az alapiskola 9. és a nyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára

Biológia az alapiskola 9. és a nyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára

Mária Uhereková Iveta Trévaiová Zuzana Piknová Angelika Matľáková Jana Višňovská Veronika Zvončeková

Združenie EDUCO

Szerzők – Autori ©

PaedDr. Mária Uhereková, PhD., Ing. Iveta Trévaiová, RNDr. Zuzana Piknová, Mgr. Angelika Matľáková, PhDr. Jana Višňovská, RNDr. Veronika Zvončeková, 2012 Lektorálták – Lektorovali: RNDr. Tatiana Grandová, RNDr. Erika Piovarčiová, prof. Jozef Halgoš, DrSc. Illusztráció – Ilustrácie © Daniela Ondreičková, 2012 Fordította – Prekladateľ © Lacza Tihamér A fényképek szerzői – Autori fotografií: Angelika Matľáková, Mária Uhereková, Jaroslava Endrychová és szerepelnek a weboldalakról szabadon letölthető fényképek Grafikai elrendezés – Grafický dizajn © Bruno Musil, 2012

Jóváhagyta a Szlovák Köztársaság Oktatási, Tudomány- és Kutatásügyi és Sportminisztériuma 2012. augusztus 21-én 2012-12716/36924:4-919 szám alatt, mint Biológia tankönyvet az alapiskola 9. és a nyolcosztályos gimnázium 4. osztálya számára. A jóváhagyási záradék 5 évre szól. Schválilo Ministerstvo školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky pod číslom 2012-12716/36924:4-919 zo dňa 21. augusta 2012 ako učebnicu Biológie pre 9. ročník základnej školy a 4. ročník gymnázia s osemročným štúdiom s vyučovacím jazykom maďarským. Schvaľovacia doložka má platnosť 5 rokov. Minden jog fenntartva. Ez a mű sem bármely része a jogtulajdonos beleegyezése nélkül nem reprodukálható. Všetky práva vyhradené. Toto dielo ani žiadnu jeho časť nemožno reprodukovať bez súhlasu majiteľa práv. Első kiadás – Prvé vydanie, 2012

Felelős szerkesztő – Odborná redaktorka: RNDr. Veronika Zvončeková Nyelvi szerkesztő – Jazyková redaktorka: Magdaléna Karafová Szedés és tördelés – Sadzba a zalomenie: Koncept Kiadó – Vydalo združenie EDUCO Nyomda – Tlač: Patria I., spol. s r. o., Prievidza ISBN 978-80-89431-36-6

Bevezetés A tankönyv az oktatási sztenderddel összhangban az 5.–7. évfolyam tananyagára épül, amely az élőlények életfolyamataival és az élő anyag szerveződésével foglalkozott, valamint a 8. évfolyam tananyagának ökológiai részére, amelynek tárgya az élőlények és az ember környezete volt. A konstruktivisztikus elvből indul ki, amely a korábban elsajátított alapvető biológiai ismeretekre, tényekre, fogalmakra és összefüggésekre épít. Ezek a tanulás során fokozatosan és más szempontokat is figyelembe véve új ismeretekre kapcsolódnak, és ennek köszönhetően tartós tudást eredményeznek. Tekintettel az oktatási sztenderd tartalmi részének spirális jellegére, a tartalmi rész a fenti elvet az új ismeretek összekapcsolásával segíti. Néhány kép ismétlése az előző évfolyamokból most más összefüggésben szerepel. A törzsanyag és a kiegészítő tananyag, valamint a gyakorlati feladatokkal kapcsolatos ötletek lehetővé teszik a szövegértést, a szöveggel való munkát és a képességfejlesztő feladatok megoldását erősítik. A tananyag témái összefüggően egy duplaoldalon vannak függőlegesen elrendezve, ami segíti a könnyebb eligazodást a szöveges és a képi anyagban. A törzsanyag fontos kifejezéseket és fogalmakat tartalmaz, amelyeket vastagabb betűkkel nyomtattak. A szöveg stilisztikailag és szakmailag segíti a tanulók szövegértelmezését, valamint azt is, hogy önállóan szerezzenek új ismereteket és sajátítsák el azokat. A szövegben kisebb betűkkel szedett kiegészítő tananyag gazdagíthatja a problémakör iránt komolyabban érdeklődő tanulók ismereteit, illetve felhasználható a biológia megemelt heti óraszáma esetén. Az oldal felső részében található kulcsszavak az alapvető fogalmi apparátust érintik, és felhasználhatók pl. a tananyag ismétlése, a legfontosabb fogalmak rögzítése során, esetleg annak ellenőrzésére, hogy a tanulók mennyire értik azokat, valamint arra, hogy képesek-e a szöveggel dolgozni és alkalmazni a kommunikációs módszereket. A gyakorlati feladatok választhatóak, számukat és tartalmukat illetően elsősorban ajánlások az iskola lehetőségeinek, a tanítók és a tanulók érdeklődésének a függvényében. A duplaoldal alsó része munkajellegű, feladatösztönző, motiváló kérdéseket, érdekességeket, a tananyagot rögzítő kérdéseket és képességfejlesztő feladatokat tartalmaz.

Az Érdekességek különböző tényeket és ismereteket tartalmaznak. Motiváló tényezőként vagy a biológiai ismeretek iránt komolyabban érdeklődő tanulók tudásának bővítésére használhatók. Amit meg kell tanulnom a törzsanyag elsajátításának a szintjét hivatott felmérni az oktatási sztenderd teljesítményi részével összhangban. A Vizsgálok és felfedezek feladatainak célja az alkalmazás begyakorlása, de a választás lehetősége is, az iskolák adottságai, a tanítók és a tanulók érdeklődése alapján. Segítik a kulcsfontosságú kompetenciákat – elsősorban a csapatmunkát, az információk keresését, osztályozását és feldolgozását. Ezek a tanulók a házi és az iskolai egyéni és csoportos foglalkoztatásához kínálnak ötleteket a gyakorlati munka során. A különböző kérdések és problémák önálló és alkotó jellegű megoldását szorgalmazzák, a tankönyvvel való munkára, az információs-kommunikációs technológiák és más források alkalmazására ösztönöznek. A Játék és biológia című melléklet alkotó és szórakoztató jellegű. A feladatok a tanítók és a tanulók (akár más évfolyamokban is) érdeklődése és választása szerint hasznosíthatók.

se jt, se jt el sze em rk e ez a s i, eti ej t a s élő ej rés t ré él zei, sz et ei, te le se n jtf a cit l, op m laz em m b a rib rán os , z m óm ito ák ko , klo nd ro riu m p o va las ku zto k, ó k nö lum , vé ok ny , áll i s ej at i s t, ej t

Az élőlények anyagának szerveződése

46

Amiről már tanultam jellegű kérdések és feladatok a korábbi évfolyamok legfontosabb ismereteinek felelevenítését szolgálják azzal a céllal, hogy szélesebb összefüggésekbe kerüljenek a biológiai folyamatok. Didaktikai szempontból célszerű ezeket a tanítási óra kezdeti, felvezető szakaszában hasznosítani.

A sejt valamennyi élő szervezet legkisebb építő és funkciós egysége. Itt játszódik le minden életfunkció, pl. a tápanyagfelvétel, a légzés, a salakanyagok kiválasztása, a szaporodás.

sejtmag

növényi sejt

c ci citoplazma membrán

A sejtben kémiai folyamatok játszódnak le, végbemegy az anyagcsere (metabolizmus), megtörténik a genetikai információk átadása.

gázcserenyílás a levélben

vörös vértest

idegsejt

a madár sejtje

spermium (ondósejt)

a gyomorfal sejtjei

A sejt élettelen alkotórészei a tartalékanyagok kis testecskéi (keményítő és fehérjeszemcsék, glikogén, zsírcseppek, festékanyagok) vagy kristályos alakzatok (kis szervetlen kristályok). A citoplazmában vagy a vakuólumban találhatók.

kiegészítő tananyag

mitokondriumok

kloroplasztok

131. ábra A növényi és az állati sejt felépítése – az azonos részek kék betűkkel vannak írva

128. ábra A sejtek alakja és mérete függ a sejt funkciójától, a szervezet nagyságától vagy elhelyezkedésétől

keményítőszemcsék a bab sejtjeiben

vakuólumok

A sejtben sejtszerkezeti elemek (sejtrészecskék) – sejtszervecskék (sejtmag, mitokondriumok, kloroplasztok, vakuólák), felszíni elemek (sejtfal, citoplazma-membrán) vannak. Ezek az élő alkotórészek.

egysejtű szervezet – papucsállatka

kalcium-oxalát kristályok a hagyma héjában

Sejtfala csak a növények (gombák, baktériumok) sejtjeinek van, védi a sejt belsejét, szilárddá teszi őket és meghatározza az alakjukat. Áteresztő – átengedi a vizet és az egyéb anyagokat.

129. ábra A sejt élettelen alkotórészei

citoplazma sejtfal

A zöld klorofill festékanyagot tartalmazó kloroplasztokban játszódik le a fotoszintézis. A riboszómák a sejtek citoplazmájában szabadon helyezkednek el. Bennük megy végbe a fehérjék képződése. 132. ábra Sejtmag zacskók kloroplasztisszal

Amiről már tanultam 1. Milyen egysejtű állatot és egysejtű növényt ismersz? Miben különböznek? 2. Melyek a növényi és az állati sejtben egyaránt megtalálható sejtszervecskék? 3. Miben különbözik a növényi sejt az állati sejttől? 4. Mi a szerepük a szervecskéknek a sejtben? 5. Miért fontos a sejtmag a sejt számára? 6. A növényi sejt mely részében játszódik le a fotoszintézis és miért fontos?

133. ábra Kloroplaszt citoplazma-membrán az enzimek lehetővé teszik az energia felszabadulását sejtfal 134. ábra Mitokondriumok

130. ábra A sejt felszíni elemei bonyolult szerkezetűek

Érdekességek

Amit meg kell tanulnom

1. A sejtek élettartama eltérő, élhetnek néhány napig, hétig, hónapig, évig. Például az idegsejtek néhány évig élnek, a vörös vértestek 3–4 hónapig, a bőrszövet sejtjei 3–4 napig, az izomszövet sejtjei 7 napig. 2. A legkisebb sejt a spermium (ondósejt), a legnagyobb sejt a madarak (strucc) tojása. 3. A növényi sejt (a szőlő gyümölcshúsának sejtje) több vizet tartalmaz, mint az állati sejt (csontsejt, izomsejt). Az állati sejtben több a fehérje, mint a növényi sejtben.

biologia_9_ROCNIK_madarska_1.indd 46

kérdések a korábbi évfolyamok tananyagából

örökítő anyag – ebben helyezkednek el a kromoszómák

A mitokondriumok a sejtlégzés, valamint a növényi és állati sejtek energiatermelő központjai. A vakuólumokban sejtnedv található, amelyekben tartalék anyagok vannak – főleg víz, és a benne oldott cukrok és fehérjék. Az állati sejtekben (pl. papucsállatka) a vakuólumoknak a raktározás mellett emésztő és kiválasztó funkciójuk is van.

A citoplazma membránja (hártyája) lehetővé teszi a sejt és a külső környezet közötti anyagcserét. Félig áteresztő – csak bizonyos anyagokat enged át. Szerkezete összetett, fehérjékből, zsírokból és cukrokból áll.

A citoplazma változó mennyiségű szervetlen anyagokat (vizet) és szerves anyagokat (fehérjéket, zsírokat, cukrokat) tartalmaz.

sejtmag membrán

A sejtmag a sejt életfolyamait irányítja. Nukleinsavakból, fehérjékből áll. A sejtmag kromoszómákat tartalmaz – olyan szerkezeteket, amelyek az öröklődéssel kapcsolatos (genetikai) információt adják át. A legnagyobb szervecske a sejtben.

Sejtfal az állati sejtekben csak kivételesen fordul elő (pl. papucsállatka). A növényekben poliszacharidok (cellulóz), a gombákban kitin alkotja, a baktériumokban poliszacharidokból (összetett cukrokból) és zsírokból épül fel.

A citoplazma kitölti a sejt belsejét, annak folyékony része, részt vesz az anyagcserében, kémiai folyamatok játszódnak le benne. Pl. sejtszervecskék, tartalék anyagok, kis kristályok találhatók benne.

47 állati sejt

11.10.2012 8:05:53

érdekes tények és információk

1. Mi a sejt szerepe az élőlény számára? 2. Hasonlítsd össze a növényi és az állati sejtet! Sorold fel a közös és az eltérő jegyeket! 3. Mi a szerepük az egyes szervecskéknek a sejtben? 4. A növényi sejt mely szervecskéjében megy végbe a fotoszintézis? 5. Mely szervecskék játszanak szerepet a fehérjék képződésénél? 6. Melyik szervecskében megy végbe a sejtlégzés?

biologia_9_ROCNIK_madarska_1.indd 47

az oktatási sztender képességfejlesztő részével kapcsolatos kérdések

A növényi és az állati sejt hasonló szerkezetű és funkciójú. Az alapvető különbség a táplálkozás módjában van. A növényi sejtek a kloroplasztokban lejátszódó fotoszintézis során szerves anyagokat készítenek a szervetlen anyagokból.

törzsanyag

Az állati sejtek (a legtöbb baktérium és gomba sejtje) nem tartalmaz kloroplasztot, ezért nem képeznek szerves anyagokat. A szerves anyagokat különböző forrásokból nyerik.

Vizsgálok és felfedezek 1. Figyelj meg különböző növényi és állati sejtszervezeteket mikroszkóppal! Hasonlítsd össze őket! 2. Készíts beszámolót a plasztidok szerepéről a növényi sejtekben! Számolj be erről az osztálytársaidnak! 3. Keress az interneten vagy a szakirodalomban érdekes információkat a sejt egyes szerkezeti elemeiről! Prezentáció formájában dolgozd fel ezeket! A tanító segítségével bizonyítsd be a cukrok jelenlétét az almalében, a burgonyagumó keményítőjében és az árpaszemben!

11.10.2012 8:05:55

önálló alkotó tevékenységhez kapcsolódó kérdések

a duplaoldal gyakorlati része

Tartalom Bevezetés ......................................................................................................... 3

Alapvető életfolyamatok .................................... 6 Az élőlények alapvető életfolyamatai ............................................. 8 A baktériumok, a gombák és a növények életfolyamatai ..... 10 A baktériumok és a gombák tápanyagfelvétele és légzése .......... 10 A növények tápanyagfelvétele és légzése .......................................... 12 A baktériumok és a gombák szaporodása .......................................... 14 A növények szaporodása .......................................................................... 16 A növények ingerlékenysége és mozgása........................................... 18 A növények élete .........................................................................................20 Gyakorlati feladatok A gombák és a növények életfolyamatai ................................................22 Az állatok életfolyamatai ...................................................................... 24 Az állatok táplálkozása ............................................................................... 24 Az állatok légzése ........................................................................................ 26 Az állatok kiválasztása ................................................................................28 A testnedvek keringése az állatokban ..................................................30 Az állatok testszabályozása ...................................................................... 32 Az állatok érzékelése ..................................................................................34 Az állatok mozgása......................................................................................36 Az állatok szaporodása és fejlődése ......................................................38 Gyakorlati feladatok Az állatok életfolyamatai ............................................................................ 42

Az élőlények anyagának szerveződése ................. 44 A sejt és szerkezeti felépítése ..................................................................46 A sejt élete ......................................................................................................48 Gyakorlati feladatok A növényi és az állati sejt életfolyamatai ................................................50

Az öröklődés és az élőlények változékonysága ...... 52 Az öröklődés és annak lényege ..............................................................54 A genetikai információk átadása ............................................................56 Öröklődés és változékonyság ..................................................................58

Az élőlények és az ember környezete .................. 60 A környezet .................................................................................................... 62 Az élőlények és az ember környezetét befolyásoló tényezők ......64 A természetvédelem és a környezet .....................................................66 Melléklet: Játék és biológia.......................................................................68

baktériumok

gombák

növények

állatok

Alapvető életfolyamatok Növekedés és fejlődés Táplálkozás és tápanyagfelvétel Kiválasztás Szaporodás Ingerfolyamatok és mozgás

8

Az élőlények alapvető életfolyamatai Az életfolyamatok biztosítják az élőlények életét és létezését. Az élőlények alapvető életfolyamatai a következők: táplálkozás és táplálékfelvétel, légzés, kiválasztás, szaporodás, növekedés, fejlődés, ingerlékenység és mozgás. A táplálkozás és táplálékfelvétel azoknak a folyamatoknak az együttese, amelyek a tápanyagok felvételével és feldolgozásával függenek össze. A táplálkozás az életfunkciók ellátásához szükséges építőanyagok és az energia forrása. A tápanyagok biztosítják az élőlények táplálkozását, növekedését és fejlődését. A tápanyagok feldolgozása összetett kémiai folyamat, amelyet metabolizmusnak (anyagcserének) neveznek.

1. ábra A zöld növények a szerves anyagokat szervetlen anyagokból állítják elő

A növények alapvető tápanyagai – szervetlen anyagok – főleg az oxigén, a víz, a szén-dioxid, a sók, az ásványi anyagok, mikroelemek. Az állatok és az emberek számára az alapvető tápanyagok – szerves anyagok – a fehérjék, a cukrok, a zsírok és egy szervetlen anyag – a víz. Azokat az élőlényeket, amelyek a táplálkozás során a szervetlen anyagokból szerves anyagokat állítanak elő – autotróf szervezeteknek nevezik. A szerves anyagokat fotoszintézis útján (zöld növények) vagy kémiai szintézissel (baktériumok) állítják elő. Más élőlények (gombák, állatok, ember) a kész szerves anyagokat veszik fel és ezeket heterotróf szervezeteknek nevezik. Ebbe a táplálkozási módba soroljuk a parazita (élősködő) szervezetek táplálkozását, amelyek a gazdaszervezettől vonják el a tápanyagot (galandféreg, tetű), vagy a szaprofiták táplálkozást is, amikor a szerves anyagot az elhalt szervezetekből vonják el vagy szerves maradványokkal táplálkoznak (a legtöbb baktérium, gomba).

2. ábra Az állatok a tápanyagokat, a szerves anyagokat más élőlényekből nyerik

Bizonyos élőlényekre mindkét táplálkozási mód jellemző lehet és képesek átváltani az autotróf táplálkozásról a heterotróf táplálkozásra (némely egysejtűek, pl. az Euglena – zöldostoros – és a húsevő növények).

A légzés az oxigén felvételével és a szén-dioxid leadásával kapcsolatos folyamat, miközben a szerves anyagok felbomlanak, szervetlen anyagok keletkeznek és energia szabadul fel. Az energia a további életfolyamatoknál használódik fel. Valamennyi élőlény lélegzik, függetlenül a táplálkozás módjától. 3. ábra A növények légzése és 4. ábra Kiválasztott víz a lea gáznemű anyagok kiválaszvelek peremén tása a növények leveleiben halak kopoltyúi a madarak tüdeje és légzsákjai

5. ábra Az állatok légzését a légzőrendszer szervei biztosítják

Amiről már tanultam 1. Milyen alapvető életfolyamatokat ismersz? 2. Hogyan megy végbe a zöld növények fotoszintézise? 3. Néhány példán szemléltesd, hogyan lélegeznek a gerinctelenek és gerincesek! 4. A gerincesek mely szervei vesznek részt a kiválasztásban? 5. Milyen feltételektől függ a növények szabályos növekedése? 6. Mi a különbség a gerincesek ösztönös és a tanult viselkedése között? 7. Milyen mozgást figyelhetsz meg a növényeken? 8. Mitől függ az állatok különböző mozgása?

Az élőlények különböző módon lélegeznek, pl. az egysejtű szervezeteknek szervecskéik vannak – a mitokondriumok, a növényeknek – gázcserenyílásaik, a legtöbb állatnak és az embernek – légzőszervrendszerük van.

A kiválasztás egy folyamat, amely során az élőlény testéből eltávoznak a fölösleges és a salakanyagok. A növények a fotoszintézis és a légzés során a levelek gázcserenyílásain gázokat – oxigént és szén-dioxidot –, valamint vízpára formájában vizet bocsátanak ki. A levelek peremén elhelyezkedő nyílásokon vízcseppeket bocsátanak ki. Az állatok testében az anyagcsere során a sejtekben fölösleges víz és salakanyagok keletkeznek, amelyek a testnedvekben gyülemlenek fel és bejutnak a kiválasztó szervekbe. Itt történik a szűrés, majd eltávoznak a testből.

Érdekességek 1. A tápanyagok közül a növények fejlődéséhez nélkülözhetetlenek a biogén elemek. Ha valamelyik hiányzik közülük, a növény csak addig él, amíg a tartalékanyagok ki nem merülnek, ezt követően elpusztul. 2. A lélegzés során az állatok a vízből, a levegőből és a talajból nyerik az oxigént. Az oxigén a levegőből kerül a vízbe, valamint a vízi növények fotoszintézise révén. A mennyisége a víz hőmérsékletétől, nyomásától és áramlásától, a vízi növények számától és fajától függ. A talaj oxigénmennyisége a talajtípustól és a talajban lévő (eső)víz mennyiségétől függ.

tá pl álk tá ozá pa s ny , sz ag er o ve k, sz tlen er ve an ox s a yag o ig ny én ag k, ok sz , , én -d en io er xid g , kiv ia, ála s sa ztá lak s, a sz nya ap g or ok, nö od ve ás, k in edé ge rlé s, m ke oz ny gá sé g, s

9

A szaporodás új egyedek (utódok) keletkezése a szülőegyedekből. Ez a faj és az élet fennmaradásának a feltétele. Az élőlények ivarosan és ivartalanul szaporodnak. Az ivartalan szaporodás során az új egyed a szülői szervezet valamely részének a leválásával keletkezik. Végbemehet pl. osztódással (az egysejtű szervezeteknél), sarjadzással, illetve bimbózással (élesztőgombák, édesvízi hidra), vagy bizonyos növények egy részének (pl. levelének, szárának, gyökerének) a leválásával. Az ivaros szaporodás során az új egyed a csírából fejlődik, amely a szülőegyedek hím- és női ivarsejtjének összeolvadásával keletkezik.

6. ábra Ivartalan szaporodás – a nagy papucsállatka osztódása

Az élőlények növekedése és fejlődése olyan folyamat, amely során gyarapodik az élő anyag és az élőlények testében vagy valamely részében változások játszódnak le. Ez az elegendő tápanyagtól függ. A sejtek fejlődése és növekedése során osztódnak, különböző szövetek, fonalak, szervek képződnek, majd kifejlődik a felnőtt egyed. Az egyedek növekedése és fejlődése különböző, az egyes fajok genetikai adottságaitól (információitól) függően megy végbe. 7. ábra Ivaros szaporodás – az ivarsejtek cseréje két közönséges földigiliszta egyed között

8. ábra Az állatok mozgása – különböző lehet

Az ingerlékenység a belső és a külső ingerek érzékelésének és az ezekre való reagálásnak a képessége. Az élőlények az ingerlésre különböző módon reagálnak – leggyakrabban bizonyos mozgásokkal (növények, állatok) vagy viselkedésük megváltozásával (állatok és ember).

9. ábra A szaporodás, a növekedés és a fejlődés lehetővé teszi az élet folytatását

A mozgás lehetővé teszi az élőlények számára a tápanyagok szállítását, a védelmet, a táplálékot és a szaporodást. A növényi és az állati sejtben mozog a citoplazma. A növények mozgási lehetősége korlátozott. A növényi testben csak bizonyos részek mozognak – a virágok, a szár és a levelek pl. meghajolhatnak, kinyílhatnak vagy bezáródhatnak. Az állatok mozgása jól látható. A fejlődés során az állatoknak különböző mozgásszervei és mozgási módjai alakultak ki attól függően, hogy milyen környezetben élnek.

10. ábra Az állatok ingerlékenysége kiváltja a mozgást és a viselkedés változásához vezet

Amit meg kell tanulnom 1. Hogyan jutnak tápanyagokhoz az autotróf és a heterotróf szervezetek? 2. Hasonlítsd össze a gerincesek és a gerinctelenek légzőszerveit! 3. Állapítsd meg a legfontosabb eltéréseket a növények és az állatok kiválasztásában! 4. Egy példán hasonlítsd össze az élőlény növekedését és fejlődését! 5. Milyen közös életfolyamatai vannak a növényeknek és az állatoknak? 6. Jellemezd az állatok különböző mozgási módjait!

Vizsgálok és felfedezek 1. Figyelj meg egy háziállatot és saját szavaiddal jellemezd az egyes életfolyamatait! 2. Győződj meg a papucsállatka sejtjének ingerlékenységéről! Készíts szénalevet! A tárgylemezre cseppents a szénaléből egy cseppit! A csepp pereméhez helyezz néhány konyhasókristályt! Fedd le fedőlemezzel és figyeld meg, hogyan reagál a papucsállatka a sóra. 3. Keress a szakirodalomban (az interneten) felvételeket különböző gerinctelenek szájszerveiről! Hasonlítsd össze az alakjukat és a funkciójukat a táplálék típusának és a táplálkozás módjának a függvényében!

10

A baktériumok, a gombák és a növények életfolyamatai A baktériumok és a gombák tápanyagfelvétele és légzése A baktériumok tápanyagfelvételének a folyamata különböző közegben játszódik le (előfordulási helyüktől függően – a talajban, a vízben, más élőlények testében). A baktériumok testfelszínükkel veszik fel a táplálékot. A baktériumok különböző energiaforrásokat (napsugárzást, kémiai energiát) és szénforrásokat (szén-dioxidot, szerves anyagokat) hasznosítanak.

11. ábra A baktériumok az őket körülvevő közegből nyerik a tápanyagokat, a táplálkozás módja a baktérium fajától függ

Bizonyos baktériumfajok bakterioklorofillt tartalmaznak, a szerves anyagokat fotoszintézis révén maguk termelik (a növényekhez hasonlóan), ugyanakkor nem juttatnak a környezetbe oxigént. Némely talaj- vagy vízlakó baktérium maga készít szerves anyagokat szén-dioxidból, az ehhez szükséges energiát főleg a szervetlen anyagok oxidációjával nyeri.

A legtöbb baktérium azonban nem képes önállóan szerves anyagot – cukrokat előállítani. A parazita (élősködő) baktériumok az élő szervezetekből, a szaprofita baktériumok az elhalt növények vagy állatok bomló testéből nyerik a szerves anyagokat. A szaprofita baktériumok közé tartoznak a lebontó és az erjesztő baktériumok.

12. ábra A parazita (élősködő) baktériumok a tápanyagokat – a szerves anyagokat élő szervezetekből nyerik

A lebontó baktériumok a szénforrásnak számító szerves anyagok oxidációjából nyerik az energiát. Lebontják az elhalt szervezetek szerves anyagát (pl. a humusz egy részét) egyszerű szervetlen anyagokra, amelyeket a növények a vízzel együtt a gyökereikkel szívnak fel. Közreműködnek a természet anyagkörforgalmában. Az erjesztő baktériumok számos faja, köztük a legismertebb tejsavbaktériumok a szükséges energiát a szerves anyagok (cukrok, zsírok, szénhidrogének, alkohol, szerves savak) erjesztésével nyerik. Az erjedés a szerves anyagok, főleg a cukrok átalakulása egyszerűbb anyagokká enzimek, mint katalizátorok jelenlétében. Az erjedés folyamata többnyire oxigénmentes közegben megy végbe, és pl. a tejtermékek, az ecet, a savanyú uborka és káposzta készítésénél hasznosítják.

A gyökérgümő baktériumok (nitrifikáló baktériumok) a tápanyagokat – a szerves anyagokat (cukrokat) a hüvelyes növények (bükköny, borsó, bab) hajszálgyökereiből nyerik, amelyekkel szimbiózisban élnek. A légzéshez a legtöbb baktériumfajnak oxigénre van szüksége. 13. ábra A gyökérgümő baktériumok – szimbiotikus baktériumok, amelyek a hüvelyesekből nyerik a szerves anyagokat, miközben nitrogénvegyületeket (ammóniát, aminosavat) biztosítanak számukra

Bizonyos baktériumoknak (erjesztő baktériumok) nincs szükségük oxigénre, oxigénmentes közegben élnek, mások képesek oxigén jelenlétében is élni, de nélküle is.

Amiről már tanultam 1. Mi a szerepük a talajlakó baktériumoknak az erdőben, a kertben és a mezőn? 2. Magyarázd meg a zöldtrágyázás fogalmát, miért fontosak a gyökérgümő baktériumok a hüvelyesek számára? 3. Miért tartoznak a baktériumok a mikroorganizmusok közé és miben különböznek a vírusoktól? 4. Miért fontosak a baktériumok az ember számára? 5. Milyen betegségeket okoznak a parazita baktériumok? 6. Milyen gáznemű anyagra van szükségük a növényeknek és az állatoknak a légzéshez? 7. Nevezz meg néhány erdei és mezei gombát!

Érdekességek 1. Amerikai és európai tudósok egy csoportja felfedezett egy talajlakó baktériumot, amely a hematit ásványból képes oxigént felszabadítani. 2. Bizonyos baktériumfajok citoplazmájában tartalékanyagok találhatók (pl. glikogén), amelyeket tápanyag- és energiahiány esetén hasznosítanak. 3. Bizonyos tejsavbaktériumok hasznosak az ember egészsége szempontjából. Elsősorban a savanyú tejtermékekben, pl. a joghurtokban élnek. Segítik a mikroorganizmusok egyensúlyának a fenntartását, megkönnyítik az emésztést és erősítik az immunrendszert.

ba k sz téri ap um ro o ta fita k – laj la b., le kó bo b. , n te tó b jsa ., v er as b je sz ., gy tő b ök ., é pa rgü m r (é azit ő b lő a ., sk ö er dő je dé ) b., go s, m sz bá ap k ro – pa fita ra g zit ., ag .

11

a

c

b

14. ábra A gombák – élesztőgombák (a), penészgombák (b) és pl. a légyölő galóca (c) a tápanyagfelvétel során más élőlényekre szorulnak

A gombák a tápanyagokat – a szerves anyagokat – a környezetükből nyerik. Nem játszódik le bennük fotoszintézis, mert nem tartalmaznak zöld klorofill festékanyagot (pigmentet). Ezért nem képesek szerves anyagokat (cukrokat) termelni. A szaprofita gombák – a penészgombák (fejes penész, kannapenész) és néhány termőtestes gomba (csiperke, galóca) elhalt szervezetek (elhalt fa, állat) vagy szerves eredetű maradványok (avar, humusz) anyagainak a lebontásával szerzik a tápanyagokat. A gombák tápanyagfelvételének ez a leggyakoribb módja a természetben. A gombák a természetben fontos szerepet játszanak mint lebontók és részt vesznek a természet anyagkörforgalmában. Az egysejtű gombák – az élesztőgombák az energiát az erjedés során termelik, lebontják a cukrokat, amit a sörgyártásnál, a bor és a sütőipari élesztő készítésénél hasznosítanak.

15. ábra A gyűrűs tuskógomba szaprofita és parazita módon is táplálkozik, a fák tönkjein vagy törzsein nő, innen szívja fel a tápanyagokat

A parazita (élősködő) gombák (üszöggomba, rozsdagomba, pisztricgomba, bizonyos penészfajok) az élő szervezetek – növények, állatok, ember – testének a felületén vagy a belsejében élősködve szerzik meg a szerves anyagokat. A szimbiotikus gombák – bizonyos termőtestes gombák (vörös érdestinóru, nyári vargánya) gombafonalai együtt élnek a fák gyökereivel, a kékmoszatokkal és a moszatokkal, amelyek táplálják őket. A növények (moszatok) cukrokkal (a fotoszintézis termékeivel) látják el őket, a gombák pedig vizet biztosítanak számukra. A gombák a legtöbb baktériumhoz, növényhez, állathoz és az emberhez hasonlóan oxigént lélegeznek be.

Amit meg kell tanulnom 1. A legtöbb baktérium miért nyeri a szerves anyagokat más szervezetekből? 2. Hasonlítsd össze a parazita és a szaprofita baktériumok tápanyagfelvételét! 3. Magyarázd el a baktériumok tápanyagfelvételét! 4. Melyik a legfontosabb eltérés a szaprofita és a parazita baktériumok és gombák tápanyagfelvételében? 5. Milyen gázra van szükségük a légzéshez a gombáknak és a baktériumok többségének? 6. Magyarázd meg a baktériumok és a gombák más élőlényekkel történő együttélésének a szerepét!

16. A pisztricgomba – parazita gomba, a tápanyagokat az élő fa törzséből nyeri

Vizsgálok és felfedezek 1. Állíts össze egy áttekintő táblázatot a baktériumok, a gombák, a moszatok, a növények és az állatok táplálkozásmódjáról! Állapítsd meg, melyek a közös, illetve az eltérő jegyek a táplálkozásukban! 2. Keresd meg az interneten az erjesztő, a lebontó és a parazita baktériumok képviselőit! Hasonlítsd össze a táplálkozásuk és a légzésük módját. Megfigyeléseidet dolgozd fel prezentáció formájában! 3. Keress az interneten olyan gombákat, amelyek szaprofita és parazita módon is képesek tápanyaghoz jutni! 4. Keresd meg a gombahatározóban a szimbiotikus gombákat, a megállapításaidat projekt formájában dolgozd fel!

A növények tápanyagfelvétele és légzése

12

szádorgó

csalán

a szén-dioxid felvétele

gázcserenyílás

a szerves anyagok felvétele szállítónyalábokkal

17. ábra A növények eltérő tápanyagfelvétele – a csalán klorofillt tartalmaz és autotróf módon táplálkozik, a szádorgó nem tartalmaz klorofillt, és heterotróf módon táplálkozik

A növényeknek a többi élőlényhez hasonlóan életfunkcióik fenntartásához tápanyagokra és energiára van szükségük. A növények a szervetlen anyagokat az élettelen természetből – a talajból és a levegőből nyerik.

a víz áramlása

a víz és a szervetlen anyagok felvétele gyökerekkel

A talajból gyökereikkel a vizet és a benne oldott szervetlen anyagokat sók formájában, a levegőből pedig leveleikkel a szén-dioxidot veszik fel. A zöld növények táplálkozása autotróf – fotoszintézissel szerves anyagokat (cukrokat) állítanak elő szervetlen anyagokból (szén-dioxidból és vízből).

18. ábra A tápanyagok felvétele a levegőből és a talajból

Táplálkozásuk módja független más élőlényektől – önellátóak. Az autotróf módon táplálkozó növények a producensek. Bizonyos növényekben nem található klorofill és így nem állítanak elő szerves anyagokat. Ezeket elhalt szervezetekből (szaprofiták – egyes orchideafajok) vagy élőlényekből (paraziták – pl. a szádorgó) nyerik. Táplálkozásuk heterotróf.

20. ábra A félparazita fagyöngy szerves anyagokat termel, a vizet és a szervetlen anyagokat abból a növényből szívja ki, amelyen élősködik

Amiről már tanultam 1. Sorold fel az élőlényekben lejátszódó legfontosabb életfolyamatokat! 2. Mondj néhány szervetlen és szerves anyagot! 3. Miben tér el a baktériumok, a gombák, a növények és az állatok táplálkozása? 4. Nevezz meg olyan egysejtűt, amely fotoszintézissel szerzi be a tápanyagokat! 5. Mely növényi szervek fontosak a növények tápanyagfelvétele szempontjából? 6. Mi a szerepük a növény leveleinek? 7. A növényi sejt mely szervecskéi biztosítják a légzést?

kereklevelű harmatfű 19. ábra Húsevő növény autotróf és heterotróf módon is táplálkozik

Érdekességek 1. A csírázó magvak heterotróf módon táplálkoznak. A szerves anyagokat a csíralevelekben található tartalék anyagokból nyerik, ezért a csírázáskor nincs szükségük fényre. 2. A nitrogénszegény talajon élő húsevő növények a nitrogént az állati testekből nyert szerves anyagokkal pótolják. Tartalmaznak klorofillt, ezért fotoszintézisre képesek, és autotróf módon jutnak a tápanyagokhoz. 3. A legerőteljesebben a csírázó magvak és a növényi rügyek lélegeznek. A növényi gyökerek is részt vesznek a légzésben.

tá pl álk tá ozá pa s ny , sz ag er o ve k, sz tlen er ve an au s a yag o to ny sz tró ago k, er f k, ve z fo e to tek sz , na inté pe zis n , klo erg ro ia, fi ox ll, ig én sz , én -d víz iox id , , cu ko r, lé gz és A szén-dioxid a levegőből a gázcserenyílásokon jut be a levelekbe. A víz a talajból a szállítónyalábokon a gyökerekből a szárba és a levelekbe jut. A napenergiát a levelek klorofillja fogja fel, egy része a levelekben kémiai energiává alakul át.

n- d

na

iox

pe

id

ne

rg i

a

oxigén

A víz és a szén-dioxid a kloroplasztokban összetett kémiai reakciók során egyszerű cukorrá (glükózzá) és oxigénné alakul át, amelyet a levegőbe juttat. Ennél a folyamatnál energia használódik fel.

víz

21. ábra A fotoszintézis lefolyása

fotoszintézis fény hatására megy végbe

oxigén

cukor

s zé

A növények a további kémiai reakciók során az egyszerű cukrot – a glükózt összetett cukorrá – keményítővé alakítják át, amely tartalék anyagként raktározódik el a gyökerekben és a növényi gumókban. A légzés gázok (oxigén, szén-dioxid) cseréje a külső környezet és a szervezet között. A légzés lényege valamenynyi élőlény esetében azonos.

13

légzés oxigén

elbomlanak

keletkeznek szerves anyagok

fény hatására és sötétben is végbemegy

felszabadul

felhasználódik szén-dioxid, energia felszabadul víz

szén-dioxid

felhasználódik oxigén

A növények, akárcsak a többi élőlény is a légzés során oxigént vesznek fel és szén-dioxidot bocsátanak ki. A légzés olyan folyamat, amelyben energia szabadul fel a szerves anyagok – cukrok, glükóz egyszerű anyagokra, szén-dioxidra és vízre történő lebomlása következtében. A gázcserét a levelekben található gázcserenyílások teszik lehetővé. A növényi test minden része lélegzik – a gyökerek, a termések és a magvak is, de a légzésük intenzitása különböző. A légzés a fotoszintézis ellentéte. Kémiai szempontból energiatermelő reakcióról van szó. A fotoszintézis szerepe elsősorban a szerves anyagok előállításában nyilvánul meg. A levegőbe oxigén szabadul fel, amely nélkülözhetetlen a légzésnél, miközben állandósul a légkör oxigén és szén-dioxid koncentrációja. A légzéskor a növekedéshez, a tápanyagfelvételhez és a tápanyagok feldolgozásához, valamint a szaporodáshoz és a növények egyéb életfunkcióihoz szükséges energia szabadul fel.

Amit meg kell tanulnom 1. Magyarázd el a növények tápanyagfelvételét! 2. Miben különbözik a növények autotróf táplálkozási módja a gombák és az állatok heterotróf táplálkozásától? 3. Mi a fotoszintézis? A növények mely részeiben megy végbe? 4. Sorold fel a fotoszintézis végtermékeit és röviden jellemezd a folyamatot! 5. Milyen anyagokat vesznek fel a növények a légzés során és milyen anyagokat választanak ki? 6. Miért fontos a fotoszintézis és a légzés az élőlények számára?

szén-dioxid

víz

22. ábra A fotoszintézis és a légzés összehasonlítása

a gázcserét a levelekben levő gázcserenyílások teszik lehetővé

Vizsgálok és felfedezek 1. Készíts projektet a következő témára: A növények a Föld tüdeje! Dolgozatodat prezentáld osztálytársaid előtt! 2. Állapítsd meg és magyarázd meg, miért ártalmas a növények számára, ha leveleiket megrágják a kártevő rovarok! 3. Keress az interneten növényeket, amelyek csak heterotróf módon jutnak tápanyagokhoz! 4. Mutasd ki a keményítő (cukor) jelenlétét a burgonyagumóban és fogalmazd meg a kísérlet alapján a következtetéseket! 5. Vázlatosan jellemezd a gázok körforgását a természetben a fotoszintézissel és a légzéssel kapcsolatban!

14

A baktériumok és a gombák szaporodása A természetben az élet állandóan keletkezik, fejlődik és elhal. Ez a vég nélküli folyamat a szaporodásnak – reprodukciónak – köszönhető. A szaporodás az élőlények alapvető jellemzője. Biztosítja az új egyedek születését és a faj fennmaradását. A baktériumok ivartalanul szaporodnak. Az ivartalan szaporodás során új egyed csak egy szervezetből (egyedből) keletkezik. A születő egyed genetikailag teljesen azonos a szülő egyeddel. A baktériumok leggyakrabban harántosztódással (hasadással) szaporodnak. Ez a szaporodás gyors módja (mintegy 10 – 30 percig tart).

baktériumsejt

a baktériumsejt megnyúlik

megfestett mikroszkópos preparátum új egyedek 23. ábra A baktériumok ivartalan szaporodása harántosztódással (hasadással)

sarj

kialakul egy kis harántfal, a sejt két egyforma részre osztódik (hasad), ezekből új egyedek keletkeznek

Bizonyos baktériumfajok sarjadzással (bimbózással) szaporodnak. A baktérium felszínén egy kis dudor vagy kinövés alakul ki – az új sejt. Ez fokozatosan megnő és leválik az eredeti baktériumsejtről. Önálló egyedként kezd élni, amely további szaporodásra képes. A fonalas baktériumok a fonál szétesésével vagy elválasztódásával szaporodnak. Az elválasztódott fonálból új egyed fejlődik.

A gombák ivartalanul szaporodnak – leggyakrabban sarjadzással (bimbózással, pl. a sörélesztő), vagy különböző típusú spórákkal (pl. a fejespenész, az erdőszéli csiperke, a nyári vargánya). 24. ábra Az élesztőgombák ivartalan szaporodása sarjadzással (bimbózással)

Amiről már tanultam 1. Miért nevezik a baktériumokat mikroorganizmusoknak? 2. Mi a különbség a lebontó baktériumok és az élősködő baktériumok tápanyaga között? 3. Hol találhatók a genetikai információk a baktériumsejtben? 4. Sorolj fel olyan szervezeteket, amelyek ivartalanul: osztódással és sarjadzással szaporodnak! 5. Hasonlítsd össze az élesztőgomba és az édesvízi hidra szaporodását! 6. Mi az összefüggés a spóra és a gombák szaporodása között?

A gombák – élesztőgombák sarjadzással történő szaporodásakor az anyasejten sarj – új sejt alakul ki. A baktériumokhoz hasonlóan fokozatosan növekedik és leválik az anyasejtről.

Érdekességek 1. A parazita és a szaprofita gombák, amelyek nyálkás bevonatokat képeznek a fán, ivarosan és ivartalanul is szaporodnak, pl. osztódással vagy spórákkal. 2. Bizonyos gombafajok (főleg a penészgombák) nagy menynyiségű spórát termelnek, amelyek a széllel terjednek és allergiát okozhatnak. 3. A spórák jól tűrik a kedvezőtlen feltételeket, évek múltán is képesek kicsírázni, némelyek akár 20 évig is életképesek maradnak a talajban. 4. A spórák mikroszkopikus méretűek, nagyságuk 2 – 100 mikrométer (µm) között mozog.

iva sz rtala ap n or iva odá s sz ros , ap or ha odá rá nt s, sa osz rja t dz ódá s, sa ás , rj, sp ór ák

15

A parazita (élősködő) gombák, amelyek megtámadják a növények gyökereit, a gombafonalak (hifák) vagy a micélium részeivel szaporodnak. A leggyakoribb szaporodási mód a micélium szétesése kisebb egyszerű részekre. A termőtestes gombák jobbára spórákkal szaporodnak, amelyek nagy mennyiségben képződnek a termőtesteken elhelyezkedő spóratartó tokokban, de ezeken kívül is. A szaporodás nagyon gyorsan végbemegy. A spórák nagyon ellenállóak, képesek túlélni a kedvezőtlen körülményeket. A szél, a víz, valamint az állatok – főleg a rovarok – és az emberek terjesztik őket. spóratartó tok

a gombák spórái szaporító testek (nagyítva)

micélium

fejespenész 25. ábra A gombák ivartalan szaporodása spórákkal – a penészgomba és a laskagomba is a spóratartó tokokban elhelyezkedő spórákkal szaporodnak, de eltérő a spóratartó tokjuk és a spóráik típusa

késői laskagomba

A termőtestes gombák ivarosan is szaporodnak, többnyire ősszel. Az ivaros szaporodás az ivarsejtek, az ivaros spórák vagy az ivarszervek összeolvadásával, de bizonyos gombák esetében összekapcsolódással megy végbe. A talajban a spórákból fonalak (hifák) fejlődnek. Amikor a különböző spórák fonalai összefonódnak, kialakul a micélium, amelyen később kifejlődnek a termőtestek. Két ilyen fonál egyesülését a gombák ivaros szaporodásának – összeolvadásnak nevezik.

nagy őzlábgomba

barna érdestinóru

Amit meg kell tanulnom 1. Hogyan szaporodnak a baktériumok? 2. Sorolj fel olyan élőlényeket, amelyek osztódással, sarjadzással vagy spórákkal szaporodnak! 3. Hasonlítsd össze a baktériumok és az élesztőgombák szaporodását! 4. A 23. ábra alapján magyarázd el a baktériumok harántosztódását (hasadását)! 5. Nevezd meg a baktériumok és a gombák ivartalan szaporodásának a közös jegyeit! 6. Mi a különbség a gombák ivartalan és ivaros szaporodása között?

26. ábra Termőtestes gombák spóráik vannak (ezekkel szaporodnak), amelyek a lemezekben vagy a csövekben elhelyezkedő spóratartó tokokban (termőrétegen) találhatók

Vizsgálok és felfedezek 1. A baktériumok kb. 20 percenként szaporodnak. Számítsd ki, hány baktérium keletkezik 5 óra alatt! 2. Keress az interneten információkat a különböző parazita baktériumfajok szaporodásmódjáról! 3. Készíts projektet a különböző gombafajok spóráinak típusairól és színéről! 4. Mikroszkóppal figyeld meg az élesztőgombák szaporodását! Készíts rajzot a megfigyelésről! 5. A szakirodalomban tanulmányozd át, hogy mi a jelentősége a természet és az ember szempontjából a baktériumok és a gombák ivartalan szaporodásának.

A növények szaporodása

16

Az élőlények alapvető életfolyamata a szaporodás (reprodukció), amely biztosítja az új egyedek keletkezését és a faj fennmaradását. A növények ivartalanul és ivarosan szaporodnak. Az ivartalan szaporodás különböző növényi testrészekkel – gyökérrel, szárral, levéllel és spórákkal történő szaporodás (kivéve a magvakat). Némely növények testszelvényekkel, gyökértörzsekkel, gumókkal, hagymákkal, indákkal szaporíthatók ivartalanul. A gyümölcsfákat oltással, szemzéssel szaporítják. Az ivartalan szaporodás a szaporodás egyszerű és gyors módja, a keletkező új egyedek genetikailag azonosak a szülőegyedekkel.

27. ábra A páfrány szaporodása spórákkal, amelyek a levelek fonákján elhelyezkedő sporofillumokban találhatók

Ivartalanul szaporodnak a virágtalan növények – a mohák, a páfrányok, a zuzmók – a spóratartókban levő spórákkal és gyökértörzzsel. A virágzó növények ivartalan szaporodása különböző. A föld alatti szárral – gyökértörzzsel történő szaporodás a szellőrózsára és a gyöngyvirágra jellemző.

28. ábra Ivartalan szaporítás testszelvényekkel (dugványokkal)

gyökérdugvány

szárdugvány

levéldugvány

29. ábra A szamóca ivartalan szaporítása indákkal – ezekből kinőnek a gyökerek és a levelek, amikor elhalnak, az új növény elválik az anyanövénytől

rügydugvány

tőosztás

A testszelvények (dugványok) a gyökér, a szár és a levelek lemetszett részei, gyökerek és sarjak képződnek rajtuk, amelyekből új növények fejlődnek. Gyökérdugványokkal szaporodik pl. a torma és a málna, szárdugványokkal a szobanövények (muskátli, fukszia), levéldugványokkal a fokföldi ibolya, az anyósnyelv (Sansevieria), csúcsrügydugványokkal a díszfák és díszcserjék (puszpáng). Tőosztással szaporodnak a sűrű tövű és sok hajtású évelő növények (krizantém, díszfüvek) és gumók (begónia). Az indák a szamócalevelek hónaljából nőnek ki és a talaj felszínén kúsznak.

inda

gyökértörzs gumó

Gumókkal szaporodik a burgonya és a dália. Hagymával szaporodik pl. a tulipán, a hóvirág és a fokhagyma.

gumó hagyma 30. ábra Ivartalan szaporodás gumóval, gyökértörzzsel, hagymával

Amiről már tanultam 1. 2. 3. 4.

Mely növények szaporodnak ivartalanul? Nevezd meg a növény szaporítószerveit! Nevezd meg a virágszerkezetben a szaporító részeket! Magyarázd meg, mi a különbség az egyivarú és a kétivarú növények között! 5. Hasonlítsd össze a 6. osztályos ismereteid alapján a beporzás és megtermékenyítés közötti különbséget! 6. Miben különböznek a gyümölcshúsú és a száraz termések? Mondj néhány példát!

Érdekességek 1. Közvetett vegetatív szaporodással – oltással szaporítják a gyümölcsfákat. A nemesített fajtából az alanyba az oltás során egy oltóvesszőt (rügyet a kéreg részével), a szemzés során szemzőhajtást (egy ágrészt 3–4 rüggyel) helyeznek. 2. Azokat a növényeket (ribizli, szőlő), amelyek dugványai nehezebben gyökeresednek meg, bujtással szaporítják. Az anyanövény egyéves hajtásait ívelten a talajba helyezik, letakarják, 1–2 év alatt meggyökeresednek, majd elválasztják az anyanövénytől.

iva r sz tala ap n o du rod gv ás, á in nyo dá k k, , gu m ó ha , gy m gy a, ök é iva rtö ro rzs , s iva sza p rs ej oro t m ek eg , dás p m orz eg ás te , m rm eg ék te e nö rm nyít vé ék és, en n em yi p yíte br ete tt , ió

17

Az ivartalan szaporodást a növénynemesítésben, a dísznövénytermesztésben, a kertészetben és a gyümölcstermesztésben hasznosítják új dísznövény- és gyümölcsfajták kialakítására.

Az ivaros szaporodás során a szülőegyedektől származó két ivarsejt össze- húsos olvadásával keletkeznek az új egyedek. A legtöbb virágos növény ivarosan levelek magvakkal szaporodik, amelyekből új növények lesznek. A növények szaporítószerve a virág, amelyben a hím szaporítószervek – a porzók és női szaporítószervek – a bibék találhatók. A lombos fák és a lágyszárú növények női ivarsejtjei a bibe magházában, a hím ivarsejtek a porzó portokjában elhelyezkedő pollenszemcsében (virágporában) találhatók.

A megporzás a pollen áthelyeződése a porzóról a bibeszál bibéjére. A virág megporzását a saját pollenjével vagy ugyanannak a növénynek egy másik virágjából származó pollenjével – önmegporzásnak, esetleg szomszédmegporzásnak nevezik. Az idegenmegporzás a virág megporzása egy másik, azonos fajú növényi egyed pollenjével. A virágport a szél vagy a rovarok szállítják, olykor a madarak is. a pollenszem a bibeszálban kicsírázik és vékony fonalat – pollentömlőt képez, amely lehatol a bibeszálba elhelyezkedő magkezdeményhez

magkezdemény

porzószál

anyanövény

csírázó mag

mag

31. ábra A hagyma metszete

a porzószálon levő pollent a méh átviszi a bibeszálra

a hím és a női ivarsejt összeolvadásával létrejön a megtermékenyített petesejt, amelyből kifejlődik az embrió

bibeszál

új növény

tönk

termés

32. ábra Megtermékenyítés és az új növény fejlődése

A megtermékenyítés a magkezdemény női ivarsejtjének és a pollen hím ivarsejtjének az összeolvadása. A megtermékenyített petesejtből kialakul az új növény embriója. A magkezdemény fokozatosan maggá fejlődik, létrejön a termés. A tűlevelű és a lombos fák, valamint a lágyszárú növények ivarsejtjeinek és magvainak az elhelyezkedése különbözik. A lombos fák és a lágyszárú növények magvai el vannak zárva a termésbe (zárvatermők), a tűlevelű fák magvai szabadon ülnek a tobozok fás pikkelyein (nyitvatermők).

Amit meg kell tanulnom 1. Példákon magyarázd el az ivaros és az ivartalan szaporodás közti különbséget! 2. Mondj olyan növényeket, amelyek hagymával, gumóval, gyökértörzzsel és dugványokkal szaporodnak! 3. Magyarázd meg a növények megporzásának és megtermékenyítésének a lényegét! 4. A virág mely részeiből keletkezik a termés és a mag? 5. Mi a különbség a tűlevelű és a lombos fák ivarsejtjeinek és magvainak az elhelyezkedése között? 6. Indokold meg a növényi ivarsejtek jelentőségét!

bibeszál 33. ábra A növények rovarok által való megporzása

a hím toboz porzószálán pollenszemcsék találhatók

a női toboz magkezdeményei a pikkelyen helyezkednek el

34. ábra A pollenszemcsék és a magkezdemények elhelyezkedése a tűlevelű fákon

Vizsgálok és felfedezek 1. Keresd meg az interneten (a lexikonban), mely növényfajok szaporodnak ivartalanul! Készíts rövid beszámolót és tájékoztasd az osztálytársaidat! 2. Szaporíts és nevelj fel egy szobanövényt rügydugványból vagy levéldugványból! 3. Mesterségesen porozd meg a tulipán virágát, figyeld meg a változásokat a virágon, a fokozatos elvirágzást és a bibeszál átalakulását terméssé! 4. Figyeld meg a tűlevelű fák virágzását, a magképződést és elhelyezkedésüket a tobozokban! Megfigyeléseidet jegyezd le, esetleg készíts foto-dokumentációt!

18

A növények ingerlékenysége és mozgása

Az érzékenység az ingerek érzékelésének a képessége. Az érzékenység alapja az ingerlékenység – a belső és külső ingerek érzékelésének és az ezekre adott válaszoknak (reakcióknak) a képessége.

35. ábra A csírázó növények növekedési mozgása – a szárcsúcsok oldalirányú lengőmozgása

A növények az egyes szerveik vagy sejtjeik mozgásával reagálnak az ingerekre. A növényi részek mozgása lassú és alig észrevehető, nem történik helyről helyre való áthelyeződés, mint az állatoknál. Csak az egysejtű moszatok (Chlorella, Euglena) mozognak helyről helyre.

36. ábra A napraforgó virágainak mozgása a fény irányába a nap keleti-nyugati mozgását követve

A belső ingerek okozzák a növekedési mozgást – a szár a csírázás és a további növekedés során ingó vagy körkörös mozgást végez. A külső ingerek elhajló mozgásokat – elhajlásokat okoznak. A mozgásokat különböző tényezők idézik elő – fizikai (fény, hőmérséklet, nyomás, hang, a föld gravitációja, sugárzás), kémiai (víz, kémiai anyagok) és biológiai (paraziták, vírusok).

37. ábra A szár mozgása – elhajlás a fényforrás irányába

A föld gravitációja (tömegvonzása) a szervek elhajlását váltja ki – a növények gyökerei függőlegesen lefelé nőnek a gravitáció irányában, a szár függőlegesen felfelé, a gravitáció irányával szemben. A fény elhajlást okoz a fényforrás irányában intenzitásától függően. A növények támasztékkal (fa és a fém rudakkal) érintkezve a szár mozgásával és a kacsok körbefutásával reagálnak (bab, komló, szőlő). A húsevő harmatfű növény a rovarok érintésére szőröcskéik elhajlásával reagálnak. 38. ábra Mozgás a föld gravitációja következtében – a vízszintesen (lefektetve) elhelyezett edényben a gyökér elhajlik és függőlegesen lefelé növekszik, a szár is elhajlik és felfelé növekszik

A kémiai anyag hatásának irányában végzett mozgás a gyökérnek a tápanyag vagy a nagy sómennyiség (nátrium-klorid) előfordulása felé történő elhajlásában jelentkezik. Kémiai anyagok okozzák a pollenszemcsék mozgását a magkezdemény (petesejt) felé. A víz hatása idézi elő pl. a gyökerek elhajlását a víz irányában, a levelek gázcsere nyílásainak és a tűlevelűek tobozainak a kinyílását és bezáródását, a spórák kilökődését a spóratartó tokokból.

39. ábra A szőlőkacsok az érintkezés hatására körbetekerednek a támasztó karó körül

Amiről már tanultam 1. Mi az összefüggés a nap és a napraforgó között? 2. Hogyan terjednek a nebáncsvirág magvai? Emlékezz a magvakkal és a termésekkel kapcsolatos 6. osztályos tananyagra! 3. Mi teszi lehetővé a virágok és a levelek szétterülését a víz színén? 4. Milyen a mohanövény külleme száraz és nedves környezetben? Emlékezz az 5. osztályos tananyagra! 5. Milyen közegre van szükségük a csírázó magvaknak? 6. Jellemezd a magvak csírázásának folyamatát!

40. A sövényszulák szárának körbecsavarodása érintkezés hatására a rúd körül

41. ábra A húsevő harmatfű szőröcskéinek az elhajlása a rovarral való érintkezéskor

Érdekességek 1. A sáfrány csak napsütéses időben nyitja ki a virágait, a habszegfű, bizonyos kaktuszfajok és a Victoria amazonica vízinövény pedig éjszaka. A viktória virága pirkadatkor bezárul, majd elmerül a vízben és este ismét kinyílik. 2. Néha a parkokban kör formájában ültetik ki a virágokat a várható nyílásuk időpontja szerint. Így készülnek az ún. virágórák. A pipacs 5.00 óra körül nyílik és kb. 18.00 óra tájban záródik be. Az estike 18.00 óra körül nyílik. 3. A húsevő növények leveleinek és ragadós mirigyecskéinek a mozgása szinte észrevehetetlen, 2–4 óráig tart.

ér zé ke in nys ge é rlé g, m ke oz ny g sé g, té ás, ny e ké zők m – iai fiz ika t bi it ol ., ., óg i a nö i t ve ., k a f edé öl d si m fé gra ozg ny vi tá ás, , ció hő ja m , ér ké sék l m iai et, v ny an íz, om ya g rá ás, é ok, zk ód rint ás és, ,s ug ár zá s

19

A fény vagy a hőmérséklet intenzitásának a változása okozza a virágok kinyílását és bezáródását, pl. a gyermekláncfű, tulipán, százszorszép esetében. A nappalok és az éjszakák váltakozása váltja ki a virágok és a levelek mozgását. A szellőrózsa virágai éjszakára bezárulnak, reggel pedig kinyílnak. A madársóska és az akác leveleinek a helyzete más éjszaka, mint nappal. A váratlan rázkódás kiváltja a madársóska vagy a mimóza leveleinek a mozgását. A sóskafa virágainak megporzásakor a rovar érintésére a porzószálak a bibe felé hajolnak. A kémiai anyagok hatására a növények gyakran fonynyadni kezdenek, pl. dohányfüstös helyiségekben.

reggel és este a tulipán lepellevelei az alacsonyabb hőmérséklet következtében összezáródnak, a hőmérséklet emelkedésével kinyílnak

A harmatfű nemzetség húsevő növényeinek a levelei igen lassú mozgást végeznek, amikor a csapdába esett rovarok megérintik őket, pl. a fokföldi harmatfű az elfogott rovar köré hajlítja az egész levelét. Bizonyos harmatfűfajok esetében csak a termések ragadós mirigyszőrei mozognak.

A növények más mozgásokat is végeznek, amelyek összefüggenek a szövetek és a sejtfal ama képességével, hogy nedves környezetben megduzzadnak. Ezek közé tartozik a termések – a hüvely, a tok, a tűlevelű fák tobozpikkelyeinek a kinyílása és összezáródása. Amint beérnek a bíbor nebáncsvirág toktermései, megváltozik szöveteinek és sejtjeinek a belső nyomása, és a növény kilövi a magvait (akár 7 m távolra is).

a madársóska levelei a hőmérséklet és a fény változásának függvényében, de érintésre és rázkódásra is megváltoztatják a helyzetüket, esős időben függőleges helyzetbe kerülnek 42. ábra A fény és a hőmérséklet változása a virágok és a levelek mozgásához vezet

Az UV sugárzás lelassítja, sőt leállítja a növények növekedését, a fotoszintézis folyamatát, ami elhalásukhoz vezet.

44. ábra A nyomásváltozások okozzák a nebáncsvirág magjainak a kilövését a termésekből 43. ábra Az érintés kiváltotta rázkódás és a kémiai anyagok kihatnak a mimózára, elég ujjunkkal végigsimítani a leveleket és néhány másodperc alatt szorosan egymásra tapadnak, és lefelé borulnak.

Amit meg kell tanulnom 1. Egy példán magyarázd meg a növények ingerlékenysége és mozgása közötti összefüggést! 2. Miben különbözik a növények és az állatok mozgása? 3. Hogyan reagálnak a növények az ingerlésre? 4. Milyen tényezők okozzák a növények mozgását? 5. Milyen mozgással reagálnak a növények a fényre, a hőre, az érintésre és a vízre? 6. Miért hajlik el előbb a növény gyökere, ha akadályra bukkan, majd függőlegesen lefelé nő? 7. Hogyan reagál a gyermekláncfű az esőre és a hidegre?

Vizsgálok és felfedezek 1. Végezz kísérletet a növények fénykövető mozgásának megállapítására! Készíts összefoglalót, vonj le következtetéseket a kísérletből és számolj be róluk az osztálytársaidnak! 2. Helyezd a virágzó tulipán virágcserepét egy hűvös helyiségbe, majd egy óra elteltével vidd át a cserepet egy szobahőmérsékletű helyiségbe! Írd le a megfigyelt változásokat! 3. Keress információkat az interneten vagy a lexikonokban a húsevő növények leveleinek és ragadós mirigyszőreinek a mozgásformájáról rovarfogás közben! Készíts prezentációt és ismertesd az osztálytársaiddal!

20

A növények élete

45. ábra A növények élete egész éven át a külső környezet változó tényezőinek és az évszakok váltakozásának függvényében alakul

A növény életciklusa a megtermékenyítéssel és a megtermékenyített petesejt kialakulásával kezdődik és a növény elhalásával ér véget. A növényben élete során különböző minőségi és mennyiségi változások játszódnak le, amelyeket külső és belső körülmények befolyásolnak.

a hóvirág koratavasszal nyílik

Nedves környezetben a magvak vizet vesznek fel, megduzzadnak – megnövelik térfogatukat – és csírázni kezdenek.

az őszi kikerics ősszel virágzik

A csírázás olyan folyamat, amely során folytatódik az embrió fejlődése, új növény fejlődik. A magvak csírázásához nélkülözhetetlen feltétel – a víz, a levegő és a hő. A vízre a mag megduzzadásához és az embrió növekedéséhez van szükség. A levegőből a magvaknak oxigénre van szükségük a légzéshez, ezért víz alatt vagy mélyen a talajban nem csíráznak ki. Az embrió növekedéséhez elegendő hőre van szükség. A csírázás hőmérséklete eltérő, függ az egyes növényfajok hőigényétől. a mag megduzzadását követően a maghéj megreped és az embrió növekedni kezd.

46. ábra A növények virágnyílása a különböző évszakokban

A sziklevelek a csírázás során fokozatosan betekerednek, a tartalék anyagok kimerülésével elszáradnak és leválnak. A kicsírázott növények kezdetben a sziklevelekből nyerik a tápanyagokat, később a kifejlődött leveleikkel szén-dioxidot kezdenek felvenni a levegőből. A víz, a levegő és a hő mellett egy további feltételre – fényre – is szükségük van a fotoszintézishez. Az egy sziklevéllel csírázó növényeket egyszikű növényeknek nevezik, pl. a kukorica, a kétszikű növényeknek két sziklevelük van, pl. a borsónak. a szükséges tápanyagokat és az energiát a sziklevelekben levő tartalék anyagokból nyeri, ezért nincs szüksége fényre, a csírázás során az embrióban sejtosztódásra kerül sor, kifejlődik a gyökér, a szár és a levél

sziklevelek

Amiről már tanultam 1. Jellemezd a lombos fa és a lágyszárú növény változásait az év folyamán! 2. Melyek a növényi élet nélkülözhetetlen feltételei? 3. A virág melyik részéből keletkezik a termés és a mag? 4. Indokold meg a sziklevelek jelentőségét a csírázó mag és a fiatal kicsírázott növény számára! 5. Hasonlítsd össze a növény életét az emberi élet főbb szakaszaival! Mely időszakban a legerőteljesebb a növény és az ember növekedése?

47. ábra A magvak csírázása elegendő víz, hő és levegő jelenlétében megy végbe

Érdekességek 1. A borsószemek 2 °C, az uborkák magvai 12 °C, a paprikamagok 20 – 30 °C hőmérsékleten csíráznak. 2. A csírázás elmaradásának az oka a nem megfelelő hőmérséklet, a levegő és a vízhiány, a túl sok víz, a víz és az oxigén felvételét akadályozó kemény maghéjak. Ezek megakadályozzák az embrió növekedését. 3. A belső feltételek közül a növekedésre kihatnak a növekedési anyagok, a növekedést serkentik a stimulátorok, az inhibítorok viszont lelassítják. 4. A tavaszi ködvirág néhány hét alatt kifejlődő növény.

an él övé et ny cik cs lus írá a, zá sz s, ikl ev nö él, ve k fe ed jlő és dé , eg s, yn y ké ári, t és nyá év ri e eg lő n ys ö zik vén ké ű, y, ts zik ű nö vé ny

21

egysziklevelű mag – kukorica

kétsziklevelű mag – bab

egyszikű növény

kétszikű növény

48. ábra Az egyszikű és a kétszikű növény fejlődése – csírázáskor egy sziklevele van pl. a kukoricának, a búzának, a tulipánnak, két sziklevele van pl. a babnak és a gyermekláncfűnek

A növény növekedése mennyiségi változás, amely összefügg a sejtosztódással és a sejtek növekedésével, a növényi szervek megnyúlásával és vastagodásával. A növények alapvető életmegnyilvánulásai közé tartozik. Az állatoktól és az embertől eltérően a növények egész életük során növekednek.

rézvirág

egynyári növény

A gyökér függőlegesen lefelé, a szár függőlegesen fölfelé növekedik. Az osztódószövetnek köszönhetően hosszanti irányban (a hajtáscsúcsban) és széltében növekednek, elágazódnak. A száron található rügyekből levelek és virágok fejlődnek. A fejlődés minőségi változásokat jelent a növény kialakulásától egészen az elpusztulásáig. Beletartozik az embrió fejlődése, a mag csírázása, a növény tápláló és szaporító részeinek a képződése és növekedése, az egyes szervek és az egész növény pusztulása.

kétnyári növény

Az életciklus a növény élettartama, hossza eltérő. Tarthat néhány hétig, egy évig, két évig, több évszázadig vagy akár néhány ezer évig is. Az életciklusuk hossza alapján a növények lehetnek egynyáriak, kétnyáriak és évelők. Az egynyári (egyéves) növények életciklusa egy év, amely során kicsíráznak, megnőnek, virágoznak, terméseket, magvakat hoznak és elpusztulnak. Közéjük tartozik a napraforgó, a borsó, a bab, a kertben termesztett egynyári növények (őszi rózsa, bársonyvirág vagy népiesen büdöske, körömvirág, rézvirág). A kétnyári (kétéves) növények (sárgarépa, petrezselyem, káposzta) az első évben tápláló (vegetatív) szerveket (gyökeret, szárat, leveleket) növesztenek és ebben az állapotban áttelelnek. A következő évben virágoznak, termést és magvakat hoznak, majd elpusztulnak. Az évelő növények néhány évig élnek és nőnek. Minden évben virágoznak és termést hoznak. A termések beérését és a magképződést követően a száruk és a leveleik elpusztulnak, a téli időszakot földalatti raktározó szerveik életképességükkel – gyökértörzsükkel, hagymájukkal, gumóikkal vészelik át. Közéjük tartozik számos lágyszárú növény (tulipán, liliom) és a fák. Az egynyári és a kétnyári növények életük folyamán csak egyszer hoznak termést, az évelő lágyszárúak és a fák életciklusuk során többször is.

Ami meg kell tanulnom 1. Mi a csírázás, a növekedés és a fejlődés? Nevezd meg a lényeges eltéréseket közöttük! 2. Hasonlítsd össze a növény csírázásának és növekedésének a feltételeit! 3. A 48. ábra alapján hasonlítsd össze az egyszikű és a kétszikű növény fejlődését! 4. Jellemezd az egynyári, a kétnyári és az évelő növény életciklusát! 5. Nevezz meg néhány kertben termesztett egynyári növényt! 6. Hogyan telelnek át az évelő növények?

kerti árvácska liliom

évelő növény

49. ábra Az egynyári, a kétnyári és az évelő növények életciklusuk hosszában különböznek

Vizsgálok és felfedezek 1. Állapítsd meg, mennyi vizet szívtak fel a megduzzadt babszemek! Mérj le 10 száraz babszemet és 24 órára áztasd be vízbe! Másnap szárítsd meg és ismét mérd le őket! 2. Állapítsd meg, mikor nőnek gyorsabban a növények: nappal vagy éjszaka! 3. Figyeld meg a borsó és a kukorica csírázását! Állapítsd meg, milyen feltételekre van szükségük a csírázáshoz, és miben különböznek ezek! 4. Jellemezd néhány kiválasztott kerti növény életciklusának a fázisait!

22

GYAKORLATI FELADATOK 1. A gomba növekedése és szaporodása – fejes penész

50. ábra Fejes penész a kenyéren

51. ábra A fejes penész sporangiumtartója a spórákkal – mikroszkópiai preparátum

Eszközök: kenyér, műanyag tasak, szűrőpapír (vatta), preparáló tű, tárgylemez, fedőlemez, vízzel töltött főzőpohár, cseppentő, mikroszkóp, kézi nagyító. Megjegyzés: A gyakorlati feladathoz (kb. egy héttel korábban) elő kell készíteni a penészes kenyeret. Végrehajtás: 1. Nedves szűrőpapírra (vattára) helyezz egy szelet, vízzel megszöktetett kenyeret és tedd egy műanyag tasakba! A zacskót jól zárd be és helyezd meleg helyre! 2. Figyeld 7–8 napon át az ezüstszínű gombafonalak növekedését és terjedését, és a kezdetben sárgás, később fekete gömbölyű sporangiumtartók nyelének növekedését! 3. Jegyezd fel a kísérlet kezdetének dátumát, a micélium, a sporangiumtartó nyél növekedésének kezdetét és a kísérlet befejezését! 4. Kézi nagyítóval figyeld meg a fejes penész sporangiumtartóit! 5. A preparáló tűvel óvatosan vegyél el egy darab sporangiumtartót (spóraszemet), helyezd rá a mikroszkóp tárgylemezére és takard le fedőlemezzel! 6. Mikroszkóppal 100-szoros nagyítás mellett figyeld meg a sporangiumtartókat (spórákat)! Rajzold le a megfigyelt preparátumot és hasonlítsd össze az 51. ábrával! 7. Osztálytársaiddal hasonlítsd össze a feljegyzéseket és a megfigyelés eredményeit! Összefoglalás: 1. Milyen feltételek mellett képes növekedni a fejes penész? 2. A kísérlet kezdetétől hány nap elteltével jelent meg a penész és a sporangiumtartók a kenyérszeleten? 3. Milyen gyorsan nőtt a penész micéliuma és sporangiumtartói? 4. Mit állapítottál meg a fejes penész növekedésének gyorsaságáról? 5. Jellemezd a fejes penész szaporító szerveinek egyes részeit! 6. A növekedés megfigyelése alapján következtess a fejes penész táplálkozási módjára, tekintettel a gyors növekedésére a nedves kenyérszeleten!

2. Az élesztőgomba szaporodása

52. ábra Sörélesztő sejtjei – mikroszkópiai preparátum

sarjadzás

53. ábra Sörélesztő szaporodása – mikroszkópiai preparátum

Eszközök: sütőipari élesztő, cukor, langyos víz (vagy tej), kis edény – pohár (vagy kis csésze), preparáló tű, tárgylemez, fedőlemez, mikroszkóp. Végrehajtás: 1. Keverj össze kevés élesztőt és cukrot langyos vízzel (tejjel)! 2. Figyeld meg a változásokat a folyadék felszínén! 3. Amikor a felszínen barna hártya alakul ki, preparáló tűvel vegyél el belőle egy kevés mintát, kend szét a tárgylemezen és takard le a fedőlemezzel! 4. Figyeld meg mikroszkóppal az élesztősejteket 100-szoros nagyítással! 5. A megfigyelés során az élesztő szaporodására, a sarjak képződésére koncentrálj! 6. Számold meg a mikroszkóp látómezejében a keletkezett sarjakat! 7. A mikroszkópiai preparátum megfigyelése alapján készíts egy vázlatos rajzot, és hasonlítsd össze a 52. és az 53. ábrával. Összefoglalás: 1. Milyen változások következtek be, amikor az élesztőt és a cukrot összekevertétek a langyos vízzel (tejjel)? 2. Hogyan szaporodnak az élesztőgombák? Hány sejtet figyeltél meg, amelyen sarj volt? 3. Mire következtethetsz a képződött sarjak száma és az élesztőgombák szaporodásának gyorsasága alapján? 4. A kísérlet során elvégzett megfigyelésből vond le a következtetést, hogy az élesztőgombáknak milyen anyagra van szükségük a környezetükből, hogy fejlődjenek és milyen feltételektől függ az élesztőgombák szaporodási gyorsasága.

A gombák és a növények életfolyamatai

23

3. A növényszár növekedése

Eszközök: 3 növény, pl. zsázsa, kukorica, borsó, paprika, lencse, búza, fű, lóhere stb. magja, 6 konyhai papírtörlő, 3 lapos műanyag doboz, 3 műanyag zacskó, vonalzó, írószerek (filctoll). Megjegyzés: A magvak csírázásának és a növények növekedésének időtartama kb. egy hétig tart a választott növények fajától függően. Végrehajtás: 1. Nedvesítsd be a papírtörlőt és összehajtva tedd a műanyag doboz aljára! Helyezd el rajta a növény (pl. a zsázsa) magvait, takard le nedves törlővel és a dobozt rakd műanyag zacskóba és tedd meleg helyre! 2. Hasonlóképp készítsd elő a kísérletet a két további növénnyel, pl. a kukoricával és a borsóval! 3. Rajzolj 3 táblázatot, ahol majd feljegyzed a növényszárak növekedésével kapcsolatos megfigyeléseket! Jelöld be a növény nevét és a megfigyelés kezdetének dátumát! 4. Három nap elteltével vedd ki valamennyi dobozt a műanyag zacskóból, távolítsd el a felső papírtörlőt! Nedvesítsd meg az alsó papírtörlőket és a dobozokat tedd világos helyre! 5. Színes filctollal jelölj meg 10 növényszárat minden dobozban, mérd le a hosszukat milliméterekben és állapítsd meg az átlagos hosszukat! 6. A szárak hosszának adatait a mérés dátumával együtt tüntesd fel a táblázatban! 7. Három nap múlva ismételd meg a méréseket és ismét tüntesd fel a táblázatban az adatokat a dátummal együtt! 8. A táblázat adataiból szerkeszd meg a megfigyelt növények növekedési gyorsaságának a grafikonját! Összefoglalás: 1. Milyen feltételekre volt szükségük a magvaknak a csírázáshoz és a növényeknek a növekedéshez? 2. Jellemezd azokat a változásokat, amelyek 3 nappal a kísérlet megkezdése után bekövetkeztek! 3. Hasonlítsd össze a kiválasztott növények szárhosszát 3 nappal a kísérlet megkezdése után! 4. Mekkora volt növényszárak növekedési gyorsasága 6 nap megfigyelést követően? 5. A táblázat és a grafikon adatai alapján állapítsd meg, melyik növényfaj szára nőtt a leggyorsabban és a leglassabban!

4. A növények ingerlékenysége

Eszközök: babszemek (káposzta, paradicsom, retek, mustár stb. magvai), 2 virágcserép, kerti zöldség, alufólia, papírdoboz felső részén 10 x 10 cm nagyságú nyílással. Megjegyzés: A gyakorlati feladat előkészítése kb. 2 hétig tart. Végrehajtás: 1. Ültesd el a kiválasztott növény magvait 2 virágcserépbe és tedd őket világos helyre (pl. az ablakpárkányra)! 2. Az első cserépben egy darabka alufóliával takard le a növényi hajtások felének a csúcsát! A szárakat kb. 1–1,5 cm magasságig hagyd szabadon! A növények másik felét ne takard le! 3. Helyezd az első cserepet az ablakpárkányra vagy lámpával világítsd meg a növényt! 4. A másik cserepet fedd le papírdobozzal, amelyen nyílást vágtál, és helyezd a fényre az ablakhoz! 5. Kb. 5 nap elteltével figyeld meg a változásokat a két cserépben! Összefoglalás: 1. Jellemezd a változásokat a növények növekedésében az első és a második cserépben! 2. Indokold meg, hogy az első cserépben a szabadon hagyott növényszárak miért hajoltak el, míg az alufóliával letakart szárak egyenesen nőttek! 3. Indokold meg, hogy a második cserépben a szárak miért nőttek ki a nyíláson és miért hajoltak el. 4. Hogyan nyilvánult meg a növények fényingerlékenysége a két cserépben?

A zsázsa szárhossz növekedésének a megfigyelése Dátum

2013.03.13

2013.03.16

1. szár

3 mm

44 mm

2. szár

4 mm

51 mm

3. szár

3 mm

50 mm

4. szár

2 mm

45 mm

5. szár

3 mm

52 mm

6. szár

4 mm

49 mm

7. szár

3 mm

50 mm

8. szár

4 mm

55 mm

9. szár

3 mm

52 mm

10. szár

3 mm

54 mm

Átlaghossz

3,2 mm

50,2 mm

54a. ábra Táblázat a növényszárak növekedési gyorsaságának adataival 13.3.2013 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

13.3.2013

1

2

3

4

13. 03. 2013 55 55 50 50 45 45 40 40 35 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0

5

6

7

8

9

10

16.3.2013

16.3.2013 16.3.2013

1 1

22

33

44

55

66

77

88

99

10 10

16. 03. 2013 54b. ábra Az 54a. ábra alapján szerkesztett grafikon

55. ábra A növények fényingerlékenységének kísérleti vizsgálata

Az állatok életfolyamatai

24

Az állatok táplálkozása

Az állatok a szükséges anyagokat és az energiát a táplálkozás során nyerik.

56. ábra Növényi táplálékot – leveleket fogyaszt a csiga

A táplálék tartalmazza a növekedéshez és az egyéb életfolyamatokhoz szükséges tápanyagokat. A táplálékban levő alapvető tápanyagok szerves anyagok – cukrok, zsírok és fehérjék. Fontos alkotórésze a tápanyagoknak a víz, az ásványi anyagok és a vitaminok is. Az állatok heterotróf szervezetek – az életfolyamatokhoz szükséges tápanyagokat és energiát más (növényi és állati) szervezetekből nyerik. A konzumensek közé tartoznak, mivel kész szerves anyagokat vesznek fel.

57. ábra Állati táplálékot – egereket fogyaszt a macska

A táplálék felvételét és feldolgozását az emésztő rendszer végzi. Az egyes emésztőszervek alkalmazkodtak a felvett táplálék típusához: ez lehet növényi (termések, magvak, levelek, nedvek), állati (más állatok, ürülék) vagy vegyes eredetű. 8

7

1

2

puhatestűek

A legegyszerűbb gerincteleneknek – csalánozóknak (édesvízi hidra) egyszerű űrbelük van egyetlen nyílással. Egyszerre szolgál a táplálék felvételére és az emésztetlen maradványok ürítésére.

3 7

1

8 gyűrűsférgek 1 8 7

3

2 ízeltlábúak

3 6

7

1

8

4

5

gerincesek

1 nyelőcső és garat 2 nyálmirigyek 3 gyomor 4 máj 5 epe 6 hasnyálmirigy 7 bél 8 végbélnyílás

A csalánozók (édesvízi hidra) zsákmányukat tapogatókarjaik segítségével ragadják meg, amelyeken csalánsejtek találhatók, és a táplálékot a tapogatókarok juttatják be a testbe is.

A többi gerinctelen – a puhatestűek, a gyűrűs férgek, az ízeltlábúak – valamint a gerinces állatoknak két nyílású emésztő rendszerük (bélcsövük) van. Az ízeltlábúak emésztő csövének megvan valamennyi alapvető része (58. ábra) és különböző szervekkel rendelkeznek a táplálék megszerzéséhez is. Pl. egyes pókoknak méregmirigyet tartalmazó csáprágójuk van, a ráknak ollói vannak a zsákmány vadászatához és a fejtorukon a táplálék továbbítására szolgáló állkapcsaik. A rovaroknak többféle szájszervük lehet: rágó (bogarak), nyaló (méhek), szúró-szívó (szúnyogok) vagy szívó (lepkék).

A bélcső a fejlődés során fokozatosan szájüregre, garatra, nyelőcsőre, gyomorra, bélre (vékonybélre és vastagbélre) és végbélnyílásra tagolódott (58. ábra)

58. ábra A bélcső alapvető részei

Amiről már tanultam 1. Miért fontos a táplálkozás az állatok számára? 2. Milyen alapvető tápanyagokat kell tartalmaznia az állatok táplálékának? 3. Melyek a gerinctelenek – a földigiliszta és a rák – bélcsövének a legfontosabb részei? 4. Melyek a közös és az eltérő jegyei bizonyos gerincesek emésztő rendszerének? 5. Mi a szerepe a kétéltűek és a hüllők nyelvének és fogainak a táplálék megszerzésében és felvételében? 6. Mi a különbség az emésztés és a felszívódás között?

Érdekességek 1. Az egyszerű gerinctelenek, amelyek űrbelének csak egy nyílása van, csak azt követően vehetnek fel táplálékot, ha az előző táplálék maradványaitól már megszabadultak. Ez korlátozza a test tápanyagellátását. 2. A fejlettebb gerinctelenek két nyílásban végződő bélcsöve (szájnyílás és végbélnyílás) lehetővé teszi a táplálék folyamatos felvételét, a táplálék bizonyos összetevőinek az emésztését, a tápanyagok elraktározását stb.

tá pl ál tá ék, pa n he yag o t tá ero k, pl tró ál f űr koz bé ás , l, bé lcs ő sz , ájü r ga eg, ra t, ny el őc gy ső, om bé or, l, em és z te tés st , em en és kívü z fe tés li lsz , ívó dá s

25

Az emésztő rendszerben megy végbe az emésztés és a felszívódás. Az emésztés az anyagok fokozatos lebontásának a folyamata a táplálékban. Mechanikus és kémiai úton megy vége.

59. ábra Testen kívüli emésztés – keresztes pók

A mechanikus emésztés során az állatok, pl. bizonyos emlősök a szájüregükben felaprózzák, szétharapják a táplálékot. A kémiai emésztés összetett biokémiai folyamatok sorozata, amelyek során a szerves anyagok enzimek hatására egyszerűbb anyagokra bomlanak. Például az emlősök esetében már a szájüregben elkezdődik a táplálék lebontása a nyál hatására. Az enzimek az emésztőnedvek részei, amelyeket különböző mirigyek termelnek, pl. a nyálmirigyek, a máj, a hasnyálmirigy. Az emésztés során chymus (egyfajta ételpép) keletkezik, amely végighalad az emésztőrendszer egyes részein. Bizonyos pókfajokra a különleges testen kívüli emésztés jellemző. Zsákmányuk testébe enzimeket tartalmazó emésztőnedvet fecskendeznek és a lebontott zsákmányt – a táplálékot – kiszívják. A felszívódás az emésztés során keletkezett anyagok áthaladása az emésztőrendszer falain a testnedvekbe. A testnedvek a felszívódott anyagokat eljuttatják az állat testének valamennyi szövetébe. Az emésztés lejátszódhat pl. az űrbélben (édesvízi hidra), a bélcsőben (földigiliszta) és a bélben (gerinctelenek és gerincesek) az emésztőrendszer fejlettségi szintjétől függően. A gerincesek esetében a felszívódás legfontosabb szerve a vékonybél. Felületét a kinövések – a bélfodrok megnövelik.

ragadozó állat – kutya

Azok az anyagok, amelyeket az emésztő rendszer nem képes feldolgozni – a táplálék emésztetlen részei (exkrementumai, salakanyagai) a végbélnyíláson át ürülék formájában távoznak a testből. Bizonyos gerincesek – főleg emlősök – esetében az emésztő rendszer egyes részei alkalmazkodtak a tápláléktípushoz, a megszerzésük és feldolgozásuk módjához.

növényevő állat – őz 60. ábra A gerincesek fogazata a táplálékhoz alkalmazkodik

A ragadozó (húsevő) gerincesek fogazatában feltűnő szemfogak találhatók (a zsákmány széttépése), éles karmaikkal ragadják meg a zsákmányt, a táplálékot szaggatják és egész darabokat nyelnek le. A szájüregbe kis nyálmirigyeik vannak (a szájüregben nem emésztik a táplálékot), a vizet nyelvükkel lefetyelik. Az egyszerű gyomorban elegendő gyomorsav található az izmok, az inak és a csontok megemésztéséhez. A vékonybél rövid, hogy a bomló emésztetlen maradványok gyorsan távozhassanak. A növényevő gerinceseknek kis szemfogaik és széles zápfogaik vannak a táplálék felaprózására, jól fejlett nyálmirigyeik vannak nagy mennyiségű nyállal. A vizet szürcsölve isszák, összetett gyomruk van, amelyben kisebb töménységű gyomorsav található. A vékonybél hosszú (a testhossz háromszorosa vagy akár tízszerese is lehet), mert az erjesztéses emésztő folyamat tovább tart.

Amit meg kell tanulnom 1. Mi a tápanyagok szerepe az állatok számára? 2. Miért nevezik az állatok táplálkozását heterotrófnak? 3. Melyek a gerinctelenek és a gerincesek bélcsövének a legfontosabb részei? 4. Hogyan megy végbe a testen kívüli emésztés bizonyos állatoknál? Mondj néhány példát! 5. Milyen módon és a bélcső mely részében megy végbe az emésztés? 6. A bélcső mely részében történik a felszívódás? 7. Miben különbözik a ragadozó és a növényevő gerincesek emésztő rendszere?

Vizsgálok és felfedezek 1. Hasonlítsd össze a növények és az állatok tápanyagfelvételét! Saját szavaiddal mondd el a legfontosabb különbséget! 2. Készíts egyszerű vázlatot a növények és az állatok tápanyagfelvétele közötti összefüggés szemléltetésére! 3. Keress érdekességeket a rovarok szájszerveinek szerkezetéről és működéséről, bizonyos gerincesek fogazatának felépítéséről és nyelvük szerepéről! 4. Rajzold le vázlatosan az egy nyílású és a két nyílású emésztőrendszer működését!

Az állatok légzése

26 O2

O2

CO2

CO2

a sejten kívüli folyadék

A légzés folyamán az állatok belélegzik a szükséges oxigént és szén-dioxidot lélegeznek ki. Ezeket a gázokat légzési gázoknak nevezik.

citoplazmamembrán

A szerves anyagok lebomlása során szén-dioxid keletkezik, az állatok kilégzéssel szabadulnak meg tőle.

H2O

H2O

a sejten belüli folyadék

61. ábra A gázcsere a sejtek citoplazma-membránján történő áthatolással megy végbe 62. ábra Vízi gerinctelen – rovar – a kérész lárvája a víz közelében él, külső kopoltyúi vannak

Az oxigénre a szerves anyagok (tápanyagok) lebontásánál van szükség a sejtekben, miközben energia szabadul fel. Az oxigénhiány a környezetben életveszélyes.

A légzési gázok cseréje a sejtben diffúzióval megy végbe – az anyagrészecskék a magasabb koncentrációjú helyről az alacsonyabb koncentrációjú helyre hatolnak át.

Az állatok az oxigént a környezetből a testfelszínükkel vagy a légzőszerveik révén veszik fel. Ezekből a testnedvek (pl. a vér) az élőlény valamennyi szövetébe és sejtjébe elszállítja az oxigént. Az egysejtű állatok és az egyszerű apró állatok (édesvízi hidra, földigiliszta, apró ízeltlábúak) esetében a testfelszín biztosítja a légzést. A vízi gerinctelenek a vízből kopoltyúkkal veszik fel az oxigént. A gerinctelenek kopoltyúi egyszerűbb felépítésűek, mint a halak esetében. A kopoltyú a bőr külső kitüremkedése (gyűrűsférgek) vagy a bőr belső képlete (halak).

A szárazföldi gerinctelenek testfelszínükkel (földigiliszta), légcsövekkel – tracheákkal (rovarok) vagy tracheatüdőkkel (pókok) veszik fel az oxigént. A légcsövek (tracheák) elágazó csövecskék, amelyek az egész testet átszövik, a testfelszínen egy nyílásba torkollnak és az oxigént közvetlenül a test sejtjeiben adják le. A tracheatüdők a potrohban elhelyezkedő üregecskék, kitágulásukkal és összehúzódásukkal megy végbe a gázcsere.

a földigiliszta testfelszínével lélegzik

a rovarok légcsövekkel lélegeznek légcsövek a légcsövek kivezető nyílása

63. ábra A szárazföldi gerinctelenek a testfelszínükkel vagy egyszerű légzőszervekkel – légcsövekkel veszik fel az oxigént

Amiről már tanultam 1. Miért fontos a légzés minden élőlény számára? 2. Melyek a légzési gázok? 3. Az élőlények a légzés során milyen gázt vesznek fel a levegőből és milyen gáz lélegeznek ki? 4. Mi a szerepe a sejtekbe jutott oxigénnek? 5. Melyik a gerinctelenek legegyszerűbb légzési módja? 6. Miben tér el a vízi és a szárazföldi állatok légzése? 7. Hogyan nevezik a rovarok és a pókok légzőszerveit? 8. Nevezd meg a szárazföldi gerincesek légzőszervét!

Érdekességek 1. A levegőben 21 % oxigén, 78 % nitrogén, 0,03 % szén-dioxid és kevés nemesgáz található. 2. A talajban levő talajlevegő, amely a légkörből hatol be, nagyon fontos a talajlakó élőlények, pl. a földigiliszták légzése szempontjából. 3. Kedvezőtlen külső körülmények esetén (pl. télen) a kétéltűek hosszabb ideig bírják a víz alatt. Ezt a bőrlégzés teszi lehetővé számukra. Az oxigént képesek felvenni a testfelszínükkel. 4. A tengeri emlősök (delfinek, bálnák) tüdővel lélegzenek.

ox ig én sz , én -d lé iox gz i és d, i lé gz gáz a t és ok, es t ko fels po zín é l lé tyú vel gc , , sö tra vek ch , e tü atü dő dő , , lé gz sá bő kok rlé , g kü zés lső , be légz lső és lé gz és

27

A gerincesek légzése az életmódtól és a testmozgástól függ. A légzést az agyi légzési központ irányítja.

64. ábra A halak légzését a vérrel átjárt kopoltyúk teszik lehetővé, amelyeken keresztül oxigén jut a vérbe

A vízi gerincesek – halak és a kétéltűek lárvái – az oxigént a vízből veszik fel, amely áthalad a kopoltyúkon, majd az oxigén a vérbe jut. A vérben található vörös vértestek elszállítják az oxigént a test valamennyi szövetébe. A szén-dioxid a kopoltyúkon át jut a vérből a vízbe. A szárazföldi emlősök a levegőből veszik fel az oxigént. Az oxigén a légutakon át kerül a tüdőbe. Belégzéskor a levegő az orrüregbe jut és áthalad az orrgaraton, a gégén, a légcsőn, a hörgőkön és a tüdőbe kerül. A kétéltűek tüdeje sima (gőték) vagy kevéssé ráncosodott (békák), lárvaállapotukban kopoltyúik vannak. A hüllők, a madarak és az emlősök tüdeje gazdagon ráncosodott.

65. ábra A madarak légzsákjai a levegő tárolására szolgálnak a légzésnél

A kétéltűek bőrükkel és képesek felvenni az oxigént, ezt nevezik bőrlégzésnek, ami növeli az oxigénbevitelt. A madaraknak légzsákjaik vannak, ezek a levegő raktározására szolgálnak a repülés során. A légzsákok a levegőellátás mellett könnyebbé teszik a madár testét és közreműködnek az állat hőszabályozásában is. A gázcsere helye alapján megkülönböztetnek külső és belső légzést.

hajszálér

A külső légzés a tüdőhólyagocskák és a vér közötti gázcsere. Az oxigén a levegőből bejut a tüdőbe, ahonnan a szén-dioxid a levegőbe távozik.

szövetsejt

A légutakon keresztül a levegő egészen a hajszálerekkel átszőtt tüdőhólyagocskákig jut. A tüdőhólyagocskákban a hajszálerek révén megy végbe a két gáz (oxigén és szén-dioxid) cseréje a levegő és a vér között.

az oxigén behatol a vérből a sejtbe

tüdő

66. ábra Az állatok belső légzése – gázcsere a vér és a sejtek között

légcső hörgő

verőér visszér

hörgőcskék

a szén-dioxid a sejtből a vérbe jut

léghólyagocskák

A belső légzés a sejtek és a vér között végbemenő gázcsere. Az oxigéntartalmú vér az állat szöveteibe áramlik, és az oxigén a vérből a sejtekbe jut. A sejtek az oxigént a szerves anyagok lebontására hasznosítják. A sejtben lejátszódó bomlási folyamatok során energia szabadul fel. A bomlás során (a víz mellett) szén-dioxid is keletkezik, amely a sejtekből a vérbe jut, a vér pedig a tüdőbe szállítja.

67. ábra Az állatok külső légzését a légutak és a tüdő biztosítják

Amit meg kell tanulnom 1. Melyik a légzés legfontosabb folyamata? 2. Mely állatok lélegeznek a testük felszínével? 3. Miben különbözik a vízi és a szárazföldi gerinctelenek légzése? 4. Hogyan lélegeznek a halak a kopoltyúikkal? 5. Miért fontos a kétéltűek bőrlégzése és a madarak légzsákja? 6. Mi a szerepe a külső és a belső légzésnek? Hol és hogyan megy végbe?

Vizsgálok és felfedezek 1. Saját szavaiddal foglald össze az állatok légzésének a lényegét! 2. Állapítsd meg, milyen fizikai és kémiai folyamatoknál játszódik le diffúzió! 3. Magyarázd meg, hogyan függ össze az állatok légzőrendszere és emésztőrendszere. 4. Készíts egyszerű rajzot, amelyen egy léghólyagocska és egy hajszálerecske részlete lesz látható. Nyilakkal jelöld az oxigénmolekula és a szén-dioxidmolekula mozgásának irányát!

28

Az állatok kiválasztása A kiválasztás folyamán az élőlény megszabadul a felesleges anyagoktól és a bomlástermékektől – salakanyagoktól (gázoktól, folyadékoktól, szilárd anyagoktól), amelyek az állatok testsejtjeiben keletkeznek az anyagcsere (metabolizmus) során. Kiválasztáskor módosul a víz mennyisége és a sókoncentráció az állat testében. A kiválasztás biztosítja a test állandó belső környezetét, ezért fontos az állat szerveinek és szervrendszereinek szabályos működése szempontjából. A bomlástermékek (salakanyagok) felszaporodnak a testnedvekben és bejutnak a kiválasztó szervekbe. Ott megszűrődnek és alkalmassá válnak a kiválasztásra.

68. ábra A kiválasztás az alapvető életfolyamatok egyike

A salakanyagok – anyagcseretermékek – közé tartozik a szén-dioxid, mint a légzés terméke, az ammónia és a nitrogénvegyületek, mint az anyagcsere termékei.

Az állatok kiválasztási folyamata a test fejlettségének és a felépítésének a függvénye. A kiválasztást a hormonrendszer és az idegrendszer szabályozza. Az egysejtű állatok a testük felszínén vagy a sejt különböző helyein kialakuló lüktető űröcskékkel (lüktető vakuólumokkal) választják ki a salakanyagokat és a felesleges vizet. A többsejtű állatoknak azonos funkciójú és hasonló felépítésű fejlett kiválasztó szervei vannak. lüktető űröcske kiválasztó csatornácskák 70. ábra A földigiliszta kiválasztórendszere

69. ábra A papucsállatka kiválasztása a lüktető űröcskében megy végbe (festett preparátum)

Az egyszerű gerinctelenek (édesvízi hidra) a salakanyagokat és a táplálék emésztetlen maradványait az űrbél egyetlen nyílásán ürítik ki, amely szájnyílásként is szolgál.

legyezőszerű csövecskék 71. ábra Az ízeltlábúak kiválasztórendszere

A gerinctelenek (gyűrűsférgek, puhatestűek, ízeltlábúak) testében csatornácskák és csatornarendszerek vannak, amelyek a test felszínére nyílnak. A gyűrűsférgek (földigiliszta) testnedvét a kiválasztó csatornákba csillók (csillós tölcsérek) terelik. A csatornák a következő testszelvényben torkollnak a külvilágba. Az ízeltlábúak (rovarok) a salakanyagokat legyezőszerű csövecskéken át juttatják a bél hátsó részébe és a végbélnyílásba. A felesleges vizet a testükből a kutikulán át párologtatják el.

Amiről már tanultam 1. Mi a szerepe a kiválasztórendszernek? 2. Miért kell a salakanyagokat eltávolítani a testből? 3. A papucsállatka mely sejtszervecskéje végzi a kiválasztást? 4. Mely szervekből áll a gerincesek kiválasztórendszere? 5. Mely testnedvet szűri meg a gerincesek veséje? 6. Mi a szerepe a vizeletnek a gerincesek számára? 7. Milyen salakanyag választódik ki a testből a légzés során? 8. Milyen salakanyagok választódnak ki az emésztőrendszerben? 9. Mi a szerepe a bőrnek a kiválasztásban?

Érdekességek 1. A kiválasztással a test számára szükséges anyagok is távoznak, amelyekből a szervezetben felesleg van, főleg a víz és az ásványi anyagok. 2. A víz nélkülözhetetlen az élet szempontjából. A felvett vízmennyiség függ az évszaktól, a táplálék típusától. A vizeletképződés a szervezetbe került víz mennyiségétől függ. 3. A dehidratáció a szervezet vízháztartásának (a belső környezet egyensúlyának) a megbomlása a túlzott vízcsökkenés következtében. A szervek károsodásához vagy akár az élőlény pusztulásához is vezethet.

kiv ála a b sztá s, e eg lső ye kö n r sa súl nye lak ya ze , t a fe nya le g sle ok cs ges , at or any ve nác ag se sk ok ák , , , viz el e hú t, gy v hú eze gy té k h hú óly , gy ag cs , ő

29

A salakanyagok és a felesleges anyagok kiválasztását a gerincesek esetében több rendszer végzi. Az emésztőrendszer a táplálék szilárd emésztetlen maradékait távolítja el a testből.

húgyvezeték

A légzőrendszer a szén-dioxidot választja ki. Az emlősök bőre kiválasztja az izzadságot, amely bomlástermékeket tartalmaz és közreműködik a testhőmérséklet szabályozásában is.

húgycső

A kiválasztó-szervrendszer biztosítja a folyékony bomlástermékek kiválasztását. Eltávolítja a felesleges és káros anyagokat, amelyek az anyagcsere során keletkeztek a szövetekben, biztosítja a szervezet vízháztartását és ásványianyag-háztartását.

húgyhólyag

A kiválasztó-szervrendszert a vért szűrő és a vizeletet kiválasztó páros vese, a húgyvezeték, a húgycső és a húgyhólyag alkotja.

vese

72. ábra Az emlősök kiválasztó-szervrendszere

A vizelet a veséből a húgyvezetéken át jut a húgyhólyagba, onnan a húgycsőn át távozik a testből. A megszűrt vér visszajut a vérkeringésbe.

vesecsatornák – itt képződik a vizelet

A vizelet jellegzetes színű és szagú folyadék. A halak vizelete híg és vízszerű, a hüllőké sűrű kásás, a madaraké nyálkás. gyűjtőcsatorna

vesetestecske – a vese alapvető funkciós egysége a vesekéregben

Az emlősök vizelete áttetsző, világossárga folyadék és jellegzetes szaga van. Vizet, szervetlen és szerves anyagokat tartalmaz. A legfontosabb szerves anyag a karbamid (egy nitrogénvegyület). Az egyes állatfajok vizeletükkel jelölik meg territóriumukat vagy a vizelet szaga alapján keresik meg a másik nem egyedeit.

húgycső

vérerek

húgyvezeték

vese

A szilárd és folyékony ürüléket, amelyeket az állatok kiválasztanak, exkrétumnak nevezzük.

húgyhólyag

73. ábra A vese páros szerv

Amit meg kell tanulnom 1. Magyarázd meg a kiválasztás szerepét a szervezet számára! 2. Hogyan választja ki a salakanyagokat a földigiliszta? 3. Mi a szerepe a vesének a szervezet számára? 4. Hogyan nyilvánul meg a szervezetben a belső környezet egyensúlya? 5. Hogyan nyilvánul meg a szervezetben a belső környezet megbomlott egyensúlya? 6. Hogyan függ össze a kiválasztó-szervrendszer a keringési és az emésztési rendszerrel?

74. ábra A kutyaürülék szennyezi a környezetet – a tenyésztő köteles papírzacskóba gyűjteni és az erre kijelölt gyűjtőládákba helyezni.

Vizsgálok és felfedezek 1. Hasonlítsd össze a papucsállatka és az édesvízi hidra kiválasztását. Magyarázd meg a különbséget! 2. Állapítsd meg, hogy milyen funkciója van a vesének a vizelet képzésén kívül! 3. Állapítsd meg az emlősök vizeletének összetételét! Milyen anyagok nem fordulhatnak elő benne? 4. Hasonlítsd össze a szárazföldi és a vízi állatok (pl. halak), valamint a szárazföldi emlősök vizeletét! 5. Állapítsd meg, mely szervrendszerek biztosítják együtt a belső környezet állandóságát!

A testnedvek keringése az állatokban

30

a vérnyirok áramlása köpenyüreg az oxigénszegény vérnyirok áramlása

Az emésztő-, a légző- és a kiválasztórendszer összefügg egymással, kölcsönös kapcsolatban állnak. Ezt a testnedvek (testfolyadékok) biztosítják. A testnedvek kitöltik a sejtek és a szövetek közötti teret vagy a keringési rendszer ereiben áramlanak. Ezek szállítják az anyagokat a szervek és a szövetek között és az állati szervezet minden részét összekötik.

szív

A keringési rendszert az érhálózat és a szív alkotja. A szív lüktetése biztosítja a testnedv (a vérnyirok, a vér) mozgását. a vérnyirok áramlása az erekben

75. ábra A puhatestűek nyitott keringési rendszere

A legtöbb gerinctelenre jellemző a nyitott (nyílt) keringési rendszer (véredényrendszer). Ez elsősorban a puhatestűekre és az ízeltlábúakra vonatkozik. A nyílt keringési rendszerben a vérnyiroknak nevezett folyadék áramlik. A vérnyirok befolyik a testüregbe a szervek közé, így jutnak a tápanyagok a szövetekbe, elszállítja onnan a felesleges anyagokat és visszatér az erekbe. A vérnyirok keringését a csőszív biztosítja. A gyűrűsférgeknek zárt keringési rendszerük van. A gerincesek keringési rendszerében, amelyet a zárt érrendszer és a szív alkotja, vér áramlik.

lüktető háti és hasi ér

haránt irányú véredény-összekötések minden szelvényben 76. ábra A gyűrűsférgek zárt keringési rendszere

A gerincesek vére piros, nem áttetsző folyadék, amelynek a következő funkciói vannak: • szállítja a légzési gázokat és a tápanyagokat, • leadja a salakanyagokat és az anyagcseretermékeket, • szállítja a hormonokat, • közreműködik az állandó testhőmérséklet fenntartásában, • biztosítja a szervezet védekező képességét, • segít fenntartani a belső környezet állandóságát. A vér alkotórészei a vérsejtek és a vérplazma.

Amiről már tanultam 1. Mi a szerepe az állatok keringési rendszerének? 2. Melyek a puhatestűek (csiga) és az ízeltlábúak (pókok, rákok, rovarok) keringési rendszerének közös jegyei? 3. Milyen a gyűrűsférgek (földigiliszta) keringési rendszere? 4. Mely gerincteleneknek van nyitott keringési rendszere? 5. Mi a vér szerepe? 6. Mely szervek alkotják a gerincesek keringési rendszerét? 7. Mi a szív szerepe a keringési rendszerben? 8. Hogyan kering a vér a kisvérkörben és a nagyvérkörben? 9. Milyen véredénytípusai vannak a gerinceseknek?

fehér vérsejtek védenek az idegen eredetű anyagoktól és a kórokozó csíráktól vörös vértestek a légzési (vér)gázokat szállítják vérlemezkék vérplazma fontosak sárgás folyadék a vérsejtek a véralvadásban között – szállítja a tápanyagokat, a vitaminokat, az ásványi anyagokat, a hormonokat és az anyagcseretermékeket 77. ábra A gerincesek vérét alkotó összetevők és funkciójuk

Érdekességek 1. A hidrolimfa a testfolyadék legegyszerűbb formája. Víz alkotja, fehérjét egyáltalán nem vagy csak kis mennyiségben, valamint szabadon úszó, különböző anyagokat szállító sejteket tartalmaz. Ilyen testnedvük van pl. a csalánozóknak (édesvízi hidra). 2. A hemolimfa – a vérnyirok a testfolyadék magasabb szintű típusa. Oldott fehérjéket, gyakran vérfestékeket (hemocianin, hemoeritrin) és vérsejteket tartalmaz. A legtöbb gerinctelenben (puhatestűek, ízeltlábúak) előfordul.

ve rő e vis rek, sz e ha rek, jsz á vé lere rk er k, vö ing rö és , s fe vér hé se jte r vé vérs k, rle ej m tek ez ké , k

ny ito re tt k nd e s rin zá zer, gés rt i re ker nd in s gé sz zer, si ív,

te st ne vé dve rn yir k, vé ok , r,

31

A gerincesek vére zárt véredényrendszerben kering. Azok az erek, amelyek a vért a szívbe vezetik, a visszerek (vénák), a szívből elvezető erek a verőerek (artériák). A vénák és az artériák egészen vékony hajszálerekre ágazódnak el. A hajszálerek a szövetek és a szervek sejtjeihez szállítják a tápanyagokat az emésztőrendszerből és az oxigént a légzőrendszerből. A kiválasztórendszerből elvezetik a felesleges és a fel nem használt anyagokat, amelyek az anyagcsere során keletkeznek. A legegyszerűbb keringési rendszere a halaknak van, a madarak és az emlősök keringési rendszere a legfejlettebb. kisvérkör – tüdővérkör

szív bal pitvar

bal kamra

tüdő artériák

bal oldal vénák

jobb pitvar

test

jobb kamra fej jobb oldal tüdő nagyvérkör – testvérkör 78. ábra A kutya keringési rendszere

79. ábra Az emlősök szívének felépítése és vérkeringése

Az emlősök szíve két pitvarból és két kamrából áll. Az emlősöknek két vérkörük van – kisvérkör (tüdővérkör) és nagyvérkör (testvérkör). A vénás vér nem keveredik az artériás vérrel. Az oxigénszegény vér a test szerveiből és szöveteiből a jobb pitvarba áramlik. Onnan átlökődik a jobb kamrába. A jobb kamrából az oxigénszegény vér a tüdőbe áramlik, ahol oxigénnel telítődik. Az oxigéndús vér a tüdőből a bal pitvarba jut, majd onnan a bal kamrába. A bal kamra az oxigénnel telített vért a nagyvérkörbe (a testvérkörbe) pumpálja és az egész testbe eljuttatja. A madarak és az emlősök testében a vér átfolyik a melegebb szerveken (ahol gyorsabb az anyagcsere, pl. a májon), és ezáltal a hőt is tovább szállítja a test hidegebb részeibe és szerveibe. A vérkeringés ezáltal fenntartja az állandó testhőmérsékletet.

Amit meg kell tanulnom 1. Mi a testnedvek szerepe az állatok számára? 2. Miben különbözik a testnedvek keringése a nyitott és a zárt keringési rendszerben? 3. Sorold fel a vér összetevőit és funkcióit! 4. Mely erek vezetnek a szívbe és melyek a szívből? 5. Mi a hajszálerek szerepe? 6. Az emlősök szívének mely részében áramlik oxigéndús és mely részében oxigénszegény vér? 7. Hogyan függ össze a test állandó hőmérséklete a vérkeringéssel?

80. ábra A madarak és az emlősök állandó testhőmérséklete összefügg a vér áramlásával, az erek összehúzódásával és kitágulásával

Vizsgálok és felfedezek 1. Rajzold le vázlatosan a földigiliszta és a kutya zárt keringési rendszerét és hasonlítsd össze őket! 2. Rajzold le vázlatosan és jellemezd az emlősök vérkeringését! 3. Állapítsd meg és magyarázd meg, hogy a gerincesek közül miért a halak keringési rendszere a legegyszerűbb! 4. Állapítsd meg, hogyan függ össze a keringési rendszer az emésztő- és a légzőrendszerrel! 5. Állapítsd meg, miért piros a vér színe! 6. Magyarázd meg, hogyan folyásolja be az állat testi aktivitása a keringési rendszer felépítését és funkcióját!

Az állatok testszabályozása

32

A szabályozási vagy irányítási folyamatok lehetővé teszik a szervezetnek, mint egésznek a működését, a belső egyensúly fenntartását és a környezet ingereire adott válaszokat. Megkülönböztetünk hormonális és idegi szabályozást.

Hormonális szabályozás A hormonális szabályozás során a testszervek működését kémiai anyagok formájában átadott információk irányítják. 81. ábra A hormonális szabályozás teszi lehetővé a hangyák számára az információk cseréjét

Ez biológiailag aktív szerves anyagok – hormonok – közvetítésével valósul meg. Ezek elsősorban az anyagcsere-folyamatokat, a növekedést, a fejlődést és a szaporodást szabályozzák. A gerinctelenek hormonjait az idegsejtek termelik. A hormonok pl. a rovarok esetében az egyes fejlődési stádiumokat szabályozzák (vedlés, bábozódás), más hormonok (feromonok) lehetővé teszik a hímek és a nőstények egymásra találását a szaporodás időszakában, az egyedek közötti információcserét a táplálék keresésekor, meneküléskor és a védekezésnél (hangyák, méhek).

82. ábra A hormonok szabályozzák a szarvasbika viselkedését szarvasbőgéskor

A gerinceseknél a belső elválasztású mirigyek termelik a hormonokat, amelyeket a testfolyadékok szállítanak a célszervek sejtjeihez. Szabályozzák pl. a testhőmérsékletet is az anyagcsere intenzitásának a csökkentésével vagy fokozásával, kihatnak a téli álomra is (ürge, sün, denevér).

Idegi szabályozás diffúz idegrendszer – az idegsejtek az egész testben elszórva találhatók

Az idegi szabályozás biztosítja a környezet ingereinek – információinak az átalakítását szignálokká (jelzésekké), amelyek kiváltják a szervezet válaszát. Összefügg az ingerlékenységgel, amely az idegrendszer folyamataival kapcsolatos. Ennek alapja az idegsejteknek – a neuronoknak – az a képessége, hogy felfogják, továbbítják és feldolgozzák az információkat. A hosszú sejtnyúlványok alkotják az idegszálakat.

hidra

központi dúc – irányító központ

A környezet információit a különböző típusú ingerekre szakosodott érzékeny sejtek – az (érzékelő) receptorok fogják fel.

idegtörzs idegtörzsek

A gerinctelen csalánozóknál (édesvízi hidra) az idegi szabályozást hálózatosan összekapcsolódott sejtek végzik, amelyek diffúz (hálózatos) idegrendszert alkotnak. Működése úgy nyilvánul meg, hogy az egész test reagál az ingerre.

harántidegek laposféreg hosszanti idegkötegek – a fő dúcból idegtörzsek vezetnek az egész testbe

pióca

rovar

hasdúclánc-idegrendszer – minden szelvényben egy pár idegtörzset harántidegek kötnek össze

83. ábra A gerinctelenek idegi szabályozása tükrözi az ingerlékenység szintjét az adott típusú idegrendszerben

Más gerinctelenek, pl. a puhatestűek esetében bizonyos neuronok (idegsejtek) összekapcsolódnak és csomókat, dúcokat (ganglionokat) alakítanak ki, amelyek mint irányító központok működnek. Ez a dúcidegrendszer. A csomók kapcsolódási módjától és az idegszálak elrendeződésétől függően bizonyos gerincteleneknél hosszanti idegkötegekről (laposférgek) vagy hasdúclánc-idegrendszerről (gyűrűsférgek, ízeltlábúak) beszélünk.

Amiről már tanultam 1. Miért nevezik a hormonális szabályozást anyagi szabályozásnak is? 2. Hogyan szabályozzák a hormonok az emberi test működését? Mondj néhány példát! 3. Miért fontos az állatok számára az ingerlékenység? 4. Mi az idegek feladata? 5. Mely részekből áll a központi idegrendszer? 6. Mi a reflexív? 7. Hogyan nevezik az életünk során szerzett reflexeket? 8. Hogyan nyilvánulnak meg az ösztönök? Mondj néhány példát!

Érdekességek 1. A rákok olyan hormonokat termelnek, amelyek szabályozzák a kültakaró vedlését és a szívműködést. A rovarok olyan hormonokat termelnek, amelyek szabályozzák a lárvaállapotból történő átalakulást kifejlett egyeddé (imágóvá), de kibocsátanak feromonoknak nevezett hormonokat is. A feromonok jellegzetes illatú illékony anyagok, amelyeket a másik nem egyedei 100 méternél nagyobb távolságban is érzékelnek. 2. A gerincesek legtöbb belső elválasztású mirigyét az agyalapi mirigy (hipofízis) által termelt hormonok szabályozzák.

ho r sz mo ab ná ál lis id yoz eg ás , i in szab ge rlé ályo id ke zá eg ny s, sé re di nd g, ffú sz er z dú ide : cid gre n ho egre ds ss n ze id zan dsz r, eg ti er , kö ag teg y, g ek, ne erin c rv y, vel i ös nš ő, t zt ön ink t re , re , fle fle x xív , fe ív, lté t fe len lté re te fle le s r xek efl ex ek repülés

a lárvák etetése és a lép építése a méhkaptárban

84. ábra A csiga a külső ingerre reagál – visszahúzódik a házába

33

85. ábra A rovarok ösztönös viselkedését az idegi szabályozás teszi lehetővé

A gerinceseknek csőidegrendszerük van. Alapvető egysége a gerincvelő, amely az elülső részében aggyá szélesedik ki. Az agy és a gerincvelő az idegrendszer központi szervei, szabályozó – irányító funkciójuk van.

agy gerincvelő

Az agy egyes részeiben az állat belső szerveinek működésért, életjelenségeiért és viselkedéséért felelős központok vannak. Az idegek összekötik az idegrendszer központi szerveit a test minden részével, az információátvitelt hivatottak biztosítani. agy idegek

87. ábra A gerincesek idegrendszere

A feltétlen reflexek örökletesek. A bonyolult született reflexeket ösztönöknek nevezik, pl. a fészeképítés, a madarak és a hüllők kikelése a tojásból, a halrajok kialakulása, az utódnevelés. A feltételes reflexek az élet folyamán tanulással alakulnak ki a tapasztalatok alapján. Segítik az állatokat az alkalmazkodásban a bonyolult és változó környezeti feltételekhez. idegsejtek

afferens ideg

efferens ideg 88. ábra Reflexív

gerincvelő 86. ábra Az agyban és a gerincvelőben helyezkednek el a szervezet működésének központjai

A feltétlen reflexek örökletesek. A bonyolult született reflexeket ösztönöknek nevezik, pl. a fészeképítés, a madarak és a hüllők kikelése a tojásból, a halrajok kialakulása, az utódnevelés.

érzékszerv (receptor)

A feltételes reflexek az élet folyamán tanulással alakulnak ki a tapasztalatok alapján. Segítik az állatokat az alkalmazkodásban a bonyolult és változó környezeti feltételekhez.

végkészülék (effektor)

Az állatoknak meg kell tanulniuk a túlélést a természetben. A kicsinyek a szüleiket utánozva tanulnak. A feltételes reflex egyik példája a kutya viselkedése a kiképzéskor elhangzó parancs hallatán, a cirkuszi állatok vagy az igába fogott állatok reakciója.

Amit meg kell tanulnom 1. Mi a szerepe az állati szervezet szabályozásának? 2. Miben különbözik a hormonális és az idegi szabályozás? 3. Hogyan függ össze a hormonrendszer a keringési rendszerrel? 4. Milyen típusú idegrendszereik vannak a gerincteleneknek? 5. Mi az ösztönök szerepe? 6. Hogyan függ össze az ingerlékenység az idegi szabályozással? 7. Mi az információátvitel lényege a gerinceseknél? 8. Melyek az állatok létfontosságú reflexei? 9. Mi a szerepük a feltételes reflexeknek?

Vizsgálok és felfedezek 1. Keress információkat a hormonok hatásáról bizonyos rovarfajokra! Mutasd be munkádat az osztálytársaidnak! 2. Hasonlítsd össze a hormonok hatását az emlősök és az ember életjelenségeire! Egy táblázatban áttekinthetően csoportosítsd a közös és az eltérő jegyeket! 3. Figyeld meg a kutya, a ló vagy más állat kiképzését. Írd le, hogyan zajlik a kiképzés! 4. Hasonlítsd össze a madarak és az emlősök örökölt és tanult viselkedésformáit!

34

Az állatok érzékelése

Az ingerlékenység az élőlények egyik alapvető tulajdonsága, az állatok fejlődése során az egyik feltétele volt az állati érzékelés kialakulásának. Az érzékelés a külső és a belső környezetből érkező információk összegyűjtése érzékelő sejtekkel – receptorokkal. A receptorok az érzékszervek működésének alapjai. Ezek a környezeti változásokra érzékeny sejtek felfogják az információkat (ingereket) és idegi ingerületté alakítják őket. Az ingerlést átadják az idegrendszernek, amely feldolgozza és értékeli azt. Az inger feldolgozását követően az idegrendszer érzéki központjaiban megtörténik az érzékszervi érzékelés (pl. a fény, a hang érzékelése). Az érzékszervi érzékelés és az érzékszervek felépítése függ az állat fejlődési szintjétől, a környezettől és az életmódtól. Az ingerek legegyszerűbb receptorai a szabad idegvégződések. Az érzékszervi érzékelés alapja főleg a gerinceseknél: – receptor (érzékelő sejt), – afferens idegpálya, amely összeköti a receptort az agyi vagy a gerincvelői központtal, – az érzékelő központ az agyban vagy a gerincvelőben, ahol lezajlik az ingerület feldolgozása és a válasz kialakítása.

szabad idegvégződés

tapintásérzékelő testecske

fényérzékeny sejtek

szaglósejt

nyomásérzékelő testecske

ízlelősejt

hőérzékelő testecske

hallósejt

hidegérzékelő testecske

89. ábra Az érzékszervi receptorok különböző ingerek érzékelésére szakosodtak 90. ábra A rovarok a szagokat a csápjaikkal és az ízeket a szájnyílás körüli szőröcskékkel érzékelik

Az állatok szaglással érzékelik a légkörben és a vízben található gázokat. A szaglás segíti a tájékozódást, a táplálék keresését és a másik nemű egyed megtalálását szaporodás idején, a veszély észlelését és a kommunikációt. A gerinctelenek szagreceptorai a test elülső részén találhatók, a rovaroknál leggyakrabban a csápokon, de a szaglást felhasználják a fajon belüli kommunikációra is. A hangyasav a hangyák között riadóreakciót vált ki, a hímlepkék a nőstények szaganyagait – a feromonokat – akár több tízkilométernyi távolságból is érzékelik. 91. ábra A gerincesek – emlősök – a szagokat orrukkal, az ízeket a szájüregükben, ha valamivel érintkeznek a bajuszkáikkal és a bőrükkel érzékelik

Amiről már tanultam 1. Mi a látás, a hallás, a szaglás, az ízlelés és a tapintás szerepe az állatok számára? 2. Hogyan reagál az ingerlésre az édesvízi hidra és a csiga? 3. Miben különbözik a méh és a csiga szeme? 4. Hol helyezkednek el a gerincesek testében a nyomásérzékelő, a hőérzékelő, a hidegérzékelő és a fájdalomérzékelő receptorok? 5. Hol található a gerincesek látás-, halló-, szagló-, ízlelő- és tapintószerve? 6. Mi a szerepe a halak oldalvonalának? 7. Mely gerinceseknek a legfejlettebb a szaglásuk?

A gerincesek a szagokat a légzőszerveik kezdeti részén található szagló nyálkahártyáikkal érzékelik. Nagyon jó a kutyák, a lovak és a sertések szaglása. A vízben vagy a nyálban előforduló folyékony anyagok érzékelésére szolgál az ízlelés. Az ízlelés fontos a táplálék megválasztásánál, az emésztő nedvek kiválasztásánál és a káros anyagokkal szembeni védekezésnél. A gerinctelenek ízreceptorai a szájnyílás körül elhelyezkedő szőröcskéken, a szájban, némely fajnál a végtagokon találhatók, a gerincesek esetében a szájüregben, a nyelven és a garatban. Az emlősök megkülönböztetik a sós, az édes, a keserű és a savanyú ízt.

Érdekességek 1. Az ultrahang mechanikai hullámzás, amelynek a frekvenciája magasabb, mint a hangé. Az ember számára a hallhatóság határa felett van, az éjjeli lepkék, a denevérek, a delfinek viszont képesek ultrahangot kibocsátani és hasznosítani is azt. 2. Az echolokáció a térbeli tájékozódásnak az a formája, amikor ultrahangokat bocsátanak ki és a visszaverődött hullámokat felfogják, ezt alkalmazzák a denevérek is. 3. Az állatvilágban a cápák szaglása a legfejlettebb. Fél kilométerre megérzi a zsákmányt. Kitűnő a medve, a kutya, a vakond, a patkány és az éjjeli lepkék szaglása is.

ér z ér éksz zé e ke rvi ér lés, zé re ksz ce er pt vi ér or, zé ks ér zer zé v ke , id lés eg , re sz nd ag sz lá er, ízl s, el és ta , pi nt ha ás, llá s lát , ás

35

92. ábra Ragadozó emlős – a macskának kiváló a hallása és a látása

93. ábra A rovarok összetett szeme

Az érintkezés, a nyomás, a húzás, a keménység, a rezgés érzékelését a tapintás (testérzékelés) biztosítja az állatok számára. A térbeli tájékozódást, a védelmet és a kommunikációt szolgálja. A gerinctelenek tapintásérzékelő testecskéi a csápokon, a bőrben (csigák) és a test szőröcskéin (rovarok) találhatók. A gerincesek tapintásérzékelését a csőr körüli sertetollak mentén elhelyezkedő tapintásérzékelő végtestek (madarak), az orrcimpák és a pofák körül található tapintószőrökön – bajuszkákon, valamint a bőrben lévő tapintásérzékelő sejtek látják el (emlősök). A fájdalomérzet védi a szervezetet a károsodástól. A szabad idegvégződések érzékelik a fájdalmat pl. a bőrben, az izmokban, az érfalakban. A vízi állatok a víz áramlását, nyomását a bőrben található érzékelő sejtjeikkel érzékelik, amelyek pl. a kétéltűek lárváinak és a halaknak az oldalvonalán helyezkednek el. A gerinctelenek testhelyzetüket a testük kültakaróján, leggyakrabban a feji részen (pl. a csápokon) lévő szervükkel érzékelik. A gerincesek a testhelyzetüket és a fejmozgásukat (madarak, emlősök) a belső fülben található szervvel (egyensúlyérző-szerv) érzékelik.

Az állatok a hanghullámokat hallásukkal érzékelik a levegőben vagy a vízben. A hallást a térbeli tájékozódásra, a védekezésre és a kommunikációra (főleg a madarak és az emlősök) használják. A gerinctelenek (rovarok) hallószervei a toron, a potroh oldalsó részén vagy a végtagokon (szöcske) helyezkednek el. A gerincesek hallószervükkel – fülükkel (külső fül, középfül, belső fül) érzékelik a hangokat. A halak és a kétéltűek lárvái oldalvonalukkal fogják fel a hangjelzéseket. A többi gerinces külső fülével hallja és továbbítja a hanghul-

Amit meg kell tanulnom 1. Hogyan függ össze az érzékszervi érzékelés az idegrendszerrel? 2. Milyen ingereket fognak fel a látásérzékelő, a hallásérzékelő és a szaglásérzékelő receptorok? 3. Hogyan érzékelik a gázokat és a folyékony anyagokat, az érintést, a hangokat és a fényt a gerincesek? Mondj példákat! 4. Mi a jelentőségük az érzékszervi receptoroknak a gerinctelenek számára? 5. Mely emlősök érzékszervei alkalmazkodtak a zsákmány elejtéséhez?

94. ábra A rovar mozaikszerű, elmosódott képet lát

lámokat (hüllők, madarak, emlősök), fejlett a középfülük a felnőtt kétéltűeknek, a hüllőknek, a madaraknak és az emlősöknek is, belső füle valamennyi gerincesnek van.

A denevérek és a bálnák hallása a legfejlettebb – ultrahangokat bocsátanak ki és fognak fel, és ezt navigációs berendezésként használják. Jó a hallásuk az emlősöknek – a ragadozóknak. A fényérzékelés a térbeli tájékozódáshoz, a védekezéshez és a kommunikációhoz kell. A képi érzékelést a látás teszi lehetővé. A gerinctelenek – gyűrűsférgek (földigiliszta) az egész testükön szórtan elhelyezkedő fényérzékeny sejtjeikkel érzékelik a fény intenzitásának változását. A puhatestűeknek – a csigáknak csészeszemük van. Az ízeltlábúaknak – a rovaroknak egyszerű szemecskékből álló összetett szemük van, amelyek világosabb és sötétebb foltok mozaikszerű képét alakítják ki. A gerinceseknek hólyagszemük van, amely lehetővé teszi a színes látást. Az éjjeli életmódot folytató gerincesek látását az alkonyatkor domináló és a fekete-fehér látásra szakosodott érzékelő sejtek, a nappali életmódot folytató gerincesek látását a nappal domináló és a színes látásra szakosodott érzékelő sejtek teszik lehetővé. A legfejlettebb látásuk a madaraknak – a sólyomalkatúaknak – és az emlősöknek – a ragadozóknak van. A hőmérséklet-változás – a test és a környezet hőmérséklete közötti különbség – érzékelése a test védelme szempontjából fontos (termoreceptorok). A gerincteleneknek gyakran a csápjaikon és a szájnyílásukon szőröcskék vannak, amelyek érzékelő sejteket tartalmaznak, ezek a gerincesek kültakarójában (bőrében) az egész testen szétszórva találhatók. Pl. a hüllők a melegvérű (állandó testhőmérsékletű) állatokat fejükön elhelyezkedő receptorokkal érzékelik.

Vizsgálok és felfedezek 1. Hasonlítsd össze a macska és az ember érzékszervi érzékelését! 2. A szakirodalom (internet) alapján állapítsd meg, hogyan használja a látását – a sas, a bagoly, a macska, a vakond, a ponty! Megállapításodat indokold meg! 3. Készíts beszámolót az echolokációt alkalmazó állatokról! 4. Hasonlítsd össze a gerinctelenek és a gerincesek érzékszerveit fejlettségi szintjük alapján! 5. Állapítsd meg, hogyan függ össze az érzékszervek fejlődése a környezettel és az állatok életmódjával!

Az állatok mozgása

36

Az állatok mozgása egy életjelenség, amellyel a külső és a belső környezet ingereire reagálnak. Vagy az egész test helyet változtat, vagy bizonyos testrészek (csápok, farok, szemek fülcimpák stb.) mozognak a szárazföldön, a vízi közegben és a légtérben, vagy a belső szervek (pl. szív, tüdő, belek, rekeszizom, erek) mozognak. Az állatok egész testük áthelyezésével vagy testrészeik mozgatásával megfelelő életfeltételeket biztosítanak önmaguknak, pl. táplálékhoz vagy szaporodás céljából partnerhez jutnak, búvóhelyet keresnek, menekülnek a veszély elől. A mozgást kiválthatják a saját szervezet ingerei is (éhség, szomjúság, hideg, meleg, vadászat, menekülés, védekezés). 95. ábra Az állatok mozgásukkal helyet változtatnak a térben

csillók

papucsállatka

állábak

amőba

96. ábra Az egysejtűek mozgás szervecskéi haránt- és hosszanti irányú izmok a test elülső része

a harántirányú izmok megfeszítése előre mozdítja a test elülső részét, az izmok összehúzódása végighalad az egész testen és lehetővé teszi a hátsó rész mozgását, a hosszanti izmok a hátsó részt mozgatják

97. ábra A földigiliszta mozgása

Az ízeltlábúak mozgásformái különbözőek, pl. lépegetnek (bogarak) vagy ugranak a talajon (szöcske), a levegőben repülnek (lepkék, darazsak), vízben úsznak (csíkbogár, rák), a víz színén (vízmérő poloska), a fakéregben és a talajban (rovarlárvák) mozognak.

Az állatok mozgási aktivitásának fejlődése függ a szabályozó rendszerek (idegrendszer, hormonrendszer) és az érzékszervi érzékelés fejlettségi fokától. Az állatok passzív mozgása, pl. sodródás a vízben, levegőben, áthelyeződés más állatok közreműködésével, fizikai tényezők (légáramlatok és folyóvíz, a vér mozgása az élősködők esetében) következménye. Az aktív mozgást a mozgásszervek – az egysejtű állatok sejtszervecskéi és a többsejtű állatok izmai – teszik lehetővé.

Az állatoknak különböző mozgásformáik és mozgásszerveik fejlődtek ki. Az egysejtű állatok egy vagy több ostorral (Euglena), csillók örvénylésével és hullámzásával (papucsállatka) vagy a citoplazma nyúlványaival – állábakkal (amőba) mozognak. A többsejtű állatok mozgását az izomsejtek teszik lehetővé, amelyek képesek összehúzódni és megnyúlni. A csalánozók (édesvízi hidra) az izomsejtek segítségével egyszerű mozgást végeznek az aljzaton. A puhatestűek izmos lábukkal mozognak, a száraz és durva aljzaton a kültakarójuk által termelt nyálka könnyíti a mozgást. A gyűrűsférgek (földigiliszta) mozgását a talajban a haránt- és hosszanti irányú izmokból álló bőrizomtömlő, a test alsó részén elhelyezkedő sertekötegek és a bőr által termelt nyál teszi lehetővé.

A külső váz mozgatható részei és a harántcsíkolt izmok csoportjai lehetővé teszik a végtagok mozgását a talajon és a repülést. Az ízeltlábúaknak eltérő számú végtagja van, pl. a százlábúaknak és az ezerlábúaknak nagyon sok, a rovaroknak három pár, a pókoknak négy pár. A legtöbb rovarfajnak két pár szárnya van a második és a harmadik tori szelvényen.

Amiről már tanultam 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

pókszabásúak – pók

rákfélék – folyami rák

rovarok – katicabogár

rovarok – csíkbogár

Hogyan nevezik a csiga mozgásszervét? Melyek a halak páros uszonyai és melyek a páratlanok? Hogyan mozognak a vízben a békaporontyok (ebihalak)? Hogyan mozognak a kétéltűek a szárazföldön? Hogyan alkalmazkodott a madarak teste a repüléshez? Mely madaraknak van úszóhártyájuk az ujjaik között? A gerincesek mely izmai teszik lehetővé a váz mozgását?

98. ábra Az ízeltlábúak különböző módon mozognak

m oz g cs ás, illó k os , to ro áll k, áb a bő k , ri ha zom rá tö n m kü tcsí lő lső ko lt be váz izm ok lső , v us áz zo , n vé yok gt , ag ok

37

A gerincesek a belső vázra tapadó harántcsíkolt izmaik segítségével mozognak. A gerincesek mozgása sokféle lehet és függ az életmódtól és a környezettől, amelyben élnek – úsznak (halak, vidra), ugrálnak (békák, nyulak), kúsznak (kígyók), repülnek (madarak, denevérek), lépdelnek és futnak (kutya, szarvas). 99. ábra A hal (csuka) mozgása – úszás

A halak a vízben úszva mozognak. Testük többnyire oldalról lapított, pikkelyek borítják és nyálkás. A mozgást elsősorban az uszonyok (úszók) teszik lehetővé, amelyeket csontos úszósugarak, ezek között bőrhártya feszül. A legtöbb hal (és más vízi gerincesek) fő hajtószerve a farok. A kétéltűek a szárazföldön és a vízben is képesek élni. Ugrálva és úszva mozognak. A szárazföldön két pár lábukkal mozognak. Az elülső lábak rövidek, a hátsók hosszúak, erősebbek és ujjaik között úszóhártya feszül, amely lehetővé teszi a mozgást a vízben.

100. ábra A kétéltű (kecskebéka) mozgása – ugrás

A hüllők jobbára a testük oldalán elhelyezkedő rövid végtagjaikkal lépegetve mozognak a szárazföldön (gyíkok). A végtag nélküli hüllők csúsznak – kúsznak (törékeny gyík, kígyók). Mozgás közben a hosszú farkuk segíti őket. A madarak aerodinamikus testfelépítése alkalmazkodott a repüléshez. A bőrt tollazat fedi, a váz nagyon könnyű (a hosszú csontok üregesek), az elülső végtagok szárnyakká módosultak.

101. ábra A hüllő (zöld gyík) mozgása – járás

102. ábra A madár (sólyom) mozgása – repülés

A szárnyakat mozgató vázizmok a szegycsont tarajára tapadnak. A belső szervek is a repüléshez alkalmazkodtak – a tüdő és a légzsákok felhajtóerőként működnek és oxigénnel telítik a vért repülés közben. Az emlősök végtagjai a test alatt helyezkednek el, ezért gyorsabb mozgást tesz lehetővé. ugrás – mezei nyúl

úszás – vidra 103. ábra Az emlősök mozgása

futás – őz

repülés – denevér

Amit meg kell tanulnom 1. Milyen jelentősége van a mozgásnak az állatok számára? 2. Hogyan alkalmazkodott a földigiliszta a mozgáshoz a talajban? 3. Milyen mozgásszerveik vannak a repülő rovaroknak? 4. Hogyan alkalmazkodnak a halak a vízben történő mozgáshoz? 5. Miért hosszú és erős a béka két hátsó lába? 6. Mi a szerepe a madarak szegycsontján található tarajnak? 7. Hogyan alkalmazkodtak a madarak elülső végtagjai a repüléshez? 8. Mely emlősök futnak, úsznak, ugranak és repülnek jól?

A végtagok váza a különböző környezetben történő mozgáshoz – futáshoz és ugráláshoz (a szárazföldön), úszáshoz (a vízben), repüléshez (a levegőben) alkalmazkodott. A mozgást a vázizmok teszik lehetővé, amelyek inakkal rögzülnek a csonthoz. Az izmok jól el vannak látva vérrel és működésüket a központi idegrendszer irányítja.

Vizsgálok és felfedezek 1. Figyeld a csiga reakcióját, amikor testének különböző részeit érintitek, valamint a mozgását sima és durva felületen! Hasonlítsd össze a csiga és a földigiliszta mozgását! 2. Példákon magyarázd meg, hogyan függ össze a rovarok különböző mozgási módja a környezetükkel! 3. Hasonlítsd össze a béka mozgását a vízben és a szárazföldön! 4. Hasonlítsd össze a gyík és a sikló mozgási módját! 5. Hasonlítsd össze a madarak és a denevérek repülésének módját! 6. Állapítsd meg, mely madarak nem repülnek és miért?

38

Az állatok szaporodása és fejlődése A szaporodás biztosítja a fajok fennmaradását és a szülői jegyek és tulajdonságok átadását az utódokra. Ez az élőlények egyik jellegzetes – fajfenntartó életjelensége. Az ivartalan szaporodás során az utódok a szülőegyed testsejtjeiből fejlődnek ki. Az új egyed egyetlen szülő genetikai információit kapja. Ivartalanul szaporodnak a legegyszerűbb szervezetek (pl. az egysejtűek osztódással, az édesvízi hidra sarjadzással). A magasabb rendű állatoknál az ivartalan szaporodásmód részlegesen fennmaradt a sérült szövetek és szervek regenerálódásának formájában. A nem működő vagy hiányzó sejteket a létező sejtek osztódása pótolja (a bőr regenerálódása).

104. ábra Az állatfajok fennmaradását a szaporodás biztosítja

Az ivaros szaporodás biztosítja mindkét szülő jegyeinek és tulajdonságainak átadását az utódoknak. Eközben szakosodott ivarsejtek – hímivarsejtek – spermiumok és női ivarsejtek – petesejtek (tojások) – keletkeznek az ivarszervekben. Fő feladatuk az öröklődő – genetikai információk átadása az utódoknak. Az ivarsejtek egyesülésével mindkét szülőegyed genetikai információi kombinálódnak.

papucsállatka – osztódás

édesvízi hidra – sarjadzás

105. ábra Az állatok ivartalan szaporodása

A szaporodásmódok különbözőek, pl. bizonyos ízeltlábúaknál (rovarok) előfordul olyan szaporodás, amely során a pete megtermékenyülés (a hímivarsejttel – spermiummal, pl. méh, tetű, hangya történt egyesülés) nélkül fejlődik.

spermiumok

petesejtek

106. ábra Az állatok ivarsejtjei

Az állatvilágban az ivaros szaporodásnak különböző módjai alakultak ki.

107. ábra A hímnős csiga – a spermiumok kölcsönös cseréje

Amennyiben az ivarsejtek – a spermiumok és a petesejtek – ugyanannak az egyednek a testében fejlődnek ki, hímnősségről (hermafroditizmusról) beszélünk. Az ilyen egyedek kölcsönösen kicserélik spermiumaikat (csiga, földigiliszta). A spermiumok és a petesejtek eltérő időben érnek be az egyedben, hogy ne következzen be önmegtermékenyítés.

Amiről már tanultam 1. Hogyan szaporodnak a növények ivartalanul és ivarosan? 2. Mi a szerepük az édesvízi hidra sarjainak az ivartalan szaporodás során? 3. Hogyan történik a galandféreg és a bélgiliszta fejlődése? 4. Hol képződnek a csiga és a földigiliszta ivarsejtjei? 5. Hogyan fejlődik a rák és a pók? 6. Milyen ivarszervei (nemi szervei) vannak a gerinceseknek? 7. Mi a szerepük a gerincesek heréinek és petefészkeinek?

Érdekességek 1. A csiga a petéit egy kis gödörbe helyezi a talajban, a földigiliszta petéi egy nyálkás kokonban fejlődnek ki, a pókok petéi a pókhálóból szőtt sűrű kokonban, a rák nősténye lábaival a potrohához szorítja a petéit. 2. Bizonyos rovarfajok a fák kérge alá (betűző szú, szarvasbogár), a talajba (cserebogár), a levelek alá (burgonyabogár), más rovarok lárváiba (fürkészdarázs), elhalt állatokba (temetőbogár), a trágyába, hulladékba, komposztba (légy), a lépek sejtjeibe (méhek), a víz színére (szúnyog), a vízbe (vízi puhatestűek, vízi rovarok) helyezik petéiket.

ap o iva rod ás rt sz alan , ap o iva rod á r sz os s, ap or iva odá s rs ej , pe tek te , se sp jt, er m hí ium m nő , iva ssé g ri ké ta lak ús ág

sz

39

A legtöbb állat esetében eltérések vannak az egyes nemek között – ivari (nemi) kétalakúság (rovarok, madarak, emlősök). A hím- és a női ivarsejtek eltérő hím és női ivarszervekben (hím és nőstény egyedben) képződnek. A hímek és a nőstények ivari kétalakúsága (szexuális dimorfizmusa) eltérő testi jegyekben is megnyilvánul, pl. a test nagysága és színe, szarvak, taraj (a rovaroknál szarvasbogár hímje és nősténye, a madaraknál a kakas és a tyúk stb.).

A megtermékenyítés során a spermium behatol a petesejt belsejébe – a hím ivarsejt és a női ivarsejt összeolvad – a petesejt megtermékenyül a spermium által.

108. ábra A fácán ivari kétalakúsága

A többsejtű állat fejlődése a petesejt megtermékenyítésével kezdődik és az állat halálával ér véget. Az állatoknál megkülönböztetnek külső és belső megtermékenyítést. A külső megtermékenyítés a testen kívül megy végbe. A hím és a női ivarsejtek vízi környezetbe jutnak és a szülői szervezeten kívül olvadnak össze. A vízi állatoknál fordul elő (a gerinctelenek többsége, halak, kétéltűek). 109. ábra Csak egyetlen spermium termékenyíti meg a petesejtet

110. ábra Békák külső megtermékenyítése – a hím elülső lábainak megvastagodott ujjaival tartja a nőstényt és kipréseli belőle a petéket, amelyekre a spermiumait engedi

A belső megtermékenyítés a nőstény nemi szerveiben történik és közösülés (párzás) előzi meg. A párzás során a hím és női nemi szervek összekapcsolódnak, ami lehetővé teszi a hím spermiumainak a bejutást a nőstény nemi szerveibe. Ez a legtöbb szárazföldi állat (ízeltlábúak – rovarok, hüllők, madarak, emlősök) esetében jellemző.

hím a szarvasbogarak párviadala

medvék párzása

111. ábra A halak külső megtermékenyítése – ívás, a nőstény lerakja a petéket – az ikrákat és a hím ezekre engedi a spermiumait – a haltejet. rovarok – lepkék párzása

112. ábra A párzás biztosítja a belső megtermékenyítést

Az állatok párzására csak meghatározott időszakban kerül sor. Ez biztosítja a megfelelő feltételeket a kicsinyek életben maradásához a kikelést vagy a születést követően.

madarak párzása a szarvasbika bőgése rigyetéskor 113. ábra Viselkedés szaporodáskor

Sok faj párzását specifikus viselkedés kíséri (pl. a gerincesek esetében a halrajok vándorlása, dürgés, fészeképítés, a madarak násztánca, rigyetés – a hím emlősök párviadala stb.).

m eg te kü rm ék ls en m ő yít eg és te , be rm lső ék en m yít eg és te , pá rm rz ék en á yít kö s, és zv , et tö ett ké fe át letl jlő ala en dé s, k tö ulás ké , át lete ala s k kö ulás zv , et le n fe jlő dé s

40

kifejlett egyed

A megtermékenyítést követően létrejön az embrió és megkezdődik az új egyed fejlődése. Az egyed fejlődése az embrionális szakaszban a petében zajlik, amely az embriónak (magzatnak) táplálékot és védelmet biztosít.

lárva (nimfa)

pete

Az új egyed fejlődésének van embrionális szakasza és posztembrionális szakasza. Az embrionális szakaszban mennek végbe a változások a petében, kifejlődik az embrió és később a magzat. A posztembrionális fejlődés az állat kikelését vagy születését követően kezdődik. A peték száma függ a környezettől és az embriók, a magzatok és a fiatal egyedek túlélésének valószínűségétől. A gerinctelenek petéi, bizonyos gerincesek tojásai és fiatal egyedei számos állat táplálékforrásaként szolgálnak.

a) rovar – szöcske kifejlett egyed

elülső végtagok fejlődése

Az új állati egyedek fejlődése lehet közvetett vagy közvetlen. A közvetett fejlődés két formában és rövidebb idő alatt megy végbe, mint a közvetlen fejlődés. A tökéletlen (nem teljes, fokozatos) átalakulással (hemimetabólia) végbemenő közvetett fejlődés során a petéből átmeneti stádium – lárva kel ki.

a hátsó végtagok fejlődése

peték embrió lárva – ebihal

A lárva átalakulással tökéletesebbé válik és fokozatosan fejlett egyeddé (pl. rovarok, kétéltűek) alakul. A tökéletlen átalakulással (holometabólia) végbemenő közvetett fejlődés során a lárva egy újabb stádiummá – bábbá (pl. rovarok – bogarak, lepkék) alakul át. A bábban fokozatosan kifejlődik a felnőtt egyed.

b) kétéltűek – béka 114. ábra Közvetett fejlődés – tökéletlen átalakulással

lárva pete

kifejlett egyed

báb rovar – bogár 115. ábra Közvetett fejlődés – tökéletes átalakulással 116. ábra Közvetlen fejlődés – csiga – kis egyedek

Érdekességek 1. A fejlődő embrió számára tápláló és építőanyagokat tartalmaz a tojássárgája. A tojások, amelyekben az embriók az állat testén kívül kifejlődnek, sok tojássárgáját tartalmaznak (gerinctelenek, gerincesek – halak, kétéltűek, hüllők, madarak). A nőstény testében fejlődő petékben kevesebb a tojássárgája (emlősök). 2. Nagy mennyiségű petét raknak le azok az állatok, amelyek nem törődnek sem velük, sem az utódokkal és sok predátor leselkedik rájuk (rovarok, halak, kétéltűek). A tojásaikra vigyázó és az utódaikkal törődő állatok kevés tojást raknak. Ez kis számú fiatal egyed túlélését is biztosítja.

A közvetlen fejlődés tovább tart, mint a közvetett fejlődés és átmeneti stádiumok nélkül zajlik le. A fejlődő embrió a petében egyre jobban hasonlít a felnőtt egyedre, csak kisebb és nincsenek még teljesen kifejlődve a nemi szervei (egyes gerinctelenek, pl. csiga, rák, pók, a gerincesek többsége). 117. ábra A madárembrió a tojássárgájából szívja fel a vérerekkel a tápanyagokat

sz ül ut ői ód g és ond ze kla ozá s, k fé sz ó m m ekh ad ad ag ar ak a y , m rak, ó éh le te pén jm iri y, gy ek

41

Az állatok megtermékenyített petéinek (tojásainak) a környezettől, az életmódtól és fejlettségi szinttől függően különböző burkai vannak. A gerinctelenek többségének petéit puha fehérjeburok fedi (földigiliszta, csiga, rovarok). A gerincesek tojásainak burka sokkal bonyolultabb (kocsonyás, bőrszerű, mészhéjas).

118. ábra A kétéltűek petéi – a békák kocsonyás burokban vannak

119. ábra A hüllők tojásai – gyíkok bőrszerű burokban vannak

120. ábra A madarak tojásai – mészhéjuk van héjhártyával

A szülői utódgondozásnak – ösztönös viselkedésnek (tojásrakás, tojások kikeltése, a kicsinyek táplálása és nevelése a kikelés, ill. az emlősök megszületése után) – sokféle formája van. A gerinctelenek és a gerincesek többsége – halak, kétéltűek, hüllők – nem törődik az utódaival és a kicsinyeivel. A fiatal egyedek a kikelést követően maguk gondoskodnak a táplálékról és a búvóhelyekről. Néhány gerinctelennél azonban megfigyelhető a szülői gondoskodás, pl. etetik a lárvákat az elejtett zsákmánnyal (darazsak) vagy más táplálékkal (hangyák, méhek). A kicsinyekről sok madár- és emlősfaj gondoskodik. vese

121. ábra Fészeklakó madár – vörösbegy

122. ábra Fészekhagyó madár – lúd

A madarak többsége fészekbe rakja a tojásait. Bizonyos madárfajok fiókái kopaszon születnek és szükségük van etetésre (énekesmadarak, sólyomalakúak). Ezeket a fajokat fészeklakó madaraknak nevezik. Ha a fiókák tollasak és a táplálékukat nem sokkal a kikelésük után maguk keresik meg (lúdalakúak, tyúkalakúak), fészekhagyó madaraknak nevezik őket.

magzat

Az emlősök nősténye a párzást és a pete megtermékenyítését követően vemhes lesz. Az anyaméhben kialakul az embrió. anyaméh méhlepény 123. ábra Az emlős magzatának fejlődése – a kutya anyaméhében

Amit meg kell tanulnom 1. Mikor következik be a petesejt megtermékenyítése? 2. Miben különbözik az állatok ivartalan és ivaros szaporodása? 3. Melyik állat hímnős? Mondj példát! 4. Hogyan fejlődnek az állatok közvetlenül és közvetve? 5. Mi a különbség az emlősök külső és belső megtermékenyítése között? 6. Hasonlítsd össze a fészeklakó és a fészekhagyó madarak táplálkozási módját! 7. Hogyan fejlődik az emlős magzata és hogyan táplálkoznak a kicsinyek?

Az embrióból fokozatosan kifejlődik a magzat. Az anyjától kapja a táplálékát a méhlepényen (placenta) keresztül, amely biztosítja a tápanyagok felvételét, a légzést és a magzat kiválasztását. A születést követően a kicsi az anyától függ. Anyatejjel táplálkozik, amely a nőstény testében termelődik a tejmirigyekben.

Vizsgálok és felfedezek 1. Vázlatosan szemléltesd a közvetlen fejlődést és a közvetett fejlődés mindkét típusát! Hasonlítsd össze a közös és az eltérő jegyeiket! 2. Hogyan függ össze a fejlettségi fok, a környezet és az életmód a gerinctelenek petéinek és a gerincesek tojásainak a burkával? Indokold meg! 3. Állapítsd meg, vajon lehetséges-e, hogy az állat terméketlen petéből keljen ki! 4. A törékeny gyík és az elevenszülő gyík élő kicsinyeket hoznak a világra. Hogyan lehetséges ez? Keress információkat és számolj be róluk osztálytársaidnak!

GYAKORLATI FELADATOK

42

A földigiliszta, ahogy nem ismerjük

A földigiliszta minden testszelvényén 4 pár serte található. Mozgás közben szelvényeit fokozatosan megnyújtja és összehúzza, az aljzathoz a sertéivel kapaszkodik. A fényre, a tapintásra, a nyomásra, a hőre, a hidegre és a nedvességre érzékeny érzéksejtjei – receptorai a kültakarójában (bőrében) elszórva találhatók az egész testén. Nagyobb számú receptora van a teste elülső részében, amelyet gyakrabban érnek különböző ingerek. A fényt fényérzékeny receptoraival érzékeli, ezek egyenlőtlenül helyezkednek el a bőrében, a teste elülső részében több található belőlük. Érzékeny a fényre, sötét helyeket keres magának, mindig a fényforrástól távolodva mozog. A tapintásérzékelő receptorok érzékenyen reagálnak a nyomás-, a húzás-, a keménység- és a rezgésváltozásokra, amikor az állatot a talajban mozogva mechanikai ingerek érik. A haránt- és a hosszanti irányú izmok működése minden szelvényben lehetővé teszi az aktív mozgást. Az elülső testrészt ért inger hatására hátrafelé mozog, mert az izmok mozgása hátulról előre irányul. A test középső részét ért inger hatására az elülső rész előre feszül, a hátsó rész hátrafelé feszül, mivel az izmok mozgása az elülső részben elölről hátrafelé irányul, a hátsó részben pedig hátulról előre. A hátsó testrészt ért inger hatására a giliszta előre mászik, mert az izmok mozgása elölről hátrafelé irányul. A test elülső, középső és hátsó része egyforma gyorsan reagál az ingerlésre. Testének elülső részében, amely gyakrabban érintkezik kémiai anyagokkal, több kémiai receptora van, mint a hátsó részben. A test elülső része gyorsabban reagál a kémiai ingerekre mint a többi testrész. A bőrében a környezetben levő víz mennyiségére érzékeny receptorai is vannak. A száraz környezetben testének elülső részével körkörös mozgásokat végezve keresi a nedves helyeket, amelyeket igyekszik megközelíteni. a test hátsó része

1. A földigiliszta mozgása és ingerlékenysége a külső környezet ingerei esetén Eszközök: élő földigiliszta, kézi nagyító, pinzetta, üvegcső (kémcső), sötét papír, ragasztó, szűrőpapír (konyhai papírtörlő), fogvájó (üvegbot). Megjegyzés: Óvatosan emeld ki a földigilisztát a talajból (használj kislapátot), finoman öblítsd le és helyezd egy kevés talajt tartalmazó befőző pohárba. A megfigyelés végeztével helyezd vissza a befőző pohárba, majd engedd ki a természetbe. A földigilisztával óvatosan bánj, érzékeny állat.

testszelvény a test elülső része a szájnyílással

124. ábra Közönséges földigiliszta

125. ábra Az eltolható tok sémája az üvegcsövön (kémcsövön) a földigiliszta fényingerek hatására kiváltott reakcióinak a megfigyelésére

126. ábra A földigiliszta a talajfelszínen a sötét és nedves környezet felé mozog

Végrehajtás: 1. Figyelmesen olvasd el a színes felületen A földigiliszta, ahogy nem ismerjük c. szöveget! 2. Helyezd óvatosan pinzettával a földigilisztát száraz szűrőpapírra! Nézd szabad szemmel, majd kézi nagyítóval a test alakját és a mozgást! Állapítsd meg, melyik a teste elülső, illetve hátsó része és hasonlítsd össze a 124. ábrával! Rajzold le a földigilisztát és jelöld meg a test elülső és hátsó részét! 3. Hagyd mozogni a földigilisztát a papíron, tedd a füledet a papírhoz és figyelmesen hallgasd! 4. Tekerd be az üvegcső egyharmadát sötét papírral és ragaszd össze úgy, hogy eltolható tokot képezzen! 5. Helyezd óvatosan a földigilisztát az elülső részével az üvegcső elsötétített részébe és könnyedén zárt le egy vattacsomóval! 5 perc elteltével told odébb a papírtokot az üvegcsövön, hogy feltáruljon a giliszta elülső része! 5 perc elteltével a papírtokot ismét told el és takard el a test hátsó részét! Figyeld meg, hogy a földigiliszta testének melyik részével és milyen irányban mozog! A mozgás módját hasonlítsd össze a 97. ábrával! 6. Helyezd a földigilisztát nedves szűrőpapírra és hagyd szabadon mozogni! Finoman érintsd meg fokozatosan a fogvájóval testének elülső, középső és hátsó részét! Figyeld meg, milyen sebességgel és merre mozognak a földigiliszta egyes testrészei! 7. Közelíts ecetbe mártott üvegbottal (fogvájóval) a test elülső részéhez! Figyeld a földigiliszta reakcióját! 8. Nedvesítsd meg a szűrőpapír egyes részeit úgy, hogy felváltva legyenek száraz és nedves helyek rajta! Helyezd a földigilisztát az így előkészített szűrőpapírra és figyeld meg a viselkedését!

Az állatok életfolyamatai Összefoglalás: 1. Miben különbözik a földigiliszta testének elülső és hátsó része? 2. Milyen hangot lehetett hallani a földigiliszta mozgásakor a papíron? 3. Melyik irányban mozgott a földigiliszta az üvegcső világos és elsötétített részében? 4. Jellemezd és indokold meg a földigiliszta mozgási sebességét és mozgásirányát, amikor megváltoztak a fényviszonyok az elülső és a hátsó testrész számára. 5. Hogyan mozgott a földigiliszta, amikor mechanikailag ingerelték a teste elülső, középső és hátsó részét? 6. Jellemezd és indokold meg a földigiliszta mozgását a váltakozva száraz és nedves aljzaton! 7. Mely szervrendszer függ össze a földigilisztának a megfigyelt ingerekre adott válaszaival? 8. Mi ragadott meg leginkább a megfigyelés során? Futók, úszók, repülők és ugrók Az éti csiga kb. 0,7 m/óra sebességgel mozog. Bizonyos ausztrál szitakötők 98 km/óra sebességgel repülnek. A bögöly 145 km/óra sebességgel képes kergetni a nőstényt. A rovarok közül leggyorsabban a csótány fut: 30 m/s. A szenderek (lepkék) 54 km/óra sebességgel repülnek. A bolha az ugrásnál kihasználja erős lábait és aerodinamikus testformáját, ami 30 cm hosszú ugrásra teszi képessé, ez a testhosszának több mint százszorosa. A nagy fehércápa testfelszínének és testformájának köszönhetően elérheti a 69 km/óra sebességet. A kékúszójú tonhal képes a cápához hasonló sebesség – 70 km/óra – elérésére. A leggyorsabb hal az amerikai vitorláshal, amely nagyobb sebességgel hasítja a vizet, mint a gepárd a szárazföldön. Mértek már 109 km/óra sebességet is. A leglassúbb hal a tengeri csikó, amely egy óra alatt 16 m-re úszik, vele összehasonlítva a lépkedő ember 400-szor gyorsabb. A fekete mamba a leggyorsabb kígyó, rövid távokon eléri a 25 km/óra sebességet. Egyben a legnagyobb termetű mérges kígyó a világon. A világ leggyorsabban úszó kígyója a kettősszínű tengerikígyó. Úszási sebessége 1 m/s, egészen 100 m mélyre lemerülhet és 5 órán át kibírja a víz alatt. A homoklebenyes baziliszkusz hátsó lábain képes 12 km/óra sebességgel futni a víz színén anélkül, hogy elmerülne, köszönhetően a lábujjait övező bőrszegélynek. A szárazföldi teknős nem a leglassúbb teremtmény, mert 4,5 m/óra sebességével több mint kétszer gyorsabb a lajhárnál. A vándorsólyom zuhanórepülésben elérheti a 250 – 349 km/óra sebességet. Ez majdnem a kétszerese annak, ami megengedett a gépkocsiknak az autópályákon. Vízszintes irányban repülve eléri a 100 km/óra sebességet. A sarlósfecske repülési sebessége 171 km/óra is lehet, de szélben akár a 300 km/óra sebességet is elérheti. A strucc akár 72 km/ óra sebességgel tud futni, elveszítette a röpképességét, de 40 km/óra sebességgel kitartóan tud futni. A földön fészkelő madarak közül az erdei szalonka a leglassúbb. Óránként 8 km-t repül, ez alig valamivel több, mint a gyalogosan haladó ember átlagsebessége (5 km/óra). A sprintben a gepárd a bajnok, 2 másodperc alatt 72 km/óra sebességre gyorsul, 3 másodperc alatt 100 km/óra sebességet ér el. Rövid távon képes akár 112 km/óra sebességre is. Ezzel a teljesítménnyel még a leggyorsabb Forma 1-es versenyautókon is túltesz. Nem képes azonban sokáig így futni. A ló 7 km/óra sebességgel fut, ügetéskor egy óra alatt kb. 15 km-t tesz meg. A versenylovak a verseny alatt akár 60 – 80 km /óra sebességet is elérhetnek. Az antilop képes akár 96 km/óra elérésére is. A kardszárnyú delfin 57,5 km/óra sebességgel úszik. A puma nagyon jól ugrik, amikor pihenni szeretne, felugrik a fa ágára akár 5 m magasságba is. A kenguru képes 10 m-es távolságra is ugrani. Magasba is jól ugrik, helyből átugorja a kétméteres akadályt. A leglassúbb a kétujjú lajhár. A földön 2 m/perc sebességgel halad, a fákon valamivel gyorsabb: 3 m/perc. A nőstény kicsinyei kiáltását hallva percenként 4 métert is meg tud tenni.

2. Az állatok mozgási sebessége

Végrehajtás: Olvasd el a Futók, úszók, repülők és ugrók szövegrészt a színes felületen és dolgozz az információkkal! 1. Készíts jegyzéket (táblázatot, grafikont) a leggyorsabb és a leglassúbb gerinctelenekről és gerincesekről (halakról, hüllőkről, madarakról, emlősökről)! 2. Állapítsd meg a szöveg alapján, melyik állat fut, úszik, repül a leggyorsabban és ugrik a legmesszebbre! 3. Gyűjts részletesebb információkat a számodra legérdekesebb 3 állat testfelépítéséről, életmódjáról és a környezethez való alkalmazkodó-képességéről! Készíts prezentációt osztálytársaidnak!

43

gepárd

kutyabolha

kékúszójú tonhal

tengeri csikó

strucc

vándorsólyom

kenguru

kardszárnyú delfin

kétujjú lajhár 127. ábra Az állatvilág gyorsasági rekorderei

Az élőlények anyagának szerveződése

A sejt és szerkezeti felépítése

46

A sejt valamennyi élő szervezet legkisebb építő és funkciós egysége. Itt játszódik le minden életfunkció, pl. a tápanyagfelvétel, a légzés, a salakanyagok kiválasztása, a szaporodás. A sejtben kémiai folyamatok játszódnak le, végbemegy az anyagcsere (metabolizmus), megtörténik a genetikai információk átadása. A sejtben sejtszerkezeti elemek (sejtrészecskék) – sejtszervecskék (sejtmag, mitokondriumok, kloroplasztok, vakuólák), felszíni elemek (sejtfal, citoplazma-membrán) vannak. Ezek az élő alkotórészek.

egysejtű szervezet – papucsállatka gázcserenyílás a levélben

vörös vértest

idegsejt

a madár sejtje

spermium (ondósejt)

a gyomorfal sejtjei

128. ábra A sejtek alakja és mérete függ a sejt funkciójától, a szervezet nagyságától vagy elhelyezkedésétől

A sejt élettelen alkotórészei a tartalékanyagok kis testecskéi (keményítő és fehérjeszemcsék, glikogén, zsírcseppek, festékanyagok) vagy kristályos alakzatok (kis szervetlen kristályok). A citoplazmában vagy a vakuólumban találhatók.

keményítőszemcsék a bab sejtjeiben

kalcium-oxalát kristályok a hagyma héjában

Sejtfala csak a növények (gombák, baktériumok) sejtjeinek van, védi a sejt belsejét, szilárddá teszi őket és meghatározza az alakjukat. Áteresztő – átengedi a vizet és az egyéb anyagokat.

129. ábra A sejt élettelen alkotórészei

Sejtfal az állati sejtekben csak kivételesen fordul elő (pl. papucsállatka). A növényekben poliszacharidok (cellulóz), a gombákban kitin alkotja, a baktériumokban poliszacharidokból (összetett cukrokból) és zsírokból épül fel.

A citoplazma membránja (hártyája) lehetővé teszi a sejt és a külső környezet közötti anyagcserét. Félig áteresztő – csak bizonyos anyagokat enged át. Szerkezete összetett, fehérjékből, zsírokból és cukrokból áll. A citoplazma kitölti a sejt belsejét, annak folyékony része, részt vesz az anyagcserében, kémiai folyamatok játszódnak le benne. Pl. sejtszervecskék, tartalék anyagok, kis kristályok találhatók benne. A citoplazma változó mennyiségű szervetlen anyagokat (vizet) és szerves anyagokat (fehérjéket, zsírokat, cukrokat) tartalmaz.

Amiről már tanultam 1. Milyen egysejtű állatot és egysejtű növényt ismersz? Miben különböznek? 2. Melyek a növényi és az állati sejtben egyaránt megtalálható sejtszervecskék? 3. Miben különbözik a növényi sejt az állati sejttől? 4. Mi a szerepük a szervecskéknek a sejtben? 5. Miért fontos a sejtmag a sejt számára? 6. A növényi sejt mely részében játszódik le a fotoszintézis és miért fontos?

citoplazma-membrán

sejtfal 130. ábra A sejt felszíni elemei bonyolult szerkezetűek

Érdekességek 1. A sejtek élettartama eltérő, élhetnek néhány napig, hétig, hónapig, évig. Például az idegsejtek néhány évig élnek, a vörös vértestek 3–4 hónapig, a bőrszövet sejtjei 3–4 napig, az izomszövet sejtjei 7 napig. 2. A legkisebb sejt a spermium (ondósejt), a legnagyobb sejt a madarak (strucc) tojása. 3. A növényi sejt (a szőlő gyümölcshúsának sejtje) több vizet tartalmaz, mint az állati sejt (csontsejt, izomsejt). Az állati sejtben több a fehérje, mint a növényi sejtben.

se jt, se jt el sze em rk e ez a s i, eti ej t a s élő ej ré ré t él szei sz et , ei te , l e se n jtf a cit l, op m laz em m b a rib rán os , z m óm ito ák , k klo ond ro riu m p o va las ku zto k, ó k nö lum , vé ok n , áll yi s e at i s jt, ej t sejtmag

növényi sejt

47 állati sejt

citoplazma membrán vakuólumok mitokondriumok

kloroplasztok

131. ábra A növényi és az állati sejt felépítése – az azonos részek kék betűkkel vannak írva

citoplazma sejtfal sejtmag membrán

A sejtmag a sejt életfolyamait irányítja. Nukleinsavakból, fehérjékből áll. A sejtmag kromoszómákat tartalmaz – olyan szerkezeteket, amelyek az öröklődéssel kapcsolatos (genetikai) információt adják át. A legnagyobb szervecske a sejtben. A zöld klorofill festékanyagot tartalmazó kloroplasztokban játszódik le a fotoszintézis. A riboszómák a sejtek citoplazmájában szabadon helyezkednek el. Bennük megy végbe a fehérjék képződése. 132. ábra Sejtmag zacskók kloroplasztisszal

örökítő anyag – ebben helyezkednek el a kromoszómák

A mitokondriumok a sejtlégzés, valamint a növényi és állati sejtek energiatermelő központjai. A vakuólumokban sejtnedv található, amelyekben tartalék anyagok vannak – főleg víz, és a benne oldott cukrok és fehérjék. Az állati sejtekben (pl. papucsállatka) a vakuólumoknak a raktározás mellett emésztő és kiválasztó funkciójuk is van. 133. ábra Kloroplaszt

az enzimek lehetővé teszik az energia felszabadulását

134. ábra Mitokondriumok

Amit meg kell tanulnom 1. Mi a sejt szerepe az élőlény számára? 2. Hasonlítsd össze a növényi és az állati sejtet! Sorold fel a közös és az eltérő jegyeket! 3. Mi a szerepük az egyes szervecskéknek a sejtben? 4. A növényi sejt mely szervecskéjében megy végbe a fotoszintézis? 5. Mely szervecskék játszanak szerepet a fehérjék képződésénél? 6. Melyik szervecskében megy végbe a sejtlégzés?

A növényi és az állati sejt hasonló szerkezetű és funkciójú. Az alapvető különbség a táplálkozás módjában van. A növényi sejtek a kloroplasztokban lejátszódó fotoszintézis során szerves anyagokat készítenek a szervetlen anyagokból. Az állati sejtek (a legtöbb baktérium és gomba sejtje) nem tartalmaz kloroplasztot, ezért nem képeznek szerves anyagokat. A szerves anyagokat különböző forrásokból nyerik.

Vizsgálok és felfedezek 1. Figyelj meg különböző növényi és állati sejtszervezeteket mikroszkóppal! Hasonlítsd össze őket! 2. Készíts beszámolót a plasztidok szerepéről a növényi sejtekben! Számolj be erről az osztálytársaidnak! 3. Keress az interneten vagy a szakirodalomban érdekes információkat a sejt egyes szerkezeti elemeiről! Prezentáció formájában dolgozd fel ezeket! A tanító segítségével bizonyítsd be a cukrok jelenlétét az almalében, a burgonyagumó keményítőjében és az árpaszemben!

A sejt élete

48

A sejt alapvető életfolyamatai közé tartozik az anyag és az energia felvétele és leadása, nélkülük a sejt nem létezhetne. A sejt a külső környezetből a létezéséhez szükséges anyagokat vesz fel, és a környezetbe juttatja a felesleges anyagokat és a salakanyagokat a sejtfelszínen át.

A sejt és a külső környezet között folyamatos anyagfelvétel és -leadás, valamint energiacsere zajlik, amit a sejtfelszín biztosít. Bizonyos anyagok (cukrok) felvételére, szállítására vagy leadására a sejtnek energiára van szüksége, a víz és a kismolekulájú anyagok felvételére és leadására, amelyeket a citoplazma membrán átereszt, a sejtnek nincs szüksége energiára. 135. ábra A sejt élete a szaporodással indul citoplazma membrán az oldószer molekulái (víz)

az oldott anyag (cukor) molekulái

A sejt a vizet, a fehérjéket, a cukrokat, a zsírokat, a vitaminokat, az enzimeket oldatok formájában veszi fel. A fehérjéket és a cukrokat mint építőanyagokat hasznosítja, a fehérjéket, a hormonokat és az enzimeket a sejtműködés szabályozására (irányítására) alkalmazza, a zsírokat és a cukrokat energiaforrásként, a vizet és a vitaminokat az anyagcserefolyamatok lebonyolítására használja fel. A sejtből kiválasztódnak a felesleges, a mérgező és a salakanyagok, továbbá az anyagcseretermékek, pl. a szén-dioxid, az összetett cukrok (poliszacharidok). A fotoszintézis, amely egy bonyolult életfolyamat, a klorofillt tartalmazó növényi sejtekben játszódik le.

136. ábra Az anyagok szállítása (ozmózis) a citoplazma hártyán áthatol a víz (oldószer) az alacsonyabb koncentrációjú oldatból a magasabb koncentrációjú oldatba, az oldott anyag (cukor) molekuláit a citoplazma hártya nem ereszti át, a folyamat csak egy irányban halad, a sejt ily módon vesz fel vagy választ ki vizet

oxigén

szén-dioxid

cukor

oxigén

szén-dioxid

citoplazma membrán víz

cukoroldat

víz

víz

138. ábra Fotoszintézis

137. ábra Az anyagok szállítása (diffúzió) a kismolekulájú anyagok (oxigén, szén-dioxid) a nagyobb koncentrációjú helyről (cukoroldat) a citoplazma membránon áthaladnak az alacsonyabb koncentrációjú helyre (víz), amikor a koncentrációk kiegyenlítődnek, a folyamat leáll.

A fotoszintézis során energia használódik fel. A napenergia kémiai energiává alakul át, amelyet a sejt a fotoszintézis lebonyolítására, valamint egyszerű cukrok (glükóz), összetett cukrok, fehérjék és zsírok előállítására használja. A szerves anyagok – a fotoszintézis termékei – táplálékforrásként szolgálnak az állatok számára, a felszabadult oxigénre valamennyi élőlénynek a légzésnél van szüksége.

Amiről már tanultam 1. Sorold fel a növényi és az állati sejt legfontosabb részeit! 2. Hasonlítsd össze a növények és az állatok táplálkozásmódját! 3. A növények mely részeiben megy végbe a fotoszintézis? 4. Milyen anyagok keletkeznek a fotoszintézis során és milyen anyagok szabadulnak fel? 5. Milyen élőlények szaporodnak osztódással? 6. Hasonlítsd össze az élesztőgombák és a baktériumok szaporodásmódját! 7. Hogyan nevezik a növények légzését biztosító sejteket? 8. Miben különbözik a növények és az állatok mozgása?

Érdekességek 1. Azok az anyagok (cukrok, kálium- és kalciumionok stb.), amelyeket a citoplazma membrán nem ereszt át a sejtbe, ún. transzportáló anyagokkal jutnak be. Ezek többnyire fehérjék, amelyekhez a szállítandó anyag kapcsolódik. 2. A fotoszintézis a megfelelő pigment anyagot tartalmazó sejtekben megy végbe. A zöld növények esetében ez a klorofill, a baktériumok esetében a baktérium-klorofill. 3. A sejtek sugárérzékenységét a daganatos sejtek elpusztításánál (a rák gyógyításánál), a baktériumok antibiotikumokra való érzékenységét a fertőző betegségek gyógyításánál hasznosítják.

az a és nya le go a k fo dás to a, sz lé inté gz és zis, in , ge rl ér éke zé ny ke sé ak nys g, tív ég m , pa oz ss gá s z sz ív m , ap or ozg a g odá ás, s e in net , fo ik át rmá ai ad c á ió se sa, k jto sz tó dá s

49

A légzés a mitokondriumokban lejátszódó folyamat. Minden élőlény sejtjei a légzés során oxigént vesznek fel. A szerves anyagok bomlástermékei a sejtben a szén-dioxid és a víz, miközben energia szabadul fel.

139. ábra A citoplazma mozgása a ligetmoha sejtjeiben

Az oxigén, amely a növényi sejtekben a fotoszintézis során szabadul fel, fontos a légzés szempontjából. A légzés során felszabaduló energia fontos a sejtben végbemenő életfolyamatok számára (anyagfelvétel és anyagleadás, fotoszintézis stb.). A sejt ingerlékenysége a külső és a belső környezetből érkező ingerek érzékelésének a képessége és a rájuk adott válaszok. Bizonyos sejtek a megnövekedett sókoncentrációra, mérgező anyagokra, valamint antibiotikumokra, a hőmérsékleti hatásokra érzékenyek, és ez a sejtek eltérő reakcióiban nyilvánul meg.

140. ábra Az egysejtű amőba mozgása – a citoplazma átfolyásával és az állábak kinyújtásával

A sejtek részeinek és az egész sejtnek a mozgása válasz az ingerekre. A sejtben a citoplazma különböző irányban végez aktív mozgást, lehetővé teszi a sejtszervecskék, pl. a kloroplasztok mozgását. Az egysejtű állatok és moszatok a csillóik, ostoraik vagy állábaik (papucsállatka, amőba) segítségével mozognak. Passzívan többnyire baktériumsejtek és bizonyos állati sejtek mozognak, amelyek képtelenek az önálló mozgásra. A mozgást a víz, a szél, a gravitáció és egyéb hatások okozhatják.

genetikai anyag

A sejtszaporodás összefügg az egyed növekedésével és a szaporodással, de minden esetben sor kerül genetikai információk átadására. A sejtek osztódással szaporodnak, de ezt a sejtmag osztódása előzi meg. Új sejtek – leánysejtek keletkeznek. A testsejtek osztódása lehetővé teszi az új sejtek növekedését, amelyek felváltják a növényi és állati szövetek, szervek és az egész szervezet öreg vagy károsodott sejtjeit. Ennél az osztódásnál az anyasejt két leánysejtre osztódik, amelyeknek azonos mennyiségű genetikai (örökítő) anyaguk és tulajdonságaik vannak, mint az anyasejtnek. Az ivarsejtek keletkezésekor sajátos osztódás eredményeként a genetikai (örökítő) anyag mennyisége a felére csökken a szülői testsejtekhez viszonyítva. Az ivaros szaporodás során a hím- és a női ivarsejt összeolvadásának eredményeként ugyanannyira nő a genetikai anyag mennyisége, mint a szülői testsejtekben.

Amit meg kell tanulnom 1. Sorold fel a sejtben lejátszódó legfontosabb életfolyamatokat! 2. Miért fontos az anyagok felvétele és leadása a sejt számára? 3. Hasonlítsd össze a fotoszintézis és a légzés folyamatát! Miért fontos ez a sejt számára? 4. Miért fontos az ingerlékenység a sejtek számára? 5. Magyarázd meg az aktív és a passzív mozgás közötti különbséget! Mondj példákat! 6. Magyarázd meg a sejtosztódás és a genetikai információk átadása közti összefüggést!

141. ábra A testsejtek osztódása – két leánysejt keletkezik genetikai anyag

142. ábra Sejtosztódás ivarsejtek keletkezésekor – négy leánysejt keletkezik

Vizsgálok és felfedezek 1. Állapítsd meg az internet vagy a szakirodalom alapján, milyen módokon vesznek fel és választanak ki a sejtek anyagokat! Készíts beszámolót! 2. Egyszerű kísérlettel (cukor a vízben, szörp a vízben) győződj meg a sejt anyagfelvételének a módjáról! 3. Mikroszkóppal figyeld a különböző egysejtű állatok és moszatok mozgását! Hasonlítsd össze a mozgásformákat és megfigyeléseidből vonj le következtetéseket! 4. Készíts projektet a növényi sejtekben lejátszódó fotoszintézis és légzés közötti összefüggésről!

GYAKORLATI FELADATOK

50

1. A növényi sejt életfolyamatainak a megfigyelése sejtfal

1.

vakuólum

2. a hagymahéj sejtjei a sóoldat hozzácseppentése előtt

3. 4. 5. 6. 7. 8.

vakuólum

9. sejtfal

a hagymahéj sejtjei a sóoldat hozzácseppentése után

143. ábra A hagymahéj sejtjei a mikroszkóp látómezejében 144. ábra Szénaázalék készítése – helyezz a befőttesüvegbe kevés száraz füvet, önts hozzá tóból, patakból vagy akváriumból merített vizet és tedd az edényt legalább két hétre meleg helyre

Eszközök: fokhagyma (vöröshagyma), 10 %-os nátrium-klorid-oldat (konyhasóoldat), mikroszkóp, eszközök a mikroszkópos megfigyeléshez – tárgylemez, fedőlemez, cseppentő, főzőpohár desztillált vízzel (befőttesüveg), szike (éles kés), preparáló tű, pinzetta, szűrőpapír. Végrehajtás: Hosszanti irányban vágd ketté a hagymát és válaszd el egymástól a belső részeit! A húsos hagymahéj belső faláról hámozz le egy 5 x 5 mm méretű áttetsző héjdarabot! Pinzettával helyezd az elválasztott hagymadarabot egy csepp vízbe a tárgyüvegen! Fedd le fedőlemezzel és kisebb nagyítással figyeld meg! Nagyobb nagyítással vedd szemügyre a sejteket, a megfigyelés alapján készíts rajzot! A vizsgált preparátumhoz önts néhány csepp sóoldatot! Figyeld meg a sejtben lejátszódott változásokat! Rajzold le a megfigyelt változásokat! Szűrőpapírral szívasd fel a tárgyüvegről a konyhasóoldatot, majd 2 csepp vizet önts a hagymapreparátumhoz és ismét figyeld meg a változásokat! Rajzold le a hagymahéjban megfigyelt változásokat!

Összefoglalás: 1. Mely életfolyamatok játszódtak le a megfigyelt növényi sejtben? 2. Milyen anyagot vett fel a növényi sejt és mit választott ki? 3. Mi a szerepe a sejtfalnak és a citoplazma membránnak a növényi sejt anyagfelvételénél és anyagleadásánál? 4. Milyen változások történtek a növényi sejtben a sóoldat hozzáöntésekor? 5. Melyik sejtszervecske változott meg a sóoldat hatására? 6. Magyarázd meg a növényi sejtben lejátszódott változásokat a sóoldat elszívása és a desztillált víz hozzácseppentése után! 7. Próbáld megmagyarázni és megindokolni a növényi sejtben végbement változásokat! 8. Megfigyeléseid alapján magyarázd meg, miért keletkeznek vízcseppek a retek, az uborka, a padlizsán felszínén a sózást követően, és miért reped meg a cseresznye és a paradicsom a hosszantartó esőzés hatására! Hasonlítsd össze ezeket a folyamatokat a megfigyeltekkel! 2. A sejt aktív és passzív mozgásának a megfigyelése Megjegyzés: Mintegy két héttel a gyakorlati feladat végrehajtása előtt készíteni kell egy szénaázalékot a 146. ábra mellett található előírás alapján. A szénaázalékban különböző egysejtűfajok – ázalékállatok lehetnek. Eszközök: állatok a szénaázalékból (papucsállatka, amőba vagy más ázalékállatok), növény – átokhínár (tradeszkancia, ligetmoha), nátrium-klorid, kristálycukor vagy beszáradt tusdarabkák, mikroszkóp, eszközök a mikroszkópos megfigyeléshez – tárgylemez, fedőlemez, cseppentő, főzőpohár desztillált vízzel, preparáló tű, pinzetta, szűrőpapír, vatta.

A növényi és az állati sejt életfolyamatai Végrehajtás: 1. A szénaázalékból vegyél kis mennyiségű oldatot és cseppentővel cseppents egy keveset a tárgylemezre! 2. Takard le az előkészített mikroszkópos preparátumot a fedőlemezzel és 200-szoros nagyítást alkalmazva figyeld mikroszkóppal a papucsállatka mozgását. 3. Helyezz a preparátum széléhez kevés vattaszálat és figyeld meg a papucsállatka mozgásában bekövetkező változásokat! 4. Ezután a preparátum széléhez helyezz nátrium-klorid kristályokat és figyeld meg, hogyan reagál a papucsállatka a só jelenlétére! 5. Készíts új mikroszkópos preparátumot az 1–3. pont szerint, a vattaszálakhoz helyezz nagyobb cukorkristályokat (beszáradt tusszemcséket)! 6. Figyeld meg a papucsállatka viselkedését a cukor (tus) hozzáadása után! 7. Tépj le egy levelet az átokhínárról (ligetmoháról) és pinzettával helyezd a vízcseppbe a tárgylemezen! 8. Takard le a preparátumot a fedőlemezzel és figyeld meg előbb kisebb, majd nagyobb nagyítás mellett! 9. Megfigyeléseid alapján készíts rajzokat! Összefoglalás: 1. Jellemezd a papucsállatka mikroszkóppal megfigyelt mozgását! 2. Hogyan változott meg a papucsállatka mozgása a vattaszálak odahelyezésekor? 3. Hogyan változott meg a papucsállatka mozgása a nátrium-klorid hozzáadásakor? 4. Miért távolodott el a papucsállatka a nátrium-kloridtól? 5. Hogyan reagált a papucsállatka a cukor (tusszemcsék) hozzáadására? 6. Milyen szervecskék segítették a mozgását? 7. Mely szervecskék mozogtak az átokhínár (ligetmoha) levélsejtjeinek megfigyelésekor? 8. Indokold meg a szervecskék mozgását a növényi sejtben! 9. Hasonlítsd össze a növényi és az állati sejt kétféle mozgását, sorold fel a közös és az eltérő jegyeket! 10. Határozd meg, melyik sejt (állati vagy növényi sejt) végzett aktív, illetve passzív mozgást!

51

145. ábra A papucsállatka és sejtszerkezete a mikroszkóp látómezejében 200-szoros nagyításnál

146. ábra A ligetmoha sejtjei a mikroszkóp látómezejében

2. A növényi sejt légzésének a kimutatása

1. 2.

3. 4. 1. 2. 3. 4. 5.

Megjegyzés: A gyakorlati feladatnak három fázisa van. Az első fázisban elő kell készíteni az előcsíráztatott magvakat, a második fázisban megteremteni a kísérleti feltételeket a harmadikban – 7 nap elteltével – kiértékelni a kísérletet. Eszközök: csíráztatott borsó-, bab- vagy bükkönyszemek, kalcium-hidroxid oldat, kristályosító csésze (befőttesüveg) fedővel, géz (nagysága 10 x 10 cm), ragasztószalag. Végrehajtás: Önts a kristályosító csésze (befőttesüveg) egyharmadáig kalcium-hidroxid oldatot! A kicsíráztatott borsószemeket (bab-, bükkönyszemeket) helyezd a géz közepére. A szemeket tartalmazó gézből alakíts ki zsebet, amelynek felső szélét ragasztószalaggal erősítsd a kristályosító csésze (befőttesüveg) széléhez. A szemeket tartalmazó zseb nem érintkezhet a kalcium-hidroxid oldatának felszínével. Fedd le a kristályosító csészét (a befőttesüveget) fedővel. Egy hét elteltével figyeld meg a változásokat, vonj le következtetéseket a kísérletből és a megfigyelésekből! Összefoglalás: Milyen változások játszódtak le a kristályosító csészében (befőttesüveg) 7 nap elteltével? Miért lett zavaros a kalcium-hidroxid oldata? Melyik gáztól lett zavaros a kalcium-hidroxid oldatot? Írd le a kristályosító csészében lejátszódott reakció kémiai egyenletét! Húzd alá a kémiai egyenletben azt az anyagot, amelyet a csírázó növények sejtjei lélegeztek ki!

csírázó szemek

géz

csíraszemek a gézzsebben

kalcium-hidroxid oldat

147. ábra A növényi sejtek légzésének kimutatására szolgáló kísérlet előkészítése

Az öröklődés és az élőlények változékonysága

Az öröklődés és annak lényege

54

Az öröklődés biológiai folyamat, amely során az élőlények megőrzik az őket jellemző jegyekkel és tulajdonságokkal kapcsolatos információkat és azokat szaporodáskor átadják utódaiknak. Az öröklődés biztosítja például, hogy a búzaszemekből ismét búza kel ki. Az új búzanövény (utód) azonban kissé eltérhet – ami a változékonyságot okozza. A sejt fontos szervecskéje a sejtmag. A sejtmagban találhatók a genetikai információk, amelyeket a szaporodás során a szülők átörökítenek az utódokra. Ez biztosítja azt, hogy az új egyedek hasonlítanak a szüleikre. 148. ábra A szülők és utódaik bizonyos jegyei azonosak, más jegyeik eltérőek

Az öröklődés és a változékonyság törvényeivel a genetika foglalkozik. Az új egyedeknek (utódoknak) a szüleikkel azonos jegyeik (pl. nagyság, alak, szín) és tulajdonságaik (pl. a hideggel, a szárazsággal, a betegségekkel szembeni ellenálló-képesség) lehetnek. A jegyekkel és a tulajdonságokkal kapcsolatos genetikai információkat a szülőkből az utódokba az ivarsejtek viszik át, miközben különbözőképpen kombinálódhatnak, ezért az utódoknak eltérő jegyeik is lehetnek, mint a szüleiknek. 149. ábra Johann Gregor Mendel (1822–1884)

150. ábra A borsófajtáknak eltérő jegyeik vannak – pl. más a virágok, a szemek és a termések színe és formája

Amiről már tanultam 1. Mi a sejtmag szerepe az élőlényekben? 2. A sejt melyik része kapcsolatos a genetikai információk átadásával? 3. A növényi és az állati sejt magjának azonos vagy eltérő funkciói vannak? 4. A sejt melyik szervecskéje hordozza a genetikai információkat? 5. Miben különbözik a genetikai információ tárolása a vírus, a baktérium és a növény sejtjében?

Érdekességek 1. Az öröklődés kutatásával a 19. században egy csehországi természettudós, Johann Gregor Mendel foglalkozott. Azt vizsgálta, hogyan adódnak át a virágok, a szemek és a termések alakjával, színével kapcsolatos információk a szülői egyedekről az utódokra. A borsófajták különböző jegyeit keresztezte és a kapott eredményeket elemezve felfedezte a genetikai tulajdonságok átadásának a törvényszerűségeit. 2. A DNS molekula szála a kromoszómákban igen hosszú és úgy van feltekeredve, hogy az eredeti hosszának mindöszsze tízezred részét foglalja el.

ör ök lő vá dé lto s, z ge éko ne ny s t ge ika, ág, n in etik fo a rm i se áci jt, ó, se jtm je ag, gy , tu laj d gé ons n, ág , kr om o nu szó kle m a DN insa , S, v, RN S, ke ttő ss pi rá l A genetikai információ (örökítőanyag, genom) alapegysége a gén. A gén a nukleinsav egy szakasza, amely egy adott jegy, tulajdonság kialakításához szükséges genetikai információ hordozója.

gén

DNS (két szál)

A gének a sejtmagban elhelyezkedő kromoszómákban vannak (a baktériumokban, amelyeknek nincs sejtmagjuk, a sejtben szabadon találhatók).

55

gén

fehérje

A kromoszóma pálcika, esetleg kör alakú. Fehérjék és nukleinsavak: DNS – dezoxiribonukleinsav és RNS – ribonukleinsav alkotják.

DNS és fehérje

DNS

sejtmag

kromoszóma

152. ábra A genetikai információ elhelyezkedése a sejtben

151. ábra A kromoszóma hosszú, összegöngyölt és feltekert DNS-szálat tartalmaz

A nukleinsavak (DNS, a vírusokban még az RNS is) a genetikai információk hordozói, irányítják a biológiai folyamatokat. A DNS nukleinsav-molekula a kromoszómákban fonalra (szálra) emlékeztető hosszú láncot alkot. A DNS nukleinsav-láncot két, egymással csigavonalszerűen összetekeredett szál, az ún. kettős hélix (vagy kettősspirál) alkotja. A szálakat kémiai kötések kapcsolják egymáshoz. A DNS-t olyan kötélhágcsóhoz hasonlíthatnánk, amelynek több száz vagy ezer „létrafoka” van (152. ábra kezdeti része).

Amit meg kell tanulnom 1. Milyen biológiai folyamat az öröklődés? 2. Hogyan nyilvánul meg a genetikai információk (örökítőanyag) átadása a szülői egyedekről az utódokra? 3. Hogyan nevezik a genetikai információ alapegységét? 4. Nevezd meg a sejtnek azt a részét, ahol az örökítő anyag található! 5. Mi a szerepük a kromoszómáknak a sejtmagban? 6. Mely anyagok alkotják a kromoszómát? 7. Mi az összefüggés a gén és a nukleinsav között? 8. Milyen a DNS nukleinsav-molekula alakja?

153. ábra DNS – kettős hélix

Vizsgálok és felfedezek 1. Állapítsd meg milyen különbségek vannak a haj (vagy a szem) színében a nagyszüleid, a szüleid és a testvéreid között. Vonj le következtetéseket! 2. Tapasztalataid alapján sorolj fel olyan jegyeket és tulajdonságokat, amelyek megegyezőek, illetve eltérőek lehetnek a testvérek között! 3. Ha a környezetedben kiscicák vagy kiskutyák születtek, figyeld meg a szőrük színét! Állapítsd meg, hánynak van közülük megegyező vagy eltérő szőrszíne a szülői egyedek szőrszínével összehasonlítva.

A genetikai információk átadása

56

A szervezet növekedése vagy megújhodása során új testsejtek keletkeznek. Az új testsejtek keletkezésekor a sejtmag osztódik.

DNS kettős hélix

DNS molekularészek

A sejtmag osztódása folyamán a kromoszómában található DNS nukleinsav megduplázódik – két azonos másolat (kópia) jön létre az eredeti kettős hélixből. A DNS megduplázódását – másolatok képződését – a villámzár (cipzár) széthúzásához lehetne hasonlítani. A DNS kettős hélix fokozatosan szétnyílik és az egyes részekhez a sejtmag környezetéből új részecskék kapcsolódnak, amelyek felépítésüket tekintve éppen hozzájuk illenek. A DNS szerkezetének megkettőződésével további DNS-molekulák keletkeznek. Ezek közvetítésével adódnak át az információk az új sejtekbe.

154. ábra A DNS nukleinsav megduplázódása – másolatok keletkezése

két új DNS kettős hélix

Minden élőlényfaj valamennyi testsejtjében a sejtmagok jellemzően adott és állandó számú kromoszómát tartalmaznak (pl. a bab 22, a kutya 78, az ember 46). 1

2

3

4

5

6

7

8

9

13

14

15

16

17

20

21

22

X

19

10

11

Az új testsejtek úgy jönnek létre a szervezetben, hogy az anyasejtből osztódással két leánysejt keletkezik. 12

18

Y

23

155. ábra Az ember kromoszómái – minden sejtmagban 46 kromoszóma található, ezek 23 párt alkotnak, minden kromoszómapárban az egyik kromoszóma az apától, a másik az anyától származik

A leánysejteknek azonos számú kromoszómájuk van, mint amenynyi az anyasejtben volt. Ezért van minden testsejtnek azonos számú kromoszómája – párban vannak, minden kromoszómapárban az egyik kromoszóma az apától, a másik az anyától származik. Ha az ember 23. kromoszómapárja XX, az a női nemet, ha a 23. kromoszómapár XY, az a hímnemet határozza meg (155. ábra).

A genetikai információ (örökítőanyag) ezért kétszer van jelen a sejtmagokban – egy adott jegyet meghatározó két gén egyike az apától, a másik az anyától származik.

Az ivarsejtek különleges osztódással keletkeznek (kétszer osztódnak). Az ivarsejtek osztódásakor a kromoszómák száma felére csökken. Az ivarsejteknek tehát a testsejtekkel szemben feles számú kromoszómájuk van. Például minden emberi testsejtnek 23 pár kromoszómája (összesen 46 kromoszómája) van, minden emberi ivarsejtnek viszont 23 darab (és nem pár!) kromoszómája van.

Az új egyednek, amely az ivaros szaporodás során (a hím- és a női ivarsejt egyesülésével) keletkezik, azonos számú kromoszómája van, mint ahány a szüleinek volt.

Amiről már tanultam 1. Milyen biológiai folyamat az öröklődés? 2. Miben különbözik a gén és a jegy? Nevezd meg a szervezet néhány jegyét! 3. Melyik anyag képezi az öröklődés anyagi alapját? 4. Mely sejtek viszik át a genetikai információkat a szülőkről az utódokra? 5. A sejtmag mely részében találhatók a genetikai információk? 6. Hogyan függ össze egymással a gén és a DNS? 7. Milyen a DNS-t felépítő alapvető szerkezet?

156. ábra Az ivarsejtek képződése osztódással – az eredmény 4 ivarsejt feles számú kromoszómával és feles mennyiségű DNS-sel

Érdekességek 1. Bizonyos hatások, pl. sugárzás, kémiai anyagok, egyes vírusok megváltoztathatják a DNS szerkezetét (a gének számát vagy minőségét). Ez a genetikai információk átadásakor az új szervezet bizonyos jegyeinek vagy tulajdonságainak a megváltozásával járhat. 2. Meg kell ismerni és ki kell javítani a DNS szerkezetének bizonyos változásait és károsodását. 3. A DNS szerkezetének eltéréseit és változásait felhasználják az apaság (vagy a szülők) meghatározásánál és a kriminalisztikában.

te st se DN jtek Sm , kr áso om la o to an szó k, ya m se ák j , le án t, ys ge ejt, n in etik fo a rm i iva áci rs ó, e kr jtek om , o all szó él m , as zá do m m , in re án ce s a ss l zív lél, all él Az egyed külleme (külső megjelenése) és tulajdonságai a génektől (a jegyek kialakulásának genetikai mintáitól) függenek. Egy adott jegyet (pl. a virág-, az állat szőrszínét) meghatározó gén konkrét formáját (variációját) alléleknek nevezik. Igen kis eltérésekről van szó a DNS-nek ugyanabban a részében (szakaszában, lókuszán), amely egy adott jegy kialakításának a mintája. Például a virág színét meghatározó génnek lehet a piros színért vagy a fehér színért felelős formája. Az allélok közötti kapcsolat lehet domináns – uralkodó – vagy recesszív – visszahúzódó. A domináns allél teljesen vagy részlegesen elnyomhatja a recesszív allélt.

57

A teljes dominancia vezet annak a jegynek a határozott megnyilvánulásához, amelyet a domináns allél vagy egy allélpár ad át. Például a virág piros színű, mert a növény sejtjeiben az az allél domináns, amely teljes mértékben meghatározza a piros szín kialakulását.. A fehér szín az utódokban nem jelenik meg, mert azért egy recesszív allél a felelős. A részleges dominancia a domináns allél nem erőteljes hatása az allélpár recesszív alléljával szemben egyik szülő esetében sem. Úgy nyilvánul meg, hogy az utód (a hibrid) nem viseli a szülői jegyeket, de specifikus jegyei (tulajdonságai) vannak. Például a fekete és a fehér szőrű kutya keresztezése során az utódok első nemzedéke szürke (se nem fekete, se nem fehér), a szürke kutyák kereszteződésével kialakul az utódok második nemzedéke, amelyben a szőrszín aránya a következő: fekete kutya – 1, szürke kutya – 2, és fehér kutya – 1.

szülői egyedek

szülői egyedek x kereszteződés

x kereszteződés allélpár a domináns allél határozottan (teljesen) megnyilvánult az utódok első nemzedéke

recesszív allél

x kereszteződés

az utódok második nemzedéke

a domináns allél nem nyilvánult meg

recesszív allél

az utódok első nemzedéke x kereszteződés

az utódok második nemzedéke

részleges dominancia

teljes dominancia 157. ábra A jegyek átadása a szülői szervezetről az utódokra – ivarsejtekkel történik

Amit meg kell tanulnom 1. A sejt melyik része függ össze a genetikai információk átadásával? 2. Mi a szerepe a DNS megduplázódásának a sejtmag osztódásakor? 3. Hogyan tér el a kromoszómák száma a testsejtekben és az ivarsejtekben? 4. Miért fontos a kromoszómaszám csökkenése az ivarsejtek keletkezésekor? 5. Hogyan függ össze egymással a gén – az allél – a jegy? 6. Milyen hatással vannak a domináns és a recesszív allélek az utódok jegyeire?

Vizsgálok és felfedezek 1. A tanító segítségével állíts össze egy sémát a 157. ábra alapján a növények kereszteződéséről! A domináns – uralkodó – allélt jelezd A betűvel, a recesszív – visszaszoruló – allélt a betűvel! 2. Milyen lesz a színük egy fehér nősténymacska és egy fekete kandúr kiscicáinak részleges dominancia mellett a fehér és a fekete szín vonatkozásában? 3. Egy példán magyarázd meg, hogyan jelentkezhetnek az utódokon mindkét szülő jegyei!

58

Öröklődés és változékonyság A változékonyság az egyedek közötti eltérést jelenti. Ez egy faj egyedeinek az a képessége, hogy jegyeikkel és tulajdonságaikkal különbözzenek egymástól. Ezek a fejlődésüket és az életüket szolgáló környezetük változásaihoz való alkalmazkodás eredményei vagy a génekben (DNS) végbement változások következménye. A változékonyság az élőlények alaki és funkcionális sokféleségét (diverzitását) idézi elő, és képessé teszi őket arra, hogy eltérően reagáljanak a környezeti feltételekre. Az utódokat a szülőktől bizonyos feltételek elválasztják, de külsőleg nem az összes örökölt jegy nyilvánul meg. A fiatal egyedek nem teljesen egyeznek meg a szüleikkel, sőt a testvérek is eltérnek egymástól.

Egy faj egyedeinek azonos faji jegyei és tulajdonságai vannak. Minden egyednek vannak azonban specifikus jegyei és tulajdonságai is, amelyek megkülönböztetik őt fajtársaitól (pl. testméret, szín, alak, viselkedés).

158. ábra Az utódoknak – a testvéreknek azonos fajjegyei vannak, de az egyedek különböznek a speciális jegyeikben.

Pl. a ligeti csiga a csigaházának színét változtatva alkalmazkodik a csigákat szívesen fogyasztó énekes rigó megkülönböztető képességéhez. Az alacsony fűben a csigaház sárga színű és nem csíkozott, a magasabb fűben sárga színű és csíkozott, a vegyes erdőben barna színű és nem csíkozott, a bükkerdőben barna színű és csíkozott.

alföld hegyvidék az alföldön élő gyermekláncfűnek hosszú szárai és hosszú levelei vannak, a hegyvidéken élő gyermekláncfűnek a szárai és a levelei egyaránt rövidek 159. ábra Az alföldön élő és a hegyvidéki környezetben élő gyermekláncfű eltérő jegyei 160. ábra Az eltérő körülmények között élő ligeti csiga házának jegyei változékonyak 161. ábra A magányosan élő, illetve az erdőben csoportosan élő lucfenyő eltérő jegyei – a magányos lucfenyőnek hosszú alsó ágai vannak, az erdőben élő lucfenyőnek nincsenek alsó ágai

Amiről már tanultam 1. Hogyan függ össze az öröklődés az ivaros szaporodással? 2. A sejt melyik része fontos a genetikai információk átadásánál? 3. Hogyan adódnak át a jegyek és a tulajdonságok a szülőkről az utódokra? 4. Mi a szerepük a géneknek – a nukleinsav szakaszainak – a sejtmag kromoszómáiban? 5. Milyen módon történik a genetikai információk átadása a DNS közreműködésével? 6. Mi a szerepe az alléloknak egy új élőlény bizonyos jegyének a kialakulásában?

Érdekességek 1. Charles Darwin (1809–1882) a 19. században megfogalmazott egy elméletet az élőlények fejlődéséről – evolúciójáról a Földön. Eszerint: – egy élőlényfaj képviselői a természetben többé-kevésbé eltérően fejlődnek a különböző életkörülmények hatásának függvényében a változékonyság alapján, – a változékonyságból következik a természetes kiválasztódás törvénye, – a legerősebb egyedek, amelyek a természetes kiválasztódás során fennmaradnak és szaporodnak, átadják a megváltozott jegyeket és tulajdonságokat utódaiknak.

vá lto z ne éko m n vá örö yság lto kl , z ő ör éko dő ök n vá lőd yság lto ő , z ne éko m ny e s ke síté ág, re s, sz ör tez ök és be lőd , te ő gs (g ég en ek eti ka i)

59

A nem öröklődő változékonyság (modifikáció) átmeneti (ideiglenes) változásokat okoz pl. az élőlények küllemében, amivel a külső környezethez alkalmazkodnak. Az ivarsejtek génjeiben nem történnek változások, ezért ezek a jegyek vagy tulajdonságok nem öröklődnek. Például ha az erdőben élő lucfenyő magja az erdő melletti réten csírázik ki, ahol elegendő tere van, jól fejlett ágakkal rendelkező fává terebélyesedik. Ugyanennek a fának a magjából az erdőben olyan fa lesz, amelynek az alsó ágai fokozatosan elfogynak.

A nem öröklődő változékonyság lehetővé teszi az élőlények számára, hogy alkalmazkodjanak a környezethez és rosszabb körülmények között is élhessenek. Az öröklődő változékonyság (mutáció) a belső tényezők – az ivarsejtek génjeiben (a kromoszómák és a DNS szerkezetében) történő tartós változások – hatásának a következménye. A jegyeknek és a tulajdonságoknak ezek a változásai öröklődnek a szülőkről az utódokra.

162. ábra A katicabogárfajok változékonyságát a színnel kapcsolatos genetikai változások okozzák

Az öröklődő változékonyságot bizonyos környezeti tényezők, pl. fizikai faktorok – ultraibolya és radioaktív sugárzás; kémiai faktorok – kémiai anyagok a táplálékban, a talajban, a vízben vagy gyógyszerek; biológiai faktorok – pl. vírusok – okozzák.

káposzta

Az öröklődő változékonyság az élőlények számára többnyire káros, sőt akár halálos is. De egyúttal az élőlények fejlődésének (evolúciójának) az alapvető feltétele is volt a Földön. Az öröklődést és a változékonyságot a nemesítésnél hasznosítják. Az ember a növénytermesztés és az állattenyésztés során a preferált tulajdonságok alapján választ az egyedekből. A nemesítés során az egyedeket tudatosan keresztezik és új növényés állatfajtákat nyernek. A különböző növény- és állatfajtákat az emberek a hasznot vagy a kedvtelést szem előtt tartva termesztik és tenyésztik.

karfiol

fejes káposzta

brokkoli

163. ábra Nemesített zöldségfajták

A tartós változások a génekben – öröklődő változékonyság – hajlamosíthatnak az öröklődő (genetikai) betegségekre vagy okozhatják azokat, pl. süketnémaság, színvakság, cukorbetegség, hemofília (vérzékenység, véralvadási zavar), cisztás fibrózis, nyúlszáj, nyitott gerinc stb.

a cisztás fibrózis nyálkatermeléssel jár és a légző- és az emésztőrendszert károsítja

A Down-kór pl. az arcon, a végtagokon, a gondolkodásban jelentkező elváltozásokban nyilvánul meg 164. ábra Öröklődő (genetikai) betegségek

Amit meg kell tanulnom 1. Milyen következményei vannak a változékonyságnak a természetben és mi a szerepe? 2. Hogyan nyilvánul meg az öröklődő és a nem öröklődő változékonyság a növényeknél és az állatoknál? 3. Milyen okok idézik elő az öröklődő és a nem öröklődő változékonyságot? 4. Miért fontos a nem öröklődő és az öröklődő változékonyság a természetben? 5. Miért fontos a növények és az állatok keresztezése? 6. Hogyan hat az öröklődő változékonyság az öröklődő (genetikai) betegségek kialakulására és az ember életére?

A genetikai tanácsadás lehetővé teszi az öröklődő betegségek előrejelzését azokban a családokban, ahol korábban már előfordultak, és tanácsokat nyújt ezek elkerülésére vagy lehetséges hatásuk csökkentésére (pl. megfelelő életmóddal, speciális étrenddel), hogy a nemkívánatos jegyeket a megváltozott gének ne örökítsék tovább.

Vizsgálok és felfedezek 1. Két további osztálytársaddal kölcsönösen hasonlítsátok össze egymás hajszínét, kézformáját és ujjaitok hosszát! Állapítsd meg, hogy mi az, ami mindhármatoknál azonos és miben különböztök! 2. Magyarázd meg, miért sűrűbb a tartósan a sarkvidéken élő sarki róka bundája, mint a nálunk állatkertben élő sarki rókáé! 3. Gyűjts információkat (az interneten, esetleg más forrásból) a radioaktív sugárzásnak a növényekre, az állatokra és az emberekre gyakorolt hatásáról!

Az élőlények és az ember környezete

62

A környezet A környezet az élőlényeket és az embert körülvevő külső feltételek és hatások együttese, amelyek megteremtik a létükhöz szükséges körülményeket. Az élőlények környezete az a tér, amely szervetlen és élő feltételeket biztosít az életükhöz (pl. víz, talaj, levegő, más élőlények).

Az élő rendszerek sokrétűségük ellenére biológiai egyensúlyi állapotban vannak, amely lehetővé teszi számukra, hogy megújítsák eredeti állapotukat, amennyiben nem éri őket túlságosan nagy behatás, pl. természeti katasztrófa, ember. Az ember környezete az emberi tevékenység nyomán átalakult természetes környezet. 165. ábra Az erdő és a környező természet – különböző élőlényfajok környezete

Az emberi környezet összetevői: • természeti összetevők – víz, levegő, talaj, élőlények, • mesterséges összetevők – az emberi tevékenység eredményei, pl. lakóhelyek, gépek, • szociális összetevők – a többi ember, pl. osztálytársak, családtagok, munkatársak és más embercsoportok.

természeti összetevők

szociális összetevők 167. ábra Az ember környezete

mesterséges összetevők 166. ábra Az emberi beavatkozások a környezetbe lehetnek kedvezőek, pl. parkok kialakítása, de lehetnek kedvezőtlenek is, pl. a nyersanyagok bányászata során

Az ember képes úgy megváltoztatni a környezetét, hogy az megfeleljen a szükségleteinek és az életmódjának. Az emberi tevékenység kihat a környezetre – kedvezően, pl. az erdők telepítésével, a természetvédelemmel, de kedvezőtlenül is, pl. helytelen gyártási eljárásokkal, a közlekedéssel, az idegenforgalommal.

Amiről már tanultam 1. Milyen ökológiai tényezők alkotják az élet alapvető feltételeit? 2. A környezet mely szervetlen (élettelen) összetevői nélkülözhetetlenek az élőlények és az ember számára? 3. Hogyan függenek össze a környezet élő összetevői – az élőlények populációi és társulásai, az ökoszisztémák az ember életével? 4. Milyen következményekkel jár az élőlények és az ember környezetére a szennyezett víz, levegő és talaj? 5. Hogyan befolyásolják a bioszféra változásai az élőlények és az ember életét?

Érdekességek 1. A humánökológia az ember környezet-átalakító tevékenységével és a megváltozott környezetnek az emberre gyakorolt hatásával foglalkozó tudomány. 2. Az emberi környezetet alkotja pl. a ház, az utca, a lakótelep, a község, a város, az állam, a világrész, a bolygó, a világűr. Az erdők kiirtása és az esőerdőkben kialakuló parlagos talaj a te közvetlen környezetedre is kihatással lehet. 3. Minden ember egy bizonyos környezetben fejlődik. Hatással van rá pl. a társadalom, a család, a tisztaság, a fény, a környezet anyagai, a zaj, a táplálék, a környezet hőmérséklete, a környék esztétikus külseje.

kö rn y a k eze ö t, ös rny sz ez et et te evő rm i, ös ész sz et et e m evő s es k ös ter , s sz ég et e sz evő s oc k iál , m is ö un ss kö kah zet rn el evő y yi k, lak eze t óh , e üd lyi kö ü kö lőh rny rn ely ez y i et , ök eze ol t, ó kö gia, rn ye ze ttu do m án y

63

Az emberi környezet része a munkahelyi környezet, a lakóhelyi környezet és az üdülőhelyi környezet. Az ember a környezetben építményeket hoz létre, amelyekkel különböző igényeket elégít ki és munkát végez bennük – épületek, gyárak, utak, közműhálózat.

A munkahelyi környezet minősége függ a felszereltségtől, az esztétikus körülményektől és az emberi kapcsolatoktól is. A lakóhelyi környezet függ az emberi lakóházak tulajdonságaitól. Közegészségi (higiéniai) szempontból hibátlannak, kellő nagyságúnak és esztétikusan berendezettnek kell lennie. Az ember városi és vidéki lakóhelyeken él. Az emberi lakóhelyek újabb típusai a nagyvárosok – 1900-ban számuk mindössze 16 volt, 1950-ben már 74, 2010ben pedig 442.

Az üdülőhelyi környezetet az emberek pihenését és szabadidejük aktív eltöltését szolgáló területek alkotják.

168. ábra Munkahelyi környezet

Az üdülésre kihasználják pl. a nagy vízfelületeket – Árvai vízduzzasztó/Oravská priehrada, zempléni Széles-tó/Zemplínska šírava, szenci Naptó/Senecké jazerá stb. vagy a hegyvidéki térségeket – Donovaly, Magas-Tátra/Vysoké Tatry, Szlovák paradicsom/Slovenský raj, Selmeci-hegység/Štiavnické vrchy stb.

A környezettudomány, mint az elnevezése is mutatja, a környezettel foglalkozó tudomány. Az ember és az ökoszisztémák kölcsönhatását – az emberi tevékenység pozitív és negatív következményeit vizsgálja az élő természeti rendszerekben. A környezettudomány hasznosítja az ökológia – az élőlények és a környezet viszonyaival foglalkozó tudomány ismereteit. Ezeknek az ismereteknek az alapján javaslatokat tesz a környezetet károsító emberi beavatkozások ellensúlyozására.

170. ábra Környezettudatos nevelés – a tanulók a Föld Napja alkalmából „befoltozzák“ az ózonlyukat és más környezettudatos tevékenységet végeznek

Amit meg kell tanulnom 1. Milyen szervetlen (élettelen) és élő feltételek (tényezők) alkotják az élőlények környezetét? 2. Milyen összetevők alkotják az emberi környezetet? 3. Miért fontos az ember számára a lakóhelyi, a munkahelyi és az üdülőhelyi környezet? 4. Milyen tényezőktől függ az ember lakóhelyi, munkahelyi és üdülőhelyi környezetének a minősége? 5. Mit vizsgál a környezettudomány?

169. ábra Lakóhelyi környezet

171. ábra Üdülőhelyi környezet

Vizsgálok és felfedezek 1. Figyeld meg és jellemezd a munkahelyi környezetedet az iskolában és otthon! 2. Hasonlítsd össze a vidéki és a nagyvárosi lakóhelyi környezet minőségét! 3. Állapítsd meg, hogyan avatkoznak be a környezetedben az emberek a környezet egyes összetevőibe! Válaszd szét a pozitív és negatív beavatkozásokat! Melyek dominálnak? 4. Figyeld meg az osztálytársaid közötti kapcsolatokat és javasolj javító szándékú változtatásokat! 5. Miként javítanál az egyes környezeti összetevőkön a környezetedben? Javasolj néhány lehetőséget.

64

Az élőlények és az ember környezetét befolyásoló tényezők Az ember beavatkozása a természetbe attól fogva tart, hogy el kezdett földműveléssel, az állatok háziasításával, az ásványi nyersanyagok hasznosításával, munkaeszközök készítésével és lakóhelyek építésével stb. foglalkozni. Az ember hatása a környezetre a múltban bizonyos területekre korlátozódott. Napjainkban az emberi tevékenység egyszerre kedvező és kedvezőtlen hatással van a bioszféra valamennyi összetevőjére. A kedvező tényezők – az emberi tevékenység pozitív hatásai összefüggenek az ökológiai egyensúlyban lévő kultúrtáj kialakításával.

172. ábra Ökológiai katasztrófa 2010-ben Magyarországon

A magyarországi ökológiai katasztrófa során átszakadt a vörösiszap-tároló gátja az egyik timföldgyárnál. A mérgező iszap 3 községet árasztott el, toxikus anyagokkal szennyezte a házakat és a talajt is. A szennyezett környezet hosszú időre lakhatatlanná vált.

A kedvezőtlen tényezők – az emberi tevékenység negatív hatásai megbontják a bioszféra összetevőit és a közöttük lévő kapcsolatokat. Ez ökológiai katasztrófákhoz vezet, az ökoszisztémák károsodáshoz, sőt akár pusztulásához is. Az ipar különböző anyagokkal szennyezi a környezet összetevőit, pl. nehézfém-vegyületekkel, klórvegyületekkel, a nitrogén, a szén és a kén oxidjaival stb. Az energiaipar a természeti erőforrásokból nyerhető energiát hasznosítja – az alternatív energiaforrásokat, pl. a napenergiát, a vízenergiát, a szélenergiát és a geotermális energiát. A hőerőművek szilárd fűtőanyagokat égetnek el. Az égetés során gázok (széndioxid, kén-oxidok) keletkeznek, amelyek üvegházhatást és savas esőt okoznak. Gáz- és szilárd emissziókkal szennyezik a vizet, a légkört és a talajt. Ezzel csökkentik az élőlények életminőségét a különböző természeti társulásokban.

Az ásványi nyersanyagok bányászata kihat a litoszféra felszínére és megváltoztatja a táj domborzatát. A negatív hatások közé tartozik a hatalmas meddőhányók kialakulása, a víz és a talaj összetételének a megváltozása, a rengések. A kőfejtők és a kavicsbányák termőtalajt foglalnak el, megbontják és megváltoztatják az ökoszisztémákat és a társulásokat, szennyezik a vizet. A kőolaj és a földgáz bizonyos része a kitermelés során a környezetbe kerülhet és szennyezheti azt. 173. ábra Ökológiai katasztrófa 2010-ben a Mexikóiöbölben

A Mexikói-öbölben Louisiana partvidékén 2010-ben felrobbant, majd azt követően elsüllyedt egy tengeri fúrótorony. Az emberiség történelmének eddigi legnagyobb kőolaj-katasztrófáját okozta, a hatalmas menynyiségű tengerbe került kőolaj nagyszámú tengeri állat és növény pusztulását okozta.

A közlekedés – a gépjármű-, a vasúti és a légi közlekedés – a kipufogó gázokkal szennyezi a légkört és hozzájárul a szmog kialakulásához. Nehezíti az állatok vándorlását is, nagy zajjal jár és közlekedési baleseteket okoz.

Amiről már tanultam 1. Milyen globális környezeti problémákról hallottál, amelyek az emberiséget fenyegetik? 2. Mi okozza az ózonréteg elvékonyodását és milyen következményei lehetnek a földi élőlények számára? 3. Hogyan befolyásolja az emberi tevékenység a Föld felszínének globális felmelegedését? 4. Hogyan keletkezik a savas eső és a szmog, miképpen hat az élőlények életére? 5. Miért fontos a megújuló energiaforrások hasznosítása?

174. ábra A szmog a város felett a levegőt szennyező anyagok hő és napfény hatására végbemenő kémiai reakciói során alakul ki

Érdekességek 1. A környezet legnagyobb szennyezője a vegyipar, amely mintegy 4 millió fajta kémiai anyagot hasznosít. A vegyipari termelés egyre inkább a gyorsan és könnyen lebomló anyagok gyártására törekszik, amelyek nem károsítják a környezetet. 2. A környezeti megterhelés az emberi tevékenység okozta környezetszennyezés szintje, amely nagy kockázatot jelent az emberek egészsége, a felszínalatti vizek, a talaj stb. szempontjából. Környezeti megterhelést jelentenek pl. a régi hulladék-lerakatok, a felhagyott bányaművek, a meddőhányók, a régi mezőgazdasági udvarok.

víz sz e ta nn laj ye zé sz sa enn s, va s e yezé lé sők s, gs ze , sz nny m og ezé s, em , iss ök ziók o , ka lóg ta iai sz m tró eg fa, ú en juló er gi af or rá so k

65

A hulladék lehet a radioaktivitás forrása, tartalmazhat a környezetet és az ember életét is fenyegető mérgező (toxikus) anyagokat, de olyan anyagokat is, amelyek másodlagos nyersanyagforrásként szolgálhatnak. A hulladék közömbösítése, hasznosítása és további feldolgozása (reciklálás, recycling) világméretű gond. Specifikus hulladék az ún. élelmiszerhulladék, amelyből csak Európában évente kb. 90 millió tonna képződik. Bizonyos erőművek ebből villamos energiát gyártanak.

A mezőgazdaság, amely nagy mennyiségben használ műtrágyát, növényvédőszereket és az állattenyésztést is hatalmas méretűvé fejlesztette, negatívan hat a környezet természeti összetevőire. Időszerű téma a génmódosított növények és belőlük készült élelmiszerek emberre gyakorolt hatása. Az erdők irtása, a vegetáció felégetése és a túlzott legeltetés talajeróziót és kiszáradást okoz, aminek következtében megváltoznak az élőlények létfeltételei az ökoszisztémákban.

a világ egyes részeinek egyenlőtlen fejlődése a tudományos ismeretek alkalmazása a természet leigázására, tekintet nélkül a következményekre a földi élet védelmének a lebecsülése

az emberi tevékenység negatív környezeti hatásának okai a fogyasztás és a termelés nagy ütemű fejlődése

175. ábra A fű (gyep) égetését tiltja a tűzvédelmi törvény

A helytelen életmód, a szennyezett környezet, a gyenge minőségű élelmiszerek vezetnek az emberek egészségi állapotának a romlásához. Civilizációs betegségeket okoznak, pl. szívbetegségeket, rákot, cukorbetegséget, elhízást, légúti megbetegedéseket, allergiát stb., amelyek növelik a halálozási rátát és csökkentik az ember várható élettartamát. Az ember helyes életstílussal, a tisztaság betartásával, egészséges életmóddal és a környezettel való fokozott törődéssel megelőzheti a betegségeket.

Megújuló energiaforrások – napenergia, szélenergia, vízi energia és geotermális energia nem termelnek káros anyagokat, ezáltal csökkentik az ember kedvezőtlen hatását a környezetre. Az ember számára kínálkozó lehetőség az alternatív energiaforrások hasznosítása. Az elektromos energia termelésében hasznosítják pl. a napenergiát (napelemek alkalmazása), a szél energiáját (szélerőművek) és a víz energiáját (vízerőművek).

az emberek érzéketlen magatartása és tevékenysége a természet ellenében 176. ábra Az emberi tevékenység kedvezőtlen környezeti hatásának az okai

a világ népességének rohamos gyarapodása az ökológiai ismeretek hiányos alkalmazása a gyakorlatban

Amit meg kell tanulnom 1. Hogyan hat a szennyezett víz, talaj és levegő az élőlények és az ember életére? 2. Az emberi tevékenység mely tényezői hatnak negatívan a környezet természeti összetevőire? 3. Milyen negatív következményei vannak a víz, a talaj és a légkör szennyezésének? 4. Milyen kedvezőtlen hatásokkal jár az ipari termelés, a közlekedés, a mezőgazdaság és a hulladék felhalmozódása? 5. Milyen lehetőségei vannak az alternatív – megújuló energiaforrásoknak?

177. ábra A tanulók a környezetvédelemről tanulnak az iskolában

Vizsgálok és felfedezek 1. Hasonlítsd össze a közúti, a vasúti és a folyami közlekedést abból a szempontból, hogy melyik hat leginkább negatívan a környezetre! 2. Dolgozd fel az élelmiszerhulladék problémáját a világban, Európában és Szlovákiában és eredményeidet egy beszámolóban vagy egy panelen prezentáld! 3. Gyűjts információkat a biomezőgazdaságról, készíts erről egy beszámolót vagy prezentációt az osztálytársaidnak. 4. Kövesd a napi sajtót és dolgozz ki egy beszámolót az ökológiai problémákról a világban.

66

A természetvédelem és a környezet A természetvédelem céltudatos emberi tevékenység, amely a környezet természeti összetevőjének megtartására és gyarapítására irányul.

178. ábra A Tátrai Nemzeti Park a legrégebbi nemzeti park Szlovákiában

179. ábra Természeti emlék – Deménfalvi Szabadság-cseppkőbarlang

A Szlovák Köztársaság Alkotmánya meghatározza a környezetvédelemhez és a kulturális örökség védelméhez való jogot: • Mindenkinek joga van az egészséges környezethez. • Mindenki köteles védeni és gyarapítani a környezetet és a kulturális örökséget. • Senkinek sincs joga a törvényben megengedettnél nagyobb mértékben veszélyeztetni vagy károsítani a környezetet, a természeti erőforrásokat és a műemlékeket. • Az állam felügyeli a természeti erőforrások kíméletes hasznosítását, az ökológiai egyensúlyt és a hatékony környezetvédelmet, biztosítja a kijelölt vadon termő növényfajok és vadállatok védelmét.

A természet védelmét a Szlovák Köztársaságban a természet- és tájvédelmi törvény biztosítja. A természet- és tájvédelmet általános és egyedi védelemre osztja. Az általános természet- és tájvédelem Szlovákia egész területére vonatkozik, és minden polgárát érinti. Mindenki köteles védeni a tájat és a természetet a károsítástól és a pusztítástól. Az egyedi természet- és tájvédelem bizonyos területek és fajok védelmével foglalkozik. A területvédelemnek öt szintje van. 1. szint engedélyezi bizonyos tevékenységek végzését, ha az a természetvédelmi szerv beleegyezésével történik. A 2.–5. szint a védett területekre vonatkozik. A védett területeket a legjobban megőrzött és ritka természeti értékekkel rendelkező területek szerint csoportosítják. 1. Nemzeti park – nagy terület, amelynek ökoszisztémáit az ember nem változtatta meg. Ezekben a térségekben a természetvédelem minden egyéb tevékenység fölött áll. Szlovákiában 9 nemzeti park (NP) van – Tátrai NP/Tatranský nár. park, Pieninek NP/Pieninský nár. park., Alacsony-Tátra NP/Národný park Nízke Tatry, Kis-Fátra NP/Národný park Malá Fatra, Szlovák Paradicsom NP/Národný park Slovenský raj, Murányi Fennsík NP/Národný park Muránska planina, Polonyinák NP/Národný park Poloniny, Nagy-Fátra NP/Národný park Veľká Fatra, Szlovák Karszt NP/Národný park Slovenský kras.

2. Tájvédelmi körzet – nagyobb terület, amelynek ökoszisztémái fontosak a biodiverzitás megőrzése szempontjából. Tájvédelmi körzet pl. a Selmeci-hegység/Štiavnické vrchy, a Poľana, a Nyitra mente/Ponitrie, a FehérKárpátok/Biele Karpaty, a Sztrázsó-hegység/Strážovské vrchy.

3. Védett terület – kis kiterjedésű, regionális jelentőségű bioközpontokkal rendelkező terület, pl. arborétum, park vagy kert. Például Pieninek hársfái, Hate (Terhely községben/Terchová), Brézó oldal/Brezová stráň (Palást községben/ Plášťovce).

4. Természetvédelmi terület egy kisebb, eredeti állapotú vagy az emberi tevékenység által csak kevéssé érintett terület. Természetvédelmi terület pl. a Devinská Kobyla – Sandberg, Kvacsányi-völgy/Kvačianska dolina.

5. Természeti emlék – kisterületű ökoszisztéma, esetleg ökológiai vagy tájalakító jelentőségű természeti objektum. 180. ábra A védett területeken csak kijelölt útvonalakon és tanösvényeken lehet haladni

Természeti emlék pl. a Gombaszögi barlang/Gombasecká jaskyňa, a Bagolyvár/Sový hrad, a Tavastó/Jezerské jazero, a Bátovi szikla/Bátovský balva, a Sutói vízesés/Šútovský vodopád.

Amiről már tanultam 1. Mely emberi tevékenységek kapcsolatosak a természet- és a tájvédelemmel? 2. Milyen típusú védett területeket ismersz már? 3. Mi a szerepük a védett területeknek a természetben? 4. Hogyan függ össze a természetvédelemmel a felszínalatti vizek védelme? 5. Milyen védett területek találhatók a környéketeken? 6. Sorold fel Szlovákia nemzeti parkjait!

Érdekességek 1. – – – – – – – – –

A természetvédelmet érintő jeles napok: febr. 2. A lápok nemzetközi napja márc. 21. Az erdők világnapja márc. 22. A víz világnapja ápr. 1. A madarak nemzetközi napja ápr. 22. A Föld napja ápr. 29. A fák napja – Ültess fát máj. 22. A biológiai diverzitás nemzetközi napja jún. 6. Környezetvédelmi világnap szept. 21. A bioszféra napja

te rm é ált sze al tvé te áno de le rm s m és , eg ze ye tv te di éde rm le m és , ne ze m tvé z d tá eti p ele jv m a kö éde rk, , rz lm et i vé , de tt te ter rm ü te és let, rü ze le tv t te , éde rm lm é i vé sze de ti em t vé t nö lé de vé k, n tt áll y, at

67

Néhány növény- és állatfaj kihal az ember negatív tevékenysége következtében, ezért hatékonyan kell védekezni a fajok fennmaradása érdekében. A védett fajok jegyzéke nem állandó, hanem aktuálisan változik, amit szigorúan be kell tartani. A fenyegetett, a ritka vagy egyéb okból jelentős fajokat nyilvánítják védetté. A védelmet a fenyegetettség foka és az eredeti fajok társadalmi értéke alapján biztosítják.

A fenyegetettség foka alapján megkülönböztetnek sebezhető fajokat, pl. kereklevelű harmatfű, veszélyeztetett fajokat, pl. a havasi mormota, súlyosan veszélyeztetett fajokat, pl. a mocsári teknős. A fenyegetettség fokáról és a fajok védelmének módjáról a fenyegetett fajokról a Természetvédelmi Világszövetség által összeállított Vörös könyv ad áttekintést. A fajok fenyegetettségi foka alapján a következő csoportokat különböztetik meg: kihalt, vadon kihalt, súlyosan veszélyeztetett, veszélyeztetett, sebezhető, mérsékelten fenyegetett, kevéssé fenyegetett, fenyegetett faj.

havasi cincér

méhbangó

apollo lepke

murányi boroszlán

mocsári teknős

hiúz

széleslevelű ujjaskosbor 181. ábra Nagy társadalmi értékű védett növények és állatok sas

barna ásóbéka

Amit meg kell tanulnom 1. Miben különbözik az általános és az egyedi természet- és tájvédelem? 2. Sorold fel és jellemezd a szlovákiai védett területek egyes kategóriáit! 3. Mondj egy-egy példát a nemzeti parkra, a tájvédelmi körzetre, és a természetvédelmi területre! 4. Nevezz meg három védett növényt és három védett állatot! 5. Milyen védett növény- és állatfajok találhatók a környéketeken?

Vizsgálok és felfedezek 1. Egy panelen prezentáld Szlovákia valamennyi nemzeti parkját a védett növény- és állatfajok fényképeivel. 2. Írj mesét a természet gyógyító erejéről, és ebben a főszereplő a természetet védő aktív ember lesz. 3. Keress minél több Szlovákiában működő önkéntes környezetvédő szervezetet (milyen területen tevékenykednek). A panelen helyezd el a jelképeiket.

MELLÉKLET

Játék és biológia

Játék és biológia

70

Használd fel nem hagyományos módon az ismereteidet, támaszkodj a képzeletedre és a humorérzékedre.

1. Levél Válaszd ki az egyik lehetőséget és képzeld azt, hogy ez vagy: kutya fa

kukorica papucsállatka

fű baktérium

ló szobanövény

vargánya őz

akváriumi hal egér

Írj levelet és meséld el, hogy vagy, mit érzel, mit szeretnél. Sorold fel, mi történik veled, ki gondoskodik rólad, mire van szükséged. Indokold meg a reakcióidat és a viselkedésedet. Magyarázd meg, mitől vagy elégedett, mi okoz gondot neked, mit kellene változtatni az életkörülményeiden.

2. Vagyok… Az alkotó ember különböző érzéseket képes átélni. Válassz egy lehetőséget és képzeld magad az adott helyzetbe. Írd le, mi történhet veled a különböző élethelyzetekben, hogyha ez vagy: a kandúr bajsza a kutya farka a ló patája az őz agancsa

a hidra karja a denevér füle a papucsállatka csillója a páfrány spórája

a penész gombaszövedéke a cserebogár csápja a rák farka a madár tolla

a fa levele a földigiliszta gyűrűje a pók végtagja a fa ága

3. Apróhirdetés Írj minél szellemesebb apróhirdetést, hogy megoldhasd „kétségbeesett” helyzetedet, ha ez volnál: gázcserenyílás egy poros levélen elhagyott éhes kutya papucsállatka olajos vízben nem öntözött szobanövény földigiliszta a rigó csőrében

sejt, amelynek megsérült a citoplazma membránja magányos őzgida hal a karácsony előtti időszakban influenzavírus béka az autópálya szélén, amelynek túloldalán van a tó

Szervezzetek versenyt a legszellemesebb apróhirdetés kategóriában.

4. Az erdőben Az emberek különböző céllal járnak az erdőbe és eszerint is viselkednek ott. Lehetnek ők pl. gombászok, vasárnapi kirándulók, sportolók, erdészek, természetvédők, cserkészek, gyerekek a nyári táborból, vadászok, szülők gyerekekkel, kerékpárosok stb. Képzeld el, hogy valamilyen erdei élőlény vagy. Írd le, hogyan látod az erdőt és benne az embereket arról a helyről, ahol növényként vagy állatként élsz. mókus tavi béka éti csiga

zuzmó őzsuta hóvirág

harkály szarvasbogár kakukk

galóca őzbak bagoly

földigiliszta szúbogár százlábú

hangya sün róka

Tömören foglald össze és indokold meg bizonyos embercsoportok viselkedését az erdőben és az „érzéseidet” ezzel kapcsolatban.

5. Az én házam – az én váram Írd le és indokold meg, miről gondolkodik: a szitakötő a bábban a sárgarépa az ágyásban a bagoly az ágon

a porzószál a virágban a sertés az ólban a kutya a pórázon

az egér a lyukban a medve az odúban a halacska az akváriumban

a moly a szekrényben a légy a pókhálóban a hangya a hangyabolyban

MELLÉKLET

71

6. A beszéd ajándéka Képzeld el, hogy élőlényként egy ideig (5 percig) tudnál beszélni. Válassz ki egy élőlényt (növényt, gombát, állatot) és azt a környezetet, amelyben él. Beszélj a következő séma alapján: 1. ki vagyok. 6. mit érzek.

2. hogyan nézek ki. 3. hol vagyok. 7. mit csinálok kis idő múlva.

4. hogyan érzem magamat.

5. mi történik velem.

7. Ki kicsoda … Járásoddal, hangoddal vagy más módon jellemezd azt az élőlényt, amely úgy tűnik neked, hogy: a) nevetséges b) veszedelmes c) vidám

d) komoly e) kedves f) nem szép

g) titokzatos

h) barátságos

Győződj meg a színészi képességeidről annak alapján, milyen gyorsan ismerték fel az osztálytársaid, hogy miről van szó.

8. Leg, leg, leg … Alkossatok csoportokat és állítsátok fel az élőlények sorrendjét, amelyek: a leggyorsabbak – a leglassúbbak a legjobb úszók – a legrosszabb úszók látása a legjobb – látása a legrosszabb

a leghosszabbak – a legrövidebbek a legnehezebbek – a legkönnyebbek a legjobb repülők – a legrosszabb repülők hallása a legjobb – hallása a legrosszabb

A sorrendeket kölcsönösen hasonlítsátok össze. Bízzátok meg az osztály legnagyobb „könyvmolyát”, hogy a válaszaitok helyességét ellenőrizze, kiértékelje és összevesse a lexikonban vagy más hozzáférhető forrásban található információkkal.

9. Milyenek? Írd le a nemzetségnevét azoknak az élőlényeknek, amelyek: lassúk és zöldek kicsik és barnák gyorsak és feketék barnák, hosszú farokkal

repülnek, éles karmaik vannak hosszúk és jó a szaglásuk víziek és rózsásak kicsik és hegyes fülűek

vándorolnak és jól látnak fehérek és fákon élnek zöldek és ugrálnak fehérek és szőrösek

10. Biológus – humorista – újságíró Mint biológus, humorista és újságíró írd le, mi minden történhetne: a halásszal a folyónál a pókkal, amely a hálójában zsákmányra vár a vadásszal az erdőben az almamoly lárvájával az almában a hóddal a folyónál a kotlóssal és a csirkékkel a fűzfával a pataknál a vargányával az erdőben a cserebogár lárvájával, amely előmászik a talajból

a cinegével a madáretetőnél a királynővel a hangyabolyban az élesztővel a kelt tésztában

Játék és biológia

72

11. Egyformák és eltérőek Tudod, hogy mi a közös a körtében és az almában? Kerek alakjuk van, a húsos termésűek (almatermésűek) közé tartoznak, hasonló a virágszerkezetük, a növények fák, a termésüket gyümölcsként fogyasztjuk stb. Találj minél több közös és eltérő jegyet az alábbi élőlények között: gyík – mókus csiga – kagyló pók – kullancs burgonyabogár – bolha gyöngyvirág – bodza leveli béka – szalamandra

lucfenyő – almafa fácán – fogoly nefelejcs – gólyahír tiszafa – bodza sün – földigiliszta napraforgó – mák

galóca – tinóru gomba szöcske – csikó baktérium – vírus páfrány – ligetmoha egér – őzsuta lucfenyő – jegenyefenyő

bélféreg – galandféreg búza – mezei pocok csíkbogár – szitakötő csiperke – élesztőgomba búza – rozs hangya – fenyődarázs-fürkész

12. Költészet a biológiában Bizonyítsd be, hogy a költészet és a biológia összefügghet egymással. Fejezd be rímmel: Az ég felé szállt a lepke… A zöld küllő az ágon ült… Megborzolta a víz színét a hal…

A zuzmó a fa kérgén ül, és csak vár . . . A rák a vízben lépked… Sárgarépa, fokhagyma, vöröshagyma . . .

13. Négyen Válassz ki négy osztálytársat és kérd meg őket, hogy mutassák be és mondják el az indoklást kijelentő, felszólító, kérdő és feltételes módú mondatban: a szúnyognak, hogy ne üljön a kezedre a borsószemnek, hogy csírázzon ki a rigónak, hogy ne húzza ki a földigilisztát a talajból a hóvirágnak az erdőben, hogy már növekedhet és kinyílhat a fa háncsrétegének, hogy milyen anyagokat hova szállítson a földigilisztának, hogy bújjon elő a talajból az embriónak a magban, hogy milyen irányban növekedjenek az egyes részei a kakukknak, hogy hova helyezze el a tojásait

14. Történet Fejezd be a rövid történetet különböző élőlényekkel összefüggésben szakszerű, humoros, hihetetlen vagy kalandos véggel:      

   

A tónál kavicsokkal „kacsáztam”, amikor … Ültem a tóparton naplementekor és … Illatos hegyi virágok közt hevertem a réten, amikor … Ültem a fa ágán, kinyújtottam a kezem egy szép cseresznyéért, amikor … Egy vastag fatörzsnek támasztottam a hátam az erdőben, és egyszer csak … Csendesen feküdtem a sátorban az erdő szélén, körülöttem mindenütt csend honolt, ragyogott a hold, amikor egyszer csak … Feltűrtem a nadrágom szárát, hogy átgázolhassak egy sekély patakon, amikor . . . Kerékpároztam a parkban, amikor … Türelmetlenül szerettem volni lezárni a bőröndöt, amikor … Beszaladtam a szobába, meggyújtottam a lámpát és ekkor . . .

MELLÉKLET 15. Scifi-történet Írj (mondj el) egy tudományos fantasztikus történetet (scifit) az élőlényekről. Helyezd őket egy szokatlan korba és környezetbe a világűrben. Ügyelj arra, hogy a cselekmény fantasztikus legyen, hasznosítsd a biológiai ismereteidet. pók – patkány – vírus leveli béka – égerfa – bögöly kakas – tyúk – csirke

gyík – hangya – lucfenyő dolgozó méh – méhkirálynő – here törékeny gyík – csiga – rigó

kukorica – poszméh – földigiliszta hidra – papucsállatka – csíkbogár galóca – élesztőgomba – vargánya

Olvasd fel az írásodat az osztálytársaidnak! A zsűritagok, akik közül az egyik scifi szakértő, a másik egy biológiával komolyabban foglalkozó lány, szakszerűen kiértékelik a munkádat, de vigyázni kell, nehogy a vita hevében kitépjék egymás haját.

16. Elbeszélés a) Fejezd be az elkezdett történetet. – Észrevettem, hogy az alvó testvérem orrán egy légy mászkált, odasuhintottam és … – Felmásztam a kerítésre, hogy jobban beláthassak a szobába. Csak egy apró világító szempárt láttam. Egy kissé előrehajoltam, amikor … – Amikor Marci a vízbe merítette a lábát és megérintette a puha vízfeneket, valami villámgyorsan megvillant a lábánál és … – A kíváncsi Misi elkezdett felfelé kúszni a fa törzsén, mint egy majom. Végre egy nagy fészket pillantott meg az ágak között, gyorsan kinyújtotta a kezét és … – Feri a napok múlásával egyre jobban sejtette, hogy közeledik a céljához. Egy nagyítóval felszerelkezve elindult az öreg romhoz. Sietett, lihegve és kíváncsian felkapaszkodott az utolsó sziklára és akkor megpillantotta … b) Kezdj egy új történetbe a saját képzeleted alapján és kérd meg az osztálytársaidat, hogy fejezzék be.

17. Szín és alak Képzeld el, hogy világtalan barátodnak/barátnődnek szeretnél segíteni a biológia tanulásában. Szavakkal írd le az alakját és a színét: a csigának a bolhának a hagymának

a villásfarkúnak a kagylónak a póknak

az erdei fenyőnek a földigilisztának a páfránynak

a fülesbagolynak a nefelejcsnek a lucfenyőnek

a hidrának a varangynak az almafának a papucsállatkának

Az élőlény jellemzéséhez keress különböző kifejezéseket, hasonlításokat, utánozz hangokat, amelyeket az élőlények hallatnak stb.

18. Az örök vitatkozó Az állatok hangadásának megvan a jelentősége. Az állatok a hanggal jelölhetik vagy védhetik a territóriumukat, öszszehívják a csordát vagy a csapatot, a hímek csábítják a nőstényeket, párviadalra hívják a vetélytársukat stb. Az örök vitatkozónak (a „morgónak”) folyton kifogásai vannak valamivel, esetleg mindenkivel szemben. Találj minél több érvet és fogalmazd meg ezeket az állatok hangos megnyilvánulásával szemben: a madarak éneke a békák brekegése (kuruttyolása) a lovak nyerítése a kígyók sziszegése a macskák nyávogása

a tücskök ciripelése a legyek zümmögése

a szarvasok bőgése rigyetéskor a kutyák ugatása

Szervezzetek versenyt a „legnagyobb morgó”, esetleg a „legnagyobb morgók csapata” címéért.

73

74

Játék és biológia 19. A szakember Az életben gyakran szembe kerülünk olyan közkeletű állításokkal, amelyeket esetleg senki nem ellenőrzött. Igaz voltukat a szakemberek támaszthatják alá konkrét érvekkel. Képzeld el, hogy egy tudóscsoport tagja vagy, amely évekig tartó kutatás során megállapította, hogy: a kis állatok a nagy állatok zsákmányává válnak a ragadozók a tápláléklánc végén állnak

a legtöbb vízi állat növényevő a madarak egy csoportja télre meleg országokba vonul

Válassz egy állítást és védd meg. Ne elégedj meg egyetlen megoldással, keress érveket és támaszd alá bizonyítékokkal, dokumentumokkal (fényképekkel, vázlatokkal, térképekkel, szakirodalomból vett idézetekkel, ábrákkal stb.).

20. Miért van az … A két testvér, Bence és Bori nem mehetett ki, mert esett az eső, így aztán unatkoztak. Bence unott arccal nézett maga elé, majd egyszer csak ezt mondta: „Miért van az, hogy a ragadozók más állatokra vadásznak?” A kíváncsi Bori azonnal felélénkült, egy keveset gondolkodott és hamarosan megtalálta a választ is, amelyet nem lehetett cáfolni. A kérdések és a válaszok szinte röpködni kezdtek. Egyszer Bori gondolt ki valamilyen furfangos kérdést és Bence kereste a választ, aztán fordítva. Mindketten szerették volna lepipálni a másikat meghökkentő, szokatlan kérdésekkel és helyes válaszokkal. Próbálkozzatok meg ezzel ti is, párosban valamelyik osztálytársatokkal. Pl.: Miért van az, hogy a harkálynak hosszú a csőre? Miért jó az, hogy a békák rovarokkal táplálkoznak?

Miért van az, hogy a baglyok a rágcsálókra vadásznak? Mi rossz van abban, hogy a madarak repülnek?

Minél meglepőbb kérdéseket tegyetek fel, de arra is figyeljetek, nehogy a társatok összezavarjon benneteket a saját kérdéseivel. Gondolkozzatok és keressetek helyes érveket!

21. Mit teszel? Képzeld azt, hogy állsz: az olajjal szennyezett vizű pataknál az eltörött akvárium mellett, amelyből kifolyik a víz a fenyőerdőben, ahol potyognak a tűlevelek a mezőn, ahol már kipusztultak a fácánok a szemétdombnál, ahol mérgező hulladék található az út mellett, amelyen sün halad át és egy gépkocsi közeledik Jellemez a problémát és oldd meg. Mit kell tudnod, hogy gyorsan cselekedhess? Gondolj ki különböző ötleteket, amelyek megvalósíthatók!

22. A rendező Képzeld el, hogy a televízió reklámrészlegének a rendezője vagy. Válassz ki egy „műsorvezetőt” és mellé „színészeket”. Bízd meg az alkotócsoportot, hogy találjanak ki biológiai témájú szellemes reklámokat és mutasd be a „nézőknek”. Válassz ezekből a témákból vagy dolgozd fel a saját témádat. ízletes giliszták rigóknak tágas csigaház tiszta patak a rákoknak

megfelelő fészek a kakukk számára megfelelő lyuk a mezei pocoknak tápláló eledel a csirkéknek

új páncél a ráknak új pókháló jó erdei talaj a gombáknak

MELLÉKLET 23. Újságírók Próbáld ki az osztálytársaiddal, milyen az újságírói munka. Hozzatok létre egy csoportot – mintaszerkesztőséget az osztályújság A biológia világa számának az összeállítására. Egyezzetek meg a szerkesztőségi munkakörök elosztásában és a szerkesztők személyében – a cikkek szerzőiben. A főszerkesztő – vezeti a szerkesztőséget, irányítja a szerkesztőség tagjainak, a szerkesztőbizottságnak, az egyes rovatok vezetőinek, a grafikai szerkesztőknek a munkáját, meghatározza az időpontokat és felel a lap kiadásáért. A szerkesztőbizottság – elbírálja a szerkesztők írásait, javaslatokat tesz a módosításokra, a főszerkesztővel közösen felel a cikkek színvonaláért, tagjai az egyes rovatok vezetői. A rovatvezetők – pl. a napi híradás, a hazai érdekességek, a külföldi érdekességek, a kulturális, a sport-, a női, a barkácsolók stb. rovatának a vezetői irányítják a szerkesztők munkáját. A szerkesztők – az újságírók cikket írnak a lap egyes rovataiba. A grafikai szerkesztők – döntenek a lap grafikai és képzőművészeti elrendezéséről. A nyomda – az itt dolgozók (nyomdászok) feladata a lap kinyomtatása. A szerkesztőbizottság a főszerkesztő irányításával meghatározza a lap keretprogramját. A rovatvezetők a szerkesztőkkel megvitatva és a javaslataik alapján meghatározzák az egyes rovatok tartalmát. A szerkesztők önállóan döntik el a cikk műfaját és formáját. Ilyen írástípusok vannak: Vezércikk – a főszerkesztő vagy a rovatvezető olvasókhoz szóló, időszerű témát érintő írása. Kommentár – egy adott problémával, eseménnyel, tevékenységgel kapcsolatos vélemény megfogalmazása. Tárca – humoros hangvételű tűnődés. Jegyzet – rövid tűnődés (eszmefuttatás) egy adott problémáról. Riport – helyszíni beszámoló egy eseményről. A színvonalas riport dokumentumokat, felvételeket, képeket stb. tartalmaz. Híradás – rövid időszerű hírek. Interjú – beszélgetés az esemény résztvevőjével, közreműködőjével stb. A szerkesztőbizottság a szerkesztőkkel egyetértésben meghatározza az írások elkészítésének határidejét – pl. 3 nap – és kiválasztja a lap profiljának leginkább megfelelő cikkeket. A grafikai szerkesztők betördelik az írásokat és elrendezik az oldalak külalakját. A nyomdászok kinyomtatják a lapot, amely így elnyeri végleges formáját. A tanácstalan szerkesztőknek, akik még nem döntötték el, miről írjanak, ajánlunk néhány témát: Utam az egérlyukba Felfedezések a faágon Amiről a ponty kopoltyúja vallott A lucfenyő tobozai, ha körbenéznek

Kutatóút a csigaházba A rókalyuk meglepetései A gombaszövedék titkai nyomában

Kaland a kő alatt Mit mesélt a kis földigiliszta

24. A felfedezés Úgy látod, hogy a környezeted unalmas, nem érdekes? Fedezz fel a lakóhelyeden érdekes (esetleg védett) növényt vagy állatot a természetben vagy egy tenyésztőnél. Használd a különböző forrásokból származó információkat – a saját megfigyeléseidet, a weboldalakat, a turistakalauzt, az idegenforgalmi tájékoztató központ anyagait, a tenyésztőktől, a vadászoktól, a természetvédőktől stb. származó információkat.   



 

Dolgozz céltudatosan – gyűjts információkat és alaposan vizsgáld meg a környezetedet! Tervezd meg az ismeretek és az információk gyűjtésének egyes lépéseit! A szakirodalomban vagy az internet segítségével gyűjts érdekes ismereteket valamilyen, a környezetedben élő növényről vagy állatról! Fedezd fel a „saját” növényedet vagy állatodat a környező természetben, de ne avatkozz be az életmódjába vagy a territóriumába, maradj a megfigyelő szerepében! Rendszeresen figyeld egy ideig a növényt vagy az állatot, és ügyelj a részletekre is! Írj beszámolót arról, mi érdekeset fedeztél fel, mi lepett meg és ragadott meg leginkább, és lehetőség szerint illusztráld fényképekkel, vázlatokkal, rajzokkal stb.

A feladatot projektként csoportosan, osztálytársaiddal együtt is elvégezheted, megosztva a munkát és meghatározva a végrehajtás időtartamát (pl. 3, 5 nap vagy egy hét)! A megfigyelések és a megállapítások eredményeit közösen dolgozzátok fel és prezentáljátok! Bizonyára meglepődtök majd, mennyi érdekes és új ismeretre tettetek szert.

75

Játék és biológia

76

25. Én másként látom Tanuljatok meg helyesen vitatkozni. Alkossatok két csoportot. Az egyik csoport előterjeszti és védeni fogja a véleményét, a másik csoport ellenzékben lesz és az első csoporttal vitába száll és cáfolni fogja az érveit. Válasszatok magatoknak saját vitatémát vagy az alábbiak közül egyet:      

Az emberi tevékenység folytán a legveszélyeztetettebb élőlények a környéketeken Kutyák a lakótelepen A lakásban tartott állatok Fecskefészek a balkonon Szobanövények termesztése A szúnyogirtás

Mindkét csoport felkészül érveivel a vitára, hogy meggyőzze az ellenfelét a saját igazáról.  Jelöljetek ki valakit (vitavezetőt), aki vezetni fogja (moderálja) a vitát. Tartsátok tiszteletben az útmutatását és az esetleges figyelmeztetését, amennyiben nem tartottátok be a vita szabályait vagy eltértetek az adott témától.  Döntsétek el, milyen formában jelentkeztek majd a vitába! Nem okvetlenül hagyományos kézfeltartással kell jelentkezni, ez másként is történhet.  A vitavezetőnek ügyelnie kell arra, hogy mindkét félnek lehetőleg azonos időt adjon az érvelésre, hogy a résztvevők nyugodtan vitatkozzanak, ne veszekedjenek és ne kiabáljanak.  A vita során a felek nem vágnak egymás szavába, nem kiabálják túl egymást, nem támadnak egymásra, nem sértegetik egymást.  Ha nem értesz egyet valamelyik véleménnyel, kezdd a következő mondattal: „Nem értek egyet a véleményeddel…” „én azt gondolom…”, „eltérő véleményen vagyok…” stb.  Mindkét fél számára azonos időt biztosítsatok a vélemény kifejtésére.  A csoport minden tagjának jogában áll szabadon elmondania a véleményét és előterjesztenie az érveit.  Az egyes csoporttagok hozzászólásai legyenek rövidek és célratörők, ügyeljetek arra, hogy ne legyenek 2–3 percnél hosszabbak. Jelöljetek ki egy „időmérőt”, és amennyiben valaki nem fejezi be a gondolatmenetét a kijelölt idő alatt, megvárja a következő lehetőséget, amikor elmondhatja a saját véleményét.