Kappaleessa 15 käsitellään ihmisen toimintoja
Biodiversiteetti eli elävän luonnon monimuotoisuus on elämän yli kolmen miljardin vuoden mittaisen kehityksen, erilaisten muutosten ja vähittäisen sopeutumisen tulosta. Ekosysteemeihin on kehittynyt monimutkaisia, tosin hauraita ja haavoittuvia vuorovaikutussuhteita. Ihmisen tapa hyödyntää ympäristöä ja sen luonnonvaroja on niin voimallinen ja lähes kaikkialle ulottuva, ettei täysin häiriöttömiä ekosysteemejä ole oikeastaan enää misään.
Nykyinen sukupuuttoaalto on ihmisen aiheuttama
Ihmisen vaikutus on verrattaessa meteorin iskun aiheuttamaan tuhoon 65 milj. vuotta sitten:
-elinympäristöjen tuhoaminen
-elinkantojen liian voimakas käyttö
-populaatioiden pirstoutuminen liian pieniksi
-tavallisesti tai tahattomasti siirretyt lajit
-saastuttaminen
Monimuotoisuus
Monimuotoisuus on biosfäärin keskeisimpiä ominaisuuksia. Eliöt pyrkivät sopeutumaan erilaisiin oloihin mahdollisimman monin tavoin, ja samalla syntyy erilaisuutta. Tämä ilmenee monimuotoisuutena eli erilaisina ekosysteemeinä, lajien runsautena ja lajinsisäisenä perinnöllisenä muunteluna.
Ekologinen kestävyys
-Ravinnon ja energian tuottamisen on perustuttava uusiutuviin luonnonvaroihin.
-Uusiutuvia luonnonvaroja on käytettävä vain niiden uusiutumiskyvyn rajoissa.
-Uusiutumattomia luonnonvaroja on kierrätettävä.
-Päästöillä ei saa haitata ekosysteemien toimintaa.
-Luonnon monimuotoisuuden väheneminen on pysäytettävä.
maanantai 26. tammikuuta 2015
Kappale 14. Ekosysteemi on toimiva kokonaisuus
Ekosysteemi tarkoittaa kokonaisuutta, johon kuuluu eliöiden muodostaman eliöyhteisön lisäksi myös sen kanssa vuorovaikutuksessa oleva eloton ympäristö. Esimerkiksi metsä, järvi, suo ja pelto ovat ekosysteemejä. Laajin tuntemamme ekosysteemi on maapallon biosfääri.
Aineet kiertävät ekosysteemissä
Tuottajat rakentavat eloperäistä ainetta maasta, vedestä ja ilmasta ottamistaan aineista. Hajottajat palauttavat kuolleissa eliössä olevat aineet uudelleen tuottajien käyttöön.
http://www.oulu.fi/northnature/finnish/suomikuvat/ekovirtakierto.gif
Energia virtaa ekosysteemin läpi
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhwwp77iCnq9eCiXm8xJVHWI92VBhs1KlgFPBZQ8O3Vzq3APNocekkiwAdfP7yWaPCN_U4Pif3y38b4dr6Ldnd0txUEZI7_DlMkCEdmb5WrnkvWrz4fcOMfsSuOJy9H1CfsCF4rcd6f/s1600/400px-Photosynthesis_equation_finnish.svg.png
Ekosysteemissä tapahtuu muutoksia
Ekosysteemissä tapahtuvaa ajallista muutosta sanotaan sukkessioksi. Esimerkiksi vesistöjen umpeenkasvu ja metsien soistuminen.
Kappale 13. Alueen lajien populaatiot muodostavat eliöyhteisön
Kappaleessa 13 käsitellään, että populaatiot muodostavat eliöyhteisöjä
Eliöyhteisö on tietyllä alueella samaan aikaan elävien eri lajien populaatioiden muodostama kokonaisuus. Kullakin lajilla on oma ekolokeronsa. Eri lajien välillä vallitsee erilaisia vuorovaikutussuhteita.
Lajien välinen kilpailu
Kilpailua ilmenee sekä saman lajin yksilöiden välillä populaation sisällä (lajinsisäinen kilpailu) että eri lajien välillä (lajienvälinen kilpailu). Lajienvälistä kilpailua syntyy, kun kaksi tai useampi laji käyttää yhteisiä resurssia, esimerkiksi samaa ravintoa. Mitä enenmmän lajien ekolokerot muistuttavat toisiaan, sitä voimakkaampaa on lajien välinen kilpailu. Jos kahden lajin ekolokerot ovat hyvin samanlaiset, voi seurauksena olla syrjäyttävä kilpailu, jossa elinvoimaisempi laji syrjäyttää heikomman. Lajien evoluution aikana kilpailu on voinut johtaa sopeutumiin ja jopa rakenteellisiin muutoksiin.
Yhdessä eläminen
-symbioosi: kahden lajin kiinteä yhteiselämä.
-mutualismi: molemmat yhdessä elävät lajit hyötyvät, esimerkiksi koivu ja kantarelli. (sienijuuren kautta)
-pöytävierassuhde: vain toinen (pöytävieras) hyötyy.
Lajit kehittyvät keskinäisessä vuorovaikutuksessa
Lajit kehittyvät ja sopeutuvat ympäristöönsä ollen riippuvaisia toinen toisistaan. Siksi yhdessä lajissa tapahtuvat muutokset vaikuttavat myös toisiin lajeihin: esimerkiksi monien kasvien ja niitä pölyttävien hyönteisten evoluutio on tapahtunut kiinteässä vuorovaikutuksessa, mikä on parantanut molempien lajien elinmahdollisuuksia. Ilmiötä sanotaan rinnakkais- eli koevoluutioksi. Monille kasveille on kehittynyt ominaisuus tuottaa pahalta maistuvia tai myrkyllisiä aineita tai piikkisiä rakenteita, jonka avulla kasvit puolustautuvat kasvinsyöjiä vastaan.
Eliöyhteisö on tietyllä alueella samaan aikaan elävien eri lajien populaatioiden muodostama kokonaisuus. Kullakin lajilla on oma ekolokeronsa. Eri lajien välillä vallitsee erilaisia vuorovaikutussuhteita.
Lajien välinen kilpailu
Kilpailua ilmenee sekä saman lajin yksilöiden välillä populaation sisällä (lajinsisäinen kilpailu) että eri lajien välillä (lajienvälinen kilpailu). Lajienvälistä kilpailua syntyy, kun kaksi tai useampi laji käyttää yhteisiä resurssia, esimerkiksi samaa ravintoa. Mitä enenmmän lajien ekolokerot muistuttavat toisiaan, sitä voimakkaampaa on lajien välinen kilpailu. Jos kahden lajin ekolokerot ovat hyvin samanlaiset, voi seurauksena olla syrjäyttävä kilpailu, jossa elinvoimaisempi laji syrjäyttää heikomman. Lajien evoluution aikana kilpailu on voinut johtaa sopeutumiin ja jopa rakenteellisiin muutoksiin.
Yhdessä eläminen
-symbioosi: kahden lajin kiinteä yhteiselämä.
-mutualismi: molemmat yhdessä elävät lajit hyötyvät, esimerkiksi koivu ja kantarelli. (sienijuuren kautta)
-pöytävierassuhde: vain toinen (pöytävieras) hyötyy.
Lajit kehittyvät keskinäisessä vuorovaikutuksessa
Lajit kehittyvät ja sopeutuvat ympäristöönsä ollen riippuvaisia toinen toisistaan. Siksi yhdessä lajissa tapahtuvat muutokset vaikuttavat myös toisiin lajeihin: esimerkiksi monien kasvien ja niitä pölyttävien hyönteisten evoluutio on tapahtunut kiinteässä vuorovaikutuksessa, mikä on parantanut molempien lajien elinmahdollisuuksia. Ilmiötä sanotaan rinnakkais- eli koevoluutioksi. Monille kasveille on kehittynyt ominaisuus tuottaa pahalta maistuvia tai myrkyllisiä aineita tai piikkisiä rakenteita, jonka avulla kasvit puolustautuvat kasvinsyöjiä vastaan.
Kappale 12. Saman lajin yksilöt muodostavat populaatioita
Kappaleessa 12 käsitellään yksilöiden muodostamia populaatioita
Tiettynä aikana tietyllä alueella elävät saman lajin yksilöt ja saman lajin yksilöiden lisääntyminen muodostavat populaation. Populaatiota tutkiessa on yleensä selvitettävä sen koko, mikä on joskus helppoa tai hyvin vaikeata. Samalla voidaan laskea populaation tiheys, kun tunnetaan populaation asuttaman alueen koko. Tiheyden määrävät ympäristön resurssit eli ympäristön kyky elättää lajin yksilöitä. Tämän suurinta tiheyttä kutsutaan ympäristön kantokyvyksi. Populaatio voi olla suljettu tai avoin. Suljettu populaatio tarkoittaa, että yksilöitä ei poistu tai tule sisään. Avoin populaatio tarkoittaa sitä, että yksilöiden vaihtoa ja geenivirtaa tapahtuu.
Populaation ominaisuudet
-koko
-tiheys
-tulomuutto
-lähtömuutto
-alueellinen jakauma
-syntyvyys
-kuolevuus
-ikäjakauma
-sukupuolijakauma
Reviiri
Reviiri tarkoittaa eläimän tai lauman elinpiiriä tai pesimisaluetta, jota se puolustaa muita saman lajin yksilöitä tai laumoja vastaan. Populaatiossa reviirikäyttäytyminen estää kasvun liian tiheäksi. Kun populaation tiheys kasvaa yksilöiden kesken syntyy kilpailuja resursseista, esimerkiksi ravinnosta ja tilasta. Tällöin heikoimmat siirtyy pois alueelta. Reviiristä on paljon hyötyä, koska ympäristön resurssit ovat rajalliset, ympäristön kantokyky ei saa ylittyä ja energiaa säästyy olennaiseen.
Populaation koko vaihtelee
Suuret muutokset populaation tiheydessä ovat tyypillisiä monille eläinlajeille. Yksilöiden määrä saattaa kasvaa jollain alueella olemattomiin kutistuneesta kannasta jopa sata- tai tuhatkertaisiin määriin ja jälleen romahtaa. Vaihtelut ovat usein epäsäänöllisiä ja niiden syyt voivat olla satunnaisia ja johtua yllättävistä säätilojen vaihteluista, jotka romahduttavat esimerkiksi ravinnon saanniin ja vaikuttavat sitten kuolevuuteen ja syntyvyyteen.
Tiettynä aikana tietyllä alueella elävät saman lajin yksilöt ja saman lajin yksilöiden lisääntyminen muodostavat populaation. Populaatiota tutkiessa on yleensä selvitettävä sen koko, mikä on joskus helppoa tai hyvin vaikeata. Samalla voidaan laskea populaation tiheys, kun tunnetaan populaation asuttaman alueen koko. Tiheyden määrävät ympäristön resurssit eli ympäristön kyky elättää lajin yksilöitä. Tämän suurinta tiheyttä kutsutaan ympäristön kantokyvyksi. Populaatio voi olla suljettu tai avoin. Suljettu populaatio tarkoittaa, että yksilöitä ei poistu tai tule sisään. Avoin populaatio tarkoittaa sitä, että yksilöiden vaihtoa ja geenivirtaa tapahtuu.
Populaation ominaisuudet
-koko
-tiheys
-tulomuutto
-lähtömuutto
-alueellinen jakauma
-syntyvyys
-kuolevuus
-ikäjakauma
-sukupuolijakauma
Reviiri
Reviiri tarkoittaa eläimän tai lauman elinpiiriä tai pesimisaluetta, jota se puolustaa muita saman lajin yksilöitä tai laumoja vastaan. Populaatiossa reviirikäyttäytyminen estää kasvun liian tiheäksi. Kun populaation tiheys kasvaa yksilöiden kesken syntyy kilpailuja resursseista, esimerkiksi ravinnosta ja tilasta. Tällöin heikoimmat siirtyy pois alueelta. Reviiristä on paljon hyötyä, koska ympäristön resurssit ovat rajalliset, ympäristön kantokyky ei saa ylittyä ja energiaa säästyy olennaiseen.
Populaation koko vaihtelee
Suuret muutokset populaation tiheydessä ovat tyypillisiä monille eläinlajeille. Yksilöiden määrä saattaa kasvaa jollain alueella olemattomiin kutistuneesta kannasta jopa sata- tai tuhatkertaisiin määriin ja jälleen romahtaa. Vaihtelut ovat usein epäsäänöllisiä ja niiden syyt voivat olla satunnaisia ja johtua yllättävistä säätilojen vaihteluista, jotka romahduttavat esimerkiksi ravinnon saanniin ja vaikuttavat sitten kuolevuuteen ja syntyvyyteen.
Kappale 11. Ympäristö vaikuttaa eliöiden elinmahdollisuuksiin
Kappaleessa 11 käsitellään eliöiden elinmahdollisuuksia.
Ekologia on tiede, joka tutkii eliöiden suhdetta ympäristöönsä. Ekologisen tutkimuksen aiheena voi olla esimerkiksi saimaannorpan levinneisyyden, elintapojen tai yleisyyden ja siinä ilmenevien vaihtelujen selvittely. Erilajien yksilömäärissä tapahtuu jatkuvasti jonkin verran muutoksia: yksi laji runsastuu ja toinen taantuu. Ekologian keskeisiä tavoitteita on selvittää, mistä muutokset johtuvat ja mitä seurauksia niillä on. Ekologia tuottaa tietoa myös aineiden kiertokulusta luonnossa. Ekologinen tutkimus voi kohdistua tietyn alueen yksittäiseen lajiin ja sen elämisen ehtoihin, eli lajin ekologiaan tai saman alueen kaikkiin lajeihin ja erilaisten ympäristötekijöiden niihin kohdistamaan vaikutukseen eli yhteisö- tai ekosysteemiekologiaan. Laajimpana ekologisena tutkimuskohteena voi olla koko maapalloa koskeva eliöiden, samalla ihmisen, ympäristön ja elinehtojen muuttaminen.
Ekologisen tutkimuksen tasot:
-yksilö
-populaatio
-eliöyhteisö
-ekosysteemi
-biosfääri
Abioottiset ja bioottiset ympäristötekijät
Kaikki samalla alueella elävät eliöt muodostavat eliöyhteisön ja samalla eliöiden bioottisen eli elollisen ympäristön. Elottoman luonnon fysikaaliset ja kemialliset ympäristötekijät, kuten ilmasto, valo, lämpötila, maaperä, vesi, happamuus muodostavat abioottiset ympäristötekijät. Nämä tekijät vaikuttavat paljon lajien levinnäisyyteen.
Tässä on kuva saimaannorpan bioottiset ja abioottiset vaikutukset
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi1_2Dwo_USXmyY_-dklsVX1EXs-o2b7QOiP2TtJbzeleHzD7bJMkDPJN1qQOuqA-oj1AuDiDa8xcaCBT5-2Fkh3d_Lq6p6HvXjQgDAfsM8itWTw1Tr8qs9OUsR3Q6nHIUx4wR6nZaSAcA9/s1600/2015-01-21+16.48.03.jpg
Sopeutuminen omaan ekolokeroonsa
Eliöt sopeutuvat evoluution kuluessa elämään tietynlaisessa abioottisessa ja biottisessa ympäristössä. Eliöillä on omassa elinympäristössään oma toiminnallinen asema tai tehtävä. Tätä kutsutaan ekolokeroroksi. Elinympäristöä kuvaavat ominaisuudet ilmaisevat eliön osoitteen ja elintavat sen ammatin.
Ekologia on tiede, joka tutkii eliöiden suhdetta ympäristöönsä. Ekologisen tutkimuksen aiheena voi olla esimerkiksi saimaannorpan levinneisyyden, elintapojen tai yleisyyden ja siinä ilmenevien vaihtelujen selvittely. Erilajien yksilömäärissä tapahtuu jatkuvasti jonkin verran muutoksia: yksi laji runsastuu ja toinen taantuu. Ekologian keskeisiä tavoitteita on selvittää, mistä muutokset johtuvat ja mitä seurauksia niillä on. Ekologia tuottaa tietoa myös aineiden kiertokulusta luonnossa. Ekologinen tutkimus voi kohdistua tietyn alueen yksittäiseen lajiin ja sen elämisen ehtoihin, eli lajin ekologiaan tai saman alueen kaikkiin lajeihin ja erilaisten ympäristötekijöiden niihin kohdistamaan vaikutukseen eli yhteisö- tai ekosysteemiekologiaan. Laajimpana ekologisena tutkimuskohteena voi olla koko maapalloa koskeva eliöiden, samalla ihmisen, ympäristön ja elinehtojen muuttaminen.
Ekologisen tutkimuksen tasot:
-yksilö
-populaatio
-eliöyhteisö
-ekosysteemi
-biosfääri
Abioottiset ja bioottiset ympäristötekijät
Kaikki samalla alueella elävät eliöt muodostavat eliöyhteisön ja samalla eliöiden bioottisen eli elollisen ympäristön. Elottoman luonnon fysikaaliset ja kemialliset ympäristötekijät, kuten ilmasto, valo, lämpötila, maaperä, vesi, happamuus muodostavat abioottiset ympäristötekijät. Nämä tekijät vaikuttavat paljon lajien levinnäisyyteen.
Tässä on kuva saimaannorpan bioottiset ja abioottiset vaikutukset
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi1_2Dwo_USXmyY_-dklsVX1EXs-o2b7QOiP2TtJbzeleHzD7bJMkDPJN1qQOuqA-oj1AuDiDa8xcaCBT5-2Fkh3d_Lq6p6HvXjQgDAfsM8itWTw1Tr8qs9OUsR3Q6nHIUx4wR6nZaSAcA9/s1600/2015-01-21+16.48.03.jpg
Sopeutuminen omaan ekolokeroonsa
Eliöt sopeutuvat evoluution kuluessa elämään tietynlaisessa abioottisessa ja biottisessa ympäristössä. Eliöillä on omassa elinympäristössään oma toiminnallinen asema tai tehtävä. Tätä kutsutaan ekolokeroroksi. Elinympäristöä kuvaavat ominaisuudet ilmaisevat eliön osoitteen ja elintavat sen ammatin.
Kappale 10. Evoluutiota tutkitaan monella tavalla
Kappaleessa 10 käsitellään evoluution todisteita
Fossiileja käytetään paljon evoluution apuna, sillä fossiilit ovat evoluution kannalta tärkeimpiä todisteita.
Fossiilit
Fossiilit ovat vähintään 10 000 vuotta vanhojen, muinoin eläneiden eliöiden jäänteitä. Fossiilien iän voi selvittää suhteellisesti johtofossiilien avulla tai tarkasti käyttämällä apuna fossiileista löytyviä radioaktiivisia aineita. Fossiileihin perustuvalla tutkimuksella on joitakin heikkouksia, sillä kaikista maapallolla eläneistä eliöistä ei ole jäänyt jäljellä fossiileja. Esim sienistä tai ruumiiltaan pehmeistä merieläimistä koostuva fossiiliaineisto on suppea. Jääkausi on tuhonnut valitettavasti monia fossiiliesiintymiä.
Tässä on kuva kalasta, joka on fossiiloitunut.
http://opinnot.internetix.fi/fi/muikku2materiaalit/peruskoulu/bi/bi1/08._elaman_synty_ja_kehitys/8.2_fossiilit/embedded/fi_image
Molekyylibiologian avulla saadaan tarkempaa tietoa evoluutiosta
Tarkimmat todisteet eliökunnan kehityksestä löytyvät solujen sisältä. Erityisesti DNA:n rakenteen ja proteiinien aminohappojärjestyksen vertailun avulla saadaan rakennettua tarkkoja eliöiden sukupuita. On huomattu, että mutaatiota saattaa tapahtua joissakin eliöryhmissä tai evoluutivisissa linjoissa tietyllä vakionopeudella. Näiden tietojen perusteella voidaan rakentaa molekyylikello, joka kertoo, missä vaiheessa mikin ryhmä tai laji on lähtenyt kehittymään omaan suuntansa.
Evoluution todistus
Evoluution tärkeimpiä todisteita ovat fossiilit, mutta on myös paljon muita todisteita. Yksi erikoinen todiste evoluutiosta ovat surkastumat eli tehtävänsä menettäneet elimet tai niiden osat. Ihmisellä on useita surkastumia, esimerkiksi häntänikamat, viisaudenhampaat ja korvanliikuttajalihakset. Evoluutiota näkyy maailmalla paljon, esimerkiksi perhosten teollisuusmelanismina, bakteerien kehittymisenä antibiootteja kestäväksi, mikrobien kehittymisenä rokotteita kestäväksi ja ihmisen harjoittamassa jalostustyössä.
Fossiileja käytetään paljon evoluution apuna, sillä fossiilit ovat evoluution kannalta tärkeimpiä todisteita.
Fossiilit
Fossiilit ovat vähintään 10 000 vuotta vanhojen, muinoin eläneiden eliöiden jäänteitä. Fossiilien iän voi selvittää suhteellisesti johtofossiilien avulla tai tarkasti käyttämällä apuna fossiileista löytyviä radioaktiivisia aineita. Fossiileihin perustuvalla tutkimuksella on joitakin heikkouksia, sillä kaikista maapallolla eläneistä eliöistä ei ole jäänyt jäljellä fossiileja. Esim sienistä tai ruumiiltaan pehmeistä merieläimistä koostuva fossiiliaineisto on suppea. Jääkausi on tuhonnut valitettavasti monia fossiiliesiintymiä.
Tässä on kuva kalasta, joka on fossiiloitunut.
http://opinnot.internetix.fi/fi/muikku2materiaalit/peruskoulu/bi/bi1/08._elaman_synty_ja_kehitys/8.2_fossiilit/embedded/fi_image
Molekyylibiologian avulla saadaan tarkempaa tietoa evoluutiosta
Tarkimmat todisteet eliökunnan kehityksestä löytyvät solujen sisältä. Erityisesti DNA:n rakenteen ja proteiinien aminohappojärjestyksen vertailun avulla saadaan rakennettua tarkkoja eliöiden sukupuita. On huomattu, että mutaatiota saattaa tapahtua joissakin eliöryhmissä tai evoluutivisissa linjoissa tietyllä vakionopeudella. Näiden tietojen perusteella voidaan rakentaa molekyylikello, joka kertoo, missä vaiheessa mikin ryhmä tai laji on lähtenyt kehittymään omaan suuntansa.
Evoluution todistus
Evoluution tärkeimpiä todisteita ovat fossiilit, mutta on myös paljon muita todisteita. Yksi erikoinen todiste evoluutiosta ovat surkastumat eli tehtävänsä menettäneet elimet tai niiden osat. Ihmisellä on useita surkastumia, esimerkiksi häntänikamat, viisaudenhampaat ja korvanliikuttajalihakset. Evoluutiota näkyy maailmalla paljon, esimerkiksi perhosten teollisuusmelanismina, bakteerien kehittymisenä antibiootteja kestäväksi, mikrobien kehittymisenä rokotteita kestäväksi ja ihmisen harjoittamassa jalostustyössä.
Kappale 9. Elämä siirtyy maalle
Kappaleessa 9 käsiteltiin elämän siirtymistä maalle ja millaista elämää maapallolla on ollut?
Kasvien ja sienten kehitys alkaa
Sammalet olivat ensimmäiset kasvikunnan edustajat. Sammaleet pystyivät elämään vain kosteilla alueilla, koska niiden lisääntyminen on vedestä riippuvainen ja niillä ei ole juuria. Ensimmäisiä maakasveja olivat sanikkaiset, jotka kehittyivät 400 miljoonaa vuotta sitten. Ne olivat paljon paremmin sopeutuneet maalla elämiseen, koska näillä oli johtosolukko, juuret ja pintasolukko kuivuutta kestävä.
Ensimmäiset selkärankaiset
Sammakkoeläimet olivat ensimmäisiä selkärankaisia eläimiä maalla. Kehittyivät noin 360 miljoonaa vuotta sitten. Eivät olleet alussa täysin maaelämään sopeutuneita, koska lisääntyminen tapahtui vedessä ja ihon täytyi pysyä kosteena uloshengityksen takia. Sopeutu liikkumaan maalla, sillä sille oli kehittynyt maalla sopeutuneet raajat, keuhkot ja tehokkaampi verenkierto.
Hirmuliskojen aika (dinosaurukset)
250 miljoonaa vuotta sitten maapallon ilmasto kuivui. Sen jälkeen matelijat syrjäyttivät sammakkoeläimet ja paljassiemeniset kasvit (havupuut, käpypalmut ja neidonhiuspuu) syrjäyttivät sanikkaiset. Hirmuliskojen aika loppui 65 miljoonaa vuotta sitten. Ja se oli massasukupuutto. Yleisempiä syitä massasukupuutolle oli merenpinnan korkeuden muutokset, ilmastonmuutos, suuret tulivuorten purkaukset ja suuret meteoriittipommitukset. Sen jälkeen valtaa pääsi uusia eliöryhmiä, esim nisäkkäät, linnut ja koppisiemeniset.
Mutaatiot nopeuttavat eliökuntien kehitystä
Evoluutio etenee välillä hyppäyksittäin ja välillä tasaisesti. Syynä tähän voisi olla mutaatiot isäntägeeneissä, josta seuraa suuret rakenteelliset muutokset ja enemmän materiaalia luonnonvalinnalle. Muutokset elinympäristössä seuraa paljon uusia ekologisia lokeroita.
Kappale 8. Elämä syntyy ja kehittyy merissä
Kappaleessa 8 käsitellään elämän alkamista ja kehittymistä
Alkumaapallon olosuhteet olivat suotuisat elämän synnylle
Elämän synnystä on joitain todisteita, esimerkiksi nykyisissä elävissä eliöissä. Kaikkien eliöiden solut ovat rakenteeltaan ja toiminnaltaan pääpiirteiltään samanlaisia, mikä on todiste niiden yhteisestä alkuperästä. Se, että on löydetty bakteereja ja arkkeja, jotka pystyvät elämään merten pohjassa valtavassa paineessa, syvällä maankuoressa kovassa kuumudessa tai Kuolleenmeren suolaisessa vedessä, kertoo siitä, että alkumaapallon olosuhteet eivät ole olleet elämän synnyn kannalta mahdottomat. Maapallon iäksi on arviotu 4.6 miljardia vuotta.
Vanhimmat merkit esitumallisista ovat 3.5 miljardin vuoden takaa. Esitumallisten kehitys haarautui hyvin varhain kahdeksi linjaksi, arkeiksi ja bakteereiksi.
Tässä on bakteeri ja sen osat:
https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/ylakoulu/biologia/ihminen/taudinaiheuttajat/kuvamappi/kuvagalleria/bakteerin-rakenne:file/photo/cb0ce2fbfd5fe80b2da84cc047b7d12544caee68/bi_9_bakteeri_jsalomaa_eoppi_1440_peda.png
Merkittävä harppaus elämän kehityksessä tapahtui noin 3 miljardia vuotta sitten, kun fotosynteesi eli auringonvalon avulla tapahtuva yhteyttäminen kehittyi.
Tumallinen solu
Tumallinen solu on paljon suurempi kuin esitumallinen solu, ja sen sisällä on enemmän erilaisia soluelimiä. Tumallisen solun arvellaan kehittyneen siten, että ensin jotkin pehmytseinäiset bakteerit sulautuvat yhteen. Näin perintöaineksen, DNA:n, määrä kasvoi suureksi, ja sen ympärille muodostui suojaava rakenne eli tumakotelo. Sitten tämä kookas isäntäsolu söi pieniä kovatseinäisiä bakteerisoluja, jotka eivät hajonneetkaan isäntäsolun sisällä, vaan niistä kehittyi soluelimiä. Tätä endosymbioosiksi kutsuttua teoriaa perustellaan sillä, että kaksi tumallisen solun soluelintä, mitokondriot ja viherhiukkaset, ovat hyvin erikoisia. Ne pystyvät lisääntymään itsenäisesti jakautumalla, ja niissä on omia geenejä. Mitokondriot ovat kaikkien solujen voimalaitoksia, eli niissä vapautetaan energiaa solun käyttöön. Meri oli kaikkien tumallistien eliöiden elinympäristö.
Alkumaapallon olosuhteet olivat suotuisat elämän synnylle
Elämän synnystä on joitain todisteita, esimerkiksi nykyisissä elävissä eliöissä. Kaikkien eliöiden solut ovat rakenteeltaan ja toiminnaltaan pääpiirteiltään samanlaisia, mikä on todiste niiden yhteisestä alkuperästä. Se, että on löydetty bakteereja ja arkkeja, jotka pystyvät elämään merten pohjassa valtavassa paineessa, syvällä maankuoressa kovassa kuumudessa tai Kuolleenmeren suolaisessa vedessä, kertoo siitä, että alkumaapallon olosuhteet eivät ole olleet elämän synnyn kannalta mahdottomat. Maapallon iäksi on arviotu 4.6 miljardia vuotta.
Vanhimmat merkit esitumallisista ovat 3.5 miljardin vuoden takaa. Esitumallisten kehitys haarautui hyvin varhain kahdeksi linjaksi, arkeiksi ja bakteereiksi.
Tässä on bakteeri ja sen osat:
https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/ylakoulu/biologia/ihminen/taudinaiheuttajat/kuvamappi/kuvagalleria/bakteerin-rakenne:file/photo/cb0ce2fbfd5fe80b2da84cc047b7d12544caee68/bi_9_bakteeri_jsalomaa_eoppi_1440_peda.png
Merkittävä harppaus elämän kehityksessä tapahtui noin 3 miljardia vuotta sitten, kun fotosynteesi eli auringonvalon avulla tapahtuva yhteyttäminen kehittyi.
Tumallinen solu
Tumallinen solu on paljon suurempi kuin esitumallinen solu, ja sen sisällä on enemmän erilaisia soluelimiä. Tumallisen solun arvellaan kehittyneen siten, että ensin jotkin pehmytseinäiset bakteerit sulautuvat yhteen. Näin perintöaineksen, DNA:n, määrä kasvoi suureksi, ja sen ympärille muodostui suojaava rakenne eli tumakotelo. Sitten tämä kookas isäntäsolu söi pieniä kovatseinäisiä bakteerisoluja, jotka eivät hajonneetkaan isäntäsolun sisällä, vaan niistä kehittyi soluelimiä. Tätä endosymbioosiksi kutsuttua teoriaa perustellaan sillä, että kaksi tumallisen solun soluelintä, mitokondriot ja viherhiukkaset, ovat hyvin erikoisia. Ne pystyvät lisääntymään itsenäisesti jakautumalla, ja niissä on omia geenejä. Mitokondriot ovat kaikkien solujen voimalaitoksia, eli niissä vapautetaan energiaa solun käyttöön. Meri oli kaikkien tumallistien eliöiden elinympäristö.
Kappale 7. Populaatioista voi syntyä vähitellen uusia lajeja
Kappaleessa 7 käsitellään evoluutiota
Kaikki maapallolla tavattavat miljoonat eliölajit, ja myös kaikki jo sukupuuttoon kuolleet lajit ovat evoluution tulosta. Evoluutiolla tarkoitetaan lajinkehitystä, missä eliölajit muuttuvat ja niistä voi kehittyä uusia lajeja. Evoluutio on saanut aikaan maapallomme nykysen biologisen monimuotoisuuden. Uusien lajien syntyyn johtavaa evoluutiota kutsutaan makroevoluutioksi. Uuden lajin synty kestää yleensä kauan, tuhansia vuosia ja on pitkän erilaistumiskehityksen tulosta.
Isolaatio estää geenivirran ja edistää lajiutumista
Muuntelun ja siihen kohdistuvan luonnonvalinnan ohella populaation evoluutioon vaikuttavat saman lajin toiset populaatiot. Populaatioon tulevat ja siitä lähtevät yksilöt vaikuttavat populaatioon geneettiseen koostumukseen tuomalla ja viemällä mukanaan perintötekijöitään. Esimerkiksi eläinten vaeltaessa uusille asuinalueille tai kasvien siementen kulkeutuessa poikkeuksellisen kauas lajin normaalilta levinneisyysalueelta. Ilmiötä kutsutaan geenivirraksi ja sen vaikutuksesta populaatioiden väliset erot yleensä vähenevät. Useammiten geenivirran katkaisee maantieteelinen isolaatio, joka voi johtua populaatioiden välillä olevasta merestä, vuoristosta, aavikosta tai jäätiköstä.
Isolaatio tarkoittaa: populaation eristyminen muista saman lajin populaatioista. Maantieteelliset ja muut risteytymisesteet estävät geenivirran ja aiheuttavat isolaatiota.
Lisääntymisesteitä (isolaatiomekanismeja)
1. Populaatiot elävät eri alueilla(maantieteellinen isolaatio).
2. Populaatiot elävät erilaisissa elinympäristöissä(esimerkiksi metsässä ja suolla).
3. Lisääntysmisajat osuvat eri vuoden- ja vuorokauden aikoihin.
4. Soidinkäyttäytymiset ovat niin erilaisia, etteivät eri populaatioiden koiraat ja naaraat parittele keskenään.
5. Sukuelinten tai kukkien rakenne-erot estävät parittelun tai siitepölyn kulkeutumisen.
6. Sukusolut hylkivät toisiaan tai eivät yhdisty.
7. Hedelmöitys tapahtuu, mutta alkio ei kehity normaalista.
8. Risteymä on steriili..
9. Risteymien mahdollisten jälkeläisten lisääntymiskyky on alentunut.
Sattuma vaikuttaa lajiutumiseen
Sattuma vaikuttaa lajiutumiseen erityisesti pienissä populaatioissa, joissa se voi joskus valintaa ja isolaatiota nopeampi ja voimakkaampi evoluutiotekijä.
Sopeutuminen ja sopeutumislevittäytyminen
Sopeutumisella ja sopeutumilla tarkoitetaan sellaisia muutoksia eliön rakenteessa tai toiminnassa, jotka antavat sille paremman mahdollisuuden tulla toimeen ympäristössään. Luonnonvalinta karsii populaatioista ne yksilöt, jotka pärjäävät valitsevissa olosuhteissa huonosti. Sopeutuminen on populaation ja lajin hengissä pysymisen edellytys. Sopeutumislevittäytymisellä kuvataan suhteellisen nopeasti tapahtuvaa samaa alkuperää olevien lajien kehittymistä ja levittäytymistä. Se edellyttää yleensä jonkin uuden elämäntavan tai elinympäristön valtauksen mahdollistavan avainsopeutuman kehittymistä. Sopeutumislevittäytymisen käynnistymistä edeltävät usein suuret ilmaston- ja ympäristönmuutokset.
Kaikki maapallolla tavattavat miljoonat eliölajit, ja myös kaikki jo sukupuuttoon kuolleet lajit ovat evoluution tulosta. Evoluutiolla tarkoitetaan lajinkehitystä, missä eliölajit muuttuvat ja niistä voi kehittyä uusia lajeja. Evoluutio on saanut aikaan maapallomme nykysen biologisen monimuotoisuuden. Uusien lajien syntyyn johtavaa evoluutiota kutsutaan makroevoluutioksi. Uuden lajin synty kestää yleensä kauan, tuhansia vuosia ja on pitkän erilaistumiskehityksen tulosta.
Isolaatio estää geenivirran ja edistää lajiutumista
Muuntelun ja siihen kohdistuvan luonnonvalinnan ohella populaation evoluutioon vaikuttavat saman lajin toiset populaatiot. Populaatioon tulevat ja siitä lähtevät yksilöt vaikuttavat populaatioon geneettiseen koostumukseen tuomalla ja viemällä mukanaan perintötekijöitään. Esimerkiksi eläinten vaeltaessa uusille asuinalueille tai kasvien siementen kulkeutuessa poikkeuksellisen kauas lajin normaalilta levinneisyysalueelta. Ilmiötä kutsutaan geenivirraksi ja sen vaikutuksesta populaatioiden väliset erot yleensä vähenevät. Useammiten geenivirran katkaisee maantieteelinen isolaatio, joka voi johtua populaatioiden välillä olevasta merestä, vuoristosta, aavikosta tai jäätiköstä.
Isolaatio tarkoittaa: populaation eristyminen muista saman lajin populaatioista. Maantieteelliset ja muut risteytymisesteet estävät geenivirran ja aiheuttavat isolaatiota.
Lisääntymisesteitä (isolaatiomekanismeja)
1. Populaatiot elävät eri alueilla(maantieteellinen isolaatio).
2. Populaatiot elävät erilaisissa elinympäristöissä(esimerkiksi metsässä ja suolla).
3. Lisääntysmisajat osuvat eri vuoden- ja vuorokauden aikoihin.
4. Soidinkäyttäytymiset ovat niin erilaisia, etteivät eri populaatioiden koiraat ja naaraat parittele keskenään.
5. Sukuelinten tai kukkien rakenne-erot estävät parittelun tai siitepölyn kulkeutumisen.
6. Sukusolut hylkivät toisiaan tai eivät yhdisty.
7. Hedelmöitys tapahtuu, mutta alkio ei kehity normaalista.
8. Risteymä on steriili..
9. Risteymien mahdollisten jälkeläisten lisääntymiskyky on alentunut.
Sattuma vaikuttaa lajiutumiseen
Sattuma vaikuttaa lajiutumiseen erityisesti pienissä populaatioissa, joissa se voi joskus valintaa ja isolaatiota nopeampi ja voimakkaampi evoluutiotekijä.
Sopeutuminen ja sopeutumislevittäytyminen
Sopeutumisella ja sopeutumilla tarkoitetaan sellaisia muutoksia eliön rakenteessa tai toiminnassa, jotka antavat sille paremman mahdollisuuden tulla toimeen ympäristössään. Luonnonvalinta karsii populaatioista ne yksilöt, jotka pärjäävät valitsevissa olosuhteissa huonosti. Sopeutuminen on populaation ja lajin hengissä pysymisen edellytys. Sopeutumislevittäytymisellä kuvataan suhteellisen nopeasti tapahtuvaa samaa alkuperää olevien lajien kehittymistä ja levittäytymistä. Se edellyttää yleensä jonkin uuden elämäntavan tai elinympäristön valtauksen mahdollistavan avainsopeutuman kehittymistä. Sopeutumislevittäytymisen käynnistymistä edeltävät usein suuret ilmaston- ja ympäristönmuutokset.
Kappale 6. Luonnonvalinta ohjaa evoluutiota
Kappaleessa 6 käsitellään, että miten luonto ohjaa evoluutiota
Muuntelun ansiosta populaatiossa esiintyy toisistaan poikkeavia yksilöitä, mikä ilmenee niiden erilaisissa rakenteissa, elintoiminnoissa ja käyttäymisessä. Populaation sisällä esiintyy tavallisesti kilpailua ja siinä menestyvät parhaiten ne yksilöt, joilla on sen hetkiseen ympäristöön ja olosuhteisiin parhaiten sopeutuva ominaisuuksien yhdistelmä. Parhaiten sopeutuneiden yksilöiden ominaisuudet alkavat yleistyä ja huonommin sopeutuneiden karsiutuvat. Tätä evoluutiotekijää kutsutaan luonnonvalinnaksi. Valinta suosii niitä geenejä, jotka lisäävät yksilöiden kelpoisuutta eli fitnessiä. Kelpoisimmila yksilöillä on paras kyky säilyä hengissä lisääntymisikään asti.
Valinta toimii eri tavoin vakaassa ja muuttuvassa ympäristössä
Populaatio ja saman lajin eri populaatiot joutuvat sopeutumaan aina sen hetkiseen elottomaan ja elolliseen ympäristöön. Ympäristöolosuhteet vaihtelevat sekä alueellisesti että ajallisesti. Kun ympäristöolosuhteet pysyvät pitkään muuttumattomina, populaatiolla on aikaa sopeutua hyvin elinympäristöönsä. Tällöin valinta karsii keskimääräisestä poikkeavia äärityyppejä ja suosii ominaisuuksiltaan keskiarvoisia yksilöitä. Tällaista valinnan muotoa kutsutaan tasapainottavaksi valinnaksi. Tasapainottava valinta vähentää muuntelua populaatiossa tai muuntelu pysyy samana, jos ympäristöolosuhteet pysyvät pitkän aikaa vakaina.
Teollisuusmelanismi
Tarkoittaa prosessia, jossa lajien tummat värimuodot ylestyvät ilman epäpuhtauksien takia.
Esimerkiksi perhosissa ja koivuissa:
http://puheenvuoro.uusisuomi.fi/sites/default/files/imagecache/biggest/domain-7358/kuvat/koivumittari.jpg
Muuntelun ansiosta populaatiossa esiintyy toisistaan poikkeavia yksilöitä, mikä ilmenee niiden erilaisissa rakenteissa, elintoiminnoissa ja käyttäymisessä. Populaation sisällä esiintyy tavallisesti kilpailua ja siinä menestyvät parhaiten ne yksilöt, joilla on sen hetkiseen ympäristöön ja olosuhteisiin parhaiten sopeutuva ominaisuuksien yhdistelmä. Parhaiten sopeutuneiden yksilöiden ominaisuudet alkavat yleistyä ja huonommin sopeutuneiden karsiutuvat. Tätä evoluutiotekijää kutsutaan luonnonvalinnaksi. Valinta suosii niitä geenejä, jotka lisäävät yksilöiden kelpoisuutta eli fitnessiä. Kelpoisimmila yksilöillä on paras kyky säilyä hengissä lisääntymisikään asti.
Valinta toimii eri tavoin vakaassa ja muuttuvassa ympäristössä
Populaatio ja saman lajin eri populaatiot joutuvat sopeutumaan aina sen hetkiseen elottomaan ja elolliseen ympäristöön. Ympäristöolosuhteet vaihtelevat sekä alueellisesti että ajallisesti. Kun ympäristöolosuhteet pysyvät pitkään muuttumattomina, populaatiolla on aikaa sopeutua hyvin elinympäristöönsä. Tällöin valinta karsii keskimääräisestä poikkeavia äärityyppejä ja suosii ominaisuuksiltaan keskiarvoisia yksilöitä. Tällaista valinnan muotoa kutsutaan tasapainottavaksi valinnaksi. Tasapainottava valinta vähentää muuntelua populaatiossa tai muuntelu pysyy samana, jos ympäristöolosuhteet pysyvät pitkän aikaa vakaina.
Teollisuusmelanismi
Tarkoittaa prosessia, jossa lajien tummat värimuodot ylestyvät ilman epäpuhtauksien takia.
Esimerkiksi perhosissa ja koivuissa:
http://puheenvuoro.uusisuomi.fi/sites/default/files/imagecache/biggest/domain-7358/kuvat/koivumittari.jpg
Kappale 4. Elämän monimuotoisuus ilmenee monella tasolla
Kappaleessa 4 käsiteltiin elämän erilaisuutta
Biologisen evoluution seurauksena on kehittynyt valtava määrä erilaisiin elinympäriristöihin sopeutuneita eliölajeja.
Maapaloon elämän monimuotoisuudesta käytetään nimitystä biodiversiteetti, joka tulee kreikan kielen "elämää" merkitsevästä sanasta "diversus". Monimuotoisuus on siis elämää ja erilaisuutta. Biologista monimuotoisuutta tarkastellaan nykykysin useammiten ekosyysteemien, lajien ja lajien sisäisen monimuotoisuuden eli geneettisen monimuotoisuuuden tasolla. Ekosysteemien monimuotosuus on tasoista laajin.
Ekosysteemin monimuotoisuudentasot
Lajimuotoisuus:
Monilajisinta ja runsainta elämä on sielä, missä sen edellytykset ovat suotuisimmat. Lajien lukumäärä vähenee siirryttäessä päiväntasaajalta kohti napa-alueita tai maaston korkeuden noustessa merenpinnasta vuoristoiksi.
Lajien sisäinen monimuotoisuus:
Lajien sisäinen monimuotoisuus näkyy luonnossa rakenteeltaan, elintoiminnoiltaan ja käyttäytymiseltään erilaisissa yksilöissä.
Biologisen evoluution seurauksena on kehittynyt valtava määrä erilaisiin elinympäriristöihin sopeutuneita eliölajeja.
Maapaloon elämän monimuotoisuudesta käytetään nimitystä biodiversiteetti, joka tulee kreikan kielen "elämää" merkitsevästä sanasta "diversus". Monimuotoisuus on siis elämää ja erilaisuutta. Biologista monimuotoisuutta tarkastellaan nykykysin useammiten ekosyysteemien, lajien ja lajien sisäisen monimuotoisuuden eli geneettisen monimuotoisuuuden tasolla. Ekosysteemien monimuotosuus on tasoista laajin.
Ekosysteemin monimuotoisuudentasot
Lajimuotoisuus:
Monilajisinta ja runsainta elämä on sielä, missä sen edellytykset ovat suotuisimmat. Lajien lukumäärä vähenee siirryttäessä päiväntasaajalta kohti napa-alueita tai maaston korkeuden noustessa merenpinnasta vuoristoiksi.
Lajien sisäinen monimuotoisuus:
Lajien sisäinen monimuotoisuus näkyy luonnossa rakenteeltaan, elintoiminnoiltaan ja käyttäytymiseltään erilaisissa yksilöissä.
Kappale 3. Eliömaailman luokittelu jäsentää elämän monimuotoisuutta
Kappaleessa 3 käsiteltiin eliömaailman monimuotoisuutta
Tunnilla tuli paljon uusia käsitteitä, kuten taksonomia(biologian osa-alue, jossa keskitytään eliöiden tieteelliseen kuvaukseen, nimeämiseen ja luokitteluun.) ja symbioosi(kahden tai useamman eliölajin yhdyselämä. Usein symbioosiksikutsutaan vuorovaikutusta, josta osapuolet hyötyvät.)
Eliömaailma jaetaan kuuteen osaan: (esitumalliset) arkit ja bakteerit, (tumalliset) alkueliöt, kasvit, sienet ja eläimet. Virukset on jätetty eliökunnan ulkopuolelle, koska niillä ei ole selvää solurakennetta.
Selitykset eliömaailman kuudelle osalle:
-Arkit = eliöitä, jotka muistuttavat bakteereja. Pystyvät selviytymään hyvin äärimmäisissä olosuhteissa.
-Bakteerit = alkeiseliöitä, joiden solurakenne on yksinkertainen. Useat bakteerit ovat taudinaiheuttajia. Bakteerit toimivat myös hajottajina.
-Alkueliöt = aitotumallisia yksi- ja monisoluisia eliöitä, jotka muodostavat alkueliökunnan, johon kuuluvat, esimerkiksi. levät. Kaikki alkueliöt ovat kosteiden elinympäristöjen eliöitä.
-Kasvit = monisoluisia eliöitä, saavat ravintonsa yhteyttämällä. Yhteyttäminen tapahtuu viherhiukkasissa kasvien lehdissä.
-Sienet = yksi- tai monisoluisia, soluseinä koostuu kitiinistä. Hankkivat ravintonsa rihmastosta.
-Eläimet = koostuu eläinsoluista, jotka ovat aitotumallisia. Eläimet saavat tietoa ympäristöstä aistien avulla.
KUINKA PALJON ELÄINLAJEJA MAAILMASSA ON NYKYÄÄN?
Eläinlajeja tunnetaan nykyään noin 1.4 miljoonaa, ja ne luokitellaan yleensä ainakin 30 eri pääjaksoon. Eläimet ovat toisenvaraisia eli ne eivät voi yhteyttää kuten kasvit, eikä eläinsoluilla ole soluseinää kuten kasvisoluilla on.
Tunnilla tuli paljon uusia käsitteitä, kuten taksonomia(biologian osa-alue, jossa keskitytään eliöiden tieteelliseen kuvaukseen, nimeämiseen ja luokitteluun.) ja symbioosi(kahden tai useamman eliölajin yhdyselämä. Usein symbioosiksikutsutaan vuorovaikutusta, josta osapuolet hyötyvät.)
Eliömaailma jaetaan kuuteen osaan: (esitumalliset) arkit ja bakteerit, (tumalliset) alkueliöt, kasvit, sienet ja eläimet. Virukset on jätetty eliökunnan ulkopuolelle, koska niillä ei ole selvää solurakennetta.
Selitykset eliömaailman kuudelle osalle:
-Arkit = eliöitä, jotka muistuttavat bakteereja. Pystyvät selviytymään hyvin äärimmäisissä olosuhteissa.
-Bakteerit = alkeiseliöitä, joiden solurakenne on yksinkertainen. Useat bakteerit ovat taudinaiheuttajia. Bakteerit toimivat myös hajottajina.
-Alkueliöt = aitotumallisia yksi- ja monisoluisia eliöitä, jotka muodostavat alkueliökunnan, johon kuuluvat, esimerkiksi. levät. Kaikki alkueliöt ovat kosteiden elinympäristöjen eliöitä.
-Kasvit = monisoluisia eliöitä, saavat ravintonsa yhteyttämällä. Yhteyttäminen tapahtuu viherhiukkasissa kasvien lehdissä.
-Sienet = yksi- tai monisoluisia, soluseinä koostuu kitiinistä. Hankkivat ravintonsa rihmastosta.
-Eläimet = koostuu eläinsoluista, jotka ovat aitotumallisia. Eläimet saavat tietoa ympäristöstä aistien avulla.
KUINKA PALJON ELÄINLAJEJA MAAILMASSA ON NYKYÄÄN?
Eläinlajeja tunnetaan nykyään noin 1.4 miljoonaa, ja ne luokitellaan yleensä ainakin 30 eri pääjaksoon. Eläimet ovat toisenvaraisia eli ne eivät voi yhteyttää kuten kasvit, eikä eläinsoluilla ole soluseinää kuten kasvisoluilla on.
perjantai 23. tammikuuta 2015
Kappale 2. 2000-luku - biologian aikakausi
Kappaleessa 2 käsiteltiin biologian kehitystä ja tärkeyttä.
Miten biologinen tietämys on kehittynyt?
Biologian tietämys on kehittynyt kivikaudelta saakka, sillä alkuihmiset ovat tajunneet joitain asioita luonnossa, esimerkiksi myrkylliset kasvit piti erottaa hyödyllisistä ja eläinten käyttäytymistä piti ennakoida. Näin ihmiset oppivat asiota kokeilemalla. Niin nykypäivänä tehdään tutkimuksia asioista.
Tässä on erilaisia tutkimusaloja biologiasta:
-Biokemia
-Molekyylibiologia
-Solubiologia
-Genetiikka
-Taksonomia
-Anatomia
-Fysiologia
-Etologia
-Ekologia
Miten biologisia tutkimuksia tehdään?
Biologisia tutkimuksissa olennaista on tehdä kokeita ja niiden tuloksista muodostaa teorioita.
Tässä on biologisen tutkimuksen vaiheet:
http://www02.oph.fi/etalukio/biologia/kurssi1/kuvat/vaiheet.png
Mihin biologiaa tarvitaan?
Biologiaa tarvitaan ihmisten jokapäiväisesä elämässä, esimerkiksi. terveys, elinympäristö, ravinto.
Kaikissa ammateissa tarvitaan jonkinlaista biologiaa.
Miten biologinen tietämys on kehittynyt?
Biologian tietämys on kehittynyt kivikaudelta saakka, sillä alkuihmiset ovat tajunneet joitain asioita luonnossa, esimerkiksi myrkylliset kasvit piti erottaa hyödyllisistä ja eläinten käyttäytymistä piti ennakoida. Näin ihmiset oppivat asiota kokeilemalla. Niin nykypäivänä tehdään tutkimuksia asioista.
Tässä on erilaisia tutkimusaloja biologiasta:
-Biokemia
-Molekyylibiologia
-Solubiologia
-Genetiikka
-Taksonomia
-Anatomia
-Fysiologia
-Etologia
-Ekologia
Miten biologisia tutkimuksia tehdään?
Biologisia tutkimuksissa olennaista on tehdä kokeita ja niiden tuloksista muodostaa teorioita.
Tässä on biologisen tutkimuksen vaiheet:
http://www02.oph.fi/etalukio/biologia/kurssi1/kuvat/vaiheet.png
Mihin biologiaa tarvitaan?
Biologiaa tarvitaan ihmisten jokapäiväisesä elämässä, esimerkiksi. terveys, elinympäristö, ravinto.
Kaikissa ammateissa tarvitaan jonkinlaista biologiaa.
Kappale 1. Mitä elämä on?
Kappaleessa 1 käsiteltiin elämän esiintymisiä ja edellytyksiä.
Mistä elämän tunnistaa ja miten se käyttäytyy?
Ainakin itse opin, että elämän tunnistamisessa on tärkeää tällaiset asiat:
1.Järjestyneisyys
- Atomit järjestäytyvät molekyyleiksi, molekyylit makromolekyyleiksi, nämä edelleen soluelimiksi ja soluelimet toimiviksi soluiksi.
- Solut muodostavat kokonaisuuksia eli kudoksia ja solukkoja. Elimistö rakentuu elimistöistä ja niistä yksilöitä.
- Tietyn lajin edustajat muodostavat populaation. Eri populaatiot muodostavat eliöyhteisöjä ja muun luonnon kanssa ne muodostavat ekosysteemiä.
- Ekosysteemit muodostavat yhdessä maapallon biosfäärin eli elämänkehän.
2.Samankaltaiset kemialliset ominaisuudet
- Näitä yhdisteitä on vain elollisissa olennoissa.
- Esim. proteinit.
3.Informaation sisältäminen ja hyödyntäminen
- Sijaitsee DNA:n geeneissä.
- Informaation avulla solut kykenevät valmistamaan tarvitsemiaan aineita.
- Lisääntyvät jakautumalla.
4.Lisääntyminen
- Pyrkivät saamaan jälkeläisiä.
- Yksilöt siirtävät geeninsä jälkeläisille.
5. Elämänkaari
- Eliöt elävät ja kuolevat.
- Kaikilla on oma tehtävä elämässä.
6. Itsesäätelykyky
- Eliö reagoi ympäristöönsä.
- esim. kasvi kääntää lehdet kohti aurinkoa.
7. Aineenvaihdunta
- Eliöt ottavat ympäristöstä aineita ja poistavat ne ympäristöön.
- tarvitsevat niitä rakennusaineiksi ja energianlähteeksi.
8. Evoluutio
- Eliöt kehittyvät.
- Sopeutuvat uuteen ympäristöön.
Vettä sanotaan elämän eliksiriiniksi, koska ilman vettä ei olisi elämää. Vedestä on paljon hyötyä. Tässäpä on hyvä esimerkki veden hyödystä:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi6r-wz1VpjH4utRH7eDNLGSpqqoE-y_XWXZblP5YmkEJeCl0dygaFG6BQWWEJF3vZs92kpdzoJIRxkd3WiPLz8wnt41hem3I6t3A6j0KcYMGUy7TWFzSBFuM1wXBPMuf3uOwjhHtGO6Epb/s1600/soluhengitys.jpg
Aurinko ylläpitää elämää ja sieltä tulee paljon erilaisia säteilyjä;
-gammasäteet
-röngensäteet
-UV
-infrapunasäteet
-mikroaallot
-radioaallot
Mistä elämän tunnistaa ja miten se käyttäytyy?
Ainakin itse opin, että elämän tunnistamisessa on tärkeää tällaiset asiat:
1.Järjestyneisyys
- Atomit järjestäytyvät molekyyleiksi, molekyylit makromolekyyleiksi, nämä edelleen soluelimiksi ja soluelimet toimiviksi soluiksi.
- Solut muodostavat kokonaisuuksia eli kudoksia ja solukkoja. Elimistö rakentuu elimistöistä ja niistä yksilöitä.
- Tietyn lajin edustajat muodostavat populaation. Eri populaatiot muodostavat eliöyhteisöjä ja muun luonnon kanssa ne muodostavat ekosysteemiä.
- Ekosysteemit muodostavat yhdessä maapallon biosfäärin eli elämänkehän.
2.Samankaltaiset kemialliset ominaisuudet
- Näitä yhdisteitä on vain elollisissa olennoissa.
- Esim. proteinit.
3.Informaation sisältäminen ja hyödyntäminen
- Sijaitsee DNA:n geeneissä.
- Informaation avulla solut kykenevät valmistamaan tarvitsemiaan aineita.
- Lisääntyvät jakautumalla.
4.Lisääntyminen
- Pyrkivät saamaan jälkeläisiä.
- Yksilöt siirtävät geeninsä jälkeläisille.
5. Elämänkaari
- Eliöt elävät ja kuolevat.
- Kaikilla on oma tehtävä elämässä.
6. Itsesäätelykyky
- Eliö reagoi ympäristöönsä.
- esim. kasvi kääntää lehdet kohti aurinkoa.
7. Aineenvaihdunta
- Eliöt ottavat ympäristöstä aineita ja poistavat ne ympäristöön.
- tarvitsevat niitä rakennusaineiksi ja energianlähteeksi.
8. Evoluutio
- Eliöt kehittyvät.
- Sopeutuvat uuteen ympäristöön.
Vettä sanotaan elämän eliksiriiniksi, koska ilman vettä ei olisi elämää. Vedestä on paljon hyötyä. Tässäpä on hyvä esimerkki veden hyödystä:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi6r-wz1VpjH4utRH7eDNLGSpqqoE-y_XWXZblP5YmkEJeCl0dygaFG6BQWWEJF3vZs92kpdzoJIRxkd3WiPLz8wnt41hem3I6t3A6j0KcYMGUy7TWFzSBFuM1wXBPMuf3uOwjhHtGO6Epb/s1600/soluhengitys.jpg
Aurinko ylläpitää elämää ja sieltä tulee paljon erilaisia säteilyjä;
-gammasäteet
-röngensäteet
-UV
-infrapunasäteet
-mikroaallot
-radioaallot
maanantai 19. tammikuuta 2015
Kappale 5. Muuntelu on evoluution edellytys
Kappaleessa 5 käsiteltiin muuntelun syitä ja edellytyksiä
Saman lajin yksilöillä on paljon yhteisiä piirteitä, ne kuitenkin poikkeavat toisistaan yleensä rakenteeltaan, elintoiminnoiltaan ja käyttäytymiseltään.Tämä yksilöiden välinen ero perustuu geneettiseen monimuotoisuuteen ja sitä kututaan lajin sisäiseksi muunteluksi. Luonnossa lajit elävät populaatioina. Populaatio käsitteenä tarkoittaa: tietyillä alueella tiettynä aikana elävien saman lajin yksilöiden joukko, joilla on mahdollisuus saada keskenään jälkeläisiä. Muuntelu auttaa lajia ja sen populaatioita sopeutumaan monenlaisiin ja muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Siksi se on evoluution edellytys.
Ympäristön aiheuttama muuntelu ei periydy
Yksilön ominaisuuksien kehittyminen riippuu pitkälti vanhemmilta perityistä geeneistä. Kaikki eliölajin yksilöiden väliset erot eivät kuitenkaan johdu perimmästä, vaan osa muuntelusta on ympäristön aikaansaannosta. Ympäristötekijöiden vaikutus voidaan havaita myös eläinten ulkonäössä ja käyttäytymisessä. Ympäristön aihettamaa muuntelua kutsutaan muovautumismuunteluksi ja sen aiheuttamia ominaisuuksia hankituiksi ominaisuuksiksi. Ympäristötekijöiden vaikutusta ulkonäköön voidaan tutkia suvuttomasti lisääntyvillä kasveilla, koska suvuttoman lisääntymisen seurauksena kaikilla jälkeläisillä on toisiinsa verrattuna samanlaiset perintötekijät. Monet kasvit kykenevät lisääntymään rönsyistä, juurimukuloista, lehdistä tai jostakin muista kasvin osista. Muovautumismuuntelunkyvyn avulla eliöt sopeutuvat ympäristöönsä ja selviytyvät menestyksekkäästi monenlaisissa olosuhteissa. Muovautumismuuntelu antaa lajille aikaa sopeutua muuttuneisiin olosuhteisiin myös perinnöllisesti ja vähentää näin lajin riskiä kuolla sukupuuttoon.
Muuntelu tuottaa populaatioon erilaisia yksilöitä
Kaikki ihmiset kuuluvat samaan lajiin (Homo sapiens), he kuitenkin eroavat ulkonäöltään ja myös geeneiltään toisistaan. Vain samasta hedelmöityneestä munasolusta kehittyneet identtiset kaksoset ovat myös geeneiltään täysin toistensa kaltaisia. Ihon väri, ruumiin koko, kasvojen muoto, veriryhmä, kyky hajottaa maitosokeria ja monet muutkin ominaidet muuntelevat, vaikka ihmiset eläisivät samanlaisisessa ympäristössä. Saman lajinyksilöiden ja populaatioiden välistä eroista on seurausta perintötekijöiden rakenteellisista muutoksista eli mutaatioista. Mutaatiossa joko geenit, kromosomin osat tai kromosomien lukumäärät muuttuvat pysyvästi toisenlaiseksi. Populaation muuntelun ja näin evoluution kannalata tärkein mutaatiotyyppi on geenimutaatio. Nämä uudet muodot voivat vaikuttaa yksilön rakenteeseen, elintoimintoihin tai käyttäytymiseen. Lisäksi tavataan niin sanottuja spontaaneja mutaatioita, joiden syitä ei tarkasti tunneta. Useammat mutaatiot tapahtuvat soluissa, joilla ei ole vaikutusta lisääntymiseen. Somaattiset mutaatiot vaikuttavat vain asianomaisessa yksilössä ja katoavat yksilön kuollessa.
Ihon, karvojen ja silmän värikalvoa suojaavan väriaineen, melaniinin, tuotantoa ohjaavasta geenistä tunnetaan mutaatio, joko aiheuttaa albinismiä:
http://kuvaton.com/kuvei/albino_lion.jpg
Suvullinen lisääntyminen aiheuttaa perinnöllistä muuntelua, koska uusia geeniyhdistelmiä syntyy seuraavilla tavoilla:
1. Sukusolujen syntymisvaiheessa on sattumanvaraista, millainen yhdistelmä vanhempien kromomeista ja perintötekijöistä munasoluun tai siittiöön tulee. Siksi jokainen sukusolu on perimältään hieman erilainen.
2. Sukusoluja syntyy monilla lajeilla runsaasti ja sattuma määrää, mikä siittiö munasolun hedelmöittää.
3. Lisääntymiskumppanin valinta on usein sattumanvaraista.
Suvullinen lisääntyminen on keskeinen tekijä lajinkehityksessä ja siksi se on yleistynyt evoluution kuluessa. Toinen lisääntymistapa eli suvuttomassa lisääntymisessä perinnöllinen muuntelu perustuu mutaatioihin. Lisääntymisessä jälkeläiset ovat yleensä emoyksilön kaltaisia. Mahdolliset yksilöiden väliset erot johtuvat ympäristön aiheuttamasta muuntelusta tai yksilössä tapahtuneista mutaatioista. Ellei mutaatiota tapahdu, ovat jälkeläiset perimältään emonsa kopiota. Suvuton lisääntyminen on suvullista lisääntymistä vaivattomampi tapa tuottaa jälkeläisiä. Eliöltä ei kulu energiaa ja aikaa sukusolujen tuottamiseen ja levittämiseen.
Saman lajin yksilöillä on paljon yhteisiä piirteitä, ne kuitenkin poikkeavat toisistaan yleensä rakenteeltaan, elintoiminnoiltaan ja käyttäytymiseltään.Tämä yksilöiden välinen ero perustuu geneettiseen monimuotoisuuteen ja sitä kututaan lajin sisäiseksi muunteluksi. Luonnossa lajit elävät populaatioina. Populaatio käsitteenä tarkoittaa: tietyillä alueella tiettynä aikana elävien saman lajin yksilöiden joukko, joilla on mahdollisuus saada keskenään jälkeläisiä. Muuntelu auttaa lajia ja sen populaatioita sopeutumaan monenlaisiin ja muuttuviin ympäristöolosuhteisiin. Siksi se on evoluution edellytys.
Ympäristön aiheuttama muuntelu ei periydy
Yksilön ominaisuuksien kehittyminen riippuu pitkälti vanhemmilta perityistä geeneistä. Kaikki eliölajin yksilöiden väliset erot eivät kuitenkaan johdu perimmästä, vaan osa muuntelusta on ympäristön aikaansaannosta. Ympäristötekijöiden vaikutus voidaan havaita myös eläinten ulkonäössä ja käyttäytymisessä. Ympäristön aihettamaa muuntelua kutsutaan muovautumismuunteluksi ja sen aiheuttamia ominaisuuksia hankituiksi ominaisuuksiksi. Ympäristötekijöiden vaikutusta ulkonäköön voidaan tutkia suvuttomasti lisääntyvillä kasveilla, koska suvuttoman lisääntymisen seurauksena kaikilla jälkeläisillä on toisiinsa verrattuna samanlaiset perintötekijät. Monet kasvit kykenevät lisääntymään rönsyistä, juurimukuloista, lehdistä tai jostakin muista kasvin osista. Muovautumismuuntelunkyvyn avulla eliöt sopeutuvat ympäristöönsä ja selviytyvät menestyksekkäästi monenlaisissa olosuhteissa. Muovautumismuuntelu antaa lajille aikaa sopeutua muuttuneisiin olosuhteisiin myös perinnöllisesti ja vähentää näin lajin riskiä kuolla sukupuuttoon.
Muuntelu tuottaa populaatioon erilaisia yksilöitä
Kaikki ihmiset kuuluvat samaan lajiin (Homo sapiens), he kuitenkin eroavat ulkonäöltään ja myös geeneiltään toisistaan. Vain samasta hedelmöityneestä munasolusta kehittyneet identtiset kaksoset ovat myös geeneiltään täysin toistensa kaltaisia. Ihon väri, ruumiin koko, kasvojen muoto, veriryhmä, kyky hajottaa maitosokeria ja monet muutkin ominaidet muuntelevat, vaikka ihmiset eläisivät samanlaisisessa ympäristössä. Saman lajinyksilöiden ja populaatioiden välistä eroista on seurausta perintötekijöiden rakenteellisista muutoksista eli mutaatioista. Mutaatiossa joko geenit, kromosomin osat tai kromosomien lukumäärät muuttuvat pysyvästi toisenlaiseksi. Populaation muuntelun ja näin evoluution kannalata tärkein mutaatiotyyppi on geenimutaatio. Nämä uudet muodot voivat vaikuttaa yksilön rakenteeseen, elintoimintoihin tai käyttäytymiseen. Lisäksi tavataan niin sanottuja spontaaneja mutaatioita, joiden syitä ei tarkasti tunneta. Useammat mutaatiot tapahtuvat soluissa, joilla ei ole vaikutusta lisääntymiseen. Somaattiset mutaatiot vaikuttavat vain asianomaisessa yksilössä ja katoavat yksilön kuollessa.
Ihon, karvojen ja silmän värikalvoa suojaavan väriaineen, melaniinin, tuotantoa ohjaavasta geenistä tunnetaan mutaatio, joko aiheuttaa albinismiä:
http://kuvaton.com/kuvei/albino_lion.jpg
Suvullinen lisääntyminen aiheuttaa perinnöllistä muuntelua, koska uusia geeniyhdistelmiä syntyy seuraavilla tavoilla:
1. Sukusolujen syntymisvaiheessa on sattumanvaraista, millainen yhdistelmä vanhempien kromomeista ja perintötekijöistä munasoluun tai siittiöön tulee. Siksi jokainen sukusolu on perimältään hieman erilainen.
2. Sukusoluja syntyy monilla lajeilla runsaasti ja sattuma määrää, mikä siittiö munasolun hedelmöittää.
3. Lisääntymiskumppanin valinta on usein sattumanvaraista.
Suvullinen lisääntyminen on keskeinen tekijä lajinkehityksessä ja siksi se on yleistynyt evoluution kuluessa. Toinen lisääntymistapa eli suvuttomassa lisääntymisessä perinnöllinen muuntelu perustuu mutaatioihin. Lisääntymisessä jälkeläiset ovat yleensä emoyksilön kaltaisia. Mahdolliset yksilöiden väliset erot johtuvat ympäristön aiheuttamasta muuntelusta tai yksilössä tapahtuneista mutaatioista. Ellei mutaatiota tapahdu, ovat jälkeläiset perimältään emonsa kopiota. Suvuton lisääntyminen on suvullista lisääntymistä vaivattomampi tapa tuottaa jälkeläisiä. Eliöltä ei kulu energiaa ja aikaa sukusolujen tuottamiseen ja levittämiseen.
Tilaa:
Blogitekstit (Atom)