A zárvatermő növények víz és ásványisó felvétele

A növények szervetlen anyagból szervest állítanak elő (autotrof életmód). A fotoszintézisben például a széndioxidot a vízből származó hidrogénnel szénhidrátokká redukálják. A növényeknek az ásványi anyagok körforgalmában is nagy a szerepük. A növények az ásványi anyagokat a gyökéren keresztül veszik fel. A gyökér csúcsi részét a gyökérsüveg takarja. Felülete nyálkás, ezért segíti a gyökér mozgását és védi az osztódási zónát. E fölött az osztódási zóna sejteket hoz létre. A fölötte található megnyúlási zóna a gyökér növekedését segíti elő. A felszívási zóna feladata a differenciálódás. A gyökércsúcstól mért távolsága állandó. Megjelennek a gyökérszőrök és belül növényi rostok találhatók. Ezek fölött van a szállítási zóna. A növények ásványi tápanyagait a talaj ionok formájában tartalmazza. Egy részük adszorpcióval a talajkolloidok felületéhez kötődnek. Más részük a talaj vizes fázisában oldott állapotban van. Ez a talajoldat, amiből a növények táplálkoznak. Ezek diffúzióval mozognak, így jutnak el a gyökér felszívó zónájáig. Az ionok felvétele aktív transzporttal (energia befektetés), a víz felvétele passzív transzporttal (energia befektetése nélkül) történik.

A nitrogén felvétele a levegőből történik. A nitrogént a nitrogénmegkötő baktériumok ammóniává, majd a nitrifikáló baktériumok nitritté, vagy nitráttá alakítják. Így felvehetővé válik a sejt számára, ami visszaalakítja ammóniává és karbonsavvá és lesz belőle fehérje. Ez a vegetatív szervek fejlődéséhez nélkülözhetetlen.

A foszfor a generatív szervek fejlődéséhez nélkülözhetetlen. Pl.: virág, sejthártya alkotója, örökítő anyagban van. A talajból veszi fel a nővény (HPO4)- anion formájában.

A kálium a gyökér tápanyagfelvételéhez nélkülözhetetlen. Enzimek alkotója. A talajból K+ ion formájában felvehető.

A Lieblig féle minimum törvény alapján fontos, hogy a talajoldat az ásványi elemeket megfelelő mennyiségben és arányban tartalmazza. A növények az ásványi elemeket a legkisebb mennyiségben jelenlévő elem arányában veszik fel.

A trágyázással javítható a talaj ásványi anyag tartalma. A műtrágyázás előnye, hogy pontosan adagolható. Hátránya, hogy túladagolható, rontja a termésminőséget, szennyezi az ivóvizet, fulladást okoz. A szervestrágyázás optimálisabb. Állati ürülékkel (guanó), vagy növényi ürülékkel (komposzt) történik.

A víz, mint környezeti tényező

Az élet a tengerben keletkezett. A ma is vízben élő élőlények számára fontos környezeti tényező a víz sűrűsége, hőmérséklete, oldott oxigén és széndioxid tartalma, ionösszetétele és még egyéb más összetevők. A víz sűrűségét oldott sótartalma határozza meg. Az édesvizek és a tengerek sűrűsége ezért jelentősen eltér. A vizek hőmérséklete is fontos környezeti tényező lehet. A növény és állatfajok egy része sokszor csak szűk vízhőmérsékleti határok között fordul elő.

A víz oldott gáztartalma is szoros összefüggésben van a hőmérsékletével. az oldott gázok közül az élőlények szempontjából a széndioxid és az oxigén mennyisége fontos. Oldékonyságuk a víz hőmérsékletével csökken, ezért a hideg vizek oxigénben és széndioxidban mindig gazdagabbak a melegebb vizeknél. A vizek oldott gáztartalma a gyorsabban folyó vizekben mindig magasabb.

A víz csapadék formában is jelentős környezeti tényező. A harmat és a köd is hatással van a növények vízgazdálkodására. A szárazföldi élőhelyeken az élőlények vízellátottsága általában nem egyenletes. Ez a körülmény mind a növényvilágban, mind az állatvilágban sajátos alkalmazkodási viszonyokat eredményezett. A növényeket vízháztartásuk alapján két csoportba soroljuk. Megkülönböztetünk változó és állandó vízállapotú növényeket.

A változó vízállapotú növények vízellátása alapvetően a környezet viszonyaitól függ. Száraz körülmények között anyagcsere folyamataik lelassulnak, kiszáradnak, ez a vízvesztés azonban nem jár számukra végzetes következményekkel. Nedves időkben vízfelvétellel helyreállítják eredeti életműködéseiket (pl. zuzmók, mohák).

Az állandó vízállapotú növények jó vízmegtartó képességük révén hosszabb rövidebb ideig vízháztartásukat függetleníteni tudják a környezet vízellátottságától. Párologtatásuk szabályozásával akadályozzák meg a nagyobb vízveszteséget, de egyéb módon is, pl. felmelegedést megakadályozó képződményekkel, szőrökkel igyekeznek vízkészleteiket megőrizni. Az állandó vízellátottságú növényeket a vízellátottsági viszonyok szerint több csoportba soroljuk.

A vízinövények általában lebegő vagy gyökerező szárú, vízben élő növények. Ezek a hínárok. Gyökérzetük fejletlen vagy teljesen hiányozhat is. Keveset párologtatnak, szárazságtűrésük minimális (pl. átokhínár, békalencse).

A mocsári növényekre az intenzív vízfelvétel és az erős párologtatás a jellemző. Ennek megfelelően gyökérzetük erős, leveleik nagy felületűek. Leveleiken több légzőnyílás van (pl. mocsári gólyahír).

A víz hatása az élőlényekre

Az első a víz felvétele a környezetből, a második a víz szállítása növényben, a harmadik a víz leadása párologtatása. A vízháztartás szempontjából megkülönböztetünk változó és állandó vízállapotú növényeket.

A változó vízállapotú növények vízháztartása függ a környezet vízviszonyaitól. Az ide tartozó növények akiszáradástűrők (pl.: zuzmók, moszatok és néhány mohafaj).

Az állandó vízállapotú növények egyenletes vízháztartásúak a környezet ingadozó víztartalma mellett is (pl.: harasztok, nyitvatermők, zárvatermők). Ezek a növények milyen mértékben vannak kitéve a nagyobb vízveszteségnek, az az élőhely adottságaitól is függ.

A szárazföldi növények vízellátása elsősorban a levegő és a talaj nedvességtartalmától függ. Ezt befolyásolja a földrajzi fekvés, a csapadék mennyisége, a légmozgás és a területet borító növényzet is.

A víz az állatok szempontjából is fontos környezeti tényező, a kedvező hőmérséklettel együtt elterjedésük lényeges feltétele. A különböző állatfajok tűrőképessége jelentősen eltérhet a vízveszteség szempontjából. Az emlősök már szervezetük víztartamának 15-20% -nak elvesztésénél jelentős zavarokkal küszködnek, míg a gerinctelen állatok nagyobb vízveszteséget akár 60% is elviselnek. Az állatok egy része kifejezetten vízi környezetben él. Néhányan pedig kifejezetten szárazságtűrő faj, ezek az anyagcsere folyamataikban keletkező víz egy részét képesek raktározni, majd később felhasználni.

A vírusok

Vírus: Fertőzőképes genetikai információ (latinul mérget jelent)

Ivanovszkij fedezte fel a múlt században a dohánylevél mozaikosodásán.

1) Dohány mozaikosodásának kórokozóját kereste:

- Présnedv a beteg növényből

- Baktériumszűrőn átszűrte

- A baktériumszűrőn nem volt kórokozó

- A szűrőn átcsepegett nedv fertőzőképes

A vírus kisebb, mint a baktérium.

2) Felépítésük jellegzetes, nem illeszthetők be a jelenlegi fejlődéstörténeti rendszerbe.

- Jellemzők: - Nem sejtes szerveződésűek.

- Élőlényekre jellemző tulajdonságaik vannak.

- Élettelenre jellemző tulajdonságaik vannak.

Megjelenési formák:

- Vegetatív vírus: bejut a gazdasejtbe és ott szaporodik

- Virion vírus: Inaktív formájú, majd mikor bejut a szervezetbe aktív vírussá változik és szaporodik.

Önmagukban életjelet nem mutatnak a vírusok, nem mozognak, nem szaporodnak, és nem is táplálkoznak.

Nagyságuk 1 és 300 nm.

Felépítésük: - fehérjeburok

- örökítőanyag (DNS/RNS)

A fehérjeburok szerkezete alapján

Helikális vírusok Kubikális vírusok Binális vírusok

A fehérjeburok A fehérjeburok Mind a két megjelenési

csigavonalban szabályos formá- forma.

tekeredik fel az jú. Feji rész: kubikális

örökítőanyagra Pl: herpesz Fari rész: helikális

Pl: bárányhimlő Pl: bakteriofágok

A vírusok szaporodása: A virion vírus bekerül a gazdaszervezetbe, ott vírussá alakul és a gazdasejt DNS-ét átprogramozza majd azt is hozza létre.

Eredet: Az örökítőanyag kiszabadult a sejtből és önállóságra tett szert, a gazdaszervezetekkel párhuzamosan fejlődnek.

A megtámadott élőlények fajtája szerinti csoportosítás

a) Bakteriofág vírus b) Növényi vírus c) Állati vírus

Baktériumokat Pl: Mozaikosodás Pl: Veszettség

pusztító vírus

a) Megbetegítés: A vírus farki része megtapad a baktériumon a feji részből a DNS / RNS a sejtfalon keresztül bejut a baktériumba, a fehérjeburok pedig kívül marad.

Védekezés a vírusok ellen: Az immunrendszer felerősítése, oltás.

A vérkeringés

Vér: A vérerekben keringő, sejtes elemekből (vörösvérsejtek, fehérvérsejtek, vérlemezkék) és folyékony sejt közötti állományból (vérplazma) álló különleges szövetféleség. Színe a benne lévő hemoglobintól vörös. Az emberi testben kb. 5,5 liter vér kering.

Embólia: Buborék kerül a vérbe.

Perctérfogat: Az egy-egy vérkör felé egy perc alatt kiürített vérmennyiség, nyugalomban 5 dm³.

Vörösvértestek: Vörös, korong alakú, sejtmag nélküli sejtek. A vöröscsontvelőben képzödnek, hemoglobint tartalmaznak. A tüdőben oxigén felvételével oxihemoglobinná alakul. A vörösvértestek diffúzió útján leadják a testi sejtekenek az oxigént, visszakerülve a tüdőbe hemoglobinjuk ismét oxigént köthet meg. Számuk: 5 millió/mm³, élettartalmuk: 120 nap, a lépben pusztulnak el.

Fehérvérsejtek: A vér hemoglobint nem tartalmazó, mozgékony sejtes elemei. A fertőzések elleni védelemben játszanak szerepet. Számuk: 5-8000 mm³. Vérlemezkék: A vér sejtmag nélküli, membránnal határolt alakos elemei, amelyek sérüléskor az érfalra tapadnak, egymáshoz kapcsolódva masszát alkotnak, ami eltömi a sérülés helyét. A belőlük felszabaduló kémiai anyagog hatására a fibrinogén fibrinné alakul. Számuk: 2-300 ezer.

Vérplazma: A vér sejt közötti állománya. 90%-a víz. Az alakos elemeket, fehérjéket 7%, glükózt, aminósavakat és hormonokat tartalmaz.

Systole nyomás: Kilökés, 120 Hgmm.

Diastole nyomás: Elernyedés, 90 Hgmm.

Artéria: Az a vér, amiben a szívből haladó vér halad.

Szívsövény: A JK-t és BK-t választja el.

Vitorlás billentyű:A pitvarok és kamrák között elhelyezkedő szívbillentyűk, amelyek megakadályozzák, hogy a vér a kamrákból visszafolyjon a pitvarokba.

Zsebes billentyűk: A szívkamrából kiinduló nagyartériák szájánál elhelyezkedő billentyűk. Megakadályozzák, hogy a vér visszafolyjon a kamrába.

Színusz csomó: A JP falában található izomköteg, amely a szív ingerképző központja. 0,72 s-ként ingerülethullámokat indít el, ami szétterjed a jobb és bal pitvarra is.

Pitvar kamrai csomó: Késleltető hatása van.

A társas viselkedés alapjai

A tartós társas életnek, a szociális kapcsolatoknak mindig előfeltétele egy bizonyos társulási hajlam, szociális vonzódás, amely az egyedek közötti távolság csökkenéséhez és ezen keresztül csoportok kialakulásához vezet.

A szociális kapcsolatok legegyszerűbb formája az állatok időleges tömörülése (pl. vonuló állatok, ezek a vonulás alatti közös védelem és biztonság céljából tömörülnek össze). Ilyen kapcsolat jön létre pl. a vadászó farkasok között is. Az időleges tömörülésben a társas viselkedési formákat egy vagy néhány kezdő egyed váltja ki, majd ezt a többi egyed is utánozza (pl. vonuló halrajok). Bárhogy is alakuljon ki időleges tömörülés, az a lényege, hogy a magatartás közösségi szinten összehangolt cselekvésekből tevődik össze. Az időleges tömörülések nyitott közösségek. A tagjaik bármikor kicserélhetők, a létszám tág határok között mozoghat, ettől a társas viselkedés nem változik meg.

A zárt közösségek egyedeit viszont erős szociális vonzalom tartja össze. A kapcsolat tartós, többnyire a teljes szaporodási időszakra, de sokszor az egész élettartamra szól. Az idegen egyedekkel szemben elutasító magatartást tanúsítanak. A gerinces állatokra jellemző zárt közösség a szülőállatok és ivadékaik társas együttese a család. Rövid életű közösség, az ivadékok felnevelése után általában feloszlik. A madaraknál gyakori, hogy az ivadékgondozás után is párban marad a két szülő. Egyes állatfajoknál ez a szülői párkapcsolat az egész életen át fennmarad (pl. hattyú). Sok család összekapcsolt együttélése a kolónia kialakulását eredményezi (pl. pingvinek). Hasonló jellegű közösség a csorda. Jellemző társas viselkedésformájuk a csoport közös védelmezése. Ha a családfeloszlás nem következik be, hanem a szülők együtt élnek az egymásra következő nemzedékkel, kialakul a nagycsalád (pl. mezei pocok).

Sajátos társas együttélés jellemzi az államalkotó rovarok közösségeit (pl. hangya, méh). Közös jellemzőik a kifejlett rovarok óriási létszáma, a közös fészeképítés, a rendszeres lárvagondozás és a kasztrendszerkialakulása. Ez azt jelenti, hogy a közösségen belül az egyes feladatok elvégzésére tökéletes munkamegosztás alakult ki a kifejlett rovarok különböző alakjai között. A rovarállamban minden egyed öröklött magatartásformáival járul hozzá a társas viselkedés összhangjához. Ez a társas viselkedés a faj fennmaradásának biztosítéka. A rovarállam tökéletes összhangú működését bonyolult biológiai mechanizmusok szabályozzák.

Az együtt élő zárt közösségekben az egyedek ismerik egymást. Társas kapcsolataikban különböző alá- és fölérendeltségi viszonyok keletkeznek. A csoporton belül rangsor alakul ki. A fizikai erő mellett jelentős tényező a rangsor kialakulásában az egyed tapasztaltsága, bátorsága, vérmérséklete. Ha új egyed érkezik, újra kezdődik a rangsorolás, míg ez az egyed is beilleszkedik a közösségbe. A csoporton belüli erőviszonyok alakulásával az egyed helyét idővel más egyed veheti át, a rangsor tehát változik. A rangsor kialakulása azért előnyös, mert így elkerülhető a közösségen belüli összeütközés jó része.

Még a csoportosan élő állatokra is jellemző az egyedek közötti bizonyos távolságtartás igénye. A személyes tér nagysága fajonként változó. Vannak testérintkezést tűrő állatok, amelyek elviselik a többiek közelségét, sőt a közvetlen érintkezést is (pl. denevér). A testérintkezést nem tűrő állatok bizonyos ponton túl megakadályozzák más egyedek közeledését, elhúzódnak tőlük, vagy elzavarják azokat (pl. erdei pintyek).

Az egyedek közötti távolság adott helyzetekben és a külső körülményekhez igazodóan módosulhat ezeknél az állatoknál is (pl. hideg vagy támadás). Az egy fajhoz tartozó egyedek élettevékenységükben erőszakkal igyekeznek egymást eltávolítani valamilyen, számukra fontos tárgytól, tápláléktól, vagy ivari partnertől. Az effajta eltávolításra irányuló magatartás az agresszió, s ez kizárólag fajtársakkal szemben érvényesül. A biológiai agresszió alapvető szabályozó magatartás, amely lehetővé teszi az egyedek számára a populáción belüli erőforrások egyenletes kihasználását, megakadályozza a túlszaporodást.

Az állatoknak létfenntartási és szaporodási viselkedéséhez megfelelő területre van szükségük. Ezt a területvédő magatartásukkal védelmezik. A terület birtokbavétele lehetővé teszi a rajta élők táplálkozását, szaporodását, ivadékgondozását, megfelelő védelmét. Sok állatfaj csoportosan foglal területet (pl. oroszlán). A csoporton kívül álló, idegen fajtársakat nem tűrnek meg, ha szükséges az egész csoport közös, agresszív fellépéssel eltávolítja a betolakodót. Az állatok saját területüket a többitől elhatárolják. Ehhez különböző eszközöket használnak: madarak: ének, korallhalak: szín, emlősök: szag.

A táplálkozási lánc

A növények vízből és ásványi anyagokból szén-dioxid és napfény segítségével oxigént és szerves anyagokat állítanak elő, azaz fotoszintetizálnak. A növényevők megeszik a növényeket, melyebből a szerves anyagot kiválasztják és felhasználják. A ragadozóknak, (amelyek a piramis harmadik szintjén állnak) vannak természetes ellenségeik. Ezek megeszik a növényevőket, amelyek azonban már kevesebb szerves anyagokat tartalmaznak, mivel azok nem tudják önállóan megtermelni azt. A csúcsragadozók csak végelgyengülésben halnak meg, akár megehetik a sima, náluk kisebb ragadozókat is. Ezek viszont még kevesebb szerves anyagot tartalmaznak. A lebontók, azaz gombák, baktériumok, és hasonlóak az elhullott állati tetemeket alkotórészeikre bontják, majd szervtelen anyagokat állítanak elő. Itt jönnek újból a növények.

Ez egy állandó körforgás, mely minden állat és növény között található. Nézzünk rá egy példát: egy bogár (kb. 0,5 gramm) megeszik egy levelet (kb. 0,5 gramm). A bogarat megeszi egy mongúz ((kb. 800 gramm). A példában ő képviseli a ragadozót. A mongúzt megeszi egy oroszlán (kb. 220000 gramm). Viszont itt jön a természetes kiegyenlítés, mivel a bogárnak elég egy levél, a mongúznak viszont legalább 20 bogár kell, az oroszlánnak pedig legalább 100 mongúz, de mivel az oroszlán nem csak mongúzt eszik, és nehezebb is elkapnia 100-at, így elkap egy antilopot (kb. 40000 gramm) inkább. Az oroszlánt halála után ellepik a baktériumok, amelyek szervtelen anyagokat állítanak elő a dögből, ezt a növények újra átalakítják, és így tovább az idők végzetéig. Vagyis minden állat létezéséhez szükséges szerves anyag mennyiséghez jut. De nézzük egy magyar erdei példát is: egy bogár (kb. 0,5 gramm) megeszik 10 apró levelet (kb. 0,1 gramm/db.) a sün (kb. 30 gramm) megehet 20 bogarat. Egy róka (kb. 10000 gramm) megehet 3 sünt. A róka, amely ebben az esetben a csúcsragadozó, halála után baktériumok és gombák lebontják. Így itt is találkozhatunk a természet körforgásával. Megfigyelhetjük, hogy minden állat a világban ehhez a körforgáshoz alkalmazkodik. Ugyanis ez a természet rendje, amely a szerves anyag felvételre és hasznosításra alapul.