KAJ JE NARAVOSLOVJE?

Obseno podroje poznavanja in raziskovanja narave = Vse vedenje o ivi in neivi naraviPoznavanje vsega, kar obstaja neodvisno od lovekovega delovanja (kar ni ustvaril lovek).Uporaba znanstvenih metod za prouevanje narave

TEMELJNE NARAVOSLOVNE VEDE: BIOLOGIJA, KEMIJA, FIZIKA, GEOLOGIJA (ire Zemeljske vede), ASTRONOMIJA

medicina, veterina, agronomija, gozdarstvo, ivinoreja geografija (geologija), psihologija (biologija), sociologija druboslovne vede

BIOLOGIJAgr. bios = ivljenje + logos = beseda (18. stol)

Znanstvena veda o ivljenju in ivih bitjih ivljenjeslovje

ivo bitje ali organizem: funkcionalna organizacija ive materije kot celote, ki jo ustvarjajo posamezne organske spojine. Biologija preuuje fizine znailnosti in obnaanje organizmov, ki ivijo danes, kot tistih, ki so iveli v davnini ter njihov medsebojni vpliv ter vpliv okolja.

ivljenje: proces samoohranjevanja ivih bitij ivljenjski procesi: prehranjevanje, presnavljanje, izloanje, rast, razmnoevanje, odzivanje na draljaje, dihanje, uenje

BIOLOKE VEDE, PANOGE IN SMERIEden prvih naravoslovcev je bil Aristotel. Sprva 2 veliki podroji: veda o rastlinah BOTANIKA in veda o ivalih ZOOLOGIJAKasneje raziritev biologije na ve VED cepitev ved na PANOGE (discipline) in SMERI.Prepletanje z drugimi naravoslovnimi vedami biofizika, biokemija BIOLOGI preuujejo ivljenje na iroki ravni velikostnih razredov:

na ravni atomov in molekul delujejo molekularna biologija, biokemija in genetika (preuevanje organskih molekul, njihovih struktur, lastnosti in medsebojnega vpliva). Te

vede so precej mlade, saj so pogojene z razvojem znanosti in tehnologije (mikroskopi, ).

na ravni celice preuuje celina biologija na ravni vecelinih organizmov preuujejo fiziologija, anatomija in histologija na ravni razvoja ali ontogeneza organizma deluje razvojna biologija na ravni populacije organizmov deluje populacijska genetika, medsebojne interakcije organizmov, njihovo obnaanje in prilagajanje pa preuuje etologija na ravni, viji od posamine vrste organizmov, deluje sistematika, ki se ukvarja s

primerjanjem in razvrstitvijo organizmov na najviji ravni sta ekologija, ki preuuje ekosisteme, zdrube organizmov in njihovega

okolja, ter evolucijska biologija varstvena biologija je znanost o biodiverziteti in o njeni trajnostni rabi za potrebe

lovetva

1

BIOLOKE PANOGE IN SMERI

PANOGA SMERI (primeri)TAKSONOMIJA in SISTEMATIKA Taksonomija in sistematika rastlin

Taksonomija in sistematika ivaliMORFOLOGIJA Citologija

HistologijaAnatomija

FIZIOLOGIJA Fiziologija ivaliFiziologija rastlinFiziologija lovekaEkofiziologijaNevrofiziologija

GENETIKA Bakterijska genetikaMolekularna biologijaBiokemija hormonov

EVOLUCIJA Evolucija lovekaEMBRIOLOGIJA Embriologija vretenarjevPALEONTOLOGIJA Paleozoologija

PaleobotanikaEKOLOGIJA Ekologija morja

Ekologija populacijKopenska ekologijaEkologija celinskih voda

KEMINA ZGRADBA IVEGA

Atomi Molekule: Anorganske molekule Organske / bioloke molekule

ATOMI Biogeni = ivljenjetvorni elementi (najpomembneji ogljik) malotevilni elementi: tevilne kombinacije povezav raznovrstne molekule

biokemijska raznolikost

1. Makroelementi: ogljik (C), vodik (H), kisik (O), duik (N), fosfor (P), veplo (S)2. Mikroelementi: magnezij (Mg), kalcij (Ca), kalij (K), natrij (Na), elezo (Fe), klor (Cl),

baker (Cu), kobalt(Co) itd.

2

MOLEKULE1. Anorganske molekule:

VODA: najpomembneja anorganska molekula v celicah (20-85% v lovekem telesu) Vir kisika in vodika Polarnost: privlanost nasprotnih polov (+ in -) Tvorba vodikovih vezi Metabolna voda, prosta voda, vezana voda: hidratacijski ovoj okoli ionov

2. Organske/bioloke molekule ivljenjsko pomembne organske molekule, ki v naravi nastajajo le v organizmih Najpomembneji biogeni element: OGLJIK Osnovni gradbeni deli (podenote) organskih spojin:

monomeri polimeri ; polimerizacija

4 VELIKE SKUPINE ORGANSKIH SPOJIN

OGLJIKOVI HIDRATI (sladkorji) BELJAKOVINE (proteini) MAOBE (lipidi) NUKLEINSKE KISLINE

3

OGLJIKOVI HIDRATI

Biomolekule iz C, H in O Monomeri : monosaharidi ali enostavni sladkorji: GLUKOZA (6 C), fruktoza (6 C),

deoksiriboza (5 C) Dimeri : disaharidi: iz 2 monosaharidov; npr. saharoza=glukoza+fruktoza Vloga : vir energije

Polimeri : polisaharidi: polimerizacija monomerov v dolge verige Polimerizacija glukoze (do 10.000 monomerov) krob, celuloza,glikogen Vloga : rezervna snov (energijske rezerve), gradniki celic/tkiv KROB: zaloga energije (glukoza) pri R CELULOZA: najbolj razirjena organska spojina, gradi celine stene R,v lesu GLIKOGEN (ivalski krob): energetska zaloga pri (lovek: jetra, miice) HITIN: gradnik zunanjega skeleta pri lenonocih (hitinjaa) in celinih sten pri glivah

4

BELJAKOVINE (PROTEINI)

NI ivljenja brez beljakovin: elementi C, H, O in N Monomeri : aminokisline (20): aminoskupina (-NH2) in karboksilna skup. (-COOH) Primeri: alanin (Ala), arginin (Arg), glicin (Gly), glutaminska kisina (Gly), serin (Ser) Polimerizacija (peptidna vez: C-N) dipeptidi polipeptidi (50-3000 aminokislin)

Najtevilneje in najraznovrstneje biomolekule v celicah tevilne vloge Gradniki celic (cel. membrane, miice, koa, kri...) strukturne beljakovine Katalizirajo kemine reakcije (encimi), regulirajo odzive organizmov (hormoni), zaloge

aminokislin (rezervne beljakovine), sprejemajo draljaje iz okolja (receptorski proteini)

Zapis za izgradnjo beljakovin se nahaja v DNK

5

MAOBE (LIPIDI)

Hidrofobne (netopne v vodi) biomolekule R in izvora: C, H, O Netopne v vodi, topne v organskih topilih (aceton) Vloga : vir energije (maobne kapljice, maobne celice), gradniki biolokih

membran Monomeri : glicerol (C3H5(OH)3) in maobna kislina Polimerizacija : 1 glicerol + 3 ma. kisline = triglicerid

6

Maobe delimo na:1. Enostavni lipidi: Prave maobe (masti, olja), voski (ebele)

Olja: vsebujejo nenasiene ma. kisline, tekoe stanje, R izvora in v ribah, laje prebavljive in bolj zdrave maobe (npr. oljno olje)

Masti: vsebujejo nasiene ma. kisline, trdo stanje, izvora, pretvorba v holesterol (obloge na steni il, zdravju kodljiv)

2. Sestavljeni lipidi:Fosfolipidi, steroidi

7

NUKLEINSKE KISLINE

Biomolekule, imenovane po jedru (lat. nukleus): prvi odkrite v jedru ribjih semenic (1869)

Druga nahajalia v celici: mitohondriji, plastidi (kloroplasti), ribosomi Vloga : shranjevanje in prenaanje informacij, pomembnih za ivljenje dedne

infomacije, sinteza beljakovin Monomeri : nukleotidi: fosforna kislina + sladkor (5C) + duikova baza Polimeri : polinukleotidi (104 109 nukleotidov); 2 tipa: DNK (deoksiribonukleinska kisl.): P-kislina + deoksiriboza + Nbaza (Adenin, Gvanin,

Citozin, Timin) RNK (ribonukleinska kisl.): P-kislina + riboza + N-baza (Adenin, Gvanin Citozin Uracil)

Four types of nucleotide makingup DNA

8

Povezovanje nukleotidov v tono doloene pare z vodikovimi vezmi Pari duikovih baz : A=T (A=U v RNK), CG DNK v organizmih : razlikovanje po tevilu nukleotidov (dolina molekule) in zaporedju

parov Oblika DNK : dvojna vijanica (double helix), jedrna DNK, mitohondrijska DNK, plastidna DNK Oblika RNK : enojna veriga, obasno se tvorijo pari N-baz ve vrst RNK, razline funkcije

9

10

CELICACELINA TEORIJA:1. Temeljna gradbena in funkcionalna enota ivih bitij: enocelini in mnogocelini organizmi (lovek ~100 biljonov celic)2. Prenos dednih informacij iz materinske v herinsko celico z delitvijo celic

Prokariontske celice (predjedrene celice):PROKARIONTI: bakterije, arheje

Evkariontske celice (celice z jedrom): EVKARIONTI: vsi ostali organizmi

Priporoljiva literatura: http://celica.enki.si/http://www.sumanasinc.com/webcontent/animation.html

Mikroskop Odkritje celice povezano z odkritjem mikroskopa Sacharias Jansen ~1590 prototip: 9x poveava Robert Hooke 1665: prvi opazoval celice plute (odmrlo tkivo lesnih R) Mehanski in optini del (LEE) Sistem le (leje): objektiv, okular, kondenzor Objektiv x okular = poveava Loljivost : najmanja razdalja med dvema tokama, ki ju e zaznamo kot 2 loeni

toki (EM max. 2 nm = m = 2x10-6 mm)

VELIKOSTNI RAZPON CELIC

11

http://www.sumanasinc.com/webcontent/animation.html

EVKARIONTSKA CELICA

1. SVETLOBNI MIKROSKOP (max loljivost

IVALSKA CELICA

1. jedrce2. jedro3. ribosom4. vezikel5. zrnati endoplazmatski retikulum (ER)6. Golgijev aparat (GA)7. citoskelet: mikrotubuli, mikrofilamenti in izrastki (biki, migetalke)8. gladki endoplazmatski retikulum (ER)9. mitohondrij10. vakuola11. citosol (znotrajcelina tekoina)12. lizosom13. centriol

13

RASTLINSKA CELICA

14

CELINE STRUKTURE

1. CELINA MEMBRANA (plazmalema): fosfolipidni dvosloj in beljakovine; selektivno propustna; podobna zgradba vseh membran v celici ivljenjske membrane

2. JEDRO: informacijsko sredie celice: vsebuje dedni jedrni ovoj material - zapis za delovanje

organizma zgradba: jedrni ovoj, jedrce, kromatin (DNK)

15

16

3. RIBOSOMI: center sinteze proteinov zgradba : RNK, proteini na povrini jedra in zrnatega ER

4. ENDOMEMBRANSKI SISTEM: Membranske strukture (prostori) z enojno membrano, delijo citoplazmo na predelke Regulirajo transport proteinov in presnovo v celici Endoplazmatski retikulum (ER): cevasti prostori z zrnci ribosomi zrnati ER

(transport proteinov, celina tovarna membran; ER brez ribosomov gladki ER (sinteza maob))

Golgijev aparat (GA): skladovnice cistern, od katerih se odcepljajo mehurki (vezikli) s produkti presnove, potujejo do cel. membrane in se izpraznijo navzven eksocitoza

Lizosomi: majhni vezikli (vreke), ki vsebujejo prebavne encime razgradnja snovi Vakuole: veji vezikli za razlino vsebino in funkcijo: hranilne vakuole, kontraktilne v.,

centralna vakuola (pri R)

17

5. MEMBRANSKI ORGANELI Z DVOJNO MEMBRANO: Obdani z dvojno membrano: zunanja gladka in notranja nagubana Vasih samostojni organizmi, ki so se vrnili v celico: lastna DNK MITOHODRIJ: pretvorba kemine energije v ATP, center celinega dihanja

KLOROPLASTI: mesto fotosinteze (zeleno barvilo klorofil).Nagubana notranja membrana tilakoide in notranjost stroma

Plastidi: organeli, podobni kloroplastom, razlini tipi: kromoplasti (druga R barvila), amiloplasti (shramba rezervne snovi - krob)

Samo v rastlinskih celicah

18

6. CITOSKELET: Mrea nitastih struktur, ki dajejo celicam obliko, nadzorujejo gibanje v celici in

premikanje Biki: do 100 m; paliaste bakterije, protisti, spuve, spolne celice Migetalke: do 10 m; protisti, rebrae, sluznice notranjih organov Mikrotubuli, mikrofilamenti: oblika celic, usmerjajo gibanje organelov

19

7. IZVENCELINE STRUKTURE IN POVEZAVE MED CELICAMI: Celina stena: samo pri rastlinah; ni del celice, iz celuloze Ekstracelularni matriks: izloek ivalskih celic

20

ORGANEL/STRUKTURA ORGANIZEM R/ KRATEK OPIS IN FUNKCIJA

Cel. stena R (kvasovke, bakterije) iz celuloze, nudi oporo in varuje celico

Cel. membrana R in varovanje celice, menjava snovi z okolico in

komunikacija s sosednjimi celicami

Vakuola veinoma R, pri majhne izloanje, uravnavanje vode v celici,

shranjevanje v vodi raztopljenih snovi

Kloroplasti, plastidi R fotosinteza, barva, skladienje snovi

Mitohondriji R in celino dihanjeGA R in priprava produktov, ki jih

celica izloaLizosomi vsebujejo prebavne encime

ER R in transport beljakovin, sinteza lipidov

Jedro R in center dednih informacijRibosom R in sinteza beljakovin

Centrosom, centrioli sodeluje pri delitvi celiceBiki izjema moke spolne

celice pri nekaterih Rpremikanje

PROKARIONTSKA CELICA

Znailna zgradba celice najnije razvitih enoceliarjev: bakterije, arheje Preprosta zgradba: brez jedra in membranskih struktur, preprosta celina delitev

cepitev

ORGANEL/STRUKTURA PROKARIONTSKA CELICA

EVKARIONTSKA CELICA

Velikost 0,5 0,8 m 1 ve 100 mDedni zapis v eni kroni DNK, ni

povezana zbeljakovinami, prosto leea v

citoplazmi

v tevilnih lineranihDNK, povezane s

histoni, v jedru

Jedrni ovoj - +Jedro - +

Delitev Cepitev mitoza, mejozaRibosomi Veji manjiER, GA - +

Mitohondriji - +Plasticidi - (fotosintetske bakt.) + (samo pri R)Citoskelet - (biki pri nekaterih

bakterijah)+

21

DELITEV CELICE

Zakaj se celice delijo? rastejo se razvijajo, obnavljajo prenos dednih informacij iz materinske celice (delea se) na 2 herinski (novonastali)

celici Prokariontske celice: enostavna delitev cepitev cepljivke Evkariontske celice: zapletena mitoza in mejoza

Priporoljiva literatura: http://celica.enki.si/ http://www.sumanasinc.com/webcontent/animation.html

1. DELITEV PROKARIONTSKE CELICE

LASTNOSTI KROMOSOMOV Zgradba kromosoma : iz dveh enakih vzdolnih delov kromatid, ki sta povezani v

centromeru Vrstno znailne lastnosti : ohranjanje tevila, velikost, oblika

22

http://www.sumanasinc.com/webcontent/animation.htmlhttp://celica.enki.si/

tevilo kromosomov1. Diploidno (2n) tevilo kromosomov:

tevilo kromosomov dveh kompletov - oetovega in maminega diploidna celica po 2 enaka kromosoma (oblika, velikost, istovrstni dedni zapis isti geni) homologna

kromosoma telesne celice ivali veinoma 2n; lovek: 46

2. Haploidno (n) tevilo kromosomov: tevilo kromosomov enega kompleta haploidna celica samo 1 tipien kromosom spolne celice (MEJOZA) pogosto tudi spore pri glivah in rastlinah

2. DELITEV EVKARIONTSKE CELICE: I. Mitoza

Ohranjanje tevila istovrstnih kromosomov v jedrih herinskih celic: novonastali celici sta genetsko enaki materinski

Enoceliarji : nespolno razmnoevanje Mnogoceliarji : rast in obnavljanje celic, tkiv Celini cikel : izmenjava mitoze, delitve citoplazme in vmesne faze interfaze: Interfaza: podvajanje DNK nastanek dvokromatidnih kromosomov, rast celice Mitoza: delitev jedra, 4 faze

23

24

II. Mejoza Nujna pri organizmih, ki se spolno razmnoujejo: ohranjanje vrstno znailnega tevila

kromosomov iz generacije v generacijo Omogoa nastanek novih lastnosti: deli homolognih kromosomov se prekriajo

(crossing over) Koliina dednega materiala - tevilo kromosomov se razpolovi Nastanek spolnih celic (gamete) Prva in druga mejotska delitev:

iz ene materinske celice (2n, dvokromatidni kromosomi) 4 herinske celice (n enokromatidni kromosomi)

25

Primerjava MITOZE in MEJOZE

PROCESI NA CELINEM NIVOJU

1. Uvod v metabolizem2. Celino dihanje3. Fotosinteza

Priporoljiva literatura:http://www.sumanasinc.com/webcontent/animation.html

26

UVOD V METABOLIZEM

ENERGIJA IN HRANA Organizem - energijsko odprt sistem: sprejemanje, pretvarjanje, izkorianje,

shranjevanje, oddajanje energije (E) Energijo potrebuje za ivljenjske procese biotsko (celino) delo; izgube E v obliki

toplote Oblika energije za biotsko delo: kemina energija Nakopiena v keminih vezeh organskih molekul Se sprosti z razgradnjo vejih v manje molekule

PRIDOBIVANJE ENERGIJE Vir E: hrana 2 naina izkorianja E in pridobivanja hrane: AVTOTROFIJA: sinteza biomolekul (hrane) iz preprostih anorganskih spojin v procesu

biosinteze (fotosinteza, kemosinteza). Vir energije: svetloba Avtotrofni organizmi (samopreskrbljujoi): fotoavtotrofi (cianobakterije, alge, rastline)

in kemoavtotrofi (nekatere bakterije) HETEROTROFIJA: sprejemanje energijsko bogatih organskih spojin iz okolice

(hranjenje). Vir energije: organske molekule. Heterotrofni organizmi: veina bakterij, glive, ivali

SLOVAREK POJMOV METABOLIZEM (presnova): vse kemine reakcije v organizmu, pri katerih nastajajo

(anabolizem) ali se razgrajujejo (katabolizem) snovi, hkrati pa se porablja oz. nastaja energija; sodelujejo tevilni encimi.

METABOLNA POT: zaporedje reakcij, kjer produkti ene reakcije vstopajo v naslednjo. Primeri: fotosinteza, metabolizem beljakovin, sladkorjev, lipidov, nukleinskih kislin, celino dihanje itd.

Anabolna pot: nastanek kompleksnejih molekul iz enostavnih Katabolna pot: razgradnja velikih molekul v enostavneje ATP (adenozin trifosfat): univerzalni vir E v ivem svetu. Energijsko bogata molekula,

E nakopiena v 3 fosfatnih vezeh cepitev vezi sproanje E, ki se porablja v veini biolokih procesov.

NAD+/NADP+: molekule, ki sodelujejo v metabolnih reakcijah kot nosilci elektronov

27

ATP Katabolne poti: energija se zaasno shrani v obliki visokoenergetskih vezi:

AMP ADP ATP Anabolne poti: poraba energije: ATP ADP AMP

28

SINTEZA IN RAZGRADNJA S POMOJO ENCIMOV Makromolekule (beljakovine), ki nastajajo LE v organizmih Vloga: katalizatorji reakcij (hitrost in smer), pri tem se ne porabljajo

29

KATABOLNE POTI V CELICI Zaporedje reakcij, pri katerih se sproa E z oksidacijo organske snovi - hrane Predpogoj : razgradnja kompleksnih organskih molekul v enostavne, ki lahko

prehajajo skozi celine membrane enostavni sladkorji, aminokisline, maobne kisline, glicerol

Glikoliza: zaetni proces sproanja E; razcep glukoze (6C) na 2 molekuli piruvata (3C) Nadaljnje metabolne poti: VRENJE: alkoholno, mlenokislinsko vrenje CELINO DIHANJE: aerobno (ob prisotnosti kisika), anaerobno (ob prisotnosti druge

anorganske molekule, npr. N2, S2)

30

VRENJE: NEPOPOLNA OKSIDACIJA GLUKOZE Alkoholno vrenje: konni produkt ETANOL; poteka pri nastajanju vina, piva in pri peki

(glive kvasovke) Mlenokislinsko vrenje: konni produkt MLENA KISLINA proizvodnja sira in jogurta (bakterije in glive) tvorba mlene k. v miicah, ob pomanjkanju kisika

31

CELINO DIHANJE

Dokonna oksidacija - razgradnja organskih snovi v celicah ob prisotnosti KISIKA Velik energijski izkoristek: do 32 ATP GLIKOLIZA: v citoplazmi (celini sok) KREBSOV CIKEL: v mitohondriju DIHALNA VERIGA: v mitohondriju

Shema celinega dihanja

32

GLIKOLIZA

Razgradnja glukoze (6 C) do piruvata (3 C) Nastanek piruvata tudi pri razgradnji aminokislin, glicerola in maobnih kislin Neto energijski izkoristek: 2 ATP

KREBSOV CIKEL

Prehajanje piruvata skozi membrano v mitohondrij vezava na spojine CIKLA CITRONSKE KISLINE

Iz ene molekule glukoze (6C) nastane 6 molekul CO2 Za razgradnjo 1 molekule glukoze se mora Krebsov cikel 2x zavrteti nastaneta 2 ATP

33

DIHALNA VERIGA

Na notranji membrani mitohondrija Prenos elektronov z enega prenaalca v verigi na drugega do konnega prejemnika

kisik aerobna respiracija Nastane 28 ATP Nastane 1 molekula vode Enaba celinega dihanja: C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + E (32 ATP)

Celino dihanje: povzetek

34

CELINO DIHANJE PRI RASTLINAH Predstavljeni procesi celinega dihanja veljajo za ivali Tudi pri rastlinah poteka celino dihanje: v delih R in tedaj, ko ni osvetljena v zemlji - v koreninskih celicah ponoi drugane poti razgradnje glukoze V katerem razvojnem stanju je rastlina heterotrofna? V fazi kalitve semena, dokler ne poenejo prvi listi

FOTOSINTEZA

Gr. photo = svetloba, synthesis = sinteza: sinteza snovi s pomojo svetlobe Pretvorba svetlobne energije v kemino, ki je nakopiena v sladkorjih (KE vezi !) in

drugih organskih spojinah. Vstopne spojine v reakcijo so enostavne anorganske spojine . Poteka pri (foto)avtotrofih Enaba fotosinteze:

ANORGANSKO ORGANSKO

6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 H2O + 6O2

SVETLOBNA E KEMINA E

FOTOSINTEZNA BARVILA Kloroplasti: skladovnice tilakoidnih membran - grana Glavno fotosintezno barvilo - klorofil a Absorbirajo svetlobo - fotone v vidnem delu spektra (400-700 nm) Naloga klorofila a: prevzem energije fotona in prenos na druge molekule

35

Pomona fotosintetska barvila: klorofil b, klorofil c, karotenoidi, fikobiliproteinini Naloga: dodatna absorpcija svetlobe, zaita pred preveliko svetlobo, dajejo barvo algam

36

Fotosinteza v olah

37

REAKCIJE FOTOSINTEZE SVETLOBNE reakcije (grana): pretvorba E vstopa voda sproa se kisik TEMOTNE reakcije (stroma): nastanek enostavnih organskih spojin (glukoza) iz CO2, poraba energije (ATP)

KAJ VPLIVA NA FOTOSINTEZO? Vstopni dejavniki na levi strani enabe: svetloba, CO2, (H2O), mineralne snovi Svetloba: pri nijih osvetlitvah naraanje fotosinteze; pri visokih osvetlitvah pokodbe

fotosinteznih barvil Spreminjanje z letnimi asi Naraanje fotosinteze z naraanjem koncentracije CO2 Temperatura: vpliva na encime Calvinovega cikla (beljakovine termolabilne molekule)

38

max T, pri kateri e poteka fotosinteza: 70oC (alge v termalnih vrelcih)

OSNOVE EVOLUCIJE

1. NASTANEK ZEMLJE2. RAZVOJ IVLJENJA NA ZEMLJI: Pojav prvih organizmov Razvoj evkariontov Razvoj mnogoceliarjev 3. DARVINIZEM RAZVOJNI NAUK

ASOVNICA IVLJENJA NA ZEMLJI

AS POMEMBNI DOGODKI4,6 milijarde Nastanek Zemlje3,5 milijarde Pojav prvih organizmov- prokariontov2,5 milijarde Kopienje kisika v atmosferi2 milijarde Pojav evkariontov: prve celice z jedri

1,2 milijarde Pojav prvih mnogocelinih evkariontov0,5 milijarde Prevlada mnogoceliarjev na kopnem

(kambrijska eksplozija)

GEOLOKA URA ZEMELJSKE ZGODOVINEGeoloka doba/era/vek: tono doloeno asovno obdobje v zgodovini planeta Zemlje

39

RAZVOJ EVKARIONTOV

ENDOSIMBIONTSKA TEORIJA o nastanku organelov pri evkariontih (Lynn Margulis, 1967): privzem prokariontskih celice v soitje

Podobnosti med prokariontsko celico in organeli z dvojno membrano evkariontskih celic mitohondriji in kloroplasti:

DNK: ena krona molekula razmnoevanje/delitev celice velikost ribosomi Prednosti nastanka evkariontov: monost opravljanja razlinih nalog

ENDOSIMBIONTSKA TEORIJA

40

RAZVOJ MNOGOCELIARJEV

Zakaj so celice majhne? Razmerje povrina (P)/prostornina (V): pri majhnih celicah je veje kot pri velikih

lahko sprejmejo ve snovi v notranjost Pri majhnih celicah jedro bolje nadzira dogajanje v citoplazmi Poveevanje velikosti celic je omejena pojav mnogocelinosti, ki omogoa

poveevanje organizmov.

POVRINA (P) / PROSTORNINA (V)

41

RAZVOJ MNOGOCELIARJEVNaraanje kompleksnosti zgradbe mnogoceliarjev:

1. mnogojedrne celice: pri nekaterih algah, plesnih (Penicillium chrysogenum); celice preno progastih miic

2. kolonija: skupek enoceliarjev, ki ivi skupaj, preivijo pa tudi posebej; tevilne alge (npr. Spirogira)

3. volvoks: stadij, pri katerem je delitev dela na vegetativne in razmnoevalne naloge; vmesni len med kolonijo in pravim mnogoceliarjem (alga Volvox)

4. pravi mnogoceliarji: najbolj kompleksna napredna zgradba

PREDNOSTI MNOGOCELIARJEV1. Delitev dela med celicami diferenciacija in specializacija celic v tkiva: skupina celic, ki opravlja isto nalogo (specializacija) in so si po zgradbi podobne

(diferenciacija) bolja racionalizacija dela kot pri enoceliarjih velik vloek E za razvoj kompleksnega mnogoceliarja, vendar e veji prihranek E

zaradi boljega delovanja specializiranih celic2. Poveevanje povrin, ki so v stiku z okoljem bolja izmenjava snovi

42

pri R poveevanje zunanjih povrin: listi, korenine pri poveevanje notranjih povrin: pljua (izmenjava plinov), tanko revo

SLOVAREK POJMOV EVOLUCIJA : po Darwinu izvor ivega s spremembami. Teorija, po kateri naj bi vse

danes ivee vrste izvirale iz izumrlih prednikov, ki so se razlikovali od dananjih. Glavni mehanizem evolucije: Naravni izbor (naravna selekcija): proces, s katerim postajajo iz generacije v generacijo pogosteje tiste dedne lastnosti organizmov, ki jim dajejo vejo monost za preivetje in razmnoevanje boj za obstanek.

FOSILI : ohranjeni ostanki ali odtisi neko iveih organizmov. Veliko jih je v sedimentih, nastalih v vodnih okoljih.

SEDIMENTNE KAMNINE (usedline/sedimenti): ena izmed treh osnovnih skupin kamnin (poleg magmatskih in metamorfnih), ki se oblikujejo z odlaganjem/usedanjem finega materiala. Izvor materiala: razpadle kamnine, biogeni material (lupinice, skelet), oborine iz izhlapelih keminih raztopin. Primeri: kreda, apnenec, peenjak, skrilavec.

DARVINIZEM : gibanje/filozofska smer o spreminjanju vrst in evoluciji; osnova ji je Darwinovo delo O izvoru vrst, pa tudi druge ideje, ki niso povezane z Darwinom. V ZDA pogosto kot nasprotje

KREACIONIZEM : preprianje, da je ivljenje, lovetvo, Zemljo in vesolje oziroma dele le-teh ustvarila vija sila (Bog); oporeka znanstvenim teorijam, kot je evolucija. Ve smeri kreacionizma.

INTELIGENNI NART (IN) : teza, da je mono doloene lastnosti vesolja in ivih bitij bolje razloiti z inteligentnim nartovalcem kot z neusmerjenimi procesi, kakren je naravni izbor. Je oblika kreacionizma in sodobna priredba klasinega teleolokega argumenta za obstoj Boga, na prvi pogled oblikovana kot znanstvena hipoteza, ki ne opredeljuje identitete inteligentnega nartovalca oz. stvarnika.

EVOLUCIJSKA MISEL SKOZI ZGODOVINO1. Stoletja dolg pogled na nespremenljivost sveta in vrst Aristotel (4. st. pr.n.t.): scala naturae: organizmi so fiksno razporejeni vzdol naravne

lestve z naraajoo kompleksnostjo; doloene podobnosti med njimi Vse do 18. stoletja: trdno zasidrana misel o boji kreaciji sveta: vsaka vrsta je ustvarjena

z doloenim namenom Carl Linnaeus (1707-1778): prista kreacionizma, uvedel dvojno poimenovanje vrst in

gnezditveni klasifikacijski sistem. Podobnosti med vrstami ni pripisal evolucijskim sorodstvenim odnosom.

2. Geoloka in paleontoloka odkritja, fosili (18. stoletje): Paleontolog Georges Cuvier (1769-1832): razlike med fosili iz razlino starih usedlin,

izginotje in pojav novih fosilov Geologa James Hutton (1726-1797) in Charles Lyell (1797-1875): isti geoloki procesi

so potekali v preteklosti in danes ter z enao hitrostjo Zemlja je stara mnogo ve kot so tedaj mislili ( 10000 let)

3. Lamarckova teorija o nastanku ivega: prva razlaga o spremembah ivega skozi as; princip rabe nerabe doloenih organov; spremembe nastanejo znotraj ene generacije in se dedujejo

43

CHARLES R. DARWIN (1809-1882)

Angleki naravoslovec, postavil temelje evolucije in sodobne biologije Potovanja okoli sveta z ladjo Beagle: 1831-1836, 1837-1842 Potovanje na ladji Beagle (1839)

DARWINOVA ODKRITJA

O IZVORU VRST

O IZVORU VRST: NAJPOMEMBNEJI IZSLEDKI1. Izvor s spremembami: dvojnost ivega: enotnost in raznolikost ivega;

fosilni dokazi2. Naravna selekcija: mehanizem evolucijskih prilagoditev

FILOGENIJA IN SISTEMATIKA

FILOGENIJA IN EVOLUCIJA DREVO IVLJENJA OD 2 KRALJESTEV DO 3 DOMEN

SLOVAREK POJMOV FILOGENIJA : evolucijska zgodovina vrste ali skupine sorodnih vrst SISTEMATIKA : veda, ki se ukvarja z razvranjem organizmov v hierarhino zaporedje

skupin - taksonov na podlagi filogenetskih odnosov (podobnost, ki izhaja iz skupnega prednika); pogosto zamenjana s taksonomijo.

DREVO IVLJENJA : razvejan diagram - hipoteza o evolucijski zgodovini organizmov filogenetsko drevo

TAKSONOMIJA : opisovanje, razpoznavanje in poimenovanjem iveih organizmov TAKSON/taksonomska enota : skupina organizmov, ki je dovolj razlina od druge

skupine, da tvori zakljueno enoto in zaseda doloeno raven v filogenetskem drevesu

UMETNI SISTEM razvranje na osnovi enega ali nekaj poljubno izbranih znakov; ne upoteva

sorodnostnih povezav, ne razloi filogenije Carl Linn (18. stol.): vedski botanik, oe moderne taksonomije (L.), uvedel dvojno

poimenovanje vrst v latinini Sistema Naturae, 10. izdaja (1758): sistem 3 kraljestev: minerali, zeli, ivali

44

5 taksonomskih enot: kraljestvo, razred, red, rod, vrsta Primer klasifikacije rastlin: rastline s cvetovi razvrstil v 23 skupin, 24. skupina: vse

rastline brez cvetov, nespolno razmnoevanje

FILOGENETSKO DREVODolina vej filogenetskega drevesa je proporcionalna asu: doloeno na podlagi fosilnih ostankov

HIERARHIJA TAKSONOMSKIH ENOT

VRSTA Navadni grahROD Grah

DRUINA MetuljniceRED Stronice

RAZRED DvokaliniceDEBLO Kritosemenke

KRALJESTVO RastlineDOMENA evkarionti

IVLJENJE

KRALJESTVO: druga (najvija) taksonomska enota v sistematiki organizmov ni tesnih sorodstvenih odnosov, zato najveja razhajanja v dananji sistematiki sprva 2 kraljestvi (R in ), danes ve

45

VRSTA (LAT. SPECIES )

OSNOVNA IN EDINA NARAVNA TAKSONOMSKA ENOTA osebki iste vrste imajo so se sposobni ploditi in imajo plodne potomce; imajo na splono

podoben izgled, znailnosti in dedne lastnosti ime vrste: dvolensko ime ali dvojno poimenovanje/binarna nomenklatura v latinini

sporazumevanje med znanstveniki doloevanje vrst: dvovejnati doloevalni kljui (pisni ali slikovni); npr. Mala flora

Slovenije

Trobentica (Primula vulgaris)Primula ime roduVulgaris vrstni pridevnik

KOLIKO KRALJESTEV IN DOMEN?

Line: 2 kraljestvi IVALI: nezeleni (heterotrofni) in prostogibajoi organizmi RASTLINE: zeleni (avtotrofni) in pritrjeni organizmi

GLIVE ?? Enoceliarji: bakterije??? celina stena R, heterotrofija , prokariontska celica ??

TEAVA! Enoceliarji: evkarionti??? Nekatere alge imajo avotrofni in heterotrofni nain

prehranjevanja TEAVA! Sorodnost med glivami in rastlinami??? TEAVA! glive samostojno kraljestvo Razmeroma malo teav med mnogoceliarji R in kraljestvo dokaj enovita

PET KRALJESTEV Robert Whitaker , 1969: sistem 5 kraljestev Poudarek na delitvi na prokarionte in evkarionte

TRI DOMENE Velike razlike med prokarionti 3 domene Domena: najvija taksonomska enota, nad kraljestvom Carl Woese , 1980: kriterij: zgradba RNK

RAZMNOEVANJE

1. NESPOLNO RAZMNOEVANJE

46

1.1 ENOCELIARJI: Cepitev: prokarionti Mitoza, prena in vzdolna delitev: enoceliarji: avtotrofni (alge), heterotrofni

(bikarji, migetalkarji, korenonoci, trosovci)1.2 RASTLINE: Vegetativno razmnoevanje: del materinske rastline se loi in se razvije v nov,

samostojen osebekPrimeri: razpad nitk (nitaste alge), gomolji, pritlike (plazea stebla jagodnjaka), podtaknjenci, cepljenje (cepi in podlaga v sadjarstvu)

Razmnoevanje s trosi/sporami: tudi pri glivah in trosovcihTrosi: nediferencirane celice, ki se razvijejo v nov osebek. Nastanejo v trosovnikih

(sporangijih)1.3 IVALI: Delitev na 2 enako velika osebka: spuve, vrtinarji, oigalkarji Brstenje: brst je manji od matinega osebka; oigalkarji Fragmentacija: delitev na nekaj kosov novi osebki; mnogoetinci Tvorba gemul zimskih brstov, ki preivijo zimo: spuve Obnavljanje/regeneracija pokodovanih delov telesa; npr. krak morske zvezde

2. SPOLNO RAZMNOEVANJE Pri enocelinih in mnogocelinih organizmih Gametogamija: zdruitev spolnih celice (gamete) v spojek (zigota) Izogamija: navidezno enake spolne celice, obikane; pri nekaterih algah Anizogamija: obikane gamete, ki se razlikujejo po velikosti - mikrogamete in

makrogamete; pri nekaterih algah Oogamija: velike gametev brez bikov = jajeca (enske g.), majhne obikane gamete =

semenice (moke g.); pri tevilnih algah, vseh vijih rastlinah in ivalih

3. MENJAVA GENERACIJ PREROD ali METAGENEZA Pri veini rastlin, gliv in nekaterih ivalih (oigalkarji) Pravilno izmenjevanje generacije, ki se razmnouje spolno, zgeneracijo, ki se razmnouje

nespolno Spolno razmnoevanje: spolni (gametofitski) rod (n) gametofiti gamete Nespolno razmnoevanje: trosni (sporofitski) rod (2n) sporofiti spore (n)

Raznolikost ivih bitij PREGLED SPLONIH ZNAILNOSTI 5 KRALJESTEV

1. kraljestvo CEPLJIVK

47

2. kraljestvo PROTISTOV3. kraljestvo RASTLIN4. kraljestvo GLIV5. kraljestvo IVALI

VIRUSI

I.VIRUSI;arheje in bakterije

VIRUSI Definicija: ultramikroskopski patogeni delci (20-300 nm), ki se lahko razmnoujejo

le v ivih celicah okuba vseh ivih bitij[Patogen: mikroorganizem, ki v gostitelju lahko povzroi bolezen; virusni, bakterijski, glivni, prionski patogeni] Strukture na meji med neivim in ivim svetom Zgradba: nukleinska kislina (DNK ali RNK), zaitni ovoj iz beljakovin kapsida,

ponekod e membranska ovojnica Izvor: najverjetneje osamosvojeni koki dednega materiala bakterij, ivali ali rastlin Izrazoslovje: virus napada evkarionte, bakteriofag napada bakterije

Zgradba bakteriofaga R viroze: odsotnost klorofila, kodranje listov, tvorba ik viroze: gripa, opice, vodene koze, steklina, meningitis (prenaalci klopi), AIDS AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome): sindrom pridobljene

imunske pomanjkljivosti; skupek bolezenskih znakov, ki so posledicaizrpanosti imunskega sistema zaradi okube z virusom HIV (humaniimunodeficientni virus)

domeni ARHEJE in BAKTERIJE Enocelini (r: 0,5-5 m) prokariontski organizmi, osvojili najrazlineja okolja

(prilagoditve na ekstremne razmere) Vasih enotno kraljestvo Monera (cepljivke) od kod ime?? Danes 2 domeni: razlike v strukturnih, biokeminih (zgradba celine stene) in fiziolokih

lastnostih1. Bakterije (evbakterije ali prave bakterije): tevilnemheterotrofne bakterije, avtotrofne bakterije2. Arheje

Sorodstveni odnosi: zelo stara skupina, e najbolj podobni prvim ivim bitjem na Zemlji Nespolno razmnoevanje: cepitev, tudi na vsakih 20 min

ZUNANJA OBLIKA PROKARIONTOV

48

Najpogosteje oblike: kroglasta (koki), paliasta (bacili), spiralna (spirohete)

CELINA STENA PROKARIONTOV Ena najpomembnejih lastnosti prokariontov: celina stena oblika, zaita celic Razlika med cel. steno prokariontov in evkariontov: prokarionti: peptidoglikan; polimer iz sladkorjev in beljakovin evkarionti: celuloza (rastline), hitin (glive) 2 veliki skupini bakterij: razlika v obarvanju glede na KE zgradbo celine stene:

1. Gram-negativne bakterije: vijolino obarvane; bolj odporne na antibiotike2. Gram-pozitivne bakterije: roza obarvane; tevilneje, poraba te lastnosti v medicini

HETEROTROFNE BAKTERIJE Nahajalie: povsod na in v Zemlji Skupine bakterij in njihova vloga v okolju:1. Saprofitske bakterije: razkrojevalci organske snovi kroenjesnovi v naravi; gnitje hrane; predelovalna industrija (kisanje mleka, zelja)2. Zajedavske (parazitske) bakterije: tevilne med njimi so patogene: povzroitelji bolezni, zastrupitev. Primeri: tuberkuloza, tifus, kolera, krlatinka, gobavost, borelioza, botulizemZaita proti patogenim bakterijam: antibiotiki (npr. penicilin)Antibiotiki zavirajo razmnoevanje; odpornost na pretevilne antibiotike3. Simbiotske bakterije: v prebavnem traktu rastlinojedcev razgradnja celuloza

FOTOAVTOTROFNE BAKTERIJECianobakterije, modrozelene cepljivke/alge

49

Najstareji avtotrofni organizmi fotosinteza (klorofil a) napolnili ozraje s kisikom[Kemoavtotrofne bakterije: E za sintezo organskih spojin pridobijo iz enostavnih KE spojin]ivljenjska oblika: enocelina (kroglasta); kolonijska (nitaste, v elatinastem ovoju - galerti)Nahajalie: predvsem v vodi (celinske vode, morje); simbioza z metuljnicamiCvetenje cianobakterij: masovna namnoitev obarvanje vode; strupena cvetenja, pomanjkanje kisika

1. kraljestvo CEPLJIVKE ( MONERA )

ime Cepljivke?? Enocelini prokariontski organizmi Nespolno razmnoevanje: cepitev, tudi na vsakih 20 min Sorodstveni odnosi: zelo stara skupina, e najbolj podobni prvimivim bitjem na Zemlji Zelo majhne (0,55 m), pomembna vloga v ekosistemih Sprva delitev na 2 skupini v sistemu 5 kraljestev:

1. Arheje (starinske bakterije)2. Evbakterije (prave bakterije): modrozelene bakterije, tevilne heterotrofne bakterije

Zelo velike razlike med arhejami in ostalimi bakterijami 2 loeni domeni: arheje in bakterije

HETEROTROFNE BAKTERIJE Zunanja oblika: kroglasta (koki), paliasta (bacili), spiralna (spirohete), vibrio Nahajalie: povsod na in v Zemlji Skupine bakterij in njihova vloga v okolju:

1. Saprofitske bakterije: razkrojevalci organske snovi kroenje snovi v naravi; gnitje hrane; predelovalna industrija (kisanje mleka, zelja)2. Zajedavske (parazitske) bakterije: tevilne med njimi so patogene: povzroitelji bolezni, zastrupitev; tuberkuloza, tifus, kolera, krlatinka, gobavost, borelioza, botulizem.

Zaita proti patogenim bakterijam: antibiotiki (penicilin) Antibiotiki zavirajo razmnoevanje; odpornost na pretevilne antibiotike

3. Simbiontske bakterije: v prebavnem traktu rastlinojedcev razgradnja celuloza

MODROZELENE BAKTERIJE Cianobakterije, modrozelene cepljivke/alge Najstareji avtotrofni organizmi fotosinteza (klorofil a) napolnili ozraje s kisikom

[Kemoavtotrofne bakterije: E za sintezo organskih spojin pridobijo izenostavnih KE spojin]

ivljenjska oblika: enocelina (kroglasta); kolonijska (nitaste, v elatinastem ovoju galerti)

Nahajalie: predvsem v vodi (celinske vode, morje); simbioza z metuljnicami Cvetenje cianobakterij: masovna namnoitev obarvanje vode; strupena cvetenja,

pomanjkanje kisika

50

2. kraljestvo PROTISTA

Raznolika skupina evkariontov, ki niso ivali, rastline ali glive To ni monofiletska skupina, ki bi imela istega prednika zelo malo skupnih lastnosti Preprosta zgradba: prevladujejo enocelini organizmi, vecelini brez diferenciranih

tkiv Ekologija: naseljujejo najrazlineja ivljenjska okolja, razlini naini prehranjevanja

pomembna vloga v ekolokih zdrubah (vodni ekosistmi) Veliko razlinih klasifikacij, zlasti med algami

FILOGENETSKO DREVO EVKARIONTOV Hipoteza o sorodstvenih povezavah med dananjimi evkarionti Protisti: NISO kraljestvo, ampak 5 velikih skupin (supergroups) Ostanek nekdanjega sistema 5 kraljestev: 3 kraljestva: glive, ivali, rastline Rdee in zelene alge so najbliji sorodniki kopenskih rastlin Skupina unikontov vkljuuje najblije sorodnike ivali in gliv Pragmatina delitev na 2 netaksonomski skupini:

1. Heterotrofni protisti2. (veinoma) Avtotrofni protisti

1. HETEROTROFNI PROTISTI Veinoma enocelini organizmi, velikost: 0,01-0,5 mm

[Mikroorganizem (mikrob, mikro-organizem): organizem mikroskopskih velikosti;veinoma enocelini, lahko tudi vecelini; velika biotska pestrost: bakterije, arheje, protisti, glive. Zelo pomembna ekoloka vloga pri kroenju snovi.] ivijo kot plenilci, zajedavci, simbionti (v soitju). Pomembni v preteklosti: odmrli skeletni deli gradijo morske sedimente, gorstva

4 skupine glede na nain premikanja oz. gibalne organele:1. Bikarji2. Korenonoci3. Trosovci4. Migetalkarji

1.1 Bikarji Najpreprosteji protisti, tudi miksotrofni predstavniki (avtotrofija heterotrofija) Gibalni organel: biek Predstavniki - primeri: bikarji ovratniarji euglenozoji: heterotrofni (rod Trypanosoma), fotoavtotrofni, miksotrofni (rod Euglena)

Primeri bikarjev1. bikarji ovratniarji ( spuve ??)2. Trypanosoma: parazit v krvi loveka in domaih ivali

51

2 gostitelja: glavni (vretenar), prenaalec (nevretenar: muha ce-ce) spalna bolezen, lahko smrtna

3. Euglena: miksotrof, pogost v umetnih ekosistemih celinskih voda (ribniki, lue, umetna jezera)

1.2 Korenonoci Panoice (psevdopodiji): podaljki - izbokline citoplazme, ki se lahko izboijo na

kateremkoli delu celine povrine; gibalni organeli in za privzemanje hrane Nain prehranjevanja: fagocitoza delcev hrane(npr. bakterije in drugi protisti)[Fagocitoza: zajemanje trdih delcev hrane in njihov vnos v celico]

1. Amebe: le celina membrana telesna oblika se spreminja2. Luknjiarke (Foraminifera): morski korenonoci z lupinico iz apnenca globokomorski sedimenti; v lupinici 1 ali ve luknjic od tod ime3. Mreevci (Radiolaria): morski korenonoci z lupinico iz kremena; pomemben del tropskega planktona

1.3 Trosovci Izkljuno notranji zajedavci ivali telesna zgradba enostavna, ivljenjski krog zapleten;

povzroitelji hudih bolezni Razmnoevanje: spolno in nespolno (trosi ime skupine) Plazmodij (rod Plasmodium): malarija Bolezen, ki se razvije v movirnih obmojih in tam kjer zastaja voda; pribl. 1 milijon

smrti vsako leto Vmesni gostitelj prenaalec: komar mrzliar Anopheles (raznaa trose) Glavni gostitelj: toplokrvni vretenar razpad eritrocitov mrzlica

Zaita pred malarijo: mrea, repelenti, tablete, unievanje liink komarjev z insekticidi, z naseljevanjem plenilcev

1.4 Migetalkarji Najobseneja skupina enoceliarjev Migetalke: gibalni organel in kot pomo pri prehranjevanju Nain prehranjevanja: fagocitoza Ekoloka vloga: pomemben len v prehranjevalnih verigah celinskih voda; sodelujejo pri

samooievanju voda2. AVTOTROFNI PROTISTI: ALGE Velika in raznolika skupina enostavnih, veinoma avtotrofnih organizmov Nenaravna, netaksonomska enota: sorodstveni odnosi niso jasni, razlien izvor

posameznih debel (polifiletski), vendar jih zaradi nekaterih skupnih znailnosti obravnavamo skupaj:

avtotrofija (izjeme) telesna zgradba: STELJKA ekologija: VODA kot ivljenjsko okolje

ALGE

52

ivljenjske oblike alg / organizacijski nivoji:1. enocelina oblika: z bikom(-i) ali brez, ameboidna2. kolonijska3. mnogocelina steljka

STELJKA (TALUS): telesna oblika pritrjenega vecelinega organizma, ki nima razvitih znailnih rastlinskih organov (korenine, steblo, listi) in tkiv (prevajalna, krovna). Mona delna diferenciacija v analogne oblike pri rjavih algah, vendar NI prevajalnega tkiva. STELJNICE: ALGE, GLIVE, LIAJI

Tkivna steljka Steljka rjavih alg: najbolj kompleksen organizacijski nivo, delitev dela med celicami

delna diferenciacija tkiv rastlinskim organom podobni deli Kelp: gozdovi rjavih alg reda Laminariales, v hladnih (6-14oC), hranilno bogatih

oceanih (zahod obala S Amerike, VB in Irska).Hitrorastoe alge (do 0,5 m/dan) 30-80 m viine.

Pomen in vloga alg Pomembni avtotrofni organizmi v vodi, zlasti planktonske alge: sproajo ve O2 kot

kopenske rastline Osnovna raven (1. nivo) vseh prehranjevalnih verig v morju Za prehrano ljudi v JV Aziji: rdea alga Porphyra (nori, sui), zelena alga Ulva - morska

solata V raziskavah: agar-agar ploe (iz rdeih alg) V industriji: ienje odpadnih voda Za proizvodnjo goriv: biodizel: proizvodnja goriva iz olj, ki jih vsebujejo alge; v razvojni

fazi

3. kraljestvo RASTLINE (Plantae)

SKUPNE LASTNOSTI KOPENSKIH RASTLIN1.Menjava generacij (metageneza) mnogocelinih organizmov razvoj odvisnega vecelinega zarodka (embrij) znotraj tkiva starevske rastline EMBROFITI: drugo ime za kopenske R, ki imajo vecelini zarodek, katerega razvoj je odvisen od starevskega tkiva (sladkorji, aminokisline)2. Trosi (spore), obdani s trdno steno zaita

53

3. Vecelini gametangiji: strukture na spolni generaciji, kjer nastajajo spolne celice4. Apikalni meristemi: konni deli R, ki omogoajo rast v dolino5. Kutikula: zaitna plast (KE: polimeri, predvsem voski), ki prekriva zunanjo povrhnjico R organov . Vloga: impregnacija, prepreuje izsuevanje nadzemnih delov, tudi antibakterijska zaita

SLOVAREK POJMOV Steljka: oblika zgradbe telesa pritrjenega organizma steljnice, ki nima razvitih R

organov in diferenciranih tkiv, zlasti prevajalnih; lahko se razvijejo analogne strukture, ki spominjajo na R organe.

Brst: oblika zgradbe telesa vijih R brstnice: steblo z listi in koreninami; diferenciacija celic (oblika, funkcija) tkiva; tudi poganjek.

Tkivo: skupina med seboj povezanih celic, ki imajo zaradi opravljanja enakih funkcij enako zgradbo. Organizacijski nivo: med celico in organizmom. Loimo R in tkiva.

Nevaskularne R: nimajo razvitega prevajalnega sistema, ki ga tvori kompleksno prevajalno tkivo (floem in ksilem).

Vaskularne R: imajo razvito prevajalno tkivo sistem cevi za transport vode, mineralov, produktov fotosinteze cevnice

1. NEVASKULARNE RASTLINE (MAHOVI) Nevaskularne kopenske R: brez prevajalnih tkiv in ilnega (prevajalnega) sistema Delno razvita tkiva stebelce, listii, rizoidi, ki pa niso pravi rastlinski organi Nimajo cvetov in semen Naseljujejo vlana rastia: vlani gozdovi, mokria. Vodo vsrkavajo s celotno povrino telesa; voda pomembna pri spolnem

razmnoevanju Metageneza: prevladuje spolna generacija: veja in dlje asa ivea generacija 3 debla zelnatih, majhnih rastlin: jetrnjaki, rogaarji in mahovi

1.1 Metageneza mahov Redukcijska delitev (R!) v trosovniku trosi (n) poene nitasta predkal gametofit

(zelena R) Gametogamija: zdruitev ene jajne celice in tevilnih spermatozoidov; mona le ob

prisotnosti tekoe vode

1.2 Ekoloka in ekonomska vloga mahov Raziritev mahov po celem svetu s pomojo lahkih trosov otnih mah (rod Sphagnum) na barjih (poseben tip mokri, kje zastaja voda, znailna

vegetacija) OTA: debele plasti odmrlih delov barjanskih rastlin, predvsem otnega mahu, ki zaradi

pomanjkanja zraka in nizkega pH ne razpadejo v humus, ampak se v procesu pooglenitve spremenijo v oto. Uporaba: za kurjavo

54

2. VASKULARNE RASTLINE - BRSTNICE Prvi se pojavijo v srednjem devoniju (pred 410 milijoni let); prve kopenske rastline

PROTOVCI Brst: vegetativni organ brstnic z znailno zgradbo: korenine, listi, steblo sporofit, ki

prevladuje nad (neznatnim) gametofitom Vegetativni organi zgrajeni iz tkiv: tvorna in trajna dokonen prehod rastlin na kopno

2.1 Tvorna tkiva - meristemi Majhne celice, ki se hitro delijo vse ivljenje omogoajo rast v dolino, sekundarno

debelitev Praprotnice: rast z delitvijo ene celice temenska celica Semenke: apikalni meristemi: rastni vriek stebla, rastni vriek korenine rast

navzgor in v globino Novonastale celice diferenciacija v razlina trajna tkiva Nediferencirane celice, ki ohranijo sposobnost delitve: ilni kambij v steblu lesnih R

sekundarna rast stebla

2.2 Trajna tkiva Iz diferenciranih in specializiranih celice za opravljanje doloenih nalog, razlina tkiva

glede na rastlinski organ Se NE delijo ve 3 velike skupin R tkiv, predstavljajo rastlinsko biomaso:

1. KROVNO: varuje R pred izsuitvijo: listna/stebelna/koreninska povrhnjica; kutikula2. PREVAJALNO: kompleksna tkiva iz ve tipov celic, zdruenih v ile: KSILEM (neive celine stene voda, mineralne snovi), FLOEM (ive celice organske snovi)3. OSNOVNO (parenhim): gradi veji del R, tu poteka sinteza in skladienje snovi; ve tipov: npr. asimilacijsko tkivo v listih

3. PRAPROTNICE Praviloma kopenske rastline: 3 glavni vegetativni organi: korenina, steblo, listi NI cvetov in semen znailna rastlinska tkiva Prve velike brstnice: lignin v stenah il ksilema nudi oporo Metageneza: prevlada sporofita nad gametofitom 2 debli: Lisijakovci: najstareje vaskularne R Praprotnice: preslice, prave praproti

3.1 Pomen praprotnic Dananje praprotnice so neznaten ostanek nekdanjih movirnatih gozdov orjakih

praprotnic v starem veku: pozni devon in KARBON Eksplozija praprotnic povzroila padec CO2 znianje Temp poledenitve

55

Izsuevanje gozdov ob koncu devona izumiranje praprotnic, razmah semenk PREMOG: fosilno gorivo, nastalo s poasnim razkrajanjem rastlinske mase (praprotnice

iz karbona, drevesa) pod morskim dnom

4. SEMENKE Skupina brstnic, ki tvori semena ime skupine (naddeblo Spermatophyta) Voda NI pomembna za razmnoevanje zavzele najrazlineje kopenske ivljenjske

prostore skupina z najvejim tevilom vrst Vasih delitev na golosemenke in kritosemenke Danes 5 debel:

1. IGLAVCI2. GINKIJEVCI 3. SAGOVCI4. GNETOVCI5 KRITOSEMENKE (lesnate R in zelia)

1+2+3+4 = golosemenke (lesnate R)

4.1 Slovarek pojmov Spora = tros: razmnoevalna struktura v ivljenjskem krogu alg, gliv in rastlin (tudi

bakterij in trosovcev), iz katere po vekratnih mitotskih delitvah (nespolno !) zraste gametofit . Praviloma haploidna (n) in enocelina; nastane v sporofitu z mejozo; prilagojena na raznaanje in preivetje neugodnih razmer.

Seme: del rastline, ki nastane po oploditvi iz delov cveta in se uporablja za raznaanje. Za svoj razvoj in raznaanje potrebuje rezervno snov.

Razlika spora seme: spora ima zelo malo rezervnih snovi, potrebnih za raznaanje in razvoj takojen razvoj v novo rastlino

4.2 Seme Evolucijska pridobitev semenk: nudi zaito zarodku, omogoa razirjanje na nove

lokacije in preivetje na kopnem, kjer je oskrba z vodo negotova Mirujoa stopnja v razvoju R: preivetje neugodnih razmer (heterotrofija) kalitev

(avtotrofija) Zgradba semena:

1. semenska ovojnica2. rezervna hrana (endosperm)3. kalek (= R zarodek), ki nastane iz zigote

4.3 Metageneza semenk R, ki jo vidimo: diploidni (2n) sporofit, razvoj iz semena Kaken je gametofit (n)? Oesu neviden Kje so sporangiji? V organu, ki sodeluj pri razmnoevanju semenk v cvetu semenke

ali cvetnice

56

Tudi golosemenke imajo cvetove Razlikovanje med golosemenkami in kritosemenkami: glede na lego semenskih zasnov

( razvoj semena) GOLOSEMENKE: prosto na povrini plodnih lusk KRITOSEMENKE: skrite v plodnici, ki nastane z zraanjem plodnih listov

Razmnoevanje golosemenke : kritosemenke

GOLOSEMENKE KRITOSEMENKECVETOVI Enospolni Dvospolni

SEMENSKE ZASNOVE Prosto na plodnih listih V plodniciTEVILO CELIC tevilne celice Malo celicMOKE GAMETE Brez bikov (izjeme) Brez bikov (ni izjem)

I. Golosemenke Izkljuno lesnate R Najznailneje golosemenke: iglavci, ime po igliastih listih Iglavci v slovenski flori: 3 druine: borovke, cipresovke, tisovke Enospolni cvetovi: enski in moki cvetovi razviti posebej Moki in enski cvetovi na isti R enodomne R: borovke, cipresa Moki in enski cvetovi na loenih R dvodomne R: tisa, brin, ginko, sagovci

II. Kritosemenke Najvija razvojna stopnja R in najveja vrstna pestrost: 250000-400000 vrst Dvospolni cvetovi: pelodne/pranine vreke (moki sporangij) in semenske zasnove

(enski sporangij) v istem cvetu

Opraitev OPRAITEV: prenos cvetnega prahu s pranikov do semenskih zasnov drugega cveta

istovrstne R. Naini opraevanja: veter vetrocvetne R: golosemenke, drugotna vetrocvetnost pri kritosemenkah (lesne

R, trave) uelke (nabiranje cvetnega prahu !) ukocvetne R: zelnate kritosemenke ptice, netopirji Evolucijske pridobitve za privabljanje opraevalcev: dvospolni cvetovi, barvito cvetno

odevalo, medovne leze cvetov

Oploditev OPLODITEV: zdruitev enske in moke spolne celice zigota razvoj kalka v

semenu

57

Deli cveta e naprej varujejo seme: spreminjanje plodnice (in drugih delov cveta) okoli semena v osemenje

PLOD: iz osemenja (3 plasti) in semena; zaitna struktura okoli speih semen, ki omogoa njihovo bolje razirjanje

Semena in plodovi Razvranje plodov: razlina merila: Soni (jagoda, jabolko) in suhi (strok fiola) plodovi Sejalni (strok fiola, glavica maka) in zaprti (roka regrata, jagoda, itna zrna) plodovi Enosemenski (oreh, zrno trav) in mnogosemenski (jabolko, strok) plodovi Razirjanje plodov in semen: Avtorhija: samo-mehanizem za izmetavanje plodov in semen; npr. ob dotiku Alorhija: s pomojo zunanjih dejavnikov: veter (anemohorija), lovek, ival (zoohorija),

voda (hid h ij )

Delitev kritosemenkEden od kriterijev: tevilo klinih listov kalka1. DVOKALINICE2. ENOKALINICE

DVOKALINICE ENOKALINICEOBLIKA Lesene R, zelia ZeliaSEME 2 klina lista 1 klini list

KORENINA Glavna + stranske opastaSTEBLO ile v kolobarju ile razmetane

LISTI Pecljati, mreasto razporejeni Sedei, vzporedne ileCVET 4-5 teven 3 tevni

Okoli 300 druin kritosemenk Nekatere druine dvokalinic: zlatinice, ronice, metuljnice, krinice, kobulnice,

bukovke, ustnatice, koarnice Nekatere druine enokalinic: lilijevke, narcisovke, perunikovke, ostrievke, trave

(kulturne R), kukavievke

4. kraljestvo GLIVE (Fungi)

58

Sprva uvrstitev med R Heterotrofni organizmi, ki absorbirajo organsko snov iz okolice (NE zauijejo ):

raznovrstni encimi, ki razgrajujejo kompleksne organske snovi v manje molekule Naini prehranjevanja razlina ekoloka vloga:

1. odmrla organska snov saprofitske glive (gniloivke)2. izkoriajo ivega gostitelja parazitske glive3. v obveznem soitju s tevilnimi organizmi mutualistine (simbiontske) glive

Zelo pomemben del biosfere: okoli 100.000 opisanih vrst gliv, vendar e veliko neodkritih vrst

Prednik gliv: enocelini bikar

LASTNOSTI GLIV Telesna zgradba: steljka: pritrjen organizem, vendar se razirja po prostoru Uinkoviti encimi Znailna telesna zgradba: preplet nitk hife: poveevanjerazmerja P/V uinkoviteja

absorpcija hrane Celina stena hif: iz hitina, redko iz celuloze Rezervna snov: glikogen Razmnoevanje: spolno in/ali nespolno (trosi), zapleteno

Zgradba veceline glivne steljke Micelij (podgobje): povrina prepleta hif do 300 cm2, 1cm3 zemlje vsebuje do 1km hif Plodie (nadzemni del): razmnoevalna struktura s trosnjaki, razvit samo pri vijih

glivah gobah (uiten, strupen)

SKUPINE GLIV2 veliki, netaksonomski skupini:1. Glive sluzavke:

celino steno imajo samo razmnoevalne tvorbe, celice vegetativnega stanja pa ne mnogojedrna ali mnogocelina ameboidna steljka plazmodij nain prehranjevanja: fagocitoza

2. Prave glive: vse celice imajo cel. steno morfoloka delitev zgradba steljke: nije glive: poenostavljena zgradba, veinoma samo hife, veliko jih ivi v vodi vije glive: tevilne imajo plodia; delitev na zaprtotrosnice in prostotrosnice

Zaprtotrosnice

59

1. Kvasovke: pridelava kruha, vina, piva2. Plesni: npr. Penicillium chrysogenum (opiasta plesen), antibiotine lastnosti; odkritje penicilina 1928 (Alexander Fleming)3. Zaprtotrosnice s plodii (uitna!): npr. gomoljike (tartufi), smrki

Prostotrosnice1. Prostotrosnice s plodii - gobe: lesne, kresilne gobe, lisike, gobani, pranice, munice itd.2. Rje, sneti: zajedavske glive na R, brez plodi; itna rja

POMEN IN VLOGA GLIV1. Razgrajevalci organske snovi, tudi celuloze in lignina: skupaj z bakterijami najpomembneji organizmi, ki vraajo anorganske snovi v kroenje

V ivilski industriji: pivska, vinska, pekovska kvasovka; sirarstvo: plemenite plesni (Penicillium camembertii, P. roquefortii)

V farmacevtski industriji: antibiotiki V prehrani: uitne in strupene (!) gobe

2. Parazitske/patogene glive: 30% vseh vrst je parazitskih R in mikoze (bolezni, ki jih povzroajo glive)

mikoze na ri: ergot glive halucinogene substance (prekurzorji LSD) parazitske glive: izumrtje (200 vrst dvoivk)

3. Mutualistine glive: pravo soitje med glivami in drugimi organizmi (R, , cianobakterije, alge);Pomembne ekoloke posledice (rast, preivetje, razmnoevanje)

mutualizem glive cianobakterije, alge: LIAJI mutualizem glive : mravlje v tropskih gozdovih mutualizem glive R: mikoriza

MIKORIZA: mutualizem med glivami in tevilnimi rastlinami (drevesa !) hife se razraajo okoli korenin, povea se povrina za rpanje vode + mineralnih snovi iz

zemlje korist za rastlino fotosinteza: organska snov korist za glive

LIAJI Tretja skupina steljnic En organizem ali dva? Simbiotska (korist ?) povezava med fotosintetskimi mikroorganizmi in glivami Cianobakterije, zelene alge: lahko ivijo samostojno Glive (zaprtotrosnice): te vrste gliv ivijo samo v simbiozi Korist za glive: absorpcija organskih (C) snovi, ki so jih fotosintetizirale alge; privzem

duikovih org. spojin, ki so jih sintetizirale cianobakterije Korist za alge/cianobakterije: glivne hife nudijo fizino okolje za rast in zaito alg, ki

omogoa izmenjavo plinov; zadrujejo vodo (deevnica, zrana vlaga) in mineralne snovi; bolji privzem mineralnih snovi (izloki gliv)

60

Morfologija in anatomija liajev Zunanjo obliko liajeve steljke daje gliva Veji del mase liajev prestavljajo glivne hife, ki omogoajo pritrditev na podlago, v

osrednjem sloju so alge Morfoloki tipi liajev: skorjasti (onesnaen zrak), grmiasti in listasti (neonesnaen

zrak)

Pomen in vloga liajev Nova morfoloka, ekoloka, fizioloka enota: sinteza novih snovi, pionirske vrste v

nenaseljenih okoljih (na golih kamninah in prsteh) Uspevanje: puava tundra, paniki lubje dreves Bioindikatorji: organizmi pokazatelji stanja okolja. Liaji uspevajo samo v

neonesnaenem zraku (SiO2 !)

5. kraljestvo IVALI (Metazoa, Animalia)

SPLONE ZNAILNOSTI KRALJESTVA:1. Vecelini, heterotrofni evkarionti2. Nain prehranjevanja: zauivanje hrane in prebava, NI absorpcije3. Nimajo celine stene (oporna struktura), ampak izvenceline beljakovine (opora,

povezava): kolagen4. Razvita tkiva pri veliki veini: miino, ivno tkivo Premikanje pri veliki veini Odzivanje na spremembe v okolici, pri visoko razvitih tudi zmonost uenja5. Velika veina diploidnih (2n), spolno razmnoevanje6. Zgodnji embrionalni razvoj: brazdanje7. Najveje kraljestvo po tevilu vrst (ocena: 2 milijona vrst)8. Najstareji fosilni ostanki: 560-550 milijonov let, Ediakarijska favna (Avstralija)9. Stari vek: Kambrijska eksplozija (530 milijonov let)10. Srednji vek: prevlada dinozavrov, prvi sesalci (250-65 milijonov let)11. Novi vek: masovno izumiranje tevilnih ivali, prevlada sesalcev (65 milijonov let-danes)

TELESNA SIMETRIJA1. Asimetrija: brez simetrije; ni osi, ki deli telo na dva ali ve enakih delov.

61

2. Radialna simetrija = zvezdasta (arkasta): iz sredia telesa izhaja ve osi. Skozi telo lahko potegnemo ve ravnin, ki razdelijo telo na ve enakih delov (torta).

3. Bilateralna simetrija: skozi telo lahko potegnemo le eno os oz. ravnino, ki razdeli telo na dva zrcalno enaka dela dvobono somerne ivali (bilateralia).

ZGODNJI RAZVOJEmbriogeneza: zgodnji razvoj organizma od oplojenega jajeca do ploda (fetus)/liinke/kalitve.

Faze:1. Oploditev: zigota2. Brazdanje: 8-celini stadij blastula3. Gastrulacija (diferenciacija celic) gastrula4. Organogeneza (nastanek organov): plod/liinka

TEVILO ZARODNIH TKIVivali: vecelini organizacijski nivo:1. Diploblastini nivo: 2 zarodni tkivi ektoderm in endoderm, mezogleja (zdrizasti, elatinasti vmesni sloj pri oigalkarjih, kot opornina)2. Triploblastini nivo: 3 zarodna tkiva ektoderm, endoderm, mezoderm

POSAMEZNA DEBLA IVALI:1. deblo : SPUVE (Porifera) lat. Porus = pora, ferre = imeti Preproste, veceline ivali brez tkiv, organov in organskih sistemov Asimetrina telesna zgradba: kroglasta, vreasta, cevasta, drevesasta Sesilne (pritrjene) ivali z vreastim telesom, kanali, kamricami in porami Nain prehranjevanja: vode, zadrevanje delcev (bakterije, drugi org. delci), ki lebdijo v

vodi suspenziofagi (vasih filtratorji)

62

1.1 Nekatere znailnosti spuev Endoskelet: notranje ogrodje; zgradba: spongin: beljakovina vlaknasta osnova spikule: skeletni elementi iglice, iz apnenca in kremena taksonomski znak Ocena: 5000-10000 vrst, od katerih le 50 vrst sladkovodnih, drugo so morske Med letoma 1995 in 1997 so odkrili 350 bioaktivnih substanc v spuvah (npr.

antibiotiki, zaviralci rasti rakavih celic) Razmnoevanje: dvospolniki (hermafroditi); zaporedni hermafroditi Spolno: zigota planktonska liinka pritrditev na podlago mlada spuva Nespolno: brstenje ali delitev: mlade spuve se ne loijo od materinega telesa

1.2 Osnovni gradbeni tipi mnogoceliarjev 1. NELENARJI: enovita notranja zgradba nelenjeno telo, brez okonin / z okoninam podobnimi organi (npr. lovke). Debla: OIGALKARJI, REBRAE, PLOSKI RVI, VALJASTI RVI, MEHKUCI2. MNOGOLENARJI: evmetazoji s lenjenim telesom, veina ima prave, lenkaste okonine; zdruevanje lenov v telesne regije.Debla: KOLOBARNIKI, LENONOCI [LENJENOST: telo zgrajeno iz ve med seboj podobnih delov lenov]3. MALOLENARJI: telo ima praviloma 3 lene, vendar se je pri odrasli taka zgradba zabrisala. Debla: IGLOKOCI, MAHOVNJAKI4. STRUNARJI: deblo evmetazojev z notranjim opornim organom hrbtno struno

2. deblo: OIGALKARJI (Cnidaria) Zvezdasta simetrija: preproste ivali z lovkami, ki obkroajo ustnozadnjino odprtino

na enem telesnem polu. Imajo oigalke Osrednji prostor za prebavo in transport snovi in plinov: gastrovaskularna votlina Dve telesni obliki POLIP: z enim koncem telesa pritrjen na podlago, na drugem koncu je ustnozadnjina

odprtina z lovkami MEDUZA: prosto plavajoa oblika denikastih, zvonastih ali klobukastih oblik. Lovke

na robu klobuka; obiajno e obustne krpe (pomo pri prehrani).

2.1 Oigalke (knide, nematociste) Znailne LE za deblo oigalkarjev V celicah knidocitah, ki se nahajajo v epidermu in na lovkah Oigalke: ve oblik, so strupene in/ali lepljive Vloga: obramba, lov plena ga omrtviijo; nekateri strupi smrtni za loveka

63

2.2 Razmnoevanje Nespolno: brstenje Spolno: z gametami Metageneza: zigota liinka (planula) polipna (nespolna) generacija mlada

meduzica (efira) meduzna (spolna) generacija

2.3 Skupine 1. SKUPINA: KORALNJAKI

Razvita SAMO POLIPNA generacija Solitarni in kolonijski, vsi sesilni - pritrjeni na podlago ivijo le v morju Gradniki koralnih grebenov: kamene korale, apnenast skelet primeri: kameni koralnjak, konjska vetrnica, rdea morska vetrnica, strana vetrnica

2. SKUPINA: KLOBUNJAKI Poudarjena MEDUZNA generacija Planktonski, morski 97% telesa je voda primeri: uhati klobunjak, meseinka, morski klobuk, morska cvetaa, kubomeduze Tudi zelo strupeni predstavniki: skupina kubomeduze: morske ose v Avstraliji umre ve ljudi od oiga morskih os kot zaradi morskih psov !

3. SKUPINA: TRDOIVNJAKI Poudarjena POLIPNA generacija Velika sposobnost regeneracije ivijo v morju in sladki vodi, planktonski in pritrjeni sladkovodni: zeleni trdoiv, jamski trdoiv morski: kolonijski cevkai, npr. portugalska ladjica

3. deblo: REBRAE Rebra ime debla: vzdolne vrste ploic, ki so nastale z zraanjem migetalk, za

premikanje Vse so morske in prostoivee Prehranjevanje: plenilstvo (zooplankton) Podobnosti s klobunjaki: planktonske, zdrizasto telo (voda!) Razlike s klobunjaki: Lovke: en par, brez oigalk, ampak z lepljivimi lovilnimi celicami simetrija

64

3.1 Zajedavci (paraziti) Zajedavstvo (parazitizem): razmerje dveh ali ve vrst, v katerem zajedavec obasno ali

stalno energetsko izkoria gostitelja ivali, ki povzroajo patoloke posledice pri gostitelju: Eksoparaziti: na zunanjih delih gostitelja Endoparaziti: v telesu gostitelja Parazitoidi: gostitelja paralizirajo in prej ko slej ubijejo Lastnosti zajedavcev: Poenostavljena telesna zgradba: redukcija prebavil, util, razen spolnih organov in

organov za pritrjanje Veja sposobnost razmnoevanja: veliko jajec, vmesni gostitelji (delni razvoj

zajedavca) veja sposobnost preivetja Zaita pred gostiteljevimi obrambnimi mehanizmi (npr. prebavni encimi): kutikuli

podobna povrhnjica

ZAJEDAVCI V IVALSKEM SVETU (4. in 5. Deblo)

4. deblo PLOSKI RVI: Vrtinarji: prosto ivei Sesai: npr. veliki metljaj (vodni pol) govedo, ovce Trakulje: npr. svinjska, goveja tr. lovek; pasja tr. (lovek: ehinokokoza) pes

Zajedavci v ivalskem svetu5. deblo VALJASTI RVI: gliste loveka glista: zatiranje/prepreevanje: HIGIENA Lasnica: okuba s premalo kuhanim svinjskim mesom ... smrt gostitelja Gliste filarije slonovska bolezen (elefantiaza): zastajanje limfe zadebelitev

doloenih telesnih delov; v tropih

6. deblo: MEHKUCI Najobseneja in najbolj razvita skupina NELENARJEV, danes okoli 130.000 vrst Bilateralno somerni Najpomembneje skupine: poli (80%), koljke, glavonoci Pomen za loveka: vir hrane, biseri

6.1 Splona zgradba mehkuca 3-delno telo: glava (oi, tipalnice) z nogo ( lovke in lijak)

65

drobovje (prebavila, izloala, spolni organi, osrnik s srcem) pla (hrbtna stran telesa, ki prekriva notranje organe in izloa lupino/hiico) Plana votlina: prostormed plaem in ostalimi telesnimi deli: krge, izvodila izloal in

spolnih organov, zadnjina odprtina

6.2 Lupina mehkucev Izloa jo pla celo ivljenje zaita pred plenilci in izsuitvijo Troplastna:1. zunanja plast: beljakovinska (konkiolin)2. osrednji plasti iz apnenca fosili tvorijo sedimente3. pri nekaterih: notranja biserna plast - biserovina ali biserna matica; svetlikajoa in zelo trdna plast

6.3 Splone znailnosti mehkucev Na glavi so dobro razvite mehurjaste oi (primerljive z vretenarskimi), tipalnice, lovke V ustni votlini jeziku podoben organ - radula ali strgaa (izjema koljke): hitinasta,

nazobana tvorba, miice jo premikajo naprej in nazaj strgajo hrano s podlage, vrtajo v telo plena.

Premikanje z nogo: miini organ za lezenje (poli), za vrtanje/vkopavanje v podlago (koljke), spremenjena v lovke in lijak (glavonoci)

Dihala: Primarna: krge v plani votlini Sekundarna: prekrvavljena stena plane votline (poli pljuarji, kopenski)

6.4 skupine1. skupina: POLI

Zavit in zasukan drobovnjak zavita hiica, zadnji del telesa obrnjen naprej (zadnjina odprtina, krge)

Premikanje z nogo: lezenje (izloajo sluz), izrastki za plavanje (goli morski poli) Glava: en ali dva para tipalnic, mehurjaste oi; v ustih strgaa (nekateri izloajo strup) tevilni morski poli dihajo s krgami, nekateri zakrgarji s koo (zakrnele krge);

kopenski in tevilni sladkovodni pa s preprostimi pljui

2. skupina: KOLJKE Dvodelna lupina, telo bono stisnjeno Brez izrazite glave, brez strgae, preproste oi na robu plaa Dotekalka in odtekalka: odprtini, kjer se robova obeh plaev ne stikata Filtratorji: do 400 l vode/dan, v pomo lamelaste krge Veinoma morski organizmi, nekaj sladkovodnih predstavnikov Velikost: nekaj mm do 1 m v premeru (Tridacna gigas)

Naini ivljenja koljk

66

Na trdi podlagi: z bisusnimi nitmi (leur Pinna nobilis), popolno zlitje spodnje lupine s podlago popolna redukcija noge (ostriga)

Vrtanje v podlago: v kamen endolitske vrste (mehansko: z nogo, kemino: z izloanjem kisline; morski datelj), v les ksilofagne vrste (Teredo navalis)

V / na mehkem dnu: dotekalka in odtekalka dolgi in molita iz podlage sifon povezava koljke s povrino

3. skupina: GLAVONOCI Najveji in najhitreji nevretenarji Aktivni plavalci (NEKTON) Najbolj napredni mehkuci in nelenarji: mehurjaste oi z leo, mogani, dobro

razvita strgaa, premikanje na reaktivni pogon (brizganje vode iz plane votline) Noga spremenjena v lovke s priseski in lijak rnilna leza: na begu iztisnejo rnilo skozi lijak Predstavniki: osmerolovkarji (hobotnice), deseterolovkarji (sipe, lignji) Lupina: zakrnela (hobotnice), jo preraa pla (sipe, lignji), ohranjena (brodniki) Zelo stara skupina (ivi fosil: brodnik) Izkljuno morske ivali, aktivni plenilci Velikost: od nekaj dm do 1 m, velelignji: do 20 m (z lovkami)

MNOGOLENARJI Preprosteji tip mnogolenarjev: telo zgrajeno iz mnogih razlono vidnih, enakih

telesnih lenov (izjemi: sprednji in zadnji len) - kolobarji Napredneji tip mnogolenarjev: razlino oblikovani leni zdrueni v telesne regije

glava, oprsje (glavoprsje), zadek 3 debla:1. KOLOBARNIKI2. LENONOCI3. NOINIKI

7. deblo: KOLOBARNIKI (Annelida) rvasti mnogolenarji, ki imajo okonine s etinami ali pa so zakrnele Polimerizacija: pomnoitev organov. Vsak kolobar ima svoj organ: par izloal

(metanefridiji), par celomskih vrek, par ivnih vozlov, par okonin (prvotno) 2 skupini: mnogoetinci, maloetinci

7.1 Znailnosti kolobarnikov Telo prekriva tanka kutikula: najbolj zunanji veplastni zaitni sloj, ki prekriva

nekatere in R. Je iz organskih molekul: kompleksne beljakovine, lipidi in polisaharidi. ivali: mnogoetinci, lenonoci hitinjaa Rastline: povoena kutikula, ki prekriva zg. povrhnjico listov, prepreuje izhlapevanje

vode

67

Razlika s lenonoci: okonine niso lenjene in so brez zunanjega skeleta hitinjae Veliko je detritivorov: se prehranjujejo z detritom: razpadajoa organska snov, preteno

R izvora

1. skupina: MNOGOETINCI Lat. ime Polychaeta (poliheti) [poly = mnogo, chaeta = etine] Najpreprosteji kolobarniki, veinoma morski Na vsakem kolobarju praviloma par veslastih okonin - prinoice ali parapodiji. Funkcija: premikanje, delujejo kot krge Iz vsake okonine trli op hitinskih etin ime razreda Naini prehranjevanja: filtratorji detritivori, plenilci z dobro razvitimi eljustmi 2 morfoloki in ekoloki skupini:

1. PROSTOIVEI mnogoetinci: bentoki (rijejo po in v dnu) bioloko prezraevanje morskih usedlin, redkeje planktonski; dobro razvite prinoicePrimeri: morska mi, morska strigaZnailnosti mnogoetincev2. SEDENTARNI mnogoetinci: so izgubili prinoice; polsesilne oblike, ki kopljejo rove v mehko dno v obliki rke U; sesilne oblike, ki si izgrajujejo organske (npr. hitin z delci peska,gline) ali apnenaste cevke cevkarji.

2. skupina: MALOETINCI Lat. ime Oligochaeta (oligoheti) [oligo = mnogo, chaeta = etine] rvasti kolobarniki brez okonin, ohranile so se le malotevilne etine, ki trlijo iz trupa Kolobarji podobni, v sprednji polovici telesa odebeljen del s sluznimi lezami sedlo:

del razmnoevalnega sistema, tu se nalagajo oplojena jajeca Nain prehranjevanja: detritivori ( deevniki), plenilci in paraziti (pijavke) Peristaltino gibanje: ponavljajoe krenje kronih in vzdolnih miic v valovih od

sprednjega dela proti zadnjemu Veinoma kopenski in sladkovodni, malo morskih Deevnik: sodeluje pri nastajanju rodovitne prsti (organsko snov potiska v globlje plasti,

minerale na povrino), prezraevanju tal, zmanjevanju erozije, gnojenju (izloki bogati z duikom)

8. deblo: LENONOCI (Arthropoda) Najtevilneje deblo: ve kot vseh vrst Podobnost s kolobarniki: lenjenost telesa, lestviasta trebunjaa s parnimi gangliji,

parne okonine

68

Lastnosti, ki so omogoile uspenost in raznolikost lenonocev; po diverziteti najuspeneje deblo srce sestavljeno oko ivna vrvica z mogani prebavna cev

8.1 Lastnosti lenonocev1. EKSOSKELET:

trda kutikula z veliko hitina hitinjaa. Pri vodnih lenonocih se v zunanjo plast nalaga apnenec, pri kopenskih pa jo prekriva plast voska.

zaita pred izsuitvijo, pokodbami, patogeni se ne obnavlja, omejuje rast potrebna levitev, dokler organizem ne dosee max

velikosti vrste 80-90% smrtnost med levitvijo omejuje telesno velikost zaradi tee

2. ZLIVANJE TELESNIH LENOV IN LENJENE OKONINE: zlivanje lenov v telesne regije Glavoprsje in zadek: pajkovci, raki Glava in trup: stonoge Glava, oprsje in zadek: uelke, rakirazline funkcije: glava najbolj specializirana lenjene parne okonine: tipalnice, obustne okonine, pipalke, noge hodilke, okonine,

prilagojene za razmnoevanje in obrambo

3. DIHALNI SISTEM: majhni predstavniki: brez posebnih dihal, izmenjava plinov preko kutikule V vodi (raki): veinoma krge (preoblikovane okonine) Na kopnem: cevaste strukture, ki dovajajo zrak od odprtin v kutikuli direktno do tkiv traheje

(cevaste zranice): uelke, stonoge, nekateri pajkovci listasta pljua: mnogi pajkovci (korpijoni, pajki), listaste krge (ostvarji) omogoajo hitrejo presnovo in vejo aktivnost

4. KOMPLEKSNO VEDENJE: Imajo prirojene zapletene vedenjske vzorce Nekateri se lahko uijo Nekateri se povezujejo v skupine - komunikacija

5. METAMORFOZA (preobrazba): Bioloki proces, ki vkljuuje razline stopnje v razvoju ivali: jajece liinka

(buba) odrasla ival Morfoloke razlike: liinke se praviloma razlikujejo od odraslih ivali Pogosto tudi vedenjske in ekoloke (ivljenjski prostor) razlike Manja tekmovalnost med liinkami in odraslimi, ker zasedajo drugane ekoloke nie

8.2 Skupine

69

1. skupina: PIPALKARJI Glavoprsje: 2 para pipalk (klee) za prehranjevanje, NI anten, 4 pari nog - hodilke Najstareje kopenske , ki dihajo atmosferski kisik Veinoma kopenski, nekatere starinske skupine pa so morske Veina morskih pipalkarjev je izumrlih; izjeme: Morski pajki Red ostvarji: ivi fosili (Limulus polyphemus): krvna beljakovina hemocianin (Cu

namesto Fe) strjevanje krvi, za testiranje bakterijskega delovanja (v farmaciji) Pajkovci: paipalci ipalci (korpijoni) pajki suhe juine price

Pajkovci: pomenPajki in korpijoni: plenilci uelk uravnavanje populacij uelk; tudi strupene vrstePrice: (+) sodelujejo pri tvorbi humusa, v talnih prehranjevalnih verigah; (-) kodljivci in prenaalci bolezni: klopi meningitis (virus), borelioza (bakterija); strupene vrste; garjavost

2. skupina: RAKI Razlino oblikovane okonine za opravljanje razlinih nalog: obustne okonine, klee,

hodilke, plavalne noice, zadkove noice Kutikula, ki pokriva hrbtni in boni del telesa, je mona in prepojena z apnencem ko

(karapaks) Zelo raznolika skupina, zasedajo vse ivljenjske prostore: morje (plankton, nekton,

bentos, pritrjeni), kopno (v jamah, v tleh), sladke vode Pomembni leni razlinih prehranjevalnih spletov Pomembni vir hrane: deseteronoci, kril

3. skupina: STONOGE Glava s parom tipalnic in enakomerno lenjen trup spominjajo na kolobarnike

1. STRIGE: na vsakem lenu (praviloma) en par nog; hitri plenilci. Izloajo strup plen paralizirajo, za obrambo2. DVOJNONOGE (KAICE): leni so podojeni in zliti 2 para nog/vsak len; v nevarnosti se zvijejo v kroglico in izloijo smrdljivo tekoino; detritivori

ivijo na kopnem, pogoste v prsti (kaice !)

4 skupina: UELKE Glava: par tipalnic, obustni aparat, sestavljene in pikaste (preprosteje) oi Oprsje: 3 pari nog, vsak na svojem oprsnem lenu; 2 para kril na dveh oprsnih lenih

edini letei nevretenarji Zadek: pri nekaterih utila za zaznavanje zvoka Med najbolj pomembnimi ivalskimi skupinami: pribl. Polovica vrst je HROEV

70

Mnoini pojav tevilnih vrst uelk je povezan z razmahom cvetnic Naseljujejo skoraj vse kopenske in sladkovodne ivljenjske prostore, redke izjeme tudi v

morju Opraevalci: od njih odvisna opraitev 2/3 vseh cvetnic Povzroitelji in/ali prenaalci bolezni (malarija, rumena mrzlica, spalna bolezen, gria. ..)

Preobrazba uelk1. NI preobrazbe: pri nekrilatih uelkah, zelo majhne razlike med liinkami in odraslimi.2. Nepopolna preobrazba: jajece liinka (nimfa), ki je podobna odrasli ivali, vendar brez kril in spolnih organov tevilne levitve odrasla ival (imago) s krili, spolno zrela3. Popolna preobrazba: jajece liinka, ki se razlikuje od odrasle ivali levitve buba odrasla ivalBuba: poivajoi stadij, zavarovan pred izsuitvijo z debelo kutikulo. Preobrazba tkiv liinke v tkiva odrasle ivali.

9. deblo: IGLOKOCI Radialna simetrija (neprava), vendar LIINKE bono somerne, planktonske Poenostavljena telesna zgradba odraslega osebka: petdelno telo (5 arkov): usta na spodnji strani, le pri morskih lilijah na zgornji ni cefalizacije ivevje in utila enostavni imajo endoskelet: tik pod povrhnjico iz apnenastih ploic; pri jekih in zvezdah so na

ploicah bodice vodovodni sistem: znailen LE za iglokoce; omogoa dihanje, gibanje, izloanje ivijo LE v morju: poasi premikajoi se ali sesilni organizmi

9.1 Znailnosti iglokocev Vodovodni (ambulakralni) sistem: omreje kanalov, napolnjenih z vodo, meikov in

brazdnih (ambulakralnih) noic Premikanje: z brazdnimi noicami, bodicami (jeki), z zvijanjem krakov (zvezde,

kajerepi, lilije)

9.2 Skupine Morske zvezde Kajerepi Morski jeki Brizgai Morske lilije

10.deblo: STRUNARJI Skupne lastnosti (nekatere razvite le pri liinkah oz. na stopnji embria):

71

1. HRBTNA STRUNA: notranje ogrodje, ki nudi mono in prono oporo; predstopnja hrbtenice, na katero se pritrjajo miice2. HRBTENJAA: hrbtna ivna vrvica3. KRNO REVO: sprednji del prebavila s krnimi reami4. LENJENO (SEGMENTIRANO) TELO: na hrbtni strani segmentirano miije, hrbtenica iz vretenc, parni hrbtenjani ivci

10.1 Poddebla 1. poddeblo: CEPHALOCHORDATA(Acrania - brezglavci)

Imajo vse lastnosti strunarjev: krno revo, hrbtno struno, hrbtenjao in rep Telo je na obeh straneh zailjeno, spominja na ribje Jasno izraena lenjenost s segmentalno razporejenimi miicami Pomembni pri razvoju preprostih vretenarjev: krgoustka

2. poddeblo: PLAARJI(Tunicata)

LIINKE imajo vse znake strunarjev, bilateralna simetrija Odrasli plaarji: vreaste oblike, tudi okroglaste, skorjaste, mehurjaste in cevaste Telo pokriva elastina koa: pla ali tunika, iz tunicina (polisharid) za zaito in

oporo LE v morju Solitarni in kolonijski: obiajno sesilni, tudi planktonski Skupine plaarjev

1. Kozolnjaki: sesilni, solitarni, kolonijski2. Repati plaarji: planktonski, solitarni; znailna vretenasta oblika3. Salpe: planktonski, veinoma kolonijski

3. poddeblo: VRETENARJI(Vertebrata)

Na stopnji ZARODKA imajo hrbtno struno Sprednji del hrbtenjae je razirjen v mogane Te obdaja in varuje lobanja, segmentirana hrbtenica iz vretenc pa hrbtenjao Na hrbtenico se pripenjata dva para okonin (manjkajo le pri prvobitnih vret.) Kljub razmeroma majhnemu tevilu vrst (komajda 3% vseh ivih vrst), imajo zelo

pomembno vlogo

10.2 Razredi1. razred: HRUSTANNICE

Morski vretenarji s skeletom iz hrustanca, utrjen z apnencem

72

Imajo sploeno ali vretenasto telo, Morski pikur (Petromyzon marinus) usta na spodnji strani glave

Dihajo s krgami, brez krnega poklopca krne ree NIMAJO ribjega mehurja Repna plavut: nesimetrini repni krpi (hrbtenica se nadaljuje v daljo zg. repno krpo)

Plavuti pri hrustannicah in ribah kostnicah: hrbtna plavut (3) tolenka (4) repna plavut (6) predrepna (analna) plavut (7) parne prsne plavuti (10) in trebune plavuti (9)

Morfoloke oblike hrustannic1.SKATI: dorziventralno sploeni, krne ree v celoti na ventralni (trebuni) strani, prav tako usta2. MORSKI PSI: veinoma vretenaste oblike, nekaj je sploenih, krne ree na bokih. Vse vrste so plenilske razen tirih planktivore morski pes kitovec (Rhynchodon typus) (~14 m)tirih, ki so (zooplankton). Nekatere od 350 vrst morskih psov so loveku nevarne.

2 razred: RIBE KOSTNICE koeno (in tudi hrustanno) ogrodje krni poklopec veinoma bono sploene usta na sprednjem koncu glave Morski pikur (Petromyzon marinus) repna plavut simetrina mnoge imajo ribji mehur

Skupine rib kostnic:1. podrazred ARKOPLAVUTARICE

jesetri prvobitne arkoplavutarice (velika veina vseh rib)

2. podrazred RESOPLAVUTARICE (Latimeria, ribepljuarice, Tiktaalik) razvoj tirinonih vretenarjev

3. razred: DVOIVKE ivijo na vseh celinah, razen v polarnih regijah, v morju jih NI POIKILOTERMNE ivali: z nestalno telesno temperaturo, ki jo regulirajo preko zunanjih

procesov ektotermija (npr. izpostavljanje soncu) etveronoci z 2 paroma okonin (izjema sleporili) Koa je gola in s tevilnimi sluznimi in strupnimi lezami; pri nekaterih luske Razvoj: metamorfoza pri veini: razvojna stadija se razlikujeta po telesni zgradbi in

nainu ivljenja

73

Dihanje: krge (liinke), koa in pljua (odrasle )

Preobrazba dvoivk Veinoma so jajcerodni, redki ivorodni Razvoj vezan na vodo jajce liinka paglavec (ivi v vodi in diha z zunanjimi krgami) odrasla

Kaj se zgodi tekom metamorfoze? Oblikovanje tirih okonin, ki nudijo oporo Pljua nadomestijo zunanje krge Koa vsebuje veliko lez, ki prepreujejo izsuitev Na oeh se razvijejo veke, prilagoditev vida na ivljenje izven vode Pri brezrepcih izgine rep

Skupine dananjih dvoivk1. Sleporili: luskasta koa, rvaste oblike2. Brezrepci: organ za oglaanje, zelo podaljane zadnjenogeabe, krastae, urhi3. Repati krkoni: dolg trup in rep, paglavci podobni odraslim pupki, moeradi, loveka ribica [Neotenija: spolna zrelost organizma v stadiju liinke, zunanje krge so prisotne celo ivljenje; primer loveka ribica (Proteus anguinus)]AMNIOTI

Skupina etverononih vretenarjev s skupno lastnostjo: amniotsko jajce, prilagojeno na ivljenje na kopnem

3 razredi: plazilci, ptice, sesalci Filogenetsko drevo

4. razred: PLAZILCI Vrhunec razvoja sredi mezozoika dinozavri, pterozavri, ihtiozavri, krokodili izumrli

v kredi (konec mezozoika) Dvosmerni razv oj v ptic e in sesalc e iz razlinih plazilskih prednikov Razmnoevanje in ivljenje v celoti neodvisno od vode Leejo jajca: zarodek se razvija v amniotskem jajcu 4 skupine: prakuarji, elve, krokodili, luskarji (kuarji in kae)

Znailnosti plazilcev Poikilotermni in ektotermija: nestalna telesna T Dihajo izkljuno z dobro razvitimi pljui Povrhnjica ima debel sloj roevine roene ploe in je brez lez. Se levijo. Nekateri imajo znailno prekrivanje lusk luskarji (kuarji in kae) Odlagajo jajca ali pa so ivorodni NI preobrazbe, ampak so mladi primerki e podobni odraslim

74

Preteno plenilci, le elve rastlinojede

5. razred: PTICE HOMEOTERMNE ivali: vzdrevanje stalne telesne temp. (40-41 oC) s toploto, ki se

sproa znotraj telesa endotermija (PERJE) Veina vrst prilagojenih na letenje: sprednje okonine preoblikovane v krila za letenje mone letalne miice, ki se priraajo na kost grodnico telo pokrito s perjem, ki deluje kot toplotni izolator; letalna peresa lahke, votle kosti; nekatere kosti so zraene in zato nudijo vejo oporo zmogljiva dihala zadnje okonine s kremplji omogoajo pokonno dro

Znailnosti ptic Roevinast kljun brez zob tiridelno srce z loenim krvnim obtokom Jajcerodnost in skrb za zarod Pogosto odlagajo jajca v gnezda

Ptice brez grodninega grebena: dobri tekai s slabo razvitimi krili starinska skupina: noj (Afrika), emu in kazuar (Avstralija, Nova Gvineja), kivi (N.Z.),

nandu (J Amerika)

Ptice z grodninim grebenom: Krila dobro razvita veinoma dobri letalci; izjeme: pingvini, papige Vse ostale skupine dananjih ptic Gospodarsko pomembne (perjad, lovna divjad), a tudi povzroajo kodo (kormorani v

ribogojnicah, korci v vinogradih)

6. razred: SESALCI Homeotermni in endotermni etveronoci (DLAKAVOST) Kotijo ive mladie; izjema stokovci, ki valijo jajca Mladii sesajo mleko mlene leze Zelo raznoliki: najmanji sesalec (nekaj cm): etruanska rovka (Suncus etruscus),

najveji (>30 m): sinji kit (Balaenoptera musculus).

Znailnosti sesalcev ivijo povsod: veinoma kopenski, vsaj dve skupini sta morski Vsi sesalci imajo dlake, pri nekaterih malotevilne (npr. kiti). V koi tevilne leze lojnice (loj mehkost dlak, varuje pred izsuitvijo) in znojnice

(znoj za uravnavanje telesne temp.) Mlene leze so spremenjene znojnice

75

Nekateri imajo oklep iz roenih plo (npr. luskavci, pasavci)

Razmnoevanje1. Izleganje jajc STOKOVCI2. Kotijo ive mladie, vendar nimajo posteljice VREARJI3. Kotijo ive mladie, zarodek, obdan s posteljico, se razvija v maternici VIJI (PLACENTALNI) SESALCI [Posteljica (placenta): organ, ki se razvije med zarodkom in materjo, za izmenjavo snovi]

Stokovci Stok (kloaka): skupno izvodilo za izloala in spolne produkte Leejo jajca in imajo kljune, podobne rajemu Predstavniki: kljuna: avstralski endemit; samec ima na zadnjih nogah ostrogo s strupno lezo (pri

parjenju). kljunati jeek: Nova Gvineja, Avstralija

Vrearji Skotijo nekaj mm velike mladie nadaljnji razvoj v koni vrei, kjer so izvodila

mlenih lez Veina vrst v Avstraliji: kenguru, koala; S in J Amerika: oposum (podgana vrearica)

Placentalni sesalciDelitev plancentalnih sesalcev v redove na podlagi zobovja:

ukojedi ZajciGlodavci PlavutonociNetopirji Morske kraveTrobarji Rilasti skakaiMrenarji RedkozobciTupaje KitiLuskavci PeinarjiCevozobci ZveriSodoprsti kopitarji PrvakiLihoprsti kopitarji

EKOLOGIJA

1. Organizem v neivem okolju2. Medvrstni odnosi3. Prehranjevalne ravni in spleti

76

4. Ekosistemi

BIOLOKA VEDA, KI PROUUJE ODNOSE MED ORGANIZMI TER MED ORGANIZMI IN NJIHOVIM OKOLJEM (Ernst Haeckel, 1866)

SLOVAREK EKOLOKIH POJMOVORGANIZEM: katerokoli ivo bitje. Lastnosti, ki ga loijo od neive narave: rast, razvoj, presnova, odzivi na draljaje, samoregulacija, potrebe po energiji, razmnoevanje.POPULACIJA: osnovna ekoloka enota v naravi. Skupina prostorsko in asovno povezanih istovrstnih osebkov, ki se med seboj kriajo. Lastnosti: tevilnost in gostota, rodnost in umrljivost, spolna in starostna sestava, rast.BIOCENOZA: ivljenjska zdruba ivih bitij razlinih vrst, ki naseljujejo isto obmoje (biotop) zaradi podobnih zahtev glede neivih dejavnikov; razline populacije so se med seboj funkcionalno povezale prehranjevalne verige.BIOTOP: ivljenjski prostor biocenoze, ki ga doloajo neivi dejavniki okolja.HABITAT (BIVALIE): omejeno obmoje delovanja organizma, kjer ustrezni ivljenjski pogoji omogoajo preivetje in razmnoevanje vrste]EKOSISTEM: povezava ivih bitij (biocenoza) z okoljem (biotop) v funkcionalno (naravno) enoto zagotavljanje ravnovesja biotop biocenozanaravni ekosistemi: obalna morja, oceani, izlivna obmoja, planinske trate, travniki, gozdovi, jezera, reke, podzemne jame, mokria itd.umetni ekosistemi (ustvaril lovek): ribniki, polja, mlake, parki, vrtovi, akvarij itd.BIOSFERA: z ivimi bitji naseljen del ZemljeEKOSFERA: biosfera + neivi dejavniki okolja

EKOLOKI NIVOJI IN NJIHOVE VSEBINE1. EKOLOGIJA ORGANIZMOV: v tesni povezavi s fiziologijo, evolucijo in vedenjsko ekologijokako vrste uravnavajo telesno temperaturo, koliino vode v telesu in najpomembneje ione, izbirajo spolne partnerje itd.kako dejavniki okolja vplivajo na razne ivljenjske vzorce (hibernacije, migracije..)2. POPULACIJSKA EKOLOGIJA:Kateri dejavniki vplivajo na lastnosti populacij: porazdelitev osebkov, tevilnost (rodnostsmrtnost), gostota, rast, starostna, spolna in velikostna struktura, odnosi med osebki iste vrste (teritorialnost)3. EKOLOGIJA ZDRUB: skupina populacij razlinih vrst v doloenem okoljukako razlini dejavniki vplivajo na strukturo zdrube (tevilnost vrst - vrstna pestrost, tevilnost osebkov, motnje) in prehranjevalnih spletovrazvoj odnosov skozi evolucijo, ki omogoajo soodvisnost in preivetje vrst, vpliv odnosov na strukturo zdrube4. EKOLOGIJA EKOSISTEMOV: ekologija zdrube ter vsi fizikalni in kemini dejavniki okolja, ki vplivajo na zdrubo; vkljuitev drugih naravoslovnih ved (fizika, kemija, geologija, oceanologija itd.):kroenje snovi (hrane) in pretok energije skozi ekosistemstabilnost in sukcesija ekosistemov

77

5. POKRAJINSKA EKOLOGIJA: preplet med seboj povezanih ekosistemov (kopenskih in vodnih)kateri dejavniki kontrolirajo izmenjavo energije, snovi in organizmov med ekosistemi6. GLOBALNA EKOLOGIJA: biosfera = globalni ekosistemkako kroenje vode v oceanih vpliva na svetovno porazdelitev doloenih organizmov

1. ORGANIZEM V NEIVEM OKOLJU Splone znailnosti organizmov v okolju Pestrost prostora: kopenski in vodni biomi Neivi dejavniki okolja: toplota, svetloba, osredje (medij), vlaga, elektromagnetno

sevanje, anorganske snovi, pH, motnje v okolju

1.1 Splone znailnosti organizmov v okoljuBIOINDIKATORJI:

Vrste, po katerih lahko sodimo o doloenih lastnostih okolja. Primeri: rastline na zakisanih (mahovi, vresa), apnenastih (resa), mono zasoljenih tleh (slanue:

lenkar, osonik, mreica) uporaba bioindikatorjev za ocenjevanje istosti/onesnaenosti vode (liinke uelk,

rakov) in zraka s SO2 in drugimi spojinami (liaji) kopienje tekih kovin, pesticidov v tkivih gliv in ivali (koljke tanje jajne lupine

ptic koljke, ptice)

1. 2 Pestrost prostora: Biomi Neenakomerno segrevanje zemeljskega povrja in naklon zemeljske osi povzroajo

predvidljiva, konstantna nihanja podnebja vzdol vzporednikov podnebni pasovi z znailnim podnebjem - klimo

BIOMI: veja obmoja ivljenja na Zemlji, ki jih doloajo prevladujoe rastlinske vrste - vegetacija (prst) KOPENSKI biomi ali fizikalnokemino okolje VODNI biomi

Prst: struktura prsti je rezultat dolgotrajnih podnebnih sprememb, delovanja organizmov, topografije in lastnosti matine kamnine

Kopenski biomi: tropski gozd, puava, savana, mediteranska drevesna in grmiasta pokrajina (makija, aparal), travnata pokrajina zmernega pasu (stepa), borealni iglasti gozd (tajga), listopadni gozd zmernega pasu, tundra

Vodni biomi Bistveno manja raznolikost vzdol vzporednikov kot pri kopenskih biomih Glavni dejavniki raznolikosti vodnih biomov: fizikalni (svetloba, temperatura, tokovi) in

kemini (slanost, kisik) Ve kot 70% zemeljske povrine pokriva voda: > 97% oceani, 2% led na obeh polih in

ledeniki, < 1% celinske vode

78

Hidroloki cikel: porazdelitev vode v biosferi ni statina, voda kroi med rezervoarji: mesta shranjevanja vode za doloen as, ki se napolnijo (padavine, povrinski in podpovrinski pritoki) ali izpraznijo (izhlapevanje, odtoki). Gonilna sila hidrolokega cikla: sonna energija.

1.3 Neivi dejavniki okolja fizikalno-kemini dejavniki, ki posamino ali v kombinaciji vplivajo na porazdelitev

organizmov,tevilnost populacije in na razne ivljenjske pojave svetloba, toplota, voda, kisik, CO2, ioni, anorganske spojine, pH, osredje, veter, valovi,

motnje v okolju

ivljenjski pojavi MIGRACIJE (selitve): mnoini asovno usklajeni mnoini, usmerjeni in premiki

osebkov, ki potekajo po selitvenih poteh. Glavni vzrok: vsesplono pomanjkanje hrane in/ali vode na enem koncu. Primeri: ptice selivke, lososi in jegulje (reke morje), gamsi in kozorogi (gore doline)

HIBERNACIJE: dalje (tedni, meseci) stanje neaktivnosti v neugodnih ivlj. razmerah pri endotermnih ( hrana) in ektotermnih organizmih ( nizka temperatura) zmanjanje metabolizma, upoasnitev dihanja in bitja srca, znianje telesne T na T okolice ni toplotnih izgub

ESTIVACIJE: mirovanje - otrplost zaradi sue in vroine; sezonsko (nekateri sesalci, poli in ribe v subtropskih o