellegzetes fejlődési iránya a korpafüvek, a zsurlók és a páfrányok. A ma élő korpafüvek (pl. a fenyvesekben előforduló kapcsos korpafű) szinte élő kövületek, hiszen bár jóval kisebb termetűek őseiknél, de hajtásaik még villás elágazásúak, kúszók, földön fekvők. Pikkelyszerű leveleik spirális elhelyezkedésűek (ősi tulajdonság) A spóratartók a szár végén találhatók. A zsurlók jellegzetessége, hogy az apró, jelentéktelen levelek helyett az örvös elágazású lágyszár fotoszintetizál. A föld alatti szár, a gyöktörzs tartalékaiból a Magyarországon leggyakoribb mezei zsurlónak tavasszal barna színű - nem fotoszintetizáló - szaporító hajtása fejlődik, melyen létrejön a spóratartó, benne a spórák. A szétszóródó ivartalan szaporító sejtekből, a spórákból nyáron fejlődik ki a zöld fotoszintetizáló hajtás. A zsurlót régen az edények súrolására

használták, hiszen a sejtjei sok szilíciumvegyületet tartalmaznak. A csoport neve is innen ered A harasztok legfejlettebb tagjai a páfrányok. Képviselőik a kialakult nagyfelületű leveleikkel a levélfonákon létrejövő spóratartóik miatt jobban alkalmazkodtak a mai viszonyokhoz, mint a másik két harasztcsoport tagjai. Szaporodásukhoz - ahogy a moháknak is - vízre van szükségük. Emiatt főleg a nedves, árnyékos területeket kedvelik, de van a szárazsághoz, illetve a vízi életmódhoz idomult fajuk is. (2041, 2042) 204.1 Korpafű, zsurló, páfrány 204.2 Az erdei pajzsika felépítése és nemzedékváltakozása (ivaros szakasz: piros, ivartalan szakasz: kék) A NYITVATERMŐK, A KÖZÉPIDŐ URAI A nyitvatermők ősi harasztokból alakultak ki a földtörténeti ókor második felében. A középidőben a növényvilág legjelentősebb képviselői voltak. Jellemzőjük, hogy a gyökér, a szár és a levél mellett megjelenik a virág és benne a nyitott

termőlevélen a petesejtet tartalmazó magkezdemény. A hímivarsejtek a virágporszemben a szél közvetítésével jutnak el a magkezdeményhez. A megtermékenyítéshez már nem szükséges a v íz, a m agkezdemény lehetőséget biztosít az ivarsejtek találkozására. A megtermékenyítés után kialakul a soksejtű mag, amely az anyanövényen fejlődik. A virágok általában egyivarúak, sokszor virágzatba tömörülnek. A legtöbb ma élő nyitvatermő a fenyők közé tartozik. Jellegzetességük a női virágot tartalmazó toboz- és a légzsákos pollent létrehozó barkavirágzat. (2051) Többségük örökzöld és tűlevelű (egyetlen lombhullató fenyőnk a vörösfenyő). A levelek egyesével, kettesével vagy többesével csomókban helyezkednek el. A száruk elfásodó, gyökerük főgyökeres. A fenyők szimbiózisban élnek olyan gombákkal, melyek a gyengén fejlett gyökérszőröket pótolják. A kihalt magvaspáfrányokhoz legközelebb a szágópálmák

állnak. Ezeken a trópusi, szubtrópusi növényeken spirálisan helyezkednek el a pálmalevélhez hasonló levelek (205.2) A lombhullató páfrányfenyők, melyek levele legyező alakú, közel 200 millió éve élnek a Földön. A fenyők zömében az északi féltekén fordulnak elő, helyenként óriási erdőket alkotnak. Hazánkban - többnyire telepített erdőkben - a lucés az erdeifenyő található meg. 205.1 A fenyő toboza és barkája 2053 Lucfenyő és vörösfenyő 205.2 A nyitvatermők képviselői: szágópálma (1), Welwitschia (2) és mamutfenyő (3) A ZÁRVATERMŐK, A LEGFEJLETTEBB NÖVÉNYEK Első képviselőik a középidő Jura időszakában jelenhettek meg, az ősi nyitvatermők továbbfejlődésével. A középidő végére már nagy egyedszámban és fajszámban éltek Gyors elterjedésük szerveik fejlettségének, ezzel jobb alkalmazkodóképességüknek köszönhető. A gyökerük változatos megjelenésű, főgyökeres vagy mellékgyökeres. Száruk

lehet az ősibb fás, de elterjedt a lágy szár is. Benne kialakulnak a gyorsabb szállítást biztosító vízszállító csövek és a rostacsövek. Ezzel nemcsak a tápanyagszállítás, hanem a p árologtatás is tökéletesedett. A változatos megjelenésű levelek nagy felülete előnyös a fotoszintézis szempontjából. (2061, 2062) A fejlett vegetatív szervek mellett a virág felépítése is előnyösebbé vált. Megjelent a s zínes virágtakaró (csésze- és sziromlevelek, lepellevelek) és az illatos nedvet termelő nektáriumok, melyek elősegítették az állatbeporzást (rovar-, madár-, de lehet csiga-, denevér-, egérbeporzás is), biztosabbá téve ezzel a megtermékenyítést. A virágban a termőlevél bezárult, így védetté vált a benne lévő egy vagy több magkezdemény. Ezzel együtt a magház falának is részt kell venni a mag védelmében, vagyis a zárvatermőknél új szerv, a termés jelent meg. A magot körülvevő termésfal változatos

kialakulása lehetővé teszi az elterjedést, védelmet biztosít, befolyásolja a mag megfelelő fejlődését. Rakjunk két Petri-csészébe nedves vattára mustármagokat. A második edénybe tegyünk almaszeleteket is. Azt várnánk, hogy a csírázás, a növénykék fejlődése szabályszerűen zajlik Az elsőben ezt is tapasztaljuk, de a másodikban nem. Az almából felszabaduló csírázásgátló anyagok megakadályozzák a csírázást. Miért előnyös ezen anyagok kialakulása? Két osztályuk közül a kétszikűek képviselői jelentek meg először, majd közöttük alakultak ki az első egyszikűek. Összehasonlító sajátságaikat a 2071 táblázat foglalja össze Növényhatározás: a növények azonosítása a határozókönyvek segítségével történhet. Használd a N övényismeret könyvet! A meghatározás alapja, hogy két jellemző közül kell kiválasztani azt, amelyik az adott élőlényre helytálló. Ez egy következő megállapításpárhoz vezet,

ahol újabb azonosítás következik. Helyes döntések esetén eljutunk a meghatározott faj nevéhez. 206.1 A Fertő-Hanság Nemzeti Park védett zárvatermő növényritkasága a leánykökörcsin 206.2 A zárvatermők testfelépítése Barkások ALOSZTÁLY FAJ platán, bükk, koc sánytalan tölgy, szelídgesztenye, közönséges mogyoró, gyertyán, közönséges nyír, enyves éger, dió, hegyi szil, füge, fikusz Rózsák ALOSZTÁLY FAJ varjúháj, szamóca, gyepűrózsa, vadkörte, lucerna, fehér akác, narancs, vadgesztenye, korai juhar, piros gólyaorr, farkas kutyatej, kaucsukfa, édeskömény, kapor Mályvák ALOSZTÁLY FAJ kancsóka, illatos ibolya, mustár, retek, útszéli zsázsa, pásztortáska, karalábé, fehér fűz, rezgőnyár, uborka, kislevelű hárs, parlagi madármályva, gyapot, kakaófa, tavaszi kankalin, erdei ciklámen Forrtszirmúak ALOSZTÁLY FAJ dohány, fekete beléndek, burgonya, mezei szulák, aranka, nadálytő, pettyegetett tüdőfő, sárga

gyűszűvirág, keskenylevelű útifű, piros árvacsalán, majoranna, levendula Csőporzósok ALOSZTÁLY FAJ baracklevelű harangvirág, bogáncs, orvosi kamilla, közönséges cickafark, gyermekláncfű, katáng, saláta Egyszikűek OSZTÁLY Vízi liliomok ALOSZTÁLY FAJ papucsa (2), széleslevelű gyékény (3), datolyapálma (4) vízi hídőr, úszó békaszőlő, tengerifű, békatutaj, kanadai átokhínár, csavarhínár, úszó békaszőlő Kontyvirágzatúak ALOSZTÁLY FAJ foltos kontyvirág, filodendron, békalencse, vízidara Liliomok ALOSZTÁLY FAJ orvosi salamonpecsét, hóvirág, jácint, őszi kikerics, sárga nőszirom, agárkosbor, poszméhbangó, vanília Banánvirágzatúak ALOSZTÁLY FAJ ananász, bromélia, ágas békabuzogány, széleslevelű gyékény, banán, gyömbér Pletykavirágúak ALOSZTÁLY FAJ pletyka, nád, homoki csenkesz, angolperje, búza, zab, meddő rozsnok, szittyó, zsombéksás, lappangósás, káka, vöröshagyma Pálmák ALOSZTÁLY FAJ

kókuszpálma, datolyapálma 207.1 Az egyszikűek és a kétszikűek tulajdonságainak összehasonlítása 207.2 Zárvatermő kétszikűek: réti boglárka (1), gyepürózsa (2), erdei ciklámen (3), baracklevelű harangvirág (4) 208.1 Zárvatermő egyszikűek: hóvirág (1), boldogasszony ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miért tekintjük a mohákat a legfejlettebb telepes élőlényeknek? 2. Milyen a genetikai állománya egy mohanövénynek? 3. Mi a különbség a spóra-anyasejt és az előtelep egy sejtje között? 4. Hol keresnél mohanövényt a környezetedben? Miért? 5. Miért kaparták le a mohapárnákat a régi parasztházak tetejéről a nyár végén? 6. Miért előnyös a nedves, csapadékos éghajlat a harasztok számára? 7. Miért a páfrányok a legfejlettebb harasztok? 8. Mi okozhatja a páfránylevél sajátos fejlődését, pásztorbotszerű formáját (1821)? 9. Milyen különbség van a mohák és a harasztok előtelepe között? 10. Hogyan alkalmazkodnak a

nyitvatermők virágai a szélbeporzáshoz? 11. Miért szoríthatták ki a nyitvatermők a harasztokat a földtörténeti középidőben? 12. Miből jöttek létre a nyitvatermők virágai? 13. Miért előnyös a fenyők számára, hogy a lehulló tűlevelek lassú bomlása megsavanyítja a talajt? 14. Milyen különbség van a lucfenyő és a kocsányos tölgy törzse között? 15. Milyen tényezőkben tekinthetők fejlettebbnek a zárvatermők, mint a nyitvatermők? 16. Milyen sajátságai alapján tekintjük a fejlettebbnek a zárvatermő növényt? 17. Miért jelent előnyt a termés kialakulása a zárvatermők számára? ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK Egyszerű választás a válaszok közül egy helyes 1. Hova tartozik a réti boglárka? A) a nyitvatermőkhöz B) a kétszikűekhez C) az egyszikűekhez D) a mohákhoz E) a zöldmoszatokhoz 2. Melyik folyamatban szabadul fel szén-dioxid? A) a fotoszintézisben B) a kemoszintézisben C) minden erjedésben D) a sejtlégzésben E)

egyikben sem 3. Melyik nem alapszöveti sejt? A) a gázcserenyílás zárósejtje B) a fotoszintézist végző oszlopos sejt a levélben C) a burgonya gumójában lévő keményítőt tároló sejt D) a levélnyelet merevítő szilárdító sejt E) a mocsárciprus légzőgyökerének levegőtároló szöveti sejtje 4. Melyik nem zajlik le egy növényben? A) a légzés B) a fotoszintézis C) a fehérjeképzés D) az olajok előállítása E) a kemoszintézis 5. Melyik nem alakul ki a nyitvatermőknél? A) a gyökér B) a mag C) a termés D) a levél E) a virág Többszörös választás A) 1., 2, 3 helyes; B) 1, 3 helyes; C) 2, 4 helyes; D) 4 helyes; E) 1, 2, 3, 4 helyes 6. Melyek növények? 1. a zárvatermők 2. a mohák 3. a nyitvatermők 4. a baktériumok 7. Melyek szövetes élőlények? 1. a magvas növények 2. a mohák 3. a harasztok 4. a zöldmoszatok 8. Melyik anyag kerül ki a gázcserenyílás légrésén? 1. a szén-dioxid 2. az oxigén 3. a víz 4. az ionok 9. Melyik

állandósult szövet vagy annak alkotója? 1. az elsődleges bőrszövet 2. a kambium 3. a kísérősejt 4. a gyökércsúcs gyökérsüveg által védett sejtjei 10. Melyik sejtalkotó fordul elő a növényi, az állati és a prokarióta sejtben egyaránt? 1. a színtest 2. a sejthártya 3. a mitokondrium 4. a citoplazma Négyféle választás A) a zárvatermők B) a nyitvatermők C) mindkettő D) egyik sem 11. a főgyökeres gyökérzet előfordul 12. hajtásos növények 13. színes virágtakaró jellemzi 14. a magkezdemény nyitott termőlevélen található meg 15. a vízszállító csövek nem jellemzőek 16. a mag kialakul 17. a virágzat gyakran előfordul 18. termésük nincs 19. spórája egyszeres genetikai állományú 20. többségük fásszárú A) ivaros fejlődési szakasz B) ivartalan fejlődési szakasz C) mindkettő D) egyik sem 21. mindvégig számtartó sejtosztódások jellemzik 22. a harasztok egyedfejlődése során a növény ebben a szakaszban alakul ki

23. spórák vagy spóraszerű képződmények alakulnak ki a végén 24. a nyitvatermőknél lezajlik 25. az élőlény sejtjei kétszeres genetikai állományúak e szakaszban 26. az ivarsejtek képződésével kezdődik 27. a mohanövény ebben a szakaszban fejlődik ki 28. a fenyő spórája e szakaszban alakul ki 29. a szakasz egyik sejtje az embriózsák-anyasejt 30. szakaszos és ritmusos Ötféle asszociáció A) a mohák B) a harasztok C) nyitvatermők D) mindegyik E) egyik sem 31. nem alakult ki szövete 32. virága van 33. klorofill-b is van a sejtjeiben 34. színes virágtakaró jellemzi 35. telepes szerveződésű növény 36. sosem voltak fatermetűek 37. az idetartozó zsurlók sok szilícium-vegyületet tartalmaznak 38. vízszállító csövei a vizet és az ionokat szállítják a levelek felé 39. a mag és a termés jellemzi 40. szára nem alakult ki Mennyiségi összehasonlítás A) a > b; B) a < b; C) a = b 41. a) a nyitvatermők ivaros fejlődési

szakaszának hossza b) a mohák ivaros fejlődési szakaszának hossza 42. a) a gyökérnyomás mértéke b) a párologtatás szívóhatásának a mértéke 43. a) a virágporszemek száma a rovar porozta növény virágjában b) a virágporszemek száma a szél porozta növény virágjában 44. a) a csírázást befolyásoló külső hatások száma b) a vegetatív fejlődési szakaszt befolyásoló külső hatások száma Korreláció vizsgálat A) a) növelésekor b) nő; B) a) növelésekor b) csökken; C) a) növelésekor b) nem változik 45. a) a növény fejlettsége b) az ivaros fejlődési szakasz hossza 46. a) a párologtatás mértéke b) a víz szállításának sebessége Relációanalízis A) + + +; B) + + -; C) + -; D) - +; E) - 47. Az első harasztok földön fekvő szárral rendelkeztek, mert a szárazföldi élethez alkalmazkodva kialakul a szilárdító-, a szállító- és a bőrszövet is. 48. A CO2 minden anyagcsere-folyamatban részt vesz, mert a

fotoszintézis felhasználja, a légzés pedig termeli a CO2-ot. 49. A növények tápanyagai az ásványi sók ionjai, a víz és a CO2, mert a CO2-ot csak a gázcserenyíláson át veszik fel a növények. 50. A kétszikűekre a kettős virágtakaró a jellemző, mert kialakulhat benne a porzó és a termő is. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Miről ismersz fel egy növényt? 2. Sorold fel a növényi fotoszintézis földi életre gyakorolt hatását! 3. Melyek a növény vegetatív szervei, milyen feladatuk van a növény élete során? 4. Milyen szerepe van a növény anyagszállító szövetének? VI. fejezet A GOMBÁK AGOMBÁK TESTE ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE A GOMBÁK JELLEMZŐI A gombák, az élővilág sajátságosan fejlődő élőlényei, az evolúciós folyamat különböző szakaszaiban váltak el a fő fejlődési irányoktól. Így a kezdetleges egysejtűekből levált nem tipikus gombák (moszatgombák, petespórás gombák) eltérnek a gombáktól, az alacsonyabbrendű

eukarióták közé soroljuk őket. Az ősi gombák színtestjeiket elvesztett ostoros egysejtűekből alakulhattak ki. (2121) A gombák fontos ökológiai szerepet töltenek be Földünkön. A jelentős részük a talajt, a bomló szerves anyagok belsejét "választotta" élőhelyül, vagyis a szerves anyagok lebontását, ásványosítását végzik. A lebontás bolygónk anyagforgalmában fontos feladat, hiszen a folyamat eredményeként válik ismét felhasználhatóvá az anyag a növények számára. A gombák ősei elvesztették színanyagaikat. Fényre nincs szükségük, elég szerves anyag áll rendelkezésükre. A heterotróf anyagfelépítés minden gomba közös jellemzője A szerves anyagot a s ejtjükön kívül, leadott enzimjeikkel bontják építőelemeire, így alakítva tápanyagaikat felszívhatóvá. Az elhalt szerves vegyületek felhasználásán (szaprofita táplálkozási mód) kívül a gombák számos képviselője élősködik (parazita

táplálkozási mód), illetve él szimbiózisban más élőlényekkel. A gombák tartalék szerves anyagai között a szénhidrát az állatokban tárolt anyaggal egyezik meg (glikogén), a zsírszerű tartalékanyaguk viszont a növényekben is előforduló olaj. A gombák közös jellemzője, hogy sejtjüket kívülről kitintartalmú sejtfal borítja be. A gombaszerű protoctisztákkal (protofungi) ellentétben a gombáknak soha nincs cellulóz a sejtfalában, és nem jellemző a bekebelezés sem. A GOMBÁK TESTFELÉPÍTÉSÉNEK SAJÁTOSSÁGAI A gombák testfelépítésére elsősorban a telepesfonalas szerveződés jellemző. A gombafonal, a hifa sokmagvú sejtje szövedéket alkot. Az így létrejött micélium átszövi a területet, felhasználva az ott található szerves anyagot. Hifa (gombafonal): sokmagvú sejt. - a sejtek közötti válaszfalak teljesen hiányoznak (cönocitikus fonal), - a sejtek közötti válaszfalak megvannak, de általában nem teljesek (szeptált

fonal). Micélium: a gombafonalak szövedéke. Teleptest: - Tenyésztest: az a micélium, amely a vegetatív fejlődés szakaszában van (növekszik, anyagot halmoz fel), felkészül a termőtest létrehozására. - Termőtest: a gombafonalak szorosan elrendeződő, jellemző formájú tömege, amely a spórák kialakítását, így a szaporodást biztosítja. Szaporodásuk történhet ivartalanul, egyes esetekben bimbózással (élesztőgombák), de az általánosan előforduló mód a spóraképzés. Ivaros szaporodásuk nagyon változatos, kapcsolódik az ivartalan szaporodáshoz. 212.1 A gombák törzsfejlődése 212.2 Az élesztőgomba A fonalak képesek egyesülni, ami lehetővé teszi az egyszeres genetikai állományú sejtmagok összeolvadását (213.1) A két "szülő" tulajdonsága keveredhet, miközben a magok számfelező osztódással osztódnak. Kialakulhat a tömlős gombákra jellemző tömlő (aszkusz), mely többnyire 8 spórát hoz létre. A fejlett

bazídiumos gombák névadója a bazídium, amely négy sejtet hoz létre. A tömlő és a bazídium ivaros folyamatok eredményeként keletkező hifavég, melyben a kettős genetikai állományú (diploid) sejtekből meiózissal keletkeznek az egyszeres genetikai állományú (haploid) spórák (aszkospóra, bazidiospóra). A konídiumok hifákon keletkező, vékony falú, "ivartalan spórák" (olyan egyszeres genetikai állományú vegetatív szaporító képletek, melyek a gombafonal végén mitózissal képződnek régebben spórának nevezték). Ha egy gomba spórája megfelelő körülmények közé kerül (nedvesség, tápanyagok, hőmérséklet), a spóra fejlődésnek indul. A gombafonal egyenletesen növekszik minden irányban a talajban. A gyarapodó tenyésztest fonalai ivarosan szaporodnak, és a kialakuló kétszeres genetikai állományú fonal létrehozza a termőtestet. A kalapos gombák gombafonalai először a "gombatojást" alakítják ki, majd

növekedve a tönk és a kalap is láthatóvá válik. A tönkön a fajra jellemzően előfordulhat a bocskor, illetve a gallér, amelyek a gombatojást borító hártyák maradványai. (2132) Mivel a gombafonalak egyenletesen növekednek, így a termőtestek is a kiinduló ponttól azonos távolságban jönnek létre, vagyis viszonylag szabályos lesz az elhelyezkedésük. Ezt az úgynevezett boszorkánygyűrűt láthatjuk a 215.2 ábrán A GOMBÁK ÉLETMÓDJA, GYAKORLATI JELENTŐSÉGE, KÖLCSÖNHATÁSAIK A soksejtű gombák sajátságosan alkalmazkodtak a környezetükhöz. A gombafonalak hatalmas szövedéke (tulajdonképpen a legnagyobb élőlényeknek tekinthetjük) óriási mértékben megnöveli a tömegegységre jutó felületet. Ez a nagy felület és a hifák szoros érintkezése a környezetükkel lehetővé teszi, hogy megfelelő mennyiségű tápanyag jusson a sejteknek. A környezethez való jó alkalmazkodásukat mutatja, hogy tág határok között elviselik a

hőmérséklet változását (-5 oC - +50 oC). A baktériumoknál sokkal jobban elviselik a hiperozmotikus környezetet, és kedvelik a savas közeget. Nem meglepő, hogy szinte mindenütt megtalálhatók. A prokariótákkal együtt lebontóként vesznek részt az anyagforgalomban. Némelyik fajuk oxigénhiányos közegben bontja le a szerves anyagokat (erjedés). Az így keletkező vegyületeket ízük, hatásuk miatt az emberiség régóta felhasználja, fontos szerepet töltenek be az egészséges táplálkozásban. Több sajt különleges ízét, a kefír sajátságos zamatát is gombák okozzák. Az erjesztőgomba alkoholtermelő képességét, az élesztőgomba anyagcseréjéből felszabaduló szén-dioxid "kelesztő" hatását is régóta ismeri és használja az ember. Számtalan penészgomba anyagcseréjének melléktermékeként szabadul fel olyan anyag, amely más mikroorganizmusok fejlődését akadályozza. Ezek az antibiotikumok forradalmasították az

egészségügyet, nagymértékben ennek is köszönhető, hogy az emberiség átlagéletkora egyre inkább emelkedik. 213.1 A tömlősgombák életciklusa 213.2 A gomba termőtestének fejlődése és felépítése Sir Alexander Fleming angol bakteriológus 1928- ban fedezte fel a Penicillium notatum (ecsetpenész) gomba antibiotikum hatású anyagát, a penicillint. Vizsgálatai során fedezte fel a baktériumölő hatású lizozim enzimet. (2142) Alkaloid: a növények és a gombák nitrogénanyagcseréjének mellékterméke, amely más sejtek anyagcseréjét erős biológiai hatásával befolyásolja. Az anyarozs a rozs, illetve a pázsitfűfélék virágait, a kalászkákat támadja meg. Fekete színű, ívben hajlott, sűrű hifaszövedékében (szklerócium) száznál több alkaloidot termel (pl. ergotamin, ergolin, lizergsav stb.) A középkor óta ismertek azok a hatalmas "járványok" (ergotizmus), amelyeket az anyarozsnak (214.1) a lisztbe került alkaloidjai

okoztak Az alkaloidokat gyógyszerként használja az orvostudomány. A gombák szimbionta kapcsolataikban mindig heterotrófok. Növényekkel, állatokkal egyaránt képesek kapcsolatot kialakítani. Az élősködés is elterjedt életmód a gombák között. Számtalan növényi, állati, emberi, sőt gombaparazita fajt ismerünk közöttük (214.1) Még ragadozó gombát is felfedeztek A gomba is szolgálhat táplálékul az állatok számára. A raktározott szerves anyagai miatt az ember is elfogyasztja a gombákat. Az egyik legízletesebb gomba a szarvasgomba. Érdekessége, hogy a termőteste is a talajban alakul ki, hiszen obligát (szükségszerű) szimbionta, mikorrhizás faj. Emiatt nehéz termeszteni. Az ember idomított kutyákat és sertéseket használ az értékes gomba felkutatásához. Akár 6 méter távolságból is megérzik az illatát Az elfogyasztása viszont már az emberre marad! 214.1 A parazita gombák (anyarozs, kukoricaüszög, a hangyán élősködő

gomba és emberi bőrgomba) 214.2 Ecsetpenész ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi miatt soroljuk a gombákat a növényektől és az állatoktól eltérő országba? 2. Miért szükséges sejten kívül megemészteniük a szerves anyagokat (ozmotróf táplálkozás)? 3. Mit bizonyíthat, ha egy területen a gombák nem közel körkörösen helyezkednek el? 4. Melyek a gombák legfontosabb jellemzői? 5. Hogyan képesek szaporodni a gombák? 6. Milyen jellemzői vannak a gombasejtnek? 7. Miért penészedhet be a sózott sonka vagy szalonna? 8. Miért nem tárolható a hűtőben egy napnál tovább a főtt, három napnál tovább a nyers, friss gomba? 9. Miért hasznos a gomba az állati szervezetnek? 10. Mit tudsz az alkaloidok életünkben betöltött szerepéről? ALEGFONTOSABB EHETŐ ÉS MÉRGEZŐ GOMBÁK FELISMERÉSE A feltételezések szerint a gombaszerű alacsonyabbrendű eukarióta élőlényekkel együtt a gombák fajszáma elérheti akár a másfélmilliót is. Ma ezek közül alig

több mint százezret ismerünk. Közülük nagyon sok igen apró, ami a felfedezésüket nagymértékben megnehezíti GOMBÁK ORSZÁG Rajzóspórás gombák TÖRZS Vízben vagy talajban élő szaprofita vagy parazita gombák. Hifák építik fel A gombák között egyedül már csak itt található meg az ostor. burgonyarák kórokozója, Allomyces FAJ Járomspórás gombák TÖRZS Testük gombafonalak szövedékéből áll. Többségük szaprofita, de vannak közöttük kórokozók is. Vannak közöttük mikorrhiza-gombák is Szaporodásukban átmeneti egyesüléssel (konjugációval) létrejövő többmagvú járomspórák a jellegzetesek. A törzs neve is erre utal Fejespenész FAJ Tömlősgombák TÖRZS A legnagyobb és legelterjedtebb gombacsoport. Szaprofiták, paraziták és szimbionták is vannak közöttük. Egysejtű és fonalas szerveződésű fajok a jellemzőek, de kalapos gombákra emlékeztető teleptestet is találunk. Jellemző spóratartójuk a tömlő, mely

általában 8 spórát tartalmaz. FAJ dérgomba (taphrina), ízletes kucsmagomba, redős papsapkagomba (m), nyári szarvasgomba, almafa lisztharmat, kenyérpenész, anyarozs Bazídiumos gombák TÖRZS A hétköznap ismert gombák ide tartoznak. Jellegzetességük a bazídium, melyben 4 s póra alakul ki. FAJ fülgomba, korallgomba, rókagomba, taplógomba, laskagomba, ízletes vargánya, farkastinóru (m), pereszke, csiperke, tintagomba, gyilkos galóca (m), galambgomba, nagy őzlábgomba, susulyka (m), tölcsérgomba (m), pöfeteg, gabonarozsda, kukoricaüszög 215.1 Rajzóspórás és járomspórás gombafajok, dérgomba az őszibarackon, gabonalisztharmat 215.2 Avánkospenész (monília) "boszorkánygyűrűi", a tömlősgombák közé tartozó kucsmagomba, sárga gyűrűstinóru, sárga szegfűgomba Téves az a n ézet, hogy nagy fehérjetartalma miatt a gomba kiváló húspótló, de fehérjéinek összetétele miatt kedvezőbb, mint sok növényi táplálék. Fontos

a magas aroma- és rosttartalma, valamint az alacsony energiatartalma. A nagy kitintartalom emészthetetlensége miatt gombát kisebb mennyiségben fogyasszunk. Sok gomba tartalmaz biológiailag aktív, gyógyhatású anyagot. Halálosan veszélyes gombák: gyilkos galóca, fehér gyilkos galóca. Életveszélyes gombák: parlagi tölcsérgomba, rozsdás őzlábgomba, vörhenyes őzlábgomba, téglavörös susulyka, kerti susulyka, párducgalóca, légyölő galóca, nagy döggomba, redős papsapkagomba, mérges pókhálósgomba. Mérges gombák: sárga kénvirággomba, viaszfehér tölcsérgomba, párducpereszke, világító tölcsérgomba, farkastinóru, sátántinóru. A mérges gombák felismerésére általános érvényű szabály nincs! A gombák azonban feloszthatók sajátságos alakokkal bíró csoportokra, melyeken belül könnyebben meghatározhatjuk a fajt. MINDIG SZEM ELŐTT KELL TARTANI A KÖVETKEZŐKET: A gombaszedés és -fogyasztás szabályai - Mindenkinek fel kell

ismernie a gyilkos galócát! - A saját szedésű gombát mindig meg kell vizsgáltatni gombaszakértővel! - Házalótól sose vegyünk gombát! - A piacon csak engedéllyel rendelkező árustól, engedélyezett tételből vásároljunk vadon termett gombát! - Ne higgyünk semmiféle gombafogyasztással kapcsolatos babonának! ("A mérgek főzéskor lebomlanak, így forrázva minden gomba jó!"; "A nyersen jó ízű gomba mind jó!"; "Csak a megkékülő gomba mérges"; "A mérges gombától az ezüstkanál megfeketedik."; "A gombát fogyasztás előtt kutyával, macskával kell megkóstoltatni."; "A csigák vagy egyéb állatok által megrágott gombák mindig jók!" stb.) - Csak friss, egészséges termőtestek alkalmasak fogyasztásra! - Ne fogyasszunk nyersen gombát! - A kész gombaételt hűtőszekrényben se tároljuk egy napnál tovább! - Kisgyermekeknek és érzékeny gyomrúaknak ne adjunk gombaételt! Az

egészségesek se fogyasszanak túl sokat belőle, mert kitintartalmú sejtfala miatt nehezen emészthető! - Mérgezés gyanúja esetén forduljunk orvoshoz. Ha a tünetek a gombafogyasztást követő 12 órán túl jelentkeznek, azonnal hívjunk mentőt! 216.1 Trombitagomba, lemezestapló és pöfeteg 216.2 A gombák jelentősége KÉPES LEXIKON Nagy őzlábgomba Párducgalóca Császárgomba Légyölő galóca Sárga rókagomba Világító tölcsérgomba Mezei szegfűgomba Kerti susulyka Erdőszéli csiperke - tönkje alul alig vastagodik, - gallérja van, - spóratartó lemezei fiatalon halványszürkék, később sötétbarnák. Gyilkos galóca - tönkjének töve gumósan megvastagodik, - bocskort és gallért visel, - spóratartó lemezei mindig fehérek. ??? AZUZMÓK A zuzmók nem egyszerű élőlények. Gombák és fotoszintetizáló mikroorganizmusok együttélésével alakulnak ki. Alegtöbb zuzmó fonalas tömlősgombák és egysejtű kékbaktériumok vagy

zöldmoszatok szimbiózisa. (2181) A gombák borítják kívülről, ezzel védik, egyúttal rögzítik is a zuzmótelepet. A belső részén vegyesen találjuk az egymással szoros kapcsolatban lévő gombát és a fotoszintetizáló sejteket. A gomba fonala szinte bemélyed a partnersejtbe, így könnyen képes átadni számára a környezetből felszívott vizet, ionokat, sőt még a gomba légzéséből származó szén-dioxidot is. Cserében a kékbaktérium vagy a moszat a fotoszintézisével előállított szerves anyagot adja a gombának. A kapcsolat a leggyakrabban olyan szoros, hogy az alkotók önállóan már nem is képesek megélni. Az együttműködés eredményeként kiválóan alkalmazkodni tudó csoport alakult ki. Szinte Földünk minden szárazulatán megtaláljuk a képviselőiket, hiszen jól alkalmazkodnak a változatos viszonyokhoz. Ha időszakosan mégis hátrányos körülmények között találják magukat, akkor kiszáradva, nyugalmi állapotban vészelhetik

át a kritikus körülményeket. A sivatagban jellegzetes a mannazuzmó, a m érsékelt övezetben a f ali (sárga) zuzmó, a h ideg övben pedig a rénszarvaszuzmó. Megtalálhatók a fák kérgén, a talajon, de a csupasz sziklák felületén is. (2182) Egyedül a levegőszennyeződést nem képesek elviselni, különösen a kén-dioxid-tartalomra érzékenyek. Pusztulásukkal azonnal jelzik a kéndioxid- tartalom megnövekedését, vagyis indikátor élőlények. Nagyon lassan fejlődnek (évente átlagban egy centiméternél kevesebbet növekednek), mégis elszaporodhatnak, hiszen ivartalan szaporodásuk nagyon egyszerű (teleposztódás, speciális ivartalan szaporító rendszer), így fontos szerepet töltenek be a t erület benépesülésének megindításában. A talaj kialakulásában is fontosak Azzal, hogy különböző savakat, ún zuzmósavakat termelnek, hozzájárulnak a kőzetek bontásához, pusztulásukkal pedig megkezdik a t alaj szerves anyagainak

gyarapítását. Bizonyos fajokban antibiotikumok és festékanyagok találhatók (lakmusz). 218.1 A zuzmó felépítése 218.2 A zuzmók változatossága ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Milyen módon juthatnak tápanyagaikhoz a gombák és a zuzmók? 2. Mi az előnye az együtt élő két egyednek a zuzmóban? 3. Milyen típusú élőlények alkothatják a zuzmót? 4. Miért képesek sokféle környezethez alkalmazkodni a zuzmók? 5. Miért játszhatnak a zuzmók fontos szerepet a talaj kialakításában? ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK Egyszerű választás a válaszok közül egy helyes 1. Melyik nem tartozik a gombák közé? A) a járomspórás fejespenész B) a tömlősgombák C) a nyálkagombák D) a rajzóspórás burgonyarák E) a bazídiumos gombák 2. Melyik jellemző minden gombára? A) színesek B) többsejtűek C) kalapra, tönkre oszthatók D) szaprofiták E) heterotóf táplálkozásúak Többszörös választás A) 1., 2, 3 helyes; B) 1, 3 helyes; C) 2, 4 helyes; D) 4 helyes;

E) 1, 2, 3, 4 helyes 3. Mire használja az ember a gombákat? 1. szerves anyagokat szervetlenné alakíttat 2. táplálékul fogyasztja 3. különböző anyagokat termeltet 4. anyagaival betegségeket gyógyíthat *4. Melyik jellemző alkotója a gombáknak? 1. az olaj 2. a kitin 3. a glikogén szénhidrát 4. a cellulóz 5. Milyen kapcsolatban élhet a gomba? 1. élhet fenyőkkel szimbiózisban 2. élősködhet növényen 3. élősködhet az emberen 4. néhány fajuk ragadozó lehet Mennyiségi összehasonlítás A) a > b; B) a < b; C) a = b 6. a) a létrejött spórák száma egy bazídiumban b) a létrejött spórák száma egy tömlőben Négyféle választás A) tömlősgombák B) bazídiumos gombák C) mindkettő D) egyik sem 7. ide tartozik a penicillint termelő ecsetpenész 8. spórával szaporodnak 9. a kalaposgombák többsége ide sorolható 10. a réteken nem fordulnak elő képviselői A) a zuzmót felépítő moszat B) a zuzmót felépítő gomba C) mindkettő

D) egyik sem 11. a légzéséből származó szén-dioxidot átadja 12. a szoros kapcsolat eredményeként anyagot ad át a másiknak 13. a zuzmó számára szerves anyagot termel Relációanalízis A) + + +; B) + + -; C) + -; D) - +; E) - 14. A zuzmók speciális képződményekkel, vagy teleprészletekkel szaporodnak ivartalanul, mert teleptestű élőlények. 15. Minden gomba hifából épül fel, mert a fonalas és a kalapos gombák teleptestei is hifából állnak. ELLENŐRIZD TUDÁSOD! 1. Mi miatt töltenek be fontos szerepet a gombák? 2. Milyen részek különíthetők el a kalapos gombák termőtestén? 3. Miért egészséges a gombafehérje? 4. Miért emészthető nehezen a gomba mint táplálék? 5. A vízben kevés gomba él Vajon miért? 6. Mi a zuzmók szerepe a bioszférában? FOGALOMTÁR agresszió: a fajtárs eltávolítására irányuló magatartás. aktív mozgás: az élőlény saját energiáját (ATP-t) használja fel a mozgáshoz. alacsonyabbrendű

eukarióták (protoctiszták): az élővilág egysejtű vagy ritkán sejtek laza csoportjaként (sejttársulás, esetleg telepes szerveződésűek) felépülő növényszerű, gombaszerű vagy állatszerű élőlényeket tartalmazó országa. állandó testhőmérsékletűek: bizonyos határok között a környezettől függetleníteni tudják a testhőmérsékletüket (a belső mag - szív, agy, tüdő, belek, máj, vesék - hőmérséklete állandó). állatok: olyan heterotróf soksejtű élőlények, amelyek fejlődésük során átmennek a bélcsíra állapoton. Az űrbelűek kivételével az egyed rendelkezik a különböző szerveinek összehangolt működését biztosító idegrendszerrel, és az egyedet védő immunrendszerrel. Csak az ivarsejtjeik haploidok. artéria: a szívből kifelé vezető ér. autotróf: olyan élőlény, amely szervetlen anyagokból (szén-dioxid, víz, ammónia stb.) építi fel saját szerves anyagait. belső környezet: a testfolyadékok

állománya. biológiai evolúció: az élővilág állandó változása. biológiai oxidáció: a sejtben oxigéndús (aerob) környezetben lezajló lebontó anyagcsere-folyamat, melynek végterméke szén-dioxid és víz. biom: a társulások zonálisan elhelyezkedő, egész kontinensekre kiterjedő sora. bioszféra: a legmagasabb ökológiai rendszer, a földkéregnek, a vízburoknak és a levegőnek az a része, ahol az élet létezik. csőidegrendszer: a külső csíralemez háti oldalának betüremkedéséből (ektodermából) kialakuló idegrendszer, melynek központi részét az agy és a gerincvelő alkotja (újszájúak). diffúz idegrendszer: egyenértékű idegsejtek hálózatából kialakuló kezdetleges idegrendszer (csalánozók). Nincs központi és környéki része. diffúzió (elkeveredés): a hőmozgás egyik formája, amely során az anyagi részecskék a nagyobb koncentrációjú hely felől a kisebb felé mozognak. (Az energiát a hőenergia és a kémiai

potenciál biztosítja.) dinamikus egyensúly (dinamikus állandóság): különböző jellegű és irányú folyamatok egymást befolyásolva egyenlő mértékben zajlanak le (a vizsgált tényező folyamatosan változik, de a változás egy érték körül mozog). dúcidegrendszer: a külső csíralemez hasi oldalának betüremkedéséből kialakuló idegrendszer, melynek központi részét a dúcok és az idegkötegek alkotják (ősszájúak). egyed: a biológiai szerveződés egysége, mely a környezetétől jól elhatárolható, a másiktól különálló formában létezik, vagyis az élővilág szerkezeti és működési alapja. élőhely (biotóp): azon élő és élettelen tényezők összessége, melyek biztosítják a társulás életfeltételeit. elsődleges testüreg (áltestüreg): az ektoderma és az entoderma által határolt üreg, amelyet általában folyadék tölt ki. embrionális fejlődés: a zigóta kialakulásától a petéből való kibújásig, a

tojásból való kikelésig vagy a megszületésig tartó fejlődési folyamat. epidermisz: a növény föld feletti részeinek bőrszövete, melynek feladata a védelem, a párologtatás csökkentése, illetve a kapcsolatteremtés a környezettel. erjedés (fermentáció): a sejtben általában oxigénhiányos (anaerob) környezetben lezajló lebontó anyagcserefolyamat, melynek végterméke alkohol vagy szerves sav. eukarióta: olyan sejt vagy élőlény, melynél a sejt tartalmaz elkülönült sejtmagot, önálló belső membránrendszere (maghártya, mitokondrium stb.) van evolúció, fejlődés: az anyag folyamatos változása. faj: a rendszerezés alapegysége, a közös származású, külső alakjukban és belső felépítésükben csaknem teljesen megegyező, önmagukhoz hasonló termékeny utódokat létrehozó egyedek összessége. fajta: az ember által kialakított csoport a fajon belül. Pl.: racka juh, jonatán alma fejlődés: olyan minőségi változások sorozata,

amelynek eredményeként új szervek, szövetek alakulnak ki a sejtek működésbeli elkülönülése (differenciálódása) következtében. fejlődéstörténeti rendszer: az élőlények eredetük, származásuk alapján történő csoportosítása. féligáteresztő hártya: olyan hártya, mely csak a kisebb méretű anyagokat engedi át, a nagyobbakat nem. feltételes inger: a biológiailag gyengébb, semleges inger, mely a tanulás eredményeként önállóan is kiválthatja az elsajátított magatartást. feltételes reflex: ingertársításon alapuló tanult magatartás. Alapja az, hogy több inger (feltételes és feltétlen) egyidejű hatására két idegi központ együttes működése jön létre (univerzális az állatvilágban). feltétlen inger: a feltétlen reflexet kiváltó kulcsinger. A tanult viselkedésekben megfelel a megerősítésnek. feltétlen reflex: adott ingerre feltétlenül bekövetkező öröklött válasz. feromon (ektohormon): az állatok

mirigysejtjeiben kis mennyiségben termelődő, a környezetbe kerülő anyag, mely befolyásolja a fajtársak viselkedését. fonalas szerveződés: a sejtek egyirányú osztódásával alakul ki (egydimenziós). fotoszintézis (fotoautotrófia): az a folyamat, amelyben az élőlény a fényenergia segítségével építi fel szervetlenből saját szerves anyagait. gázcsere: az élőlény és a környezete között lezajló fizikai folyamat, mely során az oxigén és a szén-dioxid kicserélődik. gerinchúr: a középső csíralemezből (mezodermából) kialakuló, nagy belső nyomású (nagy turgorú) sejtek összessége, melyek valódi belső vázat alkotnak. Az elő-, a fejgerinchúrosokban, valamint a gerincesekben embrionális állapotban fordul elő. gombák: az evolúció korai szakaszában elkülönült eukarióta, heterotróf táplálkozású, spórával szaporodó élőlények, melyek sejtfala kitin, tárolt anyagaik a glikogén és az olajok. gyökérszőr: a gyökér

bőrszöveti sejtjeinek citoplazmatikus nyúlványa. Élettartama mindössze néhány nap hajtás: leveles szár (vegetatív, de módosulással reproduktív is lehet). hajtásos (szövetes) szerveződés: a sejtek között teljes munkamegosztás alakul ki, szövetek, szervek alakulhatnak ki. hármas testüreg (trimetamer): a másodlagos testüreg több térrészre, üregre oszlik (szívburok ürege, jobb és bal mellhártyaüreg, hasüreg). heterotróf: olyan élőlény, amely a felvett szerves vegyületekből építi fel saját szerves anyagait. homeosztázis: a belső környezet dinamikus állandósága. Tényezői: a testfolyadékok mennyisége, az ionösszetétele, az ozmotikus nyomása, a hőmérséklete, a kémhatása, és a tápanyagok, a légzési gázok, a védekezési módok megléte. hormonok: szövetekben vagy belső elválasztású mirigyekben termelődő olyan szerves vegyületek, melyek befolyásolják az életfolyamatokat. indikátor élőlények: olyan élőlények,

melyek a környezeti hatások közül eggyel szemben szűk tűrőképességűek, így jelenlétükkel jelzik az adott környezeti tényező meglétét. ivadékgondozás: az ivarosan szaporodó fajokban az utód fennmaradási esélyeit, zavartalan felnövekedését elősegítő önzetlen magatartásformák összessége. ivaros fejlődési szakasz: a fejlődés eredményeként lehetővé válik az ivaros szaporodás. ivaros szaporodás: olyan életjelenség, mely során az utódot két egyed (két sejt) hozza létre teljes összeolvadással (kopuláció), átmeneti egyesüléssel (konjugáció), ivarsejtekkel (gamétákkal). ivartalan fejlődési szakasz: a fejlődés eredményeként lehetővé válik az ivartalan szaporodás. ivartalan szaporodás: olyan életjelenség, mely során az utódot egy szülő hozza létre (kettéosztódás, bimbózás, spóraképzés, teleprészletekkel vagy vegetatív szervekkel való szaporodás). kapilláris: a kisartériát és -vénát összekötő

kicsi átmérőjű, vékony falú ér. Feladata az anyagok kicserélése kemoszintézis: az a folyamat, amely során az élőlény a szervetlen anyagok eloxidálásával nyert energiával építi fel szervetlenből saját szerves anyagait. kiválasztó rendszer: az a szervrendszer, mely a megfelelő anyagmennyiségek testfolyadékban történő beállítását, az ozmotikus nyomásszabályozást végzi (átszűr, visszaszív, kiválaszt). kommunikációs viselkedés: az állatok jelrendszer útján történő hírközlése, egymás közötti információcseréje. Belső állapotot, szándékot vagy valamilyen külső tényezőről szóló információt fejez ki. kozmopolita faj: a Föld legtöbb részén előforduló faj (mindenütt elterjedt). kövület: az élőlény szilárd szöveteinek, ellenálló részeinek megkövesedett maradványa a földkéregben. kulcsinger: az adott magatartás teljes cselekvéssorát vagy a viselkedési elemet kiváltó inger. külső váz: az élőlény

kültakarója által létrehozott szilárd anyagú alkotórész, mely támaszt, védelmet nyújt, valódi külső váz esetén belülről tapadnak hozzá a mozgást biztosító izmok. küzdelem: elsősorban a hímek között jelentkező, főleg fenyegetésből, jelzésekből, ritkán fizikai összecsapásból álló viselkedéssor. légzés: az az élettani folyamat, mely során az élőlény oxigént vesz fel és szén-dioxidot ad le. (Olyan kémiai energianyerő folyamat, amely oxigén felhasználásával a szerves anyagokat lebontja, miközben szén-dioxid és víz keletkezik). légzési hányados (RQ): a leadott szén-dioxid és a felvett oxigén térfogatának aránya. Értéke utal a sejt (szerv) által lebontott szerves anyagra. lelet: az élőlény megkövesedett maradványa vagy negatív mintája a földkéregben. lemezes szerveződés: a sejtek kétirányú osztódásával jön létre. Sérülékenységük miatt az ilyen szervezettségű élőlények jellemzően kipusztultak.

lenyomat: az élőlény külső formájának megszilárdult nyoma a földkéregben (üledékes kőzetekben). másodlagos testüreg (valódi testüreg): a mezoderma által közrezárt üreg. mimikri: az állatok jellemző védekezési módja, amely a környezethez való hasonulással, utánzással téveszti meg a támadót. motiváció (belső késztetés): cselekvésre késztető belső állapot, hajtóerő, melyet az állat neuroendokrin rendszerének aktivitása befolyásol. nem valódi váz: olyan szilárd váz, melyhez nem kapcsolódnak az állat mozgását szolgáló izmok. nemzedékváltakozás (kétszakaszos fejlődés): az ivaros és az ivartalan fejlődési szakaszok szabályosan váltják egymást az egyedfejlődés során. neuroszekrétum: az idegsejtekben termelődő hormonhatású anyag (hormon). növekedés: olyan mennyiségi változások sora, amelyek sejtosztódással vagy sejtmegnyúlással térfogatés tömeggyarapodást eredményeznek. növények: azok a

soksejtű eukarióták, melyek klorofill molekulák segítségével fotoszintetizálni képesek, sejtfaluk cellulóz tartalmú, tartalék szénhidrátjuk a keményítő és ivaros szaporodásúak. Egyedi életük során az ivaros (haploid) és az ivartalan (diploid) nemzedék váltakozik. nyílt keringési rendszer: olyan anyagszállító rendszer, melynek ereiből a testfolyadék a szövetek közé is kifolyik, a keringő folyadéka a vérnyirok. ozmózis: az oldószer áramlása a féligáteresztő hártyán keresztül a kisebb koncentrációjú (ozmotikus nyomású) oldat felől a nagyobb felé. ozmózisnyomás: a töményebb oldat felé áramló oldószer által kifejtett nyomás. Arányos a molkoncentrációval önfenntartó működések: a mozgás, a táplálkozás, a légzés, a keringési rendszer, a kiválasztás, a kültakaró és a védekezési mechanizmusok együttes megvalósulása. önreprodukáló működések: a faj egyedszámának gyarapodását eredményező

folyamatok (növekedés, egyedfejlődés, szaporodás, öröklődés) együttese. önszabályozó működések: az önfenntartó működések összehangolását, az élőlény alkalmazkodását irányító, szervező folyamatok. önzetlen magatartás (altruizmus): az egyed saját biológiai értékét csökkentve növeli a fajtárs biológiai értékét. öröklött (veleszületett) mozgásmintázat: az elődöktől öröklött, a környezettől nagymértékben független, automatikus cselekvés. ősszájúak: azok az állatok, melyekben a tápcsatorna szájnyílása a bélcsíra ősszájából alakul ki. paraziták (élősködők): olyan heterotróf élőlények, melyek más élőlények szerves anyagait használják energianyerésre és saját testük felépítéséhez. plankton: a vízben lebegő életmódot folytató kisméretű élőlények összessége. populáció (népesség): az egy fajhoz tartozó azon egyedek összessége, melyek tényleges szaporodási közösséget

alkotnak. posztembrionális fejlődés: az utód világrajöttétől annak haláláig tartó fejlődési folyamat. prokarióta: olyan sejt vagy élőlény, melynél a sejt nem tartalmaz elkülönült sejtmagot. rangsor: az állatok társas kapcsolataiban kialakuló alá- és fölérendeltségi viszony, amely legtöbbször az egyedek fizikai fölénye, tapasztalata és vérmérséklete alapján alakul ki. A rangsor előnyös a közösség számára, mert segítségével elkerülhetők a mindennapos összeütközések, egyúttal az előnyösebb tulajdonságokkal rendelkező egyed juthat előbb a környezet erőforrásaihoz. rassz: földrajzilag jól elkülöníthető csoport a fajon belül, rendszertanilag megfelel az alfajnak. regeneráció: másodlagos fejlődés, mely során a már állandósult sejtek visszanyerik osztódóképességüket, és új sejteket, szöveteket hoznak létre. rhizodermisz: a gyökér bőrszövete. Nincs kutikulája és gázcserenyílása. rovaremésztő

növények: olyan fotoszintetizáló növények, melyek ha nitrogénben szegény (például lápos) talajon élnek, rovarok lebontásával egészítik ki a nitrogénhiányukat. Leveleik rovarfogó képletekké alakulnak. sejt: az élővilág legkisebb önálló életre képes egysége. Az élőlények alaki és működési egysége. sejten belüli emésztés: a táplálék a sejten belül, az emésztő űröcskében enzimek segítségével bomlik. sejten kívüli emésztés: a táplálékot a sejtből leadott enzimek emésztik meg. Csak a tápanyagok (egyszerű cukrok, aminosavak, zsírsavak, vitaminok, ionok, víz) kerülnek be a sejtbe. sejtlégzés: a sejtben lezajló biokémiai folyamatsor (biológiai oxidáció), ahol az oxigén felhasználódik, és szén-dioxid keletkezik. A folyamat közben energia szabadul fel. sejttársulás (sejthalmaz): olyan szerveződési forma, melyben az együtt élő sejtek között nincs munkamegosztás. Az evolúció oldalága. számfelező

sejtosztódás (meiózis): az osztódás eredményeként létrejövő négy utódsejtben a kromoszómák száma fele a kiindulási sejtének, és a genetikai állományuk a szülők tulajdonságait keverten tartalmazza. számtartó sejtosztódás (mitózis): az osztódás eredményeként létrejövő két utódsejt genetikai állománya (a kromoszómák száma és a meghatározott tulajdonságok) megegyezik a kiindulási sejtével. szaporodási (szexuális) viselkedés: azok a viselkedésformák összessége, melyek a megtermékenyítéshez vezetnek. szaprofiták (korhadék- rothadéklakók): olyan heterotróf élőlények, melyek az elhalt élőlények szerves vegyületeit használják energianyerésre és saját testük felépítéséhez. szelvényezettség: a főtengely hosszában a testen ismétlődő részek, testszakaszok előfordulása. Lehet külső és belső szelvényezettség is. személyes tér: az állatok egyedeinek változó nagyságú térigénye. Nagysága függ a

faj egyedeinek kontaktustűrésétől, az egyedek állapotától, a környezeti hatásoktól. szerv: különböző sejtek, szövetek együttműködése meghatározott működés érdekében. szerveződési formák: az élőlény felépítése, az alkotó sejtek egymáshoz való viszonya szabja meg. szervrendszer: meghatározott szervek együttműködése adott cél érdekében (állatokban). szimbionták (szimbiózisban élők): olyan heterotróf élőlények, melyek kölcsönösen előnyös együttélésben élnek más fajokkal. szociális vonzódás: az állatok társulási hajlama, amely az egyedek közötti távolságcsökkenést eredményezi. szövet: hasonló alakú és azonos működésű sejtek összessége. tanult mechanizmusok: az egyedi élet során a környezettel kapcsolatban lévő állat viselkedése változik meg. táplálkozás: az élőlények anyagcseréjéhez szükséges tápanyagok megszerzése és felvétele. társulás (biocönózis): az egy időben, egy helyen

együtt élő populációk összessége. taxis: inger által kiváltott és irányított helyváltoztató mozgás. telepes (álszövetes) szerveződés: a sejtek között bizonyos fokú időleges munkamegosztás van. territórium: az a terület, melyet egy egyed vagy az egy fajhoz tartozó egyedek csoportja birtokol a táplálkozás, a szaporodás és az ivadékgondozás céljából. testes szerveződés: olyan szerveződés, melynek létrejöttekor a sejtek a tér három irányában osztódnak. újszájúak: a szájnyílásuk egy új nyílásból képződik, miközben a bélcsíra ősszája végbélnyílássá alakul vagy elzáródik, és a végbélnyílás is új nyílásból képződik. valódi váz: olyan szilárd váz, melyhez az állat mozgását szolgáló izmok is kapcsolódnak. Lehet külső vagy belső. változó testhőmérsékletűek: a test hőmérséklete a környezet hőváltozását követi. véna: a szívbe befelé vezető ér. vírus: sejtekből kiszabadult

makromolekuláris rendszer, melynek működési feltétele a gazdasejt. zárt keringési rendszer: olyan anyagszállító rendszer, melynek testfolyadéka, a vér zárt csőrendszerben kering. Kiadja a Mozaik Kiadó, 6723 Szeged, Debreceni u. 3/B • Telefon: (62) 470-101, 554-664 Drótposta: kiado@mozaik.infohu • Honlap: wwwmozaikinfohu • Felelős kiadó: Török Zoltán Készült a Dürer Nyomda Kft.-ben, Gyulán • Felelős vezető: Megyik András Terjedelem: 20 A/5 nyomdai ív • 2005. május • Raktári szám: MS-264