Biológia alapjai

Előnézet

A jegyzetről

Biológia alapjai 1-3 előadás kidolgozva

Vásárlás (500 Ft)

Név

Biológia alapjai

Típus

Felsőoktatás

Tantárgy

Biológia alapjai

Év

2017

Szak

Biológia

Intézmény

Szegedi Tudományegyetem

0 letöltés

Szerző

b.hanna

Létrehozva

2022-01-04

Oldalak száma

Jelentem

Biológia alapjai 1. előadás 1. Biokémia magyarázat a C-vitamin hatására • • a kötőszövetek fontos molekuláját alkotó kollagén fehérje helyes térszerkezetének kialakulásához szükség van arra, hogy a polipeptid lánc szintézisét követően egyes aminosav oldalláncokon oxidáció történjen (prolin hidroxilláció). Ennek elmaradása esetén a kötőszövet szerkezete lazább lesz, mert a kolllagén láncok között nem jönnek létre H-híd kötések, és a károsodás a skorbut tüneteinek kialakulásához vezet. Az oxidációt a prolin hidroxiláz enzim katalizálja. Az enzim – egy dioxigenáz – az oxigén molekula megbontásához egy, a fehérje részhez kapcsolt vas atomot használ, aminek az oxidációs állapota a folyamat során megváltozik (Fe2+ - Fe3+). A vas oxidációs állapotának visszaalakításában játszik szerepet a C-vitamin, ezzel biztosítva az enzim aktivitásának fenntartását. 2. A Biológia: A biológia az élő anyagot, szervezeteket, rendszereket – a molekulák (atomok) szintjétől a bioszféráig – vizsgáló tudomány. 3. Vizsgálatok: • • • az egyed szintjén. Pl. szervezettan, élettan Az egyed szintje fölött. (szupraindividuális biológia) Pl. ökológia, populáció genetika Az egyed szintje alatt. (Infraindividuális biológia) Pl. biokémia, 4. Élet, élő állapot: • Sejtes szerveződés • Homeosztázis • Alkalmazkodási képesség • Szaporodás és öröklődés • Növekedés és fejlődés • Energia felvétel és átalakítás • A belső és környezeti ingerek érzékelése és szabályozott válaszreakciók • Tehát: testüket egy vagy több sejt alkotja, metabolizmusra képesek, azaz a környezetükből felvett anyagokat átalakítva energiát nyernek, amit szabályozott belső környezetük fenntartására és testük építő anyagainak felépítésére használnak, ezáltal képesek növekedni, válaszreakciók adni külső és belső ingerekre, illetve adaptálódni a környezeti változásokra. Jellemzőjük továbbá a szaporodás és tulajdonságaik örökítése utódaikra. 5. Linné: A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu Linné óta kettős nevezéktan (binominális nómenklatúra): az élőlények tudományos neve két tagból áll: • név első tagja a nem vagy nemzetség (genus) • a második pedig a faj (species). Ma: DNS analízis alapján megállapított rokonsági viszonyokat (is) tükrözően (meglepetések pl. 4 zsiráf faj A biológia alapjai 2. előadás 1. tudományterület alappillérei: 1. sejtelmélet 2. gén elmélet 3. homeosztázis 4. evolúció (5. energia konverzió) 2. Sejtelmélet: Feltalálók Robert Hooke (1635-1703) Mattias Schleiden (1838): az élő növényi szövetek sejtekből állnak Theodore Schwann (1839): az állatokat is sejtek alkotják. Rudolf Virchow (1858) „Omnis cellula e cellula” Sejt az élő anyag szerkezeti és működési egysége, minden élőlény sejtekből áll és a sejtek csak korábbi sejtek osztódásával jönnek létre. B. Sejt típusok: prokarióta eukarióta (baktérium, növény, állat) ▪ Sejt organellumok ▪ Sejt típusok: prokarióta, eukarióta ▪ Változatosság méretben, szerkezetben,működésben ▪ A szervezetet alkotó sejtek száma, típusai ▪ Őssejtek(=megőrzik osztódóképességüket, önmaguknak megfelelő sejtet hoznak létre) és terminálisan differenciálódott sejtek, rák(os) sejtek ▪ Testi (szomatikus) és ivarsejtek A. • • • • Pro- és eukariota létforma: Egy funkcionálisan önálló sejtből álló szervezet és specifikus differenciálódott sejtekből álló organizmus összehasonlítása. Sejtorganellumok: Lipid membránokkal a sejt kompartmentekre tagolódik, amelynek eredményeként egyes részeiben eltérő funkciók valósulhatnak meg, A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu különböző koncentráció viszonyok állhatnak fenn. Pl: Koncentrációkülönbségeket okozhatnak, ahol a koncentráció gradiensek energiát szabadítanak fel Lipid membránok: Elhatárolás és kapcsolat, találkozási pont, koncentráció különbségek és membránpotenciál, energia átalakítás és információ továbbítás. A membránokhoz kapcsolódó molekulák 2Dben kapcsolódjanak egymáshoz, koncentrációkülönbséget hoz létre 3. Méretek a sejtben: kis molekulák: nanométer vírusok: mikrométer (tizede) baktériumok: mikrométer állati sejt: 10 mikrométer növényi sejtek 100 mikrométer 4. Mikroszkópok: Fénymikroszkóp: élő, elhalt sejtek Elektronmikroszkóp: Transzmissziós, pásztázó 5. Földtörténet: • • • • A Föld kb. 4,6 milliárd éves, kb. 1 milliárd évvel létrejötte után jelent meg rajta élet. A legöregebb sejtlenyomatként azonosított fosszíliák 3,5 milliárd évesek. A feltételezett evolúciós út nagy lépései: szerves molekulák – fehérjék, lipid vezikulumok, önálló replikációra képes RNS – DNS-RNS-fehérje kapcsolat – ősi protosejtek – prokarióta sejtek – eukarióták A egyik legismertebb kísérlet az Föld korai állapotára jellemző viszonyok mimikálására (Miller és Urey): A szabad oxigént nem tartalmazó, hidrogénben, metánban és ammóniában gazdag gázban az átáramló vízpárában elektromos kisülések bonyolult szerves molekulák kialakulását eredményezték. 6. Egy sejt élete és lehetséges sorsa • • sejtciklus: mitózis, G1 fázis, S fázis, G2 fázis osztódás, differenciálódás, öregedés, sejthalál (apoptózis- genetikailag programozott), önemésztés (autofágia-részleges apoptózis, kritikus állapotokban sejtorganellumok lebontása. pl embrióban ujjak közötti bőr eltűnése) 7. Eukarióta sejtek osztódása: • • mitózis: számtartó meiózis: számfelező A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu 8. Mekkora egy sejt? Egy-egy sejttípus – kb 200 féle van testünkben (!) – mérete viszonylag szűk határok között változik. • A sejt organellumok számát és általuk elfoglalt sejt térfogatot tekintve lényegesen nagyobb különbségek vannak az egyes sejt típusok között. • Az idegsejtek száma a humán agyban: 86 milliárd. (C. elegans: 302) Sejtjeink több mint 80%-t számukat tekintve a vörösvértestek teszik ki! • Becslés szerint a testünkben és test felületünkön élő baktériumok és gombák száma 10-100-szor meghaladja testi sejtjeink számát. 9. Sejtet alkotó anyagok: • Szénhidrátok • Lipidek • Fehérjék • Nukleinsavak • Közös építési elv: kisebb molekulák összekapcsolódásával létrejövő makromolekulák (kondenzáció - hidrolízis) • Építő egységek: egyszerű cukrok, zsírsavak, aminosavak, nukleotidok • A monomerekből új tulajdonságokkal rendelkező polimerek képződésének logikája igaz a sejtváz komponenseinek képződésére is: aktin és tubulin monomerek összekapcsolódása alkot mikrofilamentumokat és mikrotubulusokat. 10. Az ATP ciklus: • A sejtek működése során a lebontó folyamatok – és növényekben ill. más autotrófokban a kemi- és fotoszintézis – ATPszintéziséhez biztosít energiát (ADP foszforiláció). • Az ATP nagy energia tartalmú kötéseinek felbontása pedig fedezi a sejt minden más életfolyamatának energia igényét (ATP hidrolízis). • 1 molekula glükóz oxigén jelenlétében történő lebontása során 32-34 molekula ATP szintézisét biztosítja. Mivel 1 molekula ATP 2,8x nehezebb, mint 1 molekula glükóz, 512 gramm glükóz 48 742 gramm ( 512*2,8*34) ATP szintézisét eredményezi. • Az ATP képződése és felhasználása enzimek közreműködésével megvalósított kémiai reakciókban történik – ezek egy részében a résztvevő fehérjék alakjának megváltozásával a kémiai kötési energia mozgási energiává alakul, másokban molekulák, molekula részek és ionok elmozdulása történik, kötések jönnek létre vagy bomlanak fel. Mindez biztosítja a homeosztázist és más életfunkciókat. • 11. Makroszkopikus mozgások ATP felhasznlással: • Az izommozgás miozin filamentumok aktin filamentumok mentén történő elmozdulása. A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu • A miozin egy nagyon speciális szerkezettel rendelkező motor fehérje, aminek az alakja – konformációja - változik meg az időszakosan hozzá kapcsolódó ATP hidrolízise, és az ADP + Pi leadása során 12. Ionok elmozgatása a sejthártyán át ATP energiáját használva (Aktív transzport Na-K ionpumpa) • A sejtben Na+ ionok kapcsolódnak lazán a pumpa fehérjéhez. Az ATP hidrolízisével képződő foszfát csoport átkerül a pumpa fehérjére és ez megváltoztatja annak az alakját (az ATP hidrolízis energiája), így a pumpa kinyomja a Na+ ionokat a sejtből. • (A sejt külső részéből ugyanez a pumpa K+ ionokat visz a sejt belsejébe.) 13. Enzimek • biokatalizátorok – olyan fehérjék, amelyek felgyorsítják a kémiai reakciókat, • • • • • mert csökkentik a reakcióhoz szükséges aktiválási energiát, anélkül, hogy megváltoztatnák a reakciót kísérő energiaváltozást. Az enzimek specifikusak (általában nagyon specifikusak). Ribozimek: katalitikus aktivitással rendelkező RNS molekulák A sejtekben enzimek ezrei biztosítják molekulák átalakításait. Minden enzimnek van szubsztrátja (amin az enzim hat) és aktív centruma (ahol a szubsztrát kötődik az enzimhez). Az enzimek azért specifikusak szubsztrátjaikra, mert szerkezetük – a több száz aminosavat tartalmazó polipeptid lánc térbeli feltekeredése – olyan felületet/zsebet alakít ki, ahova a szubsztrát – és csak az - pontosan illeszkedik. A genetikai információ, ami az enzimek pontos szerkezetét eredményező aminosav sorrendet meghatározza a DNS szerkezetében megőrzött. Kifejeződése a génexpresszió. Az információ átadás iránya: nukleinsav –> fehérje Centrális dogma (Francis Crick, 1956) 14. Gén és géntermék • • • Immunrendszerünk fejlődésünk során megismerkedik a saját anyagnak tekinthető molekulákkal és ezek ellen nem, de minden más molekula ellen ellenanyagot képes termelni. Véradáskor a vért kapó személy immunrendszere által termelt ellenanyagok a vvt-k kicsapódását okozzák, ha azok a felszinükön olyan molekula részeket (antigéneket) tartalmaznak, amelyek a vért kapó számára nem saját típusúak. A O vércsoportúak mindenkinek adhatnak, az AB vércsoportúak mindenkitől kaphatnak vért. AZ ABO vércsoport meghatározója egy glikoziltranszferáz enzimet kódoló gén. ▪ A gén változatai olyan szerkezetű fehérje szintézisét irányítják, amelyek aktív centruma kicsit más, ezért az enzim vagy N- A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu ▪ galaktózamint (A), vagy galaktózt (B), épít a vértestek felszinére vagy semmit, mert nem működik (O). Ezek a gén változatok és kombinációjuk határozza meg az A, B és O antigéneket, amelyek az AB0 vércsoportokat meghatározzák. Biológia alapjai 3. előadás 1. Az új (és újabb) generációs DNS nukleotid sorrend meghatározási módszerek lehetővé teszik: - teljes genetikai információ tartalom megismerését emberek és más organizmusok ezreire és tízezreire kiterjedően - egyedi sejtek teljes genom és RNS tartalmának megismerését (genom és transzkriptom) - a genetikai anyag vizsgálatát olyan organizmusok esetén is, amelyekről nem is tudunk, vizsgálatuk laboratóriumi körülmények között megoldhatatlan (metagenomika) 2. Klónozás és génkönyvtárak • Kellően nagy számú rekombináns plazmidot előállítva, a kiindulási DNS minden darabja jelen lesz valamelyikben, tehát az előállított rekombináns molekulák együttesen a teljes kiindulási DNS-t reprezentálják • Ha egy sejtbe bejut egy rekombináns molekula, az abban öröklődik és a sejtek elszaporodásával létrejövő klón minden utódsejtben meglesz. A klónok összessége a kiindulási DNS-t reprezentáló génkönyvtárat alkotja. • Klónozás az a technika is amellyel állatokat azonos genetikai állományú egyedeit hozzák létre felnőtt egyed szomatikus sejtjeiből származó sejtmagokat magot nem tartalmazó zigótába juttatva. Az első ilyen élőlény volt Dolly 3. Környezet • Biomassza: állati és növényi eredetű szerves anyag (elsődleges, másodlagos, …) • Érvek a bioenergia mellett: A biomassza tárolható energiát képvisel, ami gyakorlatilag tetszőleges más energiaformává, vagy energiahordozóvá átalakítható. Továbbá: megélhetési munkát ad sok embernek, növeli a mezőgazdaság haszontermelő képességét, hulladékokat is hasznosít, segíthet a zöld környezet fenntartásában, talaj erózió csökkentésében 4. A rák A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu Biológia alapjai - Füvészkert Miért létesülnek botanikus kertek? Miért tart fenn egy botanikus kertet bárki? Mire jó egy növénygyűjtemény? Mi a botanikus kert? füvészkert, arborétum? Botanikus Kert: Jól adatolt és nyilvántartott élőnövény- gyűjtemény (élőmúzeum), céljai: kutatás, megőrzés, bemutatás, ismeretterjesztés, fa és cserje gyűjteménye mellett lágyszárú és üvegházi gyűjteményei is jelentősek. Arborétum: kizárólag fa és cserjegyűjtemény Füvészkert: a botanikus kert régebbi elnevezése, régies neve Miért és hogyan létesültek az első botanikus kertek? - középkori kolostorkertek gyógynövénykertek-orvosok, gyógyítók tartják fenn uralkodói családok magánkertjei közparkok- önkormányzatok egyetemek által alapított kertek Érdekességek: Páduai Botanikus Kert (1545) (Olaszország), a legrégebbi ma is működő botanikus kert, gyógynövények tanulmányozására hozták létre, a világörökség része, ma már veszélyeztetett növények védelmével is foglalkozik Kew Garden, Királyi Botanikus Kert, Anglia, királyi család számára létrehozott kert, a világörökség része, 120 ha, 25-30ezer fajt gondoznak itt, a világ növényfajainak kb. 10%-át - 19. századtól gazdasági botanikával is foglalkozik sok botanikus kert 20. századtól kutatás, oktatás, szépség bemutatása napjainkban a természetvédelem központjai (fajok kihalásának, élőhelyek pusztulásának korát éljük) ritka, veszélyeztetett fajok szaporítása, termesztése, kitelepítése magbankok létrehozása vadon élő és termesztett növényekből egyaránt növényi sokféleség megőrzése szárított növényekből álló herbáriumok→ információforrás a növények természetes elterjedésével és élőhelyigényével kapcsolatban Magyarország leggazdagabb botanikus kertje Vácrátóton van, 29 ha, kb. 12ezer növényfaj és fajta A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu Miért egyre fontosabbak a botanikus kertek? - ritka, veszélyeztetett fajok, valamint szép és egyben hasznos kertészeti változatok élőhelyei biodiverzitás megőrzése: génbankok, magbankok, maggyűjtemény: Az élőhelyen kívüli megőrzés nem csak élőnövény, hanem magok formájában is történhet, amit magbanknak nevezünk. Pannon Magbank: hazai növényfajok maggyűjteménye. Ez a Pannon ökorégió fajainak megőrzését és lehetséges visszatelepítésük módszereinek kidologozását célozza. A magbankok általában arra a 100 növényfajra összpontosítottak eddig, amelyek a világ élelmiszertermelésének 90%-át adják, de egyre több figyelmet fordítanak a kihalással vagy a genetikai változatosság csökkenésével fenyegetett fajokra is. - Mezőgazdasági magbankok: - tájfajták gyűjteménye a mezőgazdaság szempontjából a genetikai változatosság megőrzése kulcsfontosságú, mert hozzájárulhat a korszerű gazdasági növények termésátlagainak növeléséhez, valamint a változó környezetei viszonyokhoz való alkalmazkodás fenntartásához, fejlesztéséhez. A gazdák lemondanak a hagyományos fajták termesztéséről a széles körben elterjedt, magas hozamú fajták javára→genetikai változatosság csökken! Jelentősége, példák: . - afrikai rizsültetvények példája - fák genetikai erőforrásainak megőrzése-erdészet, iparilag fontos fafajok és rokonaik tárolása, genetikai alapanyag biztosítása későbbi nemesítési célokra. Származási körzetek meghatározása fontos! Hegyvidékre nem telepítünk síkvidéki magokból! - menedékhelyek: a botanikus kertek túlélési esélyt biztosítanak a növényfajok számára (és állatok számára is, főleg városi környezetben) - tudásközpontok Környezettudatos nevelés intézményei. Szakmai és közművelődési célokat szolgál. Környezeti nevelés, gyermekfoglalkozások, jeles napok, rendezvények, kiállítások. - tudományos műhelyek A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu a gyűjtemény összehasonlító és kutatási anyaggal szolgálja ki a társtudományok igényeit (botanika, kertészet, rendszertan, gyógyszerkutatás, környezet és természetvédelem, ökológia, erdészet, genetikai kutatások, növényvédelem, honosítás) Kutatások helyei (védett, veszélyeztetett növények szaporítása és visszatelepítése, honosítási kísérletek, csírázási kísérletek, madártani megfigyelések…) Ex situ természetvédelem során a faj képviselői saját élőhelyüktől távol, ember által kialakított környezetben, megfigyelés alatt tartva élnek, szaporodnak. Így biztosított a szükség szerinti visszatelepítés lehetősége. Védett és veszélyeztetett növények élőhelyen kívüli (ex situ) szaporítása és visszatelepítése helyreállított természetes élőhelyükre! In situ védelem, mikor az adott növényfajt vagy fajokat saját élőhelyükön védjük. Füvészkerti példa: Tartós szegfű - Life pályázat A tartós szegfű (Dianthus diutinus) Magyarországon honos, bennszülött növényfaj. Fokozottan védett növény, természetvédelmi értéke 250 000 Ft. Természetes élőhelyeit a Duna-Tisza közi homoki gyepek jelentik. Napjainkra állományai és egyedszáma erősen megfogyatkozott. A pályázat célja volt a növény természetes élőhelyeinek és az ott élő tövek számának feltérképezése, számára alkalmas élőhelyek kialakítása, az inváziós növényfajok visszaszorításával terjedésének segítése és ex situ szaporított növények kiültetésével a természetes állomány túlélésének támogatása volt. Három projektterületet érintett a pályázat: Csévharaszt, Bodoglár és Bócsa. A pályázat keretében a SZTE Füvészkert vállalta, hogy 15 000 növényt a természetes állományokból gyűjtött magokról ex situ felszaporít és visszaültet a kijelölt területekre. KMNP- Löszgyep specialista növényfajok kitelepítése, élőhely helyreállítás és védelem céljából, Békés megye, Csanádi puszták, 42 védett és nem védett növényfaj magjának gyűjtése, vetése, felnevelése, kiültetése, ebből 33 faj sikeresen felszaporított, monitorozás, túlélés ellenőrzése 2-3 éven át In situ védelem, mikor az adott növényfajt vagy fajokat saját élőhelyükön védjük. - pihenőkertek Teret ad a rekreációnak Üvegházak Cikászok, pálmák: veszélyeztetett növénycsoport, a természetes populációk több, mint a fele a kihalás szélére sodródott Veszélyeztető tényezők: élőhelyvesztés, túlzott kitermelés, olajpálma ültetvények terjedése, mértéktelen fakitermelés, gyűjtés, lopás, csempészés, orvkereskedők, faiskolák.. A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu Szaporításuk, visszatelepítésük a természetbe fáradságos munka, a magok tárolása, eltarthatósága, nagy termetük, tárolásuk bonyolítja az efféle természetvédelmi programokat. Egyes nemzetségek fajai szoros közelségben élve könnyen kereszteződhetnek, hibrid magok fajfenntartási értéke kicsi. Alkalmazkodás Epifiton életmód: - - trópusi orchideák (pormagok, gombák jelenléte szükséges a csírázáshoz, feltűnő virágok, két lepelkör, belső mézajak-beporzás!, bulbák-tápanyagraktározás, húsos, valódi léggyökerek-páramegkötés, fotoszintézis, velamen (gyökérburok)-vízmegkötés) broméliák (pl. fánlakó, gyökérnélküli Tillandsia-k), szarvasagancspáfrány (spóratermőlevelek, humuszgyűjtő levelek) madárfészekpáfrány Guttáció (cseppkiválasztás): pl. könnyezőpálma (Monstera deliciosa), előidézője a gyökérnyomás Könnyezőpálma levelei: szeldelt, hasogatott, csepegtető csúcsú levelek, alkalmazkodás a heves esőzésekhez!, táplálékszállító léggyökerek Gyökérmódosulások: - pl.: Pandanus (csavarpálma); támasztó (pneumatoforák), (Mangrove-vegetáció) Palánkgyökerek: Lantlevelű fikusz léggyökerek és légzőgyökerek Levélmódosulások: - rovarfogó növények (kancsóka, kürtvirág, vénusz légycsapója, hízóka, harmatfű) kaktuszlevél (tövis- védekezésre, párologtatás csökkentése, hőszabályozás) vízraktározó levél (pozsgás növények) pl. kövirózsa, varjúháj fajok, kristályvirágfélék, aloe vera broméliafélék levéltölcsére (levélrozetta)- vízmegtartás, vízgyűjtő levél szemérmes mimóza (Mimosa pudica) Tigmonasztia: helyzetváltoztató mozgás, turgor mozgás, érintés hatására, reverzibilisvédekezés- legelő, növényevő állatok A levélmozgatás mechanizmusa alapjaiban jól ismert. Inger hatására hirtelen megváltozik a pulvinus (levélcsukló ízület) parenchima sejtek víztelítettsége (turgor állapota) egy gyors membránpermeabilitás (áteresztőképesség) változás következtében. A pulvinus sejtjeiben tehát az inger kiváltott mozgás folyamán átrendeződik a kálium (és a kísérő klorid) ion és a víz megoszlás, ennek eredménye a szemmel látható gyors ingerválasz. Inger hatására az extensor sejtek (a levéllemez fonákhoz közel eső részén lévő sejtek) térfogata a vízvesztés és a turgorcsökkenés miatt kisebb lesz, míg a flexor sejteké (ellentétes oldalon levő sejtek) nő. Az eredeti állapot visszaállásakor pedig egy ellentétes folyamat történik. Elsősorban tehát a A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu káliumion felvétel és leadás következtében fellépő passzív vízmozgás eredményezi a térfogatváltozást. Szármódosulások: - pozsgás szár- vízraktározás, pl. kaktuszok ellaposodott szár (kladódium) -víz-és tápanyagraktározásra módosul pl.: karácsonyi kaktusz, fügekaktusz (Opuntia ficus –indica) Fillokládium: ellaposodott levélszerű szár (levélszár)-fotoszintetizáló szár pl. szúrós csodabogyó, aszparágusz Pálmatörzs: fás szártípus- levélalapokból fejlődik Az egyszikűek osztályában elsősorban a pálmafélékre jellemző oszlopos, oldalágak nélküli gyakran sudár főtengely. A pálmatörzset a rövid szártagú száron spirálisan álló levelek megmaradt elfásodott, rostos, szorosan egymásra boruló levélalapjai építik, vastagítják. Az úgynevezett pálmatörzs lényegében egy áltörzs, csak primer szövetekből áll, az elfásodott levélhüvelyekből alakul ki, és ezekkel vastagodik. Bár fásodott elemek alkotják szilárd, ugyanakkor rugalmas, de laza szerkezetű, egyenletesen vastagodik. Külső felszíne gyakran levélripacsokkal fedett, bár ismerünk sima törzsű pálmákat is. Másodlagos szárvastagító kambium, bélszövet és bélsugarak, évgyűrűk nem alakulnak ki. Kauliflora: törzsön fakadó virágok pl. kakaófa Lótuszos-tó: - - Lótusz- effektus: hidrofób (víztaszító) felületeknek az öntisztuló képességét jelenti. A lótusz levelét a víz és más folyadékok nem nedvesítik, olyan csepp képződik rajtuk, mely nem tapad meg a növények felületén, hanem lepereg arról, közben a növényen található porszennyeződést is eltávolítja. Kagylótutaj, szőrös levelek, vízlepergetés- vízi életmódhoz való alkalmazkodás! Vízi játcint, sulyom: felfújt, dudoros, szivacsos levélnyél, vízi életmódhoz való alkalmazkodás- vízen lebegés! Virginiai mocsárciprus-légzőgyökerek Élő kövületek: Azok az élőlények tartoznak ide, amelyek a földtörténeti múltban széles körben elterjedt, fajgazdag csoportok ma élő magános leszármazottai, és jelenlegi elterjedési területük az ősihez képest jelentősen beszűkült. Ezeknek a szigorú feltételeknek napjainkban csak néhány tucat faj felel meg, melyek mindegyike a kipusztulás szélén áll, így fokozott figyelmet és védelmet érdemelnek. Az élő kövületeket fosszíliákból is ismerjük, évmilliókon át, a nagyobb, tömeges kihalási eseményeket túlélve, szinte változatlanul maradtak fenn vagy egy olyan leszármazási vonal tagjai, amelynek teljes rokonsága mára régen kihalt. A növényvilág legismertebb élő kövületei a nyitvatermők közül kerülnek ki. A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu Szecsuáni ősfenyő, Wollemi- fenyő, Hegyi mamutfenyő, Gingko biloba –Ezek a növények a szabadban veszélyeztetett fajoknak számítanak. Veszélyeztető tényezők: élőhelyeik elpusztítása, vad populációik gyengén regenerálódnak Gingko: nemzetségének egyetlen túlélő faja Hegyi mamutfenyő: az összes vad populáció szövetségi védelem alatt ál Sárkányfenyő: 1994, Sydneytől 150 km-re Kék-hegységeben, erősen veszélyeztetett, 100 példányból álló, 3 különböző területen élő állomány, veszélyek: behurcolt betegségek, emberi tevékenységből fakadó erdőtüzek. Mára kidolgozták szaporítási módszereit, ami lehetővé teszi, hogy meghonosítsák a vadonban, természetes élőhelyén kívül. A szaporítási technikákat nem publikálták még. Szaporítási programja kiterjedt, világszerte igényt tartanak erre a fajra, kertészeti ipar számára is rendelkezésre akarják bocsájtani. Ökoszisztéma szolgáltatások: -képlékeny fogalom, elnevezés korábbi elnevezések: természet szolgáltatásai, természet nyújtotta javak, élő természet adományai a természet elnevezést később felváltja az ökoszisztéma kifejezés→utalás arra, hogy élő és élettelen komponensek egyaránt szükségesek a szolgáltatások létrejöttéhez Ökoszisztéma=ökológiai rendszer: élő és élettelen közötti kapcsolat/ kölcsönhatás, állandó anyag-és energiaáramlással. Lehet természetes, féltermészetes vagy ember által létrehozott ökológiai rendszer pl.: szántóföld, városi park, egy folyó és ártere, halas tó stb. Ökoszisztéma típusok: hasonló szerkezettel és folyamatokkal jellemezhető ökoszisztémák. A jó állapotban lévő ökoszisztémák több vagy jobb minőségű szolgáltatást képesek nyújtani, mint degradált társaik. A szolgáltatás mennyiségét és minőségét befolyásolja a biodiverzitás. (A sokféleség indikátorként szolgál az ökológiai rendszer minősítésében)→ nem hiába mondják, hogy „A változatosság gyönyörködtet.” Mi az az ökoszisztéma szolgáltatás? A természet folyamatosan különféle javakat és szolgáltatásokat (pl. nyersanyagokat, energiaforrásokat, elnyeli és ártalmatlanítja a kibocsátott hulladékokat stb.) nyújt az emberiség részére-ezek az ún. ökoszisztéma szolgáltatások (ecosystem services). Értékvezérelt fogalom. Rejtett értékítéletet fejez ki az ember természethez kapcsolódó tevékenységeiről és a természet ember által felfogott fontosságáról. Miért fontos? Az emberi jóllét az ökológiai rendszerektől (természetes és ember által módosított szisztémáktól) függ. A gazdaság és az emberi társadalmak működése hosszútávon a megfelelő, egészséges állapotú ökorendszerekkel tarható fenn. A társadalom és a gazdaság természettől való függése egyértelmű. Az ökoszisztéma szolgáltatások gyakorlati alkalmazását ma a haszonelvű, piacorientált megközelítés uralja, a szolgáltatások értékének kifejezésén van a hangsúly, nem a A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu szemléletformáláson ember és természet kapcsolatában, illetve a nyílt párbeszéd kezdeményezése e kapcsolat fontosságáról is alulmarad. A természet szolgáltatás alapú értékelése, a Földön valaha zajlott legnagyobb privatizáció (Mainbiot)→ ezzel azt sugalljuk, h a természet maga is árucikk, amivel kereskedni lehet Emberi és természeti erőforrás kifejezések→ártalmas konstrukció Ökoszisztéma szolgáltatások/ növények által nyújtott természeti javak Miért fontos a növényi sokféleség megőrzése? A növények adományai rendkívül sokfélék: élelem, állati takarmány, gyógyhatású anyagok, természetes alapanyagok, biomassza- energia. Ezekhez általában gazdasági értékeket kapcsolunk. Azonban a növények számos olyan szolgáltatást nyújtanak, amelyek szerepe alapvető az emberiség számára, piaci értéke azonban nehezen kifejezhető, pl. rekreáció, éghajlat- szabályozás, a víz és a talaj erőforrásainak védelme, tudományos és esztétikai érték. Felsorolás: - táplálék a világnak több mint 7ezer növényfaj gyűjtése termesztés, fogyasztás céljából, ebből csak 200at honosítottunk meg és 12 termény biztosítja az emberi kalóriabevitel 75%-át. Ezek a következők: banán, bab, manióka, kukorica, köles, burgonya, rizs, szója, cukornád, cirok, édesburgonya, búza. - - - - - természetes anyag: fa, építkezés, bambusz, rostszálak→papírgyártás (fa, papírusz), textil, különféle szőttesek (gyapot, kókuszrost), kötélgyártás, rattan, raffia, szizál, pálmafélék levelei, kender stb. energia az élethez növényi olajok, üzemanyagok (kőolaj, földgáz, elhalt, elszenesedett növényi maradványok kőzetbe zárva), fűtés, főzés, növényi gyógyszerek pl. aszpirin (fehér fűz kérge (Salix alba)- acetilszalicilsav-lázcsillapítás, kerti mákmákgubó-morfingyártás, fájdalomcsillapítás, kínafa kérgéből nyert alkaloid-kininmaláriagyógyítás, láz-fájdalomcsillapító-keserű ízű (tonik) esztétika, érzékek felkavarása, szag, szín, illatanyagok pl. bors, rózsa, levendula, kakaó, őszi lombszíneződés, levélhullás, virágos kert, friss levegő, avarillat, fűszerek élvezeti cikkek: kávé-koffein, tea-tein, kakaó-teobromin, dohány-nikotin, tequila- amerikai agávéből erjesztett alkoholos ital, pálinka-gyümölcsök erjesztése A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu biofília (E.O. Wilson) : az ember természet iránti ösztönös igénye, nélküle életminőségünk leromlik, jelentős hatással van életünkre nemcsak anyagi, hanem pszichológiai és spirituális értelemben is. Jó példa : Ökoszisztéma szolgáltatás - méhek megporzótevékenysége A méhek, mint pollinátorok, megporzás, ökológiai és gazdasági jelentőség A méhek és a növények egyik legkülönlegesebb és legfontosabb kapcsolata a beporzás (pollináció). E folyamat során a méhek a virágokra szállva táplálék után kutatnak, és közben egy virág porzóiról a testükre került virágport egy másik virág bibéjére szállítják át. Ezzel nem csak területi egységekben mérve, hanem genetikai összetétel alapján is távoli növények között mehet végbe a megtermékenyülés. Egyes becslések szerint az ismert növényfajok 90%-ának szaporodása állati eredetű közvetítést igényel, ezen belül pedig mintegy 67%-ért a rovarok felelnek, élen a méhekkel. Megporzás Tevékenységük pozitív hatása haszonnövényeinken is tetten érhető. Egyes becslések szerint az emberiség által elfogyasztott táplálék 15%-a függ direkt és kb. ugyanennyi indirekt módon a megporzók tevékenységétől. Hiba lenne azonban a megporzók fontosságát a mezőgazdaságban betöltött szerepükre szűkíteni. Faji sokszínűségük nélkülözhetetlen a természetes életközösségek fenntartásában. Vadméheink sokrétű morfológiai és életmódbeli sajátosságaik révén messze meghaladják a házi méh megporzásban betöltött szerepét. Egyesek egészen kisméretű virágokat képesek megporozni, mások, elsősorban a hosszú nyelvű poszméhek, a mély pártacsövű virágokat tudják megtermékenyíteni. A poszméhek ezen túl robusztus testfelépítésüknek és jó hidegtűrésüknek köszönhetően már az év igen korai szakaszában aktívak, zordabb időjárási körülmények között is repülnek és hatékonyabb megporzók, mint a házi méhek. A házi méhet más fajokhoz viszonyított nagy mennyiségű méztermelése miatt hazánkban mindenfelé megtaláljuk, elsősorban mesterséges tartásban. Tavasztól őszig más méhekkel együtt láthatjuk gyűjtögetni. Elsősorban a tömegesen virágzó fajokat részesíti előnyben. A méhészkedés következtében szerepe rendkívül felértékelődött, holott nagy egyedsűrűsége és csökkent ellenálló képessége miatt egyre több veszély fenyegeti. Pollinációs krízis és kolóniaösszeomlás A pollinációs krízis, mint jelenség az elmúlt évtizedekben egyre nagyobb figyelmet követel mind a tudományos, szakmai körökben, mind a köztudatban. Lokalizált méhpusztulást és globális csökkenést jelent a beporzó rovarok számában és életképességében, mely komoly ökológiai és gazdasági következményekkel fenyeget. A házi méh, vadméhfajok és más pollinátorok által biztosított növényi beporzás fontosságának, mint az egyik legfontosabb ökoszisztéma szolgáltatásnak köszönhetően, a méhek az utóbbi években a figyelem középpontjába kerültek, védelmük fontossága ma már nem kérdés. Elsőként az Amerikai Egyesült Államokban figyeltek fel a házi méhek fokozódó eltűnésére, a családok pusztulására. Az USA, Kanada és Mexikó területén a házi méhek száma 25%-kal A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu csökkent 1990 és 1998 között. Európában, főleg Franciaországban és Németországban 10%os csökkenést mértek 1992 és 2002 közti időszakban. Ezzel párhuzamosan egyre világosabbá vált, mekkora veszélyeket is rejt egyetlen beporzó rovarfajra bízni a beporzás feladatát, rávilágítva a pollinátorok diverzitásának, a vadon élő fajok sokféleségének fontosságára. A beporzó szervezetek eltűnése, csökkenése nem csak komoly gazdasági károkhoz (csak az európai háziméh esetében évente 5,7 billió USD világszerte), de a vadon élő növényfajok populációinak csökkenéséhez, és a magasabb trofikus szintek sérüléséhez is vezet. A termesztett növények csökkent beporzása sokszor nem is csak a termés mennyiségének csökkenésében, hanem minőségi romlásban jelentkezik, kisebb termést, kevesebb magot, alacsonyabb vitamin és tápanyagtartalmat eredményezve. A megoldás sokrétű lehet és kell legyen. Fontos hangsúlyt fektetni a gazdálkodók, farmerek oktatása, a beporzó rovarokkal foglalkozó ökológusok és taxonómusok képzésére, nemzeti és nemzetközi programok kidolgozására a pollinátorok védelmében, és persze a gazdasági, ipari, döntéshozatali ágazatok és a civil szféra tájékoztatása. A dokumentum bármely részének, bármilyen módszerrel, technikával történő másolása és terjesztése tilos! © www.whyz.hu