TARTALOM BEVEZETÉS. VÍRUSOK, PROKARIÓTÁK. EGYSZERÛ EUKARIÓTÁK A biológia tárgya, módszerei... 10 Az élõlények csoportosítása... 14 A biológiai szervezõdés... 19 A vírusok... 21 A prokarióták... 24 A prokarióták szerepe az életünkben... 27 Az egyszerû eukarióták általános jellemzõi... 30 Az egyszerû eukarióták csoportjai (I.)... 33 Az egyszerû eukarióták csoportjai (II.)... 37 Összefoglaló tesztfeladatok... 40 TÖBBSEJTÛSÉG. SEJTFONALAK ÉS TELEPTEST: GOMBÁK A gombák teste és életmûködése... 46 A legfontosabb gombák... 49 A zuzmók... 52 Összefoglaló tesztfeladatok... 53 AZ ÁLLATOK SZERVEZÕDÉSI SZINTJEI ÉS A FÕBB ÁLLATCSOPORTOK Az állatok szervezõdési szintjei... 56 Az állatok szövetei (I.)... 59 Az állatok szövetei (II.)... 62 Az állatok szövetei (III.)... 65 A szivacsok a legõsibb állatok... 69 A csalánozók, a legegyszerûbb szövetes állatok.. 71 A férgek törzsei... 73 Puhatestûek, a szelvényezetlen testtájasok... 79 Az ízeltlábúak: a fantasztikus változatosság... 83 A rovarok, a bevágottak... 88 A gerinctelenek szerepe az ember életében... 95 Újszájúak... 97 Halak: a vizek gerincesei... 100
TARTALOM Kétéltûek: a víz és a szárazföld határán... 103 Hüllõk: a földtörténeti középidõ urai... 106 Madarak: a levegõ szárnyas meghódítói... 109 Az emlõsök: a legfejlettebb állatok... 113 Összefoglaló tesztfeladatok... 117 AZ ÁLLATOK VISELKEDÉSE Az állatok öröklött magatartása... 120 Az állatok tanult magatartása... 123 Az állatok kommunikációja... 127 Az állatok társas viselkedése... 134 Az emberi természet... 140 Összefoglaló tesztfeladatok... 141 A NÖVÉNYEK SZERVEZETE, ANYAGCSERÉJE. A FÕBB NÖVÉNYCSOPORTOK A növények és anyagcseréjük... 144 A növényi test szervezõdése... 146 A növényi szövetek (I.)... 149 A növényi szövetek (II.)... 151 A növények szervei A gyökér... 154 A növények szervei A szár és a levél... 158 A hajtás mûködése... 160 A növény egyéb mûködései... 163 A növényi hormonok... 166 A növények szaporodása... 168 A növények egyedfejlõdése... 172 A növények rendszertani csoportjai... 178 Összefoglaló tesztfeladatok... 184 AZ ÖSSZEFOGLALÓ TESZTFELADATOK MEGOLDÁSA... 186 FOGALOMTÁR... 187
46 TÖBBSEJTÛSÉG. SEJTFONALAK ÉS TELEPTEST: GOMBÁK A GOMBÁK TESTE ÉS ÉLETMÛKÖDÉSE rajzóspórás gombák járomspórás gombák bazídiumos gombák ostoros egysejtûek 46.1. A gombák törzsfejlõdése Hifa (gombafonal): sokmagvú sejt, a sejtek közötti válaszfalak részben vagy teljesen felszívódtak. Micélium: a gombafonalak szövedéke. Teleptest: Tenyésztest: az a micélium, amely a vegetatív fejlõdés szakaszában van (növekszik, anyagot halmoz fel), felkészül a termõtest létrehozására. Termõtest: a gombafonalak szorosan elrendezõdõ, jellemzõ formájú tömege, amely a spórák kialakítását, így a szaporodást biztosítja. tömlõsgombák Sokáig a növények közé sorolták a gombákat, hiszen a helyüket nem tudják változtatni. Ugyanakkor nincs klorofill bennük, fotoszintetizálni nem tudnak. A tartaléktápanyagaik közül a szénhidrátjaik az állatokéval (glikogén), a lipidjeik (olaj) a növényekével egyezik meg. Sejtfaluk kitinje az állatokéval egyezik meg. Az eukarióta élõlények nagy csoportját alkotják a Gombák (valódi gombák) országának tagjai. Ma több mint 150 000 faját ismerjük, de a ténylegesen elõforduló fajszám akár a másfél milliót is elérheti. Közös jellemzõjük, hogy sejtjüket kívülrõl kitintartalmú sejtfal borítja be, és mindegyikük heterotróf. A gombák az élõvilág sajátságosan fejlõdõ élõlényei. Külön tudományág, a mikológia foglalkozik a gombák kutatásával. Az evolúciós folyamat különbözõ szakaszaiban váltak el a fõ fejlõdési irányoktól. Az õsi gombák színtestjeiket elvesztett ostoros egysejtûekbõl alakulhattak ki. (46.1.) A GOMBÁK TESTFELÉPÍTÉSÉNEK SAJÁTOSSÁGAI A gombák testfelépítésére elsõsorban a telepesfonalas szervezõdés jellemzõ, bár vannak közöttük egysejtûek is. A gombafonal, a hifa sokmagvú sejtje szövedéket alkot. Az így létrejött micélium átszövi a területet, felhasználva az ott található szerves anyagot. Ez a szövedék a tenyésztest. A teleptestû fajoknál a tenyésztest megfelelõ fejlettség elérésekor létrehozza a termõtestet, ami a hifák tömör, nagy tömegébõl alakul ki. A megfelelõ körülmények között (nedvesség, tápanyagok, hõmérséklet) a gombafonalak minden irányban növekednek a talajban. A kalapos gombák gombafonalai a termõtest kialakítása során elõször gombatojást alakítanak ki. Ennek növekedése és fejlõdése eredményeként a tönk és a kalap is láthatóvá válik. A tönkön a fajra jellemzõen elõfordulhat a bocskor, illetve a gallér, amelyek a gombatojást borító hártyák maradványai. (46.2.) Ha egyenletesek a környezeti viszonyok, a gombafonalak is egyenletesen növekednek. A termõtestek is a kiinduló ponttól azonos távolságban jönnek létre, vagyis viszonylag szabályos lesz az elhelyezkedésük. Ez az úgynevezett boszorkánygyûrû megfigyelhetõ a talajon növõ kalapos gombák esetén, de például a moníliával fertõzött gyümölcsökön is (47.1.). 46.2. A gomba termõtestének fejlõdése és felépítése gombatojás kalap gallér bocskor gumó tönk
A GOMBÁK TESTE ÉS ÉLETMÛKÖDÉSE 47 47.1. A parazita gombák (monília, kukoricaüszög, a hangyán élõsködõ gomba és emberi bõrgomba) A GOMBÁK JELLEMZÕI Édesapám, mint falun felnõtt egyszerû ember mindig azt mondta: nem eszem meg a gombát, mert trágyán nõ. A gombák fontos ökológiai szerepet töltenek be Földünkön. A jelentõs részük a talajt, a bomló szerves anyagok belsejét választotta élõhelyül, vagyis a szerves anyagok lebontását, ásványosítását végzik. A lebontás bolygónk anyagforgalmában fontos feladat, hiszen a folyamat eredményeként válik ismét felhasználhatóvá az anyag a növények számára. Ez a folyamat az ásványosítás. A gombák a szerves anyagot a sejtjükön kívül, leadott enzimjeikkel bontják építõelemeire, így alakítva tápanyagaikat felszívhatóvá. A legtöbb gomba elhalt szerves vegyületeket használ fel (szaprofita például a trágyán való elszaporodás). Vannak azonban közöttük élõsködõk (paraziták), illetve élhetnek szimbiózisban más élõlényekkel. Ennek egyik formája a mikorrhiza, amit növények gyökerével együttélõ gombák képeznek. Természetesen a szimbiózisban is szerves anyagot használ az együttélõ gomba, hiszen a heterotróf anyagfelépítés minden gomba közös jellemzõje. Cserébe a gomba segíti a növény tápanyagfelszívását. A parazita gombák súlyos megbetegedéseket is okozhatnak, elszaporodhatnak a légutakban, a bélcsatornában is. Gyakori nõgyógyászati probléma a Candida élesztõgomba által okozott hüvelyfertõzés. Keress példákat a gombák között szimbiózisra, parazitizmusra! Nézz utána az interneten, milyen tünetei és kezelési módjai vannak a candida-fertõzésnek! A felvett anyagokat a gombák raktározhatják. Érdekes, hogy a gombák tartalék szerves anyagai között a szénhidrát az állatokban tárolt anyaggal egyezik meg (glikogén), míg a zsírszerû tartalékanyaguk viszont a növényekben is elõforduló olaj. Képesek ivartanul szaporodni. Egyes esetekben bimbózással/sarjadzással (élesztõgombák), de az általánosan elõforduló ivartalan szaporodási mód a spóraképzés. A spórák a gombafonalak végén kialakuló spóratartóban jönnek létre. A spóratartók egyik jellemzõ formája a tömlõ, melyben 8 spóra alakul ki. A legfejlettebb gombánál pedig a bazídium alakul ki. Ebben számfelezõ osztódással 4 spóra képzõdik. Ivaros szaporodásuk nagyon változatos, kapcsolódik az ivartalan szaporodásukhoz. A GOMBÁK ÉLETMÓDJA, GYAKORLATI JELENTÕSÉGE, KÖLCSÖNHATÁSAIK A gombák sajátságosan alkalmazkodtak a környezetükhöz. A gombafonalak hatalmas szövedéke (tulajdonképpen Földünk jelenleg ismert legnagyobb élõlényei) óriási mértékben megnöveli a tömegegységre jutó felületet. Ez a nagy felület és a hifák szoros érintkezése a környezetükkel lehetõvé teszi, hogy megfelelõ mennyiségû tápanyag jusson a sejteknek. A környezethez való jó alkalmazkodásukat mutatja, hogy tág határok között elviselik a hõmérséklet változását ( 5 ºC +50 ºC). Jellemzõen kedvelik a savas közeget. A gombák szinte mindenütt megtalálhatók. A prokariótákkal együtt lebontóként vesznek részt az anyagforgalomban. Némelyik fajuk oxigénhiányos közegben bontja le a szerves anyagokat (erjedés). Az így keletkezõ vegyületeket ízük, hatásuk miatt az emberiség régóta felhasználja, fontos szerepet töltenek be a táplálkozásban. Több sajt különleges ízét, a kefir sajátságos zamatát is gombák okozzák. Az erjesztõgomba alkoholtermelõ képességét a sör, a bor, a cefre képzõdésekor tapasztalhatjuk. Az élesztõgomba anyagcseréjébõl felszabaduló szén-dioxid kelesztõ hatását is régóta ismeri és használja az ember.
48 TÖBBSEJTÛSÉG. SEJTFONALAK ÉS TELEPTEST: GOMBÁK 48.1. Ecsetpenész A mai pékségekben láthatunk olyan feliratot egyes kenyereken: kovásszal készült. Nézz utána: mi kovász, milyen hatása van a kenyérre? Számtalan penészgomba anyagcseréjének melléktermékeként szabadul fel olyan anyag, amely más mikroorganizmusok fejlõdését akadályozza. Ezek az antibiotikumok forradalmasították az egészségügyet, nagymértékben ennek is köszönhetõ, hogy az emberiség átlagéletkora egyre inkább emelkedik. Sir Alexander Fleming (1881 1955), Nobel-díjas, orvos-bakteriológus, 1928-ban fedezte fel a Penicillium notatum (ecsetpenész, 48.1.) gomba antibiotikum hatású anyagát, a penicillint. Vizsgálatai során fedezte fel a baktériumölõ hatású lizozim en- 48.2. Fejespenész-bevonat kenyéren és nemespenész zimet. Az elsõ antibiotikum feltalálásával új korszakot nyitott a gyógyításban. A penicillin felfedezése nagyban elõsegítette más antibiotikumok elõállítását, de a legnépszerûbb a Fleming által felfedezett anyag maradt, mivel nagyon sokféle (pl. tüdõgyulladás, szifilisz, stb.) mikroorganizmus ellen hatásos. Antibiotikumok: olyan anyagok, melyek élõlények olyan termékei, melyek biokémiai folyamatokon keresztül gátolják (befolyásolják) más élõ rendszerek növekedését. Alkaloidok: a növények és a gombák nitrogénanyagcseréjének melléktermékei, amely más sejtek anyagcseréjét erõs biológiai hatásukkal befolyásolják. Az alkaloidokat gyógyszerként használja az orvostudomány. A gomba is szolgálhat táplálékul az állatok számára. A raktározott szerves anyagai miatt az ember is elfogyasztja a gombákat. Bizonyos penészgombák (48.2.) az általuk termelt méreganyagok (toxinok) miatt súlyos egészségügyi kockázatot jelenthetnek. Ezért fontos, hogy a penészes ételt ne fogyasszuk el, még a penészpárna eltávolítása után se. A toxinok többsége fõzés során sem bomlik le. Egyes penészgombák (aszpergillusz, fuzárium fajok) toxinjai elõfordulhatnak többek között a teljes kiõrlésû lisztbõl, magvakból készült élelmiszerekben, õrölt paprikában, stb. A szarvasmarhák takarmányába kerülve a tejtermékekben is elõfordulhatnak. Ezért is fontos a növényvédõszerek szakszerû alkalmazása és az élelmiszerbiztonsági elõírások szigorú betartása. Csak ellenõrzött forrásból vásároljunk élelmiszert! Nézz utána az interneten, hogy milyen gombafertõzés okozta a 2004-es paprikabotrányt! Egyes toxinokat nem termelõ penészgombákat az élelmiszeriparban használnak fel. ELLENÕRIZD TUDÁSOD! 1. Mi miatt soroljuk a gombákat a növényektõl és az állatoktól eltérõ országba? 2. Miért szükséges sejten kívül megemészteniük a szerves anyagokat (ozmotróf táplálkozás)? 3. Mit bizonyíthat, ha egy területen a gombák nem közel körkörösen helyezkednek el? 4. Melyek a gombák legfontosabb jellemzõi? 5. Hogyan képesek szaporodni a gombák? 6. Milyen jellemzõi vannak a gombasejtnek? 7. Mi miatt töltenek be fontos szerepet a gombák? 8. Milyen részek különíthetõk el a kalapos gombák termõtestén?
A LEGFONTOSABB GOMBÁK 49 A LEGFONTOSABB GOMBÁK A vegetáriánusok szívesen fogyasztanak gombát. Ezek fõleg kalaposak. Nem is hisszük, milyen sok helyen, milyen változatosságban találkozhatunk gombával. A bolygónkon élõ számos gombafaj közül nagyon sok igen apró mikroorganizmus. Nehéz ezeket felfedezni, felismerni, vizsgálni. A legegyszerûbb valódi gombák közé a rajzóspórás gombák tartoznak. Vízben vagy talajban élnek, szaprofita vagy parazita életmódúak. Hifák építik fel õket. A gombák között egyedül már csak itt található meg az ostor, amely a spóráik vízben való aktív mozgását biztosítja. Hazánkban jellegzetes képviselõjük a burgonyarák kórokozója. A járomspórás gombák gombafonalak szövedékébõl állnak. Többségük szaprofita, de vannak közöttük paraziták és néhány mikorrhizát alkotó gomba is. Szaporodásuk során többmagvú járomspórák a jellegzetesek. A csoport neve is erre utal. Közéjük tartoznak az élelmiszereken gyakran elõforduló fejespenészek (48.2.). Egy már étkezésre nem használt kenyérdarabot vizezz be (tartsd nedvesen). Tedd egy tányérra, és hagy egy-két napot a szobádban. Penészedni kezd, ami nagy valószínûséggel a fejespenész. Nagyítóval, sztereomikroszkóppal vizsgáld meg! A tömlõsgombák alkotják a legnagyobb és legelterjedtebb gombacsoportot. Szaprofiták, paraziták és szimbionták is vannak közöttük. Egysejtû és fonalas szervezõdésû fajok a jellemzõek, de kalapos gombákra emlékeztetõ teleptestet is találunk (ízletes kucsmagomba). Jellemzõ spóratartójuk a tömlõ, mely általában 8 spórát tartalmaz. Ide tartozik az egysejtû élesztõgombák többsége (pl. sör, kenyér). Az élesztõk sarjadzással/bimbózással szaporodnak. Az erjedésük során bazídium 49.1. Tömlõsgombák: dérgomba, gabonalisztharmat, anyarozs, kucsmagomba spórák gombafonal 49.2. Bazídiumos gomba termõtestének felépítése keletkezõ etanol és szén-dioxid keletkezik. A fonalas gombák közül a kenyérpenész szaprofita. Az élõsködõk között az õszibarackot megtámadó dérgomba (taphrina), almafa lisztharmat, vagy a rozs kalászkáját megtámadó anyarozs egy-egy fajt támad meg. A nyári szarvasgomba termõteste a talajban alakul ki, obligát (szükségszerû) szimbionta, mikorrhizás faj. (49.1.) Az anyarozs által termelt alkaloidok a rozslisztbe kerülve a középkorban súlyos megbetegedéseket (ergotizmus, Szent Antal tüze ), tömeges mérgezéseket okoztak. Mára a korszerû gombaölõ szereknek köszönhetõen az anyarozs-fertõzést sikerült visszaszorítani. Az anyarozs egyik alkaloidjából, a lizergsavból szintetizáltak elõször LSD-t. Nézz utána az interneten, milyen tünetei vannak az ergotizmusnak! A szarvasgomba az egyik legízletesebb gomba. Az ember idomított kutyákat és sertéseket használ az értékes gomba felkutatásához. Akár 6 méter távolságból is megérzik az illatát. A hétköznapokból leginkább ismert gombák a bazídiumos gombák (49.2.) közé tartoznak. Jelleg-
50 TÖBBSEJTÛSÉG. SEJTFONALAK ÉS TELEPTEST: GOMBÁK zetes spóratartójuk a bazídium, melyben 4 spóra alakul ki. Sok kalapos gomba található közöttük, melyek telepteste gombafonalak szövedékébõl áll. Többségük szaprofita, de vannak közöttük kórokozók is. Vannak közöttük mikorrhizagombák is. EHETÕ ÉS MÉRGEZÕ GOMBÁK A gomba az ember táplálékául szolgálhat. Fehérjetartalmával kiválóan kiegészíti növényi eredetû táplálékainkat, ugyanakkor egymagában nem pótolja sem az energiaadó alaptápanyagokat, sem a fehérjeforrásainkat. A gomba hasznos az elhízás ellen, mert energiaszegény és nagy telítõ értékû. A kitin számunkra emészthetetlen, ezért gombát kisebb mennyiségben fogyasszunk. Sok gomba tartalmaz biológiailag aktív, gyógyhatású anyagot; a gomba kiváló ízesítõ, az ételek zamatát fokozó, változatosan elkészíthetõ táplálékunk. Az ehetõ gombák sokszor nagyon hasonlítanak egy-egy mérgezõ alkaloidot tartalmazó mérges gombához. A mérges gombák felismerésére általános érvényû szabály nincs! A gombák azonban feloszthatók sajátságos alakokkal bíró csoportokra, melyeken belül könnyebben meghatározhatjuk a fajt. Azonosítsd a jellemzõ mérges gombákat a határozó segítségével! Keress képeket a következõ gombákról: korallgomba, rókagomba, laskagomba, ízletes vargánya, farkastinóru, pereszke, csiperke, tintagomba, gyilkos galóca, nagy õzlábgomba, susulyka. Melyek ezek közül a mérgezõ gombák? Hasonlítsd össze a gyilkos galócát és erdei csiperkét! Nézz utána az interneten, miért jelentkeznek a gyilkos galóca mérgezés tünetei a fogyasztást követõen csak kb. 12 órával! Mi a teendõ, ha fennáll a gyilkos galóca-mérgezés veszélye, de nem jelentkezik semmilyen tünet? Hatásos lehet-e valamilyen népi gyógymód ebben az esetben? Halálosan veszélyes gombák: gyilkos galóca, fehér gyilkos galóca. Életveszélyes gombák: parlagi tölcsérgomba, rozsdás õzlábgomba, vörhenyes õzlábgomba, téglavörös susulyka, kerti susulyka, párducgalóca, légyölõ galóca, nagy döggomba, redõs papsapkagomba, mérges pókhálósgomba. Mérges gombák: sárga kénvirággomba, viaszfehér tölcsérgomba, párducpereszke, világító tölcsérgomba, farkastinóru, sátántinóru. Gombaszedés és -fogyasztás során mindig szem elõtt kell tartani a következõket: Mindenkinek fel kell ismernie a gyilkos galócát! A saját szedésû gombát mindig meg kell vizsgáltatni gombaszakértõvel! Házalótól sose vegyünk gombát! A piacon csak engedéllyel rendelkezõ árustól, engedélyezett tételbõl vásároljunk vadon termett gombát! Ne higgyünk semmiféle gombafogyasztással kapcsolatos babonának! ( A mérgek fõzéskor lebomlanak, így forrázva minden gomba jó! ; A nyersen jó ízû gomba mind jó! ; Csak a megkékülõ gomba mérges ; A mérges gombától az ezüstkanál megfeketedik. ; A gombát fogyasztás elõtt kutyával, macskával kell megkóstoltatni. ; A csigák vagy egyéb állatok által megrágott gombák mindig jók! stb.) Csak friss, egészséges termõtestek alkalmasak fogyasztásra! Ne fogyasszunk nyersen gombát! A kész gombaételt hûtõszekrényben se tároljuk egy napnál tovább! Kisgyermekeknek és érzékeny gyomrúaknak ne adjunk gombaételt! Az egészségesek se fogyasszanak túl sokat belõle, mert kitintartalmú sejtfala miatt nehezen emészthetõ! Mérgezés gyanúja esetén forduljunk orvoshoz. Ha a tünetek a gombafogyasztást követõ 12 órán túl jelentkeznek, azonnal hívjunk mentõt! A gombaételekkel kapcsolatban jegyezzük meg: a gombát tisztításkor ne áztassuk, csak folyóvízben mossuk meg, csepegtessük le. fajtól függõen figyeljünk a szeletelésre is, (Pl: a laskagombát, keresztirányba szeleteljük, míg a csiperke gomba bármely módon szeletelhetõ) csak sértetlen zománcú edényben fõzzük, mert vassal érintkezve megfeketedik, és kellemetlen mellékíze lesz. fõzés közben ne fedjük le, mert némely gomba nagyon sok vizet ereszt. gyengén fûszerezzük és sózzuk, így jobb összhatást ad. a gombaételek nem tárolhatók, még a legkitûnõbb hûtõszekrényben sem. (Legfeljebb a következõ étkezésig tároljuk.)
A LEGFONTOSABB GOMBÁK 51 Spóratartó lemezek Erdõszéli csiperke fiatalon rózsaszín, késõbb barna Gyilkos galóca fehér Gallér van van Bocskor nincs van Kalap fehér piszkosfehér, gyakran zöldes Erdõszéli csiperke Gyilkos galóca Sárga rókagomba Világító tölcsérgomba Mezei szegfûgomba Kerti susulyka Császárgomba Légyölõ galóca Nagy õzlábgomba Párducgalóca ELLENÕRIZD TUDÁSOD! 1. Sorolj mérgezõ gombákat! 2. Miért nem tárolható a hûtõben egy napnál tovább a fõtt, három napnál tovább a nyers, friss gomba? 3. Miért jelentõs Fleming munkássága? 4. Miért hasznos a gomba az állati szervezetnek? 5. Mit tudsz az alkaloidok életünkben betöltött szerepérõl? 6. Miért penészedhet be a sózott sonka vagy szalonna? 7. Miért egészséges a gombafehérje? 8. Miért nem érdemes vacsorára gombaételt fogyasztani? 9. A vízben kevés gomba él. Vajon miért?
88 AZ ÁLLATOK SZERVEZÕDÉSI SZINTJEI ÉS A FÕBB ÁLLATCSOPORTOK A ROVAROK, A BEVÁGOTTAK csáp rágó szájszerv légzõnyílás haslemez szárny fej tor potroh 88.1. A rovar testfelépítése hátlemez tojócsõ 88.2. A hím lepke tollas csápjával érzékeli a feromonokat. Miért jellemzõ az éjjeli lepkékre a tollas csáp? láb A rovarok közé három pár ízeltlábbal rendelkezõ fajok tartoznak. A ma ismert fajok több mint fele rovar. A testük (88.1.) fejre, torra és a potrohra különül el. A közöttük látható bevágások alapján kapta csoport a nevét. A fejen az érzékelésre (szaglás, tapintás) szolgáló csápokat (88.2.), az összetett (88.3, 88.4.) és pontszemeket, valamint a végtagokból kialakult szájszervet találunk. A tor három szelvényéhez három pár járóláb és általában két pár szárny csatlakozik. Kialakulásuk nagy változatosságot mutat, amit az osztály tagjainak rendszerezésekor használunk. A rovarszárny nem valódi végtag, a tor szelvénylemezeit összekötõ kitinhártya kitüremkedéseként jön létre. Nagyítóval nézz meg egy házilégy szárnyat! Jellegzetes erezete fajra jellemzõ mintázatot alakít ki rajta. A csõszerû erekbe testfolyadék, illetve a légzõszerv légcsövei hatolhatnak, az utóbbiak levegõvel telve merevítik a szárnyat. Alkalmazkodva az életmódhoz, a környezethez, a szárny keménysége, alakja, szõrözöttsége, pikkelyei (pl. a lepkék hímpora) nagyon változatosan alakulhatnak ki. Elõfordulnak fõleg az õsibb csoportokban szárnyatlan fajok is. Keress a szárny változatos megjelenésére példákat! (89.1.) A szárny mozgatása általában közvetve történik, hiszen nincs saját izomzata. A tor egymással ellentétesen ható izmainak összehúzódása-elernyedése és a kitinváz rugalmassága biztosítja az akár az izom-összehúzódások sebességénél nagyobb szárnycsapásszámot is. Ha egy mûanyag vonalzót az asztallapjára szorítasz úgy, hogy 10-15 cm-re kilógjon, modellezheted a kitinváz mozgásban betöltött szerepét. Egy izomösszehúzódás ebben az esetben egyetlen megpengetése a vonalzónak sok-sok egymást követõ ciklikus mozgást (rezgést) eredményez! A potroh a zsigeri szerveket tartalmazza. Oldalán szelvényenként 1-1 pár légzõnyílást találunk. A potroh végén jellegzetes szõrök, szaporodást szolgáló képletek, mirigyek lehetnek. 88.3. Az összetett szem felépítése 88.4. A rovar és az ember szeme által közvetített kép kitinlencse kristálykúp pigmentsejtek receptorsejtek idegrostok
A ROVAROK, A BEVÁGOTTAK 89 89.1. Különbözõ szárnyú rovarok A tápcsatorna (89.2.) elõbél része jól tagolt (szájüreg-nyelõcsõ-begy-gyomor). Az eltérõ táplálkozási módokhoz alkalmazkodva változatos szájszervek alakulhatnak ki. A legõsibb a rágó, mely növényi és állati eredetû táplálék megszerzésére is alkalmas. Ebbõl alakult ki a szúró-szívó, a nyaló és a szívó szájszerv (89.3.). a táplálék minõségétõl függõen különbözõ hosszúságú. A növényevõknél ez a bélszakasz a cellulózbontó baktériumok, esetleg egysejtûek által is segített cellulózbontás helyszíne. 89.3. A rovarok szájszervei és a gyomor keresztmetszete. Mire szolgálnak a csótány gyomrának kitintüskéi? Szájszerv: a fejszelvények végtagjaiból módosult, a táplálékot megragadó, felaprító, a szájüregbe juttató szerv, melynek felépítése alkalmazkodik a táplálkozásmódhoz. A szájüreghez nyálmirigyek csatlakoznak, melyek váladékai a nedvesítés mellett az enzimekkel megkezdik a táplálék emésztését. A középbél az emésztés és a felszívás helye. A rovaroknak nincs középbéli mirigye, az emésztést az elõ- és a középbél határán található felületnövelõ vakbélágak segítik. A középbél és az utóbél határán találjuk a kiválasztást végzõ Malpighi-csöveket. Az utóbél 89.2. A rovarok szervei RÁGÓ (csótány) NYALÓ (mézelõ méh) a csótány gyomrának kitintüskéi NYALÓ SZÍVÓ (PÖDÖRNYELV) (lepke) repülõizmok fejartéria begy gyomor többkamrás szív vakbélágak szem nyálmirigy idegrendszer középbél ivarszervek Malpighi-csõ NYALÓ (házilégy) SZÚRÓ SZÍVÓ (szúnyog)
90 AZ ÁLLATOK SZERVEZÕDÉSI SZINTJEI ÉS A FÕBB ÁLLATCSOPORTOK KIVÁLASZTÁS felesleges nagyobb anyagok húgysav középbél aktív passzív aminosav glükóz 90.1. A Malpighi-csõ mûködése nyílás utóbél kitinspirál + kitinhártya ÁTSZÛRÉS ionok légcsõ karbamid víz VISSZASZÍVÁS ér A Malpighi-csövek sejtjei a testüregbõl passzív átszûrést végeznek, és energiát felhasználva a szervezet számára felesleges anyagokat kiválasztják a csövekbe. A kiválasztószervekre jellemzõ harmadik mûködést, a visszaszívást viszont nem végzik. Mivel a kialakított szûrlet a bélcsatornába kerül, így az szívja vissza az állat számára hasznosítható anyagokat. A felesleges és káros anyagok a bélsárral ürülnek a végbélen keresztül. (90.1.) A rovarok légzését a légcsõrendszer biztosítja. A kültakaró betüremkedésével kialakuló csõrendszer dúsan elágazva a sejtekig juttatja az oxigént, és eltávolítja a szén-dioxidot. A tor és a potroh oldalán található nyílásai nyithatók-zárhatók. A csöveket vékony hártya alkotja, melyet rugalmas kitinspirál vesz körül. A gázok mozgatását a potrohizomzat végzi. (90.2.) légzõnyílások kitinszõr kültakaró légzõnyílás hasi dúc 90.2. A rovarok légcsõrendszere és a csõrendszer nyílása. Hogyan épül fel a légcsõrendszer? bél potroh tor fej CSÓTÁNY BONCOLÁSA Az éterrel elpusztított csótányt hasi oldalára fektetjük. A potrohát és a torát az egyik oldalon felvágjuk, majd a háti lemezek együttesét félrehajtjuk, mintha egy doboz fedelét nyitnánk ki. A félrehajtott doboztetõt a kihajtás után letûzzük. A preparátumunkra vizet engedünk, annyit, hogy elfedje. Megvizsgáljuk a szívet, a legyezõizmokat és a tor tengelyében elõrefutó aortát, majd ezek óvatos eltávolításával feltárjuk a zsigereket. Figyeld meg a potrohot csaknem kitöltõ zsírtest lebenyeit! A tápanyagot tároló szervet csipesszel minél alaposabban távolítsuk el. Azonosítsd a belsõ szerveket! Csipesszel oldalra kiemeljük az emésztõkészüléket. Ha hosszanti metszést ejtünk a rágógyomron és a középbélen, kimosásuk után láthatjuk a gyomor kitin-rágóléceit. A hímivarszerveket a csótányokban igen nehéz megtalálni, mert az ivarzási perióduson kívül aprók. A heréket közvetlenül a potroh háti lemezeinek levétele után kell keresni. Nõstényekbõl a petefészket kiemelve láthatók a petecsövek falán áttûnõ peték. A nõstényekben gyakran találunk petetokot, melyet hátrafelé kihúzhatunk a költõtasakból. A petetokban figyelhetjük meg az embriókat! Az ivarszervek eltávolítása után láthatóvá válnak a légcsõrendszer hasi nagy csövei és elágazásai. Már látható a hasdúclánc idegrendszer és az utolsó potrohdúcból kilépõ idegek is. A fej boncolása során megfigyeljük az összetett szemeket alkotó egyszerû szemeket. A szemek felett kisollóval levágjuk a fejtok tetejét. A szájszervekhez futó erõs izmokat csipesszel kitépkedjük. Az összetett szemek vonalában már legtöbbször a fejtok megbontásakor feltûnik a látólebeny, mely széles alappal kapcsolódik az agydúchoz. Csótányban az endokrin szervek a nyak területére esnek. Végül csipesszel kitépjük a fejtokból a szájszerveket és megnézzük részeiket.
A ROVAROK, A BEVÁGOTTAK 91 kamranyílás többkamrás szív saját izomzattal erek fejartéria 91.2. A tücsök és a szöcske elülsõ pár lábán lévõ hallószerve legyezõizmok legyezõizmok kamra 91.1. A rovarok keringési rendszere és szíve. Miért nélkülözhetetlen a legyezõizom? Miért fontos a belégzéshez a légcsövek falában található kitinspirál? Ha a potroh izmait összehúzza a rovar, az izmok összehúzása összenyomja a kitincsöveket. A csövekben uralkodó nyomás megemelkedik. A széndioxidban gazdag gáz a külvilágba távozik, vagyis kilélegzik az állat. A belégzés során a potroh harántcsíkolt izmai elernyednek, megnõ a potroh térfogata, aminek következtében a légcsövek saját rugalmasságukból adódóan kitágulnak. A térfogatnövekedés miatt a csõben lévõ nyomás csökken, ami a levegõ beáramlását okozza. Az oxigén a sejtekhez kerül, és megtörténik a gázcsere. A rovarok nyílt keringési rendszerének (91.1.) felépítése hasonlít a pókszabásúakéhoz, de mivel a rovarok légcsõrendszere biztosítja a sejtek és a környezet közötti gázcserét, így a keringési rendszer nem szállít légzési gázokat. A többkamrás szívben billentyûk biztosítják a testfolyadék (vérnyirok) egyirányú áramlását. A kamra saját izomzata az artériába löki a folyadékot, mely a szövetek közé kerül. A szövetek között lassan áramlik hátrafelé. Az áramlást a pókszabásúakhoz hasonlóan a szívhez kívülrõl csatlakozó legyezõizmok, melyek a szívkamrák tágításával szívóhatást idéznek elõ. A gerinctelenek között az egyik legfejlettebb idegrendszere a rovaroknak alakult ki. Hasdúclánc-idegrendszerüket a fejben lévõ, testükhöz képest hatalmas agy alkotja, mely egyértelmûen TÜCSÖK vékony hártya comb lábszár nyílás SZÖCSKE nyílás HÁZI LÉGY MEGFIGYELÉSE Figyelj meg egy megfogott házi legyet! Milyen érzékszerveket figyelhetsz meg rajta? Nagyítóval vizsgáld meg az összetett szemét és a fejen hátrább található pontszemeket. A rövid csápján vannak a szagokat felfogó érzéksejtek. Ha a légy az asztalon lévõ folyadékcsepphez megy, megfigyelheted, hogy a mellsõ két lábával beleáll. Rövid idõ múlva kiemeli és összedörzsöli. Ekkor kóstolgatja, vagyis a lábán is található ízérzékelõ receptor. Csak nagyon gyors mozgással lehet megfogni legyet. Ennek nem csak az az oka, hogy összetett szemeivel hátra is lát, hanem a testén lévõ nagyszámú kitinszõr is. Ezek a levegõ mozgását is képesek jelezni az állatnak (Simogasd meg a karodon lévõ szõröket úgy, hogy ne érj a bõrödhöz. Az általad tapasztaltakat érzékelheti a légy is.) A rovarok között találunk a hangok érzékelésére képes fajokat is. A hallószervek elõfordulhatnak a testen vagy az elsõ pár lábon. A receptorsejtek a vázon lévõ nyílást beborító kitinhártya rezgését érzékelik. (91.2.) Az állatoknál általában elõforduló helyzetérzékelõ szerv a rovaroknál nem alakult ki. A test térbeli elhelyezkedésérõl az izomzat és a szem által továbbított információkból szerez tudomást az agy, és a beérkezett információk alapján szabályozza az állat mozgását.
92 AZ ÁLLATOK SZERVEZÕDÉSI SZINTJEI ÉS A FÕBB ÁLLATCSOPORTOK kifejlett sáska lárva lárva pete lárva lárva lárva (álca) kifejlett szitakötõ növekedés, vedlés pete lárva báb kifejlett szúnyog lárva pete KIFEJLÉS ÁTVÁLTOZÁS TELJES ÁTALAKULÁS 92.1. A rovarok fejlõdése (sáska kifejlése szitakötõ átváltozása szúnyog teljes átalakulása) irányítja az idegrendszer többi részét. A fejlett érzékelés és a bonyolult mozgás fejlesztette az idegrendszerüket. (84.1.) A rovarok váltivarúak, a nõstény és hím egyedek megjelenésben is különböznek, van ivari kétalakúság. Megtermékenyítésük belsõ, hiszen a szárazföldön élve nincs az ivarsejteket közvetítõ közeg. A rovarok a petébõl (tojásból) kibújva posztembrionális fejlõdésüket (92.1.) lárvaként kezdik meg. A lárva az élõlény átmeneti fejlõdési alakja, mely különbözik a kifejlett élõlénytõl (imágó). Hiányozhatnak bizonyos szervei, rendelkezhet más szervekkel, eltérõ közegben és életmódban élhet, mint az ivarérett kifejlett állat. Ha a fajnak lárva alakja is van, a fejlõdést közvetett fejlõdésnek, vagy átalakulásnak nevezzük. Számos lárvatípus (hernyó, nyû, pajor, álhernyó, kukac, futrinkalárva) alakulhat ki. A lárva hasonlíthat az imágóra megjelenésben és életmódban egyaránt. Ez a kifejlés. Találunk olyan lárvát is mely egyáltalán nem hasonlít a késõbbi állatra. Az átalakulás során jelentõs a változás. Ez az egyedfejlõdési mód az átváltozás. Gyakori, hogy a lárva és a kifejlett állat közé a fejlõdés során még egy átmeneti alak, a báb iktatódik. A bábban a lárva testének anyagai jórészt lebomlanak és a kifejlett élõlény testévé rendezõdnek. Az ilyen posztembrionális fejlõdést teljes átalakulásnak nevezzük. A teljes átalakulású állatoknál a báb megjelenési formája is nagy változatosságot mutat (szabadbáb, tonnabáb, 92.3. Az acsa vedlése 92.2. Néhány rovar lárvája és bábtípusa SZABADBÁB TONNABÁB MÚMIABÁB futrinkalárva cserebogárpajor ormányosbogár lárvája szúnyog fátyolkalárva légykukac (nyû) pattanóbogár lárvája hangyalesõ darázs légy nappali lepke
A ROVAROK, A BEVÁGOTTAK 93 93.1. A rovar vedlésének hormonális szabályozása múmiabáb). (92.2.) A lárvaállapotok között és a bábállapot kialakulásához szükség van a vedlésre (92.3.), melyet az állat idegrendszerének irányítása mellett a hormonrendszer szabályoz (93.1.). A vedlési hormon megindítja a kitinváz belsõ bomlását. Így elvékonyodik és az állat képes kibújni belõle. A termelt új kitin a levegõn megszilárdulva egy nagyobb vázat alakít ki. Sok faj kifejlett egyede már nem is táplálkozik. Célja csupán a szaporodás, az utód létrehozása. Mire mondjuk, hogy kérészéletû? Keress adatokat a kérészekrõl! Mit tudsz a tiszavirágról? A rovarok pontos rendszerezéséhez nagyon kevés lelet, kövület áll rendelkezésre. Csoportosításukkor emiatt fõleg alaktani sajátságok vehetõk figyelembe. Jellegzetes rendjeik a szitakötõk, a bogarak, a lepkék, kétszárnyúak, a hártyásszárnyúak. Elterjedésük, nagy fajszámuk, jó alkalmazkodóképességük miatt szinte minden rend képviselõi kapcsolatba kerülnek az emberrel. 93.2. Ezüstös õsrovar (1), tiszavirág (2) és szitakötõ (3) Figyeld meg a természetben, állatkertben, múzeumokban, vagyis a környezetedben a példafajokat! Nagyon sok információt, képet találsz a világhálón, de használd az Állatismeret könyvet is! A szitakötõk (93.2.) a legõsibb rovarok közé tartoznak, már az óidõ karbon idõszakában 70 cm-es példányai éltek. Lárvái (álca) vízben, az imágók a szárazföldön ragadozó életmódúak. A csótányok rejtett életmódot folytató fajok. Elszaporodásuk esetén mind gazdasági, mind egészségügyi szempontból jelentõs kárt okozhatnak. Jellegzetes petecsomót hoznak létre. Milyen veszélyeket hordoz a csótányok elszaporodása? A bogarak (94.1.) elsõ pár szárnya vastag, betakarja és védi a második pár nagyobb felületû szárnyat. Igen változatos táplálkozásmódok alakultak ki közöttük. Közel 400 000 leírt fajukkal a legfajgazdagabb csoportja a rovaroknak. Olyan élettereket is meghódítottak, amelyet konkurens rovaroknak nem sikerült (pl. trágya, a talaj felsõ része, növények kéreg alatti része). Keress képeket a következõ bogarakról: bõrfutrinka, szegélyes csíkbogár, óriás nünüke, nagy szarvasbogár, tavaszi ganéjtúró, májusi cserebogár, nagy szentjánosbogár, nagy hõscincér, betûzõ szú. Melyik milyen életmódot folytat? Sokat találkozhatunk a szöcskékkel (94.2.). A szöcskék csápjai hosszabbak, mint a testük. Tojócsöveikkel általában a talajba rakják petéiket. Ciripelõ szerveik a szárnyon, hallószerveik a lábon találhatók. Fõként növényevõk, túlszaporodásuk esetén károkat okozhatnak. Ide, a tojócsövesek közé tartozik a lótücsök és a mezei tücsök is. Nézz utána, melyik a legnagyobb hazánkban élõ szöcskefaj! A felületes szemlélõ könnyen összekeveri a sáskát a szöcskével. Bár a sáskák is növényevõk és petéiket a talajba rakják, mindezt azonban tojókampókkal teszik (tojókampósok), a csápjaik pedig a test félhosszánál rövidebbek. Enyhe tél után a nagyobb túlélés miatt súlyos mezõgazdasági károkat okozhatnak. Mi az a sáskajárás? A hártyásszárnyúak testfelépítésére a két pár hártyás szárny mellett jellemzõ a potroh elsõ néhány szelvényének karcsúsága ( darázsderék ). Rágó vagy nyaló szájszervük van. Teljes átalakulással fejlõdnek. A rovarok között fejlettnek számítanak. Összetett szociális életük szervezésben jelentõs szerepet tölt be a feromon. Jól megfigyelhetõ ez a rovarállamot alkotó fajoknál, ahol a feromon az egyedfejlõdésükben, a kasztok kialakulásában, a kommunikációban is fontos szerepet játszik.
94 AZ ÁLLATOK SZERVEZÕDÉSI SZINTJEI ÉS A FÕBB ÁLLATCSOPORTOK 94.1. Betûzõ szú (1), aranyos bábrabló (2), óriáscsíbor (3), óriás galacsinhajtó (4) 94.2. Verõköltõ bodobácsok (1), lápi tarkalepke (2), zöld lombszöcske (3) Ragadozók, növényevõk és paraziták is lehetnek. A mezõgazdaságban fontos szerepet töltenek be (megporzás, növényvédelem, kártétel stb.). (Példák: óriás gyilkosfürkész, nagy magyargubacs, lódarázs, német darázs, gyepi hangya, erdei vöröshangya, közönséges méhfarkas, kék fadongó, házi méh) A rovarok három tori szelvénye között általában két pár szárny található. Nem így a kétszárnyúaknál, amelyeknek csak egy pár szárnyuk marad meg. A második pár a repülést egyensúlyozó szervvé (billérré) alakult át. Szájszervük igen változatos, sokféle táplálkozási változat alakult ki. Fejlõdésük teljes átalakulás, lárvájuk a nyû lényegesen eltér a kifejlett állattól. Növényvédelmi kárt fõként a lárvák okoznak. Közegészségügyi szempontból sok kétszárnyú faj imágója is káros és veszélyes. Milyen szerepe van az ember életében a nyûnek? (Példák: gyötrõ szúnyog, marhabögöly, közönséges muslica, házi légy, közönséges fürkészlégy) A lepkék (94.2.) teljes átalakulással fejlõdõ élõlények. Lárvájuk a hernyó rágó szájszervû. Az imágó viszont nyaló szívó (pödörnyelv) szájszervvel rendelkezik, mely a folyékony táplálék felvételére alkalmas. Testüket sûrû kitinszõrzet borítja, amely a szárnyon zsindelyszerû pikkelyzetté (hímpor) alakult. (Példák: ruhamoly, gamma-bagolylepke, halálfejes lepke, kutyatejszender, fecskefarkú lepke, káposztalepke, nappali pávaszem, selyemlepke.) ELLENÕRIZD TUDÁSOD! 1. Miben térnek el a rovarok a rákoktól, illetve a pókszabásúaktól? 2. Hogyan tudja a rovar szervezete a harántcsíkolt izmainak biztosítani az intenzív mozgáshoz szükséges oxigént és az energiát szolgáltató szerves anyagot? 3. Mi történik, ha egy rovarlárvában túltermelõdik a juvenilis hormon? 4. Mi történik, ha egy rovarlárvában túltermelõdik a vedlési hormon? 5. Vedlenek-e kifejlett rovarok (imágók)? Miért? 6. Mi a fõ különbség az átváltozás és a kifejlés között? 7. Milyen folyamatok zajlanak a báb belsejében? 8. Miért terjedhettek el ilyen mértékben az ízeltlábúak a Földön?
A GERINCTELENEK SZEREPE AZ EMBER ÉLETÉBEN 95 A GERINCTELENEK SZEREPE AZ EMBER ÉLETÉBEN Mint bármelyik élõlénycsoport esetén, a gerinctelen fajok között is találhatók az ember számára hasznosak, de károsak is. A szaprofita szervezetek tevékenysége nélkülözhetetlenek a talaj humuszának kialakításában. Az életközösségek anyagkörforgalmában fontos szerepet töltenek be. Emellett e szervezeteket felhasználják a mezõgazdaságban is korhasztásra. Ilyenkor arra a fára (tönkre, facsonkra), amelyet nem kívánnak másképp hasznosítani, rést vágnak, megcsapolják, és erre oltják rá (például gabonacsíra segítségével) a termeszteni kívánt gombafajt. Az életközösségekben jelen vannak olyan gerinctelenek, amelyek segíthetnek a mezõgazdaságban, a kertekben a rovarok elleni védekezésben a kertben. Ilyenek például a különbözõ rovarokon élõsködõ fonálférgek. A fonálférgek miután bejutottak a gazdaállatba, legtöbb esetben annak lárvájába a gazdaszervezet 2-3 nap alatt elpusztul. A tetemben a fonálféreg 1-3 nemzedéke fejlõdik ki. Elhagyva az elpusztult rovarlárvát, további élõ lárvákat támadhatnak meg. Keress egyéb lehetõségeket a gerinctelenek hasznosságára! A tengeri állatok fogyasztása nagyon egészséges, foszfortartalmuk segíti a csontok és a fogak felépülését, az idegrendszer ideális mûködését, az anyagcserét. A belõlük nyerhetõ ásványi anyagok és vegyületek más táplálékokból csak részlegesen szerezhetõk be. Hazákban ezért hangsúlyozzuk a halfogyasztás fontosságát. A rovarok sok fehérjét és zsírt tartalmaznak, gyorsan szaporodnak, ízletes ételek készíthetõk belõlük. Fogyasztásuk elterjedése jelentõsen enyhítené a globális élelmiszerválságot. A nyugati emberek csak végsõ esetben fanyalodnak rovarevésre. A trópusokon és szubtrópusi vidékeken azonban bizonyos rovarokat, például kifejlett termeszeket vagy egyes rovarlárvákat szívesebben fogyasztanak, mint madár-, hal- vagy emlõshúst. A rovarevés a környezetre is jó hatással van. A rovarok sokféle szerves anyagot képesek nagyon hatékonyan ehetõ testtömeggé alakítani. Egy szarvasmarha például 8 gramm élelmet fogyaszt 1 gramm testtömeg-gyarapodáshoz, míg egy rovarnak kevesebb, mint 2 gramm is elég ehhez. Sok rovar például a legyek, a tücskök a szöcskék és a bogarak képes elfogyasztani és hasznosítani azt a mezõgazdasági hulladékot, amellyel az ember vagy a hagyományos háziállatok már nem tudnak mit kezdeni. Gyûjts adatokat arról, hogy miért lehet nagy szerepük az emberiség élelmiszerválságának megoldásában a rovaroknak? A gerinctelen állatok (csigák, kagylók, rákok, stb.) izomzata, húsa nem túl jellegzetes ízû. A fûszerezés jelentõsen emeli a fogyasztási értékét. Alkoss vagy keress recepteket a különbözõ gerinctelenek elkészítésére. Ismertessétek a recepteket kiselõadások formájában. Vitassátok meg a megismert terveket! Sokkal többször találkozhatunk a gerinctelen állatok emberre hátrányos hatásaival. A 96.1. táblázat csak kiemel néhány emberi betegséget okozó kórokozót, vagy egy gerinctelen állat által közvetített parazita eredményezte betegséget. Készítsetek tablót elhalt állatok külsõ vázaiból! Rendezzetek kiállítást a gyûjteményekbõl! 95.1. A gerincteleneket táplálkozási céllal is felhasználják
134 AZ ÁLLATOK VISELKEDÉSE AZ ÁLLATOK TÁRSAS VISELKEDÉSE A legtöbb állat (egyes különleges esetektõl eltekintve) felkeresi legalább egy fajtársát, a párját a szaporodási periódusban. Természetesen számos faj egyedei nemcsak páronként, hanem nagyobb számban találhatók egymás társaságában. A csoportok lehetnek átmenetiek vagy állandók. (134.2.) Az átmeneti közösségek az ún. idõleges tömörülések a félelem, a biztonságkeresés, az éhség hatására alakulnak ki. A közösség egyedszáma tág határok között változhat, a csoport befogad újakat, de távozhatnak is az egyedek. Ezért az idõleges tömörülést nyitott közösségnek nevezzük. A csoport viselkedését egy vagy több kezdõ egyed váltja ki. Azok, amelyek elõször reagálnak a környezet hatásaira. A nyitott csoportokban az egyedek közötti szociális vonzódás nem játszik lényeges szerepet. Az állatokban kialakuló erõs szociális vonzódás zárt közösségek kialakulását eredményezi. Ezek a közösségek legalább egy szaporodási idõszakra alakulnak ki, de elõfordul, hogy egy életre szólnak (pl. a hattyúcsalád), és nem szívesen fogadnak be kívülállót. A csoport tagjai között jellegzetes rangsor alakul ki, amelyet esetenként küzdelemben idõrõl idõre újraértékelnek. (134.1.) Szociális vonzódás: az állatok társulási hajlama, amely az egyedek közötti távolságcsökkenést eredményezi. Küzdelem: elsõsorban a hímek között jelentkezõ, fõleg fenyegetésbõl, jelzésekbõl, ritkán fizikai összecsapásból álló viselkedéssor. Általában nem jár fizikai sérüléssel, mert a vesztes elfogadja az eredményt, s ezt jelzi is. 134.2. A pingvinkolónia egyedei összebújva védekeznek a hideg ellen Rangsor: az állatok társas kapcsolataiban kialakuló alá- és fölérendeltségi viszony. Legtöbbször az egyedek fizikai fölénye, tapasztalata és vérmérséklete alapján alakul ki. A rangsor elõnyös a közösség számára, mert segítségével elkerülhetõk a mindennapos összeütközések, egyúttal az elõnyösebb tulajdonságokkal rendelkezõ egyed juthat elõbb a környezet erõforrásaihoz. A család elsõsorban a madarak és az emlõsök között gyakori, bár például a darazsaknál is megfigyelhetõ. A szülõk és az utódok közössége a legtöbb esetben csak az ivadékok felnevelése idejére alakul ki. (135.1.) Egyes fajok családjai nagyobb közösségekben egyesülnek. Így alakulnak ki a kolóniák. A nagy madártelepeken, a patások csordáiban a szaporo- 134.1. Mezei nyulak és zebrák küzdelme; a szürke farkas fenyegetõ vicsora jelzi, ki a fõnök
AZ ÁLLATOK TÁRSAS VISELKEDÉSE 135 135.1. Hattyúcsalád. Egész életre szóló kapcsolat alakul ki a két egyed között dási és az ivadékgondozási idõszakban megmaradnak a családok, de utána is jellemzõ marad a csoport közös védekezése. (135.3.) A rágcsálók közösségei a nagycsaládok, amelyekben a különbözõ nemzedékek családi kötelékben, egy közös területen élnek együtt. Ilyen falkaszerû, többgenerációs családok az elefántoknál is kialakulnak. Az államalkotás (rovarállam) a hangyák, a méhek és a termeszek tökéletes összhangban mûködõ, kasztokra tagolódó közössége. A közösség nagy egyedszámú, tagjai szoros rokonságban állnak egymással. Életüket szigorúan alárendelik az állam fennmaradásának. (135.2., 135.4.) A zárt közösségek egyedeinek a létfenntartásukhoz, a szaporodásukhoz megfelelõ területre van szükségük, melyet territóriumnak nevezünk. A csoport elhatárolja és megvédi a területét, amely biztosítja az erõforrások kihasználását, az egyedsûrûséget, az optimális szaporodást és az ivadékgondozást. 135.2. Hangyaboly és termeszvár. A termeszvár akár többméteres is lehet 135.3. Az alaszkai pézsmatulokborjakat a felnõttek védik Territórium: az a terület, melyet egy egyed vagy az egy fajhoz tartozó egyedek csoportja birtokol a táplálkozás, a szaporodás és az ivadékgondozás céljából. A területet elhatárolják, amihez jelzéseket használnak (kémiai anyagokat pl. emlõsök; vizuálisat pl. korallhalak; hangot pl. énekesmadarak). A betolakodóval szemben agressziót mutatnak. A csoportosan élõ állatokra is jellemzõ az egyedek közötti bizonyos távolságtartás igénye. A megfelelõ tér a személyes tér az élõlény komfortérzéséhez szükséges. Személyes tér: az állatok egyedeinek változó nagyságú térigénye. Nagysága függ a faj egyedeinek kontaktustûrésétõl, az egyedek állapotától, a környezeti hatásoktól. 135.4. Termeszkatonák, a királynõt gondozó dolgozók és a királynõ
136 AZ ÁLLATOK VISELKEDÉSE 136.1. Kontaktustûrés: a denevérek szívesen pihennek egymás mellett A nagysága változhat, hidegben vagy egy ragadozó támadása esetén az állatok közelebb kerülnek egymáshoz, csökken a személyes terük. A párkapcsolatokban az udvarlás egyik szerepe a partner személyes terének csökkentése. A kontaktustûrõ vaddisznók, denevérek (136.1.) elviselik egymás közelségét. A testérintkezést nem tûrõ állatok azonban egy bizonyos távolságon belül megakadályozzák a fajtárs közeledését: elhúzódnak vagy agresszióval válaszolnak. Figyeld meg, hogyan viselkedik két, egymást nem ismerõ ember egy kis liftben! A helyiség két ellentétes sarkában állnak meg, figyelik az emeletek sorát, esetleg igazgatják a kulcscsomót. Vagyis, mivel sértik egymás személyes terét (de kultúránkból adódóan agresszióval nem válaszolhatnak, elmenni nem tudnak), idõlegesen nem vesznek tudomást egymásról. AZ ÁLLATOK SZEXUÁLIS VISELKEDÉSE, AZ IVADÉKGONDOZÁS KÜLÖNBÖZÕ FORMÁI Azokat a viselkedésformákat, melyek a megtermékenyítéshez vezethetnek, szexuális viselkedésnek nevezzük. Az eredményes szaporodáshoz sok fajnál ehhez szükséges az ivadékgondozás is. A szaporodási viselkedések az elõzõekkel szemben az állat fejlõdésének csak egy meghatározott idõszakában jelentkeznek, az ivarérettség elérésétõl az ivadékgondozás befejezéséig tartanak. A szaporodási viselkedés ciklikusan vagy folyamatosan jelentkezhet az ivarérett idõszakban. A ciklikus megjelenés esetén csak az év meghatározott idõszakában, rövid ideig gyakran csak néhány napig jelentkezik. A fajok egy részében csak többévente (pl. elefánt) mûködnek a szexuá- 136.2. Az integetõ rák hatalmas ollójával, az éneklõ kékbegyhím hangjával hívja fel magára a nõstény figyelmét lis magatartás mozgásmintázatai, de gyakoribb, hogy egy évben egyszer (pl. szarvasmarha, ló) vagy több alkalommal is jelentkeznek ezek (pl. kutya, házi egér). Az evolúció során megjelentek olyan fajok is, melyek az ivarérettség után folyamatosan, de nem egyenletesen képesek szexuális aktivitást mutatni (pl.: házityúk, ember). A szaporodás túlnyomórészt öröklött elemekbõl áll, de ezek összehangolásában a tapasztalat is fontos lehet. A viselkedés szabályozásában belsõ és külsõ tényezõk vesznek részt. A belsõ tényezõk között a hormonok és a felhalmozott energiatartalékok döntõek, míg a partnertõl származó kulcsingerek mellett a napszakok változása, a környezet táplálékbõsége, sõt az idõjárás is szerephez jut. A szexuális viselkedés bevezetõ szakasza a párválasztás. Ezt az egyedeknek a másik nem iránti vonzódása indítja be. A végrehajtásban általában a hímek aktívak. Kialakulhat közöttük küzdelem a szaporodás jogáért, a nõstényekért. (136.2., 136.3.) 136.3. Mi jellemzi a nõstényért folytatott küzdelmet?
AZ ÁLLATOK TÁRSAS VISELKEDÉSE 137 137.1. A lantfarkú madár násztánca; felfújt torkú, brekegõ béka. Melyik kommunikációtípusba tartoznak? Az egymásra találáshoz, a partner kiválasztásához az állatok jelzéseket bocsátanak ki. Ezek lehetnek kémiai anyagok (feromonok) az emlõsöknél és az ízeltlábúaknál (gyapjaslepke). Az akusztikus párkeresés jellemzõ a békákra (137.1.), a sáskákra, a tücskökre, a kabócákra és a madarakra. Nagyon elterjedt a vizuális jelekkel történõ párválasztás is. A szentjánosbogár villogása, a halak (pl. a tüskés pikó vörös hasa, 137.3.) és a madarak hímjeinek színes nászruhája (137.2.) (páva, pulyka tollazata, a fregattmadár vörös torokzacskója), illetve táncmozdulataik a nõstény érdeklõdésének a felkeltésére szolgálnak. Az udvarlás és a nászjáték a személyes tér leküzdésével csökkenti a partnerek közötti távolságot. Fokozza és azonos szintre hozza az egyedek izgalmi állapotát, a fajra jellemzõ megjelenése miatt megakadályozza a rokon, nem egy fajba tartozó egyedek keresztezõdését. Az udvarlásnak nagyon sok módja alakult ki. Amilyen jelentéktelen a nagy lugasépítõ madár hímjének megjelenése, olyan díszes az építménye. A bölcsõszájú hal hímje ikrázódombbal igyekszik megnyerni a párzásra a nõstényt. (138.1.) 137.2. Hím és tojó tõké réce tollazata. Miért díszesebb a hím tollazata? Ennek milyen eõnyei és hátrányai vannak? 137.3. A tüskés pikó udvarlási és párzási magatartása HÍM cikkcakk tánc vezet mutatja a fészek bejáratát NÕSTÉNY megjelenik duzzadt hasát mutatja követ bemegy a fészekbe remeg leikrázik megtermékenyít
138 AZ ÁLLATOK VISELKEDÉSE 138.1. A nagy lugasépítõ madár és díszes sétánya ; a bölcsõszájú hal hímje az ikrázódombja felett A párzás eredményeként következik be a petesejt megtermékenyülése. A szexuális magatartás e szakasza is nagyon változatos formában, fajra jellemzõ módon valósul meg. A halak között a nõstény ikrázását sokszor a hím udvarlása váltja ki, ugyanakkor az ikra lerakása aktiválja a hím spermaürítését (137.3.). A varangy átkarolja a nõstényt, mintegy kinyomva belõle a petéket. A házityúk tojójának lehúzódása indítja a kakas párzó aktivitását. A szexuális viselkedés eredményeként bekövetkezik a megtermékenyítés. Ezzel kezdetét veszi a szülõk áldozatot igénylõ, fáradságos, de nélkülözhetetlen, sok szépséggel együtt járó tevékenysége, az ivadékgondozás. Ivadékgondozás: az ivarosan szaporodó fajokban az utód fennmaradási esélyeit, zavartalan felnövekedését elõsegítõ önzetlen magatartásformák összessége. 138.2. A párzás után a nõstény imádkozó sáska elfogyasztja a legyengült, kisebb méretû hímet A gondoskodás mértéke általában fordítottan arányos a lerakott peték, a létrejött utódok számával. Legtöbbször a nõstények játszanak fontosabb szerepet e magatartásformában, de számtalan példát találunk a közös ivadékgondozásra, sõt néhány fajnál a hímek domináns szerepére is (pl. csikóhal). Az ivadékgondozásnak számos típusa van. A peték védett helyre helyezése (japán szivárványos ökle), a táplálék közelében történõ lerakása (galacsinhajtó, káposztalepke, méhfarkas), a peték a kikelésükig történõ cipelése (dajkabéka, kandicsrák), a tojások költése, a méhben való fejlõdés mind azt szolgálja, hogy az ivadékok minél biztosabban, nagyobb arányban maradjanak életben. (138.3.) Az utódnevelésben szerepet kaphat az ivadék mechanikai védelme (139.1.), a védelem mellett a táplálása (139.3.), sõt a legfejlettebb esetben még a kicsinyek tanítása is, ami elsõsorban az emlõsöknél jellemzõ. 138.3. A szivárványos ökle ikráját kagylóba juttatja (1); a káposztalepke (2) és a fürkészek (3) ivadékgondozása