Войти
Закрыть

Адаптації паразитів та їх хазяїв

11 Клас

Слово «паразит» походить від грецького «parasites» - дармоїд, нахлібник. У Стародавній Греції, за часів Перикла (V ст. до н. е.), існував закон, згідно з яким відомі державні діячі в похилому віці перебували на утриманні держави. Для таких людей будували спеціальні пансіони, які називалися параситаріями, а самих мешканців називали параситами. А яке значення цього поняття в сучасному розумінні? Які адаптації паразитів до існування в організмі хазяїна? ПАРАЗИТ - це організм, який живе на поверхні або в органах і тканинах інших видів організмів і використовує їх як джерело поживних речовин та місце проживання. Адаптації паразитів роблять їх однією з найуспішніших екологічних груп живих організмів. Загальними адаптаціями бактерій-паразитів є здатність утворювати токсини для пригнічення життєдіяльності хазяїна, швидке розмноження, наявність плазмід з генами стійкості до антибіотиків, утворення цист для існування за несприятливих умов. Ще однією цікавою особливістю бактерій-паразитів є здатність деяких видів маніпулювати собі на користь. Наприклад, шігела (Shigella flexneri), яка є збудником дизентерії, здатна впливати на гени епітеліальних клітин слизової оболонки кишечнику й стимулювати утворення актинових ниток-філоподій та спрощувати процес проникнення в ці клітини (іл. 35)....
0 Переглянути

Форми та роль паразитизму в природі

11 Клас

У природі існує неймовірно велика різноманітність форм паразитизму. Якщо один організм обов'язково розвивається тільки на якомусь одному хазяїні, то це обов'язковий (облігатний) паразитизм. Якщо паразит лише інколи заражає якогось хазяїна (а хазяїв може бути декілька), то це необов'язковий (факультативний) паразитизм. За місцем паразитування в організмі хазяїна розрізняють екто- й ендопаразитизм. Ектопаразити - види, що оселяються на поверхні тіла хазяїна або в його порожнинах, пов'язаних із зовнішнім середовищем (наприклад, п'явки, коропоїди, кліщі, блохи, воші). Ендопаразити населяють клітини, тканини, внутрішні органи та порожнини тіла хазяїна. Так, внутрішньоклітинними паразитами є малярійний плазмодій, токсоплазма, тканинними паразитами - кров'яний сисун, трипаносома, в органах паразитують печінковий сисун, аскариди. Є навіть такі паразити, що заміщають цілий орган організму (язикова мокриця). За часом перебування паразитів у тілі або на тілі господаря розрізняють тимчасових та стаціонарних паразитів. Тимчасові паразити вступають у контакт з хазяїном тільки під час живлення (наприклад, види-кровососи). Стаціонарні паразити характеризується тривалим або постійним перебуванням паразита на хазяїні й наявністю багатьох взаємних пристосувань (наприклад, ціп'яки). Серед паразитичних форм відносин є й такі, за яких обов'язковою є загибель хазяїна. Ця форма паразитизму поширена серед перетинчастокрилих, двокрилих, деяких грибів. Вони відкладають свої яйця в личинки комах або проникають в їхнє тіло, після чого ці організми гинуть, не досягнувши зрілого стану. Цю групу називають паразитоїдами (іл. 33). Існують також різні форми соціального паразитизму. Так, мурахи-амазонки викрадають лялечки інших мурах і виховують потомство як робочу силу, оскільки своїх робочих особин у них немає. Окремими його проявами є клептопаразитизм і гніздовий паразитизм. Клептопаразитизм полягає в тому, що одна тварина віднімає здобич у іншої. Наприклад, леопарди відбирають здобич у гепардів, гієни - у левів, фрегати відбирають рибу в бакланів або олуш, деякі види павуків живляться жертвами павуків-колопрядів....
0 Переглянути

Паразитизм та його поширення

11 Клас

Неклітинним формам життя (пріонам, віроїдам, вірусам) властивий обов'язковий (облігатний) внутрішньоклітинний паразитизм. Станом на сьогодні пріони виявлено в клітинах бактерій, дріжджів і ссавців. Їм потрібно, щоб клітина синтезувала нормальні пріонні білки, а пріон уже сам перетворює їх в аномальну форму. Віроїди є найдрібнішими із відомих збудників захворювань у рослин. Їхнє відтворення шляхом реплікації здійснюється за участі ферментів клітини-хазяїна. РНК- і ДНК-вмісні віруси паразитують у клітинах бактерій, рослин, грибів, тварин. Що цікаво, самі віруси також є об'єктами паразитування. Так, у клітинах паразитичної акантамеби всеїдної (Acanthamoeba polyphaga) науковці відкрили велетенські мімівіруси, що, в свою чергу, можуть мати вірофаг Супутник 2 (вірус, що «пожирає» інші віруси) (іл. 28). Але й це ще не все. Вірофаги містять фрагменти ДНК, які назвали трансповіронами. Вони нагадують стрибаючі гени - транспозони, але на відміну від них можуть самостійно існувати в цитоплазмі. Паразитування певних паразитів на або в тілі інших паразитів назвають надпаразитизмом (гіперпаразитизмом). Специфічність паразитування неклітинних форм життя полягає в тому, що вони не використовують клітини хазяїв як джерело живлення або проживання. Їхній паразитизм відрізняється спрямованістю на відтворення собі подібних завдяки ресурсам клітин. Домен Археї, незважаючи на значну кількість симбіонтів, містить лише деякі види паразитів, які належать до типу Наноархеоти. Це відомі на сьогодні наноархея (Nanoarchaeum equitans), нанопусілус (Nanopusillus acidilobi) та нанообсіданус (Nanobsidianus stetteri), які утворюють паразитичні асоціації з іншими археями (іл. 29). Домен Бактерії порівняно з архея ми містить набагато численніші й різноманітніші прояви паразитизму. Бактерії, які формують паразитичну асоціацію з іншими організмами, класифікують як хвороботворні бактерії. Ці організми спричиняють інфекційні захворювання (бактеріози) у людини (правець, тиф, дифтерію, сифіліс, холеру, чуму, туберкульоз), тварин (сибірську виразку, мастит, сальмонельоз), рослин (бактеріальний рак винограду, кільцеву гниль картоплі, побуріння плодів абрикоса). Хвороботворні бактерії паразитують всередині клітин (ендопаразитичні рікетсії висипного тифу, хламідія пневмонії) і на їхній поверхні (екзопаразитичні карієсний стрептокок, правцевий клостридій). Серед них є облігатні (туберкульозна паличка) та факультативні (золотистий стафілокок), аеробні...
0 Переглянути

Організм як середовище мешкання

11 Клас

ГОСТАЛЬНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ (від англ. host - господар) - це біотичне середовище існування, пов'язане з ресурсами живого організму. Особливості організмів як середовища існування визначаються їхньою будовою, процесами життєдіяльності та поведінкою. І що складнішою є організація організмів-хазяїв, то більш різноманітними є умови існування для співмешканців. Організм як середовище існування має низку переваг перед іншими середовищами життя: стабільність водного режиму, сталість сольового складу, велика кількість їжі, захищеність мешканців, відсутність температурних перепадів. Водночас гостальне середовище життя має й певні недоліки для його мешканців: обмеженість життєвого простору, незначний вміст кисню, нестача світла, наявність захисних бар'єрів та ін. Лімітуючими чинниками в гостальному середовищі є біотичні впливи з боку організму хазяїна. У випадку сумісного проживання співмешканців декількох чи багатьох видів обмежувальні впливи можуть мати ресурси середовища або антибіотичні відносини. Отже, гостальне середовище є специфічним біотичним середовищем із своїми перевагами й недоліками для його мешканців. Як організовані відносини між мешканцями гостального середовища життя? Онтобіонти - мешканці гостального середовища життя. Віруси, одно- та багатоклітинні організми мають своїх численних внутрішніх або зовнішніх мешканців. Наприклад, організм людини є середовищем життя для вірусів, бактерій, архей, грибів й тварин, серед яких наявні мутуалісти, коменсали та паразити зі своїми складними симбіотичними й антибіотичними відносинами. Онтобіонти освоїли усі рівні організації живих істот від молекулярного до біосферного, від вірусів до ссавців. Їм стали доступними майже всі структурні елементи будови живого організму - клітини, тканини й органи. Серед них наявні й внутрішньоклітинні мешканці, частина яких може жити навіть в ядрі або мітохондріях....
0 Переглянути

Симбіоз та його форми

11 Клас

Генріх Антон Де Барі (1831-1888) - німецький ботанік і мікробіолог, один із засновників мікології. Учений дослідив життєві цикли багатьох видів грибів, відкрив запліднення у грибів, створив першу філогенетичну класифікацію грибів. Увів у науку в 1879 р. поняття «симбіоз» і «мутуалізм» (на прикладі лишайників). А. де Барі вказував, що «серед багатьох чинників взаємовпливи організмів різних видів мають особливе значення». У чому суть сучасних наукових уявлень про симбіоз? Згідно з усталеними уявленнями під симбіозом (від грец. симбіозис - співжиття) розуміють явище закономірного співжиття організмів різних систематичних груп. У сучасній екології поняття симбіозу поглиблюється й розширюється. Симбіотичними можуть бути відносини неклітинних форм життя з клітинними організмами, неспоріднених клітин у межах організму, між організмами одного виду, між організмами різних видів у межах екосистеми тощо. Симбіотичні взаємність і кооперація настільки поширені в живій природі, що розглядаються як один із законів життя. Через те в екології симбіоз вивчають не лише в екологічному аспекті, а й у біохімічному, популяційному, еволюційному та ін. Прояви симбіозу можна відшукати на усіх рівнях життя, в усіх групах організмів. Так, під час утворення бактеріоризи у бульбочках бобових з'являється червоний ферумовмісний білок - леггемоглобін. Молекули цього глікопротеїну складаються з гему, що синтезується бактеріями, та глобіну, утвореного клітинами рослини. Класичним прикладом симбіозу на організмовому рівні є лишайники. Прояви симбіозу на біогеоценозному рівні пов'язують з екосистемами коралових рифів, які можуть існувати лише завдяки взаємовигідному співіснуванню коралових поліпів з одноклітинними водоростями - зооксантелами. Основою екосистем чорних курців також є симбіотичні відносини вестиментифер із хемотрофними бактеріями (іл. 24). Симбіоз - це особлива стратегія адаптацій живого до середовища існування, що досягається через об'єднання різних організмів для поліпшення живлення, дихання, розмноження, поширення, оселення, побудови гнізд чи схованок, захисту від ворогів тощо. Адаптивна цінність симбіозу визначається тим, що співіснування біосистем підвищує загальну адаптованість до середовища існування завдяки використанню особливостей, що вже існували до цього. Окремий організм не володіє комплексом найкращих адаптацій до всіх екологічних чинників. Наприклад, квіткові рослини завдяки фотосинтезу забезпечують...
0 Переглянути

Ґрунтове середовище існування

11 Клас

ҐРУНТОВЕ СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ - це абіотично-біотичне середовище, умови існування якого визначаються верхнім родючим шаром суходолу. За В. І. Вернадським, який був учнем В. В. Докучаєва, ґрунт - це особливе біокосне тіло, що складається одночасно з біологічних (живих) і косних (неживих) тіл - мінералів, води, повітря, органічних решток. Екологічне значення ґрунтового середовища визначається фізичними (пористість, щільність, структурність, вологоємність, теплоємність), хімічними (хімічний склад, кислотність) та біологічними (ґрунтові мешканці та їхня життєдіяльність) властивостями ґрунтів. Ґрунт як середовище існування характеризується такими особливостями: вода і повітря містяться в порожнинах між часточками ґрунту, склад ґрунтового повітря відрізняється від атмосферного, немає впливу світла, його вологість завжди вища, ніж повітря, характерна незначна амплітуда добових і річних коливань температур та ін. Хімічний склад ґрунту подібний до складу літосфери. Проте порівняно з літосферою в ґрунті міститься в 20 разів більше Карбону (2,0 проти 0,1 %) і в 10 разів більше Нітрогену (0,1 проти 0,01 %). Нагромадження цих елементів у ґрунті пов'язане із життєдіяльністю організмів. У ґрунті концентруються елементи й речовин, що їх постачають відмерлі рештки живих організмів. Перетворення цих решток за участі бактерій, грибів, дощових черв'яків називається гуміфікацією, а органічна речовина, що містить гумусові кислоти, гумінові кислоти, гумін, - гумусом. Паралельно з цим процесом у ґрунті відбувається не менш важливий процес мінералізації, що полягає в аеробному розщепленні органічних решток з утворенням мінеральних речовин (біоелементів, мінеральних кислот, солей). Вміст деяких хімічних елементів у різних ґрунтах залежить від умов ґрунтоутворення і властивостей ґрунтів. Температурний режим. З кожним сантиметром углиб ґрунту добові та сезонні температурні коливання стають все меншими і на глибині 1,0-1,5 м практично вже не простежуються. У ґрунті згладжено температурні коливання порівняно з атмосферним повітрям. Вологість. Ґрунтові води й опади створюють запаси вологи в ґрунті та забезпечують режим вологості, проміжний між водним і наземним середовищами. Вологість ґрунту є одним із головних чинників його родючості. Вода в ґрунті перебуває в декількох формах (наприклад, у гравітаційній, гігроскопічній), але найбільше фізіологічне значення має капілярна вода. Вона заповнює усі дрібні пори, швидко переміщується...
0 Переглянути

Способи терморегуляції організмів

11 Клас

ТЕРМОРЕГУЛЯЦІЯ (від грец. термо - тепло і лат. regulo - впорядковую) - сукупність фізіологічних процесів, що підтримують температуру тіла організму відмінною від температури навколишнього середовища. Організми мають різноманітні способи терморегуляції, що дають змогу в певних межах регулювати температуру тіла. Різниця між температурами тіла й середовища у рослин, твариноподібних організмів, більшості безхребетних є незначною, а терморегуляція здійснюється зазвичай через прояви поведінки або випаровування. Наслідком власної терморегуляції у рослин є те, що їхні листки тепліші, аніж повітря за низької температури, і холодніші - за високої. Найдосконалішими є механізми терморегуляції птахів і ссавців, у яких температура тіла підтримується на майже сталому рівні. Розрізняють три основні способи терморегуляції - етологічний, фізичний і хімічний. Етологічна (поведінкова) терморегуляція забезпечує регуляцію температури тіла через прояви поведінки. Основними способами терморегуляції є зміна пози та активний пошук сприятливих місць. У найпростіших така поведінка виражена простими нерефлекторними термотаксисами, у вищих тварин - складними формами рефлекторної індивідуальної (наприклад, риття нір), групової (наприклад, утворення скупчень у люті морози у пінгвінів), соціальної (наприклад, регуляція температури всередині гнізда у бджіл) та умовно-рефлекторної поведінки. Більшість комах, рептилій та амфібій активно відшукують освітлені сонцем місця для нагрівання тіла. Наприклад, прудка ящірка на сонці за 20-25 хв підвищує температуру до 33-37 °С. Фізична терморегуляція - це сукупність фізичних процесів, спрямованих на зміну рівня тепловіддачі. Основними процесами такої терморегуляції є конвекція, випаровування, теплообмін та випромінювання. Прикладами екологічно вигідної й економної фізичної терморегуляції є транспірація в рослин, чудесна сітка (лат. rete mirabile) теплообмінників у зябрах деяких риб, рефлекторне розширення або звуження судин шкіри, потовиділення у ссавців, сезонні зміни теплоізолювальних властивостей пір'євого покриву птахів, товсті жирові прошарки у китів або тюленів та ін. Хімічна терморегуляція - це сукупність хімічних процесів для активного збільшення теплоутворення у відповідь на зниження температури середовища. Основою є реакції біологічного окиснення та зміна рівня обміну речовин, що підвищує або знижує рівень утворення тепла в організмі. Хімічна терморегуляція вимагає значних затрат...
0 Переглянути

Наземно-повітряне середовище існування

11 Клас

НАЗЕМНО-ПОВІТРЯНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ - це абіотичне, найрізноманітніше за своїми умовами існування середовище, основним ресурсом якого є повітря. Складність й різноманітність умов існування цього середовища пояснюється взаємодією трьох оболонок Землі: гідро-, літо- і атмосфери. У формуванні умов існування середовища і, насамперед газового складу повітря, першочергову роль відіграють організми. Живі істоти поглинають вуглекислий газ і виділяють кисень в процесі фотосинтезу або поглинають кисень й виділяють вуглекислий газ під час дихання, фіксують атмосферний азот, утворюють амоніак тощо. Провідна роль у середовищі належить таким чинникам, як газовий склад повітря, світло, температура й вологість. Лімітуючими чинниками найчастіше є нестача або надлишок тепла й вологи. Хімічний склад повітря є досить однорідним: азот - близько 78 %; кисень - близько 21 %, інертні гази - 0,9 %; вуглекислий газ - 0,03 %. Однак різні домішки (метан, сірководень, амоніак, оксиди Сульфуру й Нітрогену, часточки пилу тощо) можуть мати суттєве екологічне значення. Низька густина повітря визначає його малу підйомну силу та незначну силу опору, а також зумовлює порівняно низький тиск на суходолі. У нормі він дорівнює 760 мм рт. ст. Зі збільшенням висоти над рівнем моря тиск зменшується і може обмежувати розповсюдження видів. Світловий режим наземно-повітряного середовища характеризується великою інтенсивністю і кількістю світла. Світло - це єдиний чинник, зміни якого є ритмічними, і тому це основний сигнальний чинник, що зумовлює наявність в організмів сезонних і добових ритмів. Значення світла для різних організмів пов'язане з променями трьох ділянок спектра: ультрафіолетовими променями (до 0,4 мкм; близько 10 % енергії променів, що досягають земної поверхні), видимим світлом (0,4 - 0,75 мкм; близько 45 % від загальної кількості) та інфрачервоними променями (більш ніж 0,75 мкм; близько 45 % від загальної кількості). Температура має велике значення в житті організмів, оскільки впливає на температуру тіла, що позначається на швидкості реакцій обміну речовин. Характеризуючи температуру як екологічний чинник, треба розрізняти температуру повітря, температуру ґрунту і різницю між ними. Особливістю температурного режиму наземно-повітряного середовища є велика амплітуда температурних коливань як упродовж доби, так і протягом року. Разом із дією світла це має важливе сигнальне значення, оскільки регулює періоди активності організмів і...
0 Переглянути

Водне середовище існування

11 Клас

ВОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ - це абіотичне середовище існування, основним ресурсом якого є вода. Це те середовище, в якому, найбільш ймовірно, виникло й еволюціонувало життя. Умови існування в межах водного середовища визначаються властивостями води, а лімітуючими ресурсами є кисень, світло і мінеральні речовини. Вода як середовище існування має високу густину, яка у морської води трохи вища (при 20 °С близько 1,03 г/см3) , ніж у прісної води (близько 1 г/см3). Густина води залежить від температури, вмісту солей та змінюється з глибиною (зростає на 1 атм на кожні 10 м), що визначає істотні перепади тиску під час занурення. Найбільшою є густина води в океані на великих глибинах. Висока теплоємність й низька теплопровідність води визначають стабільніший температурний режим, але для різних водойм характерна різноманітність температурних умов. Так, у полярних водах середньорічна температура становить близько +2 °С, на глибинах +4 °С, в екваторіальних водах +26 °С, а в гарячих джерелах +100 °С і більше. Водне середовище має відносно низький вміст кисню (близько 10 мл/л, що у 21 раз менше, ніж у атмосфері) через слабку розчинність цього газу. У прісній і особливо морській воді значно більшим є вміст СО2 (майже в 150 разів більше, ніж у атмосфері), що позначається на фотосинтезі водоростей і формуванні захисних вапнякових утворів безхребетних. У воді значно менша кількість світла, ніж у повітрі, що пояснюється відбиттям від поверхні водойм та сильним поглинанням світлових променів у водній товщі. Окрім того, прозорість води залежить від кількості завислих у ній часточок. Через те загальна освітленість водойм швидко зменшується з глибиною, і межа фотосинтезуючої зони є дуже різною у водоймах. Як правило, на глибинах понад 250 м фототрофи існувати вже не можуть. Важливим чинником водного середовища є сольовий режим. Вміст мінеральних солей у природних водоймах змінюється досить сильно - від 0,01 г/л у водах льодовикових озер до 35 г/л в океані. Найсолоніша вода - у Мертвому морі (230 г/л). За солоністю усі природні води поділяються на прісні (до 1 г/л), солонуваті (1 - 30 г/л), морські (30 - 40 г/л) і пересолені (понад 40 г/л)....
0 Переглянути

Середовище існування

11 Клас

СЕРЕДОВИЩЕ ІСНУВАННЯ - це природні процеси й тіла, з якими організми різних видів під час свого життя перебувають у прямих або непрямих взаємовідносинах. Середовище існування є частиною природи, що безпосередньо оточує організми й утворене певними компонентами. Вони мають для живого корисне, нейтральне або навіть шкідливе значення і є причиною формування пристосувань. Окремі компоненти середовища існування - це екологічні чинники, що створюють умови існування організмів або є ресурсами середовища існування. Умови існування - це компоненти середовища існування, що впливають на організми і визначають їхні життєві прояви. Ці умови можуть мати необхідний або достатній характер. Так, для проростання насіння ялини необхідними умовами є тепло, вологість й повітря, а, наприклад, світло, земне тяжіння, атмосферний тиск - достатніми. Для усіх організмів певного місцеіснування ці умови є однаковими й мають невичерпний характер. Основні умови існування середовища життя (світловий й температурний режими, хімічний склад, вологість) визначаються властивостями його основних ресурсів (води, повітря, ґрунту й біомаси). Ресурси середовища існування - сукупність природних чинників, що використовуються в разі потреби для життєдіяльності організмів. Природні ресурси поділяють за походженням на ресурси неживої природи (сонце, повітря, мінеральні речовини, вода) і ресурси живої природи (біомаса рослин, тварин). Так, для фотосинтезу ялини потрібні світлова енергія, вуглекислий газ, вода, мінеральні речовини як джерело Магнію або Феруму, для поширення насіння - шишкарі й білки, для мінералізації опалої хвої - бактерії й гриби. Є серед ресурсів і такі, яких на всіх не вистачає. Вони можуть обмежувати існування організмів, і тому їх називають лімітуючими ресурсами. Наприклад, вода в пустелях, тепло в арктичних пустелях, їжа - в помірних широтах. На відміну від умов існування ресурси завжди мають вичерпний характер і кількісно зменшуються внаслідок життєдіяльності організмів. За особливостями умов існування й визначальними властивостями ресурсів розрізняють чотири типи середовища мешкання: наземно-повітряне, водне, ґрунтове та гостальне....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 307 308 309 310 311 312 313 314 315 ... 343
Назад

Навігація