Różnorodność biologiczna ziemi, ewolucja, biocenoza

a) biocenoz – różnorodność zbiorowisk organizmów -> lasy, torfowiska, pola, łąki, pastwiska
Biomy – pustynia, półpustynia, stepy, sawanny, tundra, tajga, lasy zwrotnikowe.
Ekosystem – biocenozy wraz z ich siedliskami (łąki, pola uprawne, pastwiska)
Lasy liściaste w Polsce – olsy (olsza), grądy (dęby, graby, lipy), buczyny (buk)
b) gatunkowa – ok. 14 mln a naukowcy opisali na razie 1,75 mln; wprowadził Lineusz;
Gatunek – podstawowa jednostka systematyczna – wspólne pochodzenie, podobieństwo fizjologiczne i anatomiczne,
osobniki które się mogą krzyżować i wydawać płodne potomstwo.
Populacja – zbiór osobników tego samego gatunku, zamieszkująca wspólny teren i mający wspólną pulę genową.
Homo sapiens – szczur (rodzaj) wędrowny (gatunek)
c) genetyczna – podstawa ewolucji; w populacji jednorodnej genetycznie czynniki chorobotwórcze – wirusy, bakterie łatwo się rozprzestrzeniają.
Jeśli bowiem raz przełamią system obronny układu odpornościowego żywiciela, szybko zarażają następne osobniki.
W populacji zróżnicowanej genetycznie każdy osobnik jest odmienny, dlatego też zarazkom trudniej atakować taką populację.
Królestwa: system klasyfikacji jest hierarchiczny - gatunki są pogrupowane w rodzaje, rodzaje w rodziny, rodziny w rządy, rzędy w gromady, gromady w typy a typy w królestwa.
Podstawą grupowania organizmów jest ich pokrewieństwo ewolucyjne.
Kategoria systematyczna określa szczebel w hierarchii org. żywych, sklasyfikowany na podst. podobieństwa i pokrewieństwa.
a) bakterie (monera): organizmy prokariotyczne, nie mają jądra komórkowego, DNA bakterii znajduje się w cytoplaźmie, mają nukleoid,
są cudzożywne (pasożytują na innych org. albo odżywiają się ich szczątkami lub wydzielinami) lub samożywne (pozyskują energię do syntezy związków nieorganicznych,
czyli w procesie CHEMOSYNTEZY, albo dzięki przyswajaniu światła słonecznego – fotosynteza np. sinice), rozmnażają się przez podział komórki.
b) protista: org. jednokomórkowe (eukariotyczne), nie posiadają wykształconych tkanek, samożywne (okrzemki, klejnotki, brunatnice)
lub cudzożywne (pobierają pokarm często w wyniku ENDOCYTOZY tzn. otaczają cząstki pokarmu błoną komórkową, tworząc wodniczkę pokarmową.
W wodniczce pokarm jest poddawany działaniu enzymów trawiennych), są zdolne do aktywnego ruchu (za pomocą wici lub rzęsek nazywanymi pierwotniakami),
prowadzą zazwyczaj wodny tryb życia, np. pantofelek, orzęski, okrzemki, ameby, brunatnice, otwornice
c) grzyby: jedno- lub wielokomórkowe; cudzożywne (heterotropy); nie mają chlorofilu; żyją w środowisku lądowym, wilgotnym; nie mają tkanek (mają tzw. plekterichynę);
obecność celulozy lub chitynowej ściany komórkowej; materiał zapasowy w postaci glikogenu (nie skrobi); rozmnażają się bezpłciowo przez fragmentację plechy,
pączkowanie lub przez zarodniki (płciowo); nie przemieszczają się; zbudowane są ze strzępek, tworzących grzybnię; nie mają organów; trawienie odbywa się poza organizmem;
saprofity (martwą materią organiczną)
Rola grzybów: rozkładają martwą materię organiczną, umożliwiają krążenie pierwiastków w przyrodzie, stanowią pokarm wielu gatunków zwierząt, mogą wywoływać choroby ludzi,
zwierząt, roślin(grzybice), wykorzystywane są w przemyśle spożywczym (drożdże)
Porosty – gatunek wskaźnikowy, pionierskie (np. skałach), symbioza grzyba z glonem
d) rośliny – samożywne (autroficzne); posiadają chlorofil; posiadają tkanki i organy (korzeń, łodygę, liście, kwiaty); związane z podłożem; wykonują ruchy (fototropizm)
Mszaki – rośliny lądowe, wilgotne (20 cm); rozmnażanie dzięki jednokomórkowym zarodnikom; nie mają korzeni (tylko chwytniki)
Paprotniki – widlaki, skrzypy i paprocie (karbon); organowce bo mają: korzeń, łodygę i liście; gamety haploidalne; zarodniki <- rozmnażanie; tkanki – skórka, przewodzące wzmacniające
Nasienne – poprzez nasiona, tworzą zarodniki roślin, nasienie rozwija się z zalążka.
Elementy nasienia:1) łupina 2) materiał zapasowy 3) zarodek + dodatkowe elementy: haczyki, żagle, skrzydełko
Nagonasienne – nie okryte zalążki są bezpośrednio dostępne dla pyłku (np. iglaste)
Okrytonasienne – zalążki znajdują się wewnątrz słupków, wabią barwą i zapachem kwiatów, w zalążni rozwija się owoc, chroniący nasiona.
e) zwierzęta – cudzożywne – roślinożercy i mięsożercy; posiadają układy narządów (krwionośny, limfatyczny, pokarmowy, nerwowy, hormonowy, odpornościowy, wydalniczy, rozrodczy,
kostny, mięśniowy); kręgowce i bezkręgowce (1. kręgosłup i szkielet kostny lub chrzęstny, nabłonek – jednowarstwowy lub wielowarstwowy, te same czynności życiowe.
Bezkręgowce – stawonogi- org o chitynowym szkielecie zew. i odnóż połączonych stawami; skorupiaki, owady.
Kręgowce – obecność kręgosłupa; ryby – oddychają skrzelami; płazy – oddychają płucami, mają wilgotną skórę przez nią również następuje wymiana gazowa,
jaja składają w wodzie w postaci skrzeku, larwy płazów – kijanki – żyją w wodzie i oddychają za pomocą skrzeli; gady – sucha skóra, zrogowaciała i nieprzepuszczalna dla wody,
jaja składają na lądzie, zaopatrzone w substancje odżywcze i otoczone pergaminową osłonką <-zmiennociepłe – tem. ich ciała w dużym stopniu zależy od tem. otoczenia;
ptaki – pokryte piórami, ssaki – owłosione ciało, młode karmią mlekiem <- stałocieplne – tem. ich ciała utrzymuje się na stałym poziomie dzięki precyzyjnym mechanizmom termoregulacji
Choroby:
a) bakteryjne: salmonella (dur brzuszny), gruźlica, zapalenie płuc, kiłą i rzeżączka, błonica, tężęc, czerwonka bakteryjna, trąd, cholera, dżuma.
b) wirusowe: wścieklizna, pryszczyca, nosówka, AIDS, żółtaczka zakaźna, zapalenie opon mózgowych, grypa, odra, ospa wietrzna, świnka, różyczka, Heine-Medina.
Poza tym podziałem pozostawia się wirusy, które nie mają niektórych cech istot żywych – np. budowy komórkowej i przemiany materii.
Ewolucja – proces polegający na przechodzeniu od form prostych do bardziej skomplikowanych; proces zmian, właściwości organizmów żywych, zachodzi wielokierunkowo,
prowadzi do ustalenia nowej równowagi środowisko nadaje kierunek zmianom ewolucyjnym, dotyczy wszystkich jednostek systematycznych.
Pula genowa populacji = genom danej populacji.
Rodzaje zmienność w przyrodzie:
a) dziedziczna – przekazywana z pokolenia na pokolenia; 1)mutacyjna – powstanie nowych genów albo już istniejących odmian, zachodzi w gametach
(szkodliwe, pożyteczne, neutralne w danym środowisku) Specjacja – proces powstania gatunków; Mikroewolucja – zmiany w obrębie gatunku.
2) rekombinacje – nowa jakość, nie dostarczają nowych genów tylko nowe kombinacje; niezależna segregacja chromosomów w czasie mejozy; crossing-over;
losowe łączenie się gamet w procesie zapłodnienia. 3) izolacji
b) niedziedziczna (tzw.modyfikacyjna) – zmienność pod wpływem środowiska -> różnorodność;
1) osobniki o tym samym genotypie będą się różnić fenotypowo ( zmienność ilościowa, cechy poligeniczne)
Czynniki ewolucji Karola Darwina – 1)istnieje zmienność: biocenoz, gatunkowa, genowa; 2) naturalna selekcja; 3) walka o byt – mechanizm; 4) dziedziczenie cech nabytych.
Dowody na ewolucję:
a) bezpośrednie – paleontologia, szczątki szkieletów, inkluzje (w bursztynie), odciski (paprotniki, praptak), żywe skamieniałości (hapteria, raptimetria)
b) pośrednie – genetyka (biosynteza białka, replikacja, budowa DNA); anatomia porównawcza; embriologia (płciowo -> zygota); cytologia (eukariotyczne – takie same komórki);
biochemia (grupy związków organicznych -> białko, aminokwasy itd.)
Antropogeneza:
Gromada: kręgowce
Podgromada: ssaki
Rząd: naczelne
Rodzina: człowiekowate
Rodzaj: homo
Gatunek: homo sapiens
Rząd: orangutan, goryl (małpy człekokształtne), szympans (najbliżsi krewni): 1)duża inteligencja, 2) łatwość uczenia, 3) śmieją, uczą, 4) używanie prostych narzędzi
5) podobne choroby, 6) atakują geny podobne pasożyty.
W Afryce 6-5 mln lat temu wspólny przodek. Cechy praczłowieka: dwunożność, zwiększenie objętości mózgu, sfałdowanie kory mózgowej.
1) Austrolopitek (‘Lucy’ – 3.5 mln, Afryka Wsch.) – roślinożercy, niewielki wzrost, mała poj. mózgu, masywna budowa ciała.
2) Pitekontrop (Homo erectus – 2.5 mln) – budowa podobna do naszej, większa obj. Mózgu posługiwanie się prymitywnymi narzędziami, rozprzestrzenianie się.
3) Neandertalczyk (Niemcy – 200 tys.) – poj. mózgu 350-500 mm, krępa budowa ciała (termoregulacyjna)
4) Homo Sapiens (człowiek rozumny) – chód w pozycji wyprostowanej, wytwarza narzędzia, duża obj. mózgu 1200-1600 mm.
Współczesna różnorodność ludzi: odmienny wzrost; sylwetka; różny kolor: skóry, włosów, oczy; kształt nosa; trzy rasy: czarna (gegroidalna), biała (kalkoidalna), żółta (mołgoidalna)
Podsumowanie: kolebka – Afryka, człowiek podobnie jak inne gatunki powstał w wyniku ewolucji, wiele jego cech ma znaczenie przystosowawcze,
klimat – wpływ na tory rozwojowe, wspólne korzenie człekokształtnych, 4.5 mln – rozejście się dróg hominidów.
Miejsce człowieka: typ – strunowce; podtyp – kręgowce; gromada – ssaki; podgromada – ssaki łożyskowe; rząd – naczelne; rodzina – człekokształtne;
rodzaj – człowiek (homo); gatunek – człowiek rozumny (homo sapiens)
Biogeneza:
a) życie na ziemi istnieje od 4 mld lat temu
b) bombardowanie planetoidów – ogrzanie
c) składniki atmosfery: nie było tlenu (tzw. redukujące)
d) ziemia stygnie, para wodna skrapla się i powstają wody płynne i powstaje życie.
Skały osadowe -> szczątki zwierząt; skały magmowe -> wiek na podst. pierwiastków promieniotwórczych.
Cechy pierwszych komórek (trwały 2 mld lat): priokariotyczne, beztlenowe, chemosynteza – sposób odżywienia.
Wydarzenia: 1) komórka zdolna do fotosyntezy (podobne do sinic), oddychanie tlenowe (bardziej wydajne 30 ATP, 2 ATP), dostarczenie, pojawienie się tlenu.
2) pojawienie się jądra i materiału zapasowego – przekazywanie informacji genetycznej, rozmnażanie płciowe (dostarczeni różnorodności)
Źródło wiedzy: skamieniałości
Na różnorodność biologiczną składają się takie zjawiska jak: a) wielkie wymieranie gatunku (6 wielkich katastrof kosmicznych) b) wędrówki lądów, c) ruchy górotwórcze,
d) zmiany poziomu morza, e) zmiany klimatu