5. HÉT: PROKARIÓTÁK, GOMBÁK ÉS NÖVÉNYEK
RENDSZERTANA ÉS EVOLÚCIÓJA

(Biológia II. 9-35. és Biológia IV. 136-156. oldal)

I. KULCSFOGALMAK

1. A faj

Definíció:

Élőlények olyan csoportja, amelyben az egyedek

  • közös származásúak,
  • lényeges tulajdonságaik (fejlődésük azonos szakaszában) megegyeznek, és
  • tulajdonságaik örökítésére képesek.

Magyarázat:

A faj az egyik legvitatottabb biológiai fogalom (a fenti definíció sem tökéletes!). Ennek egyik oka az, hogy a biológia egyes részterületeinek művelői - speciális nézőpontjukból adódóan - mást és mást tartanak kiemelendőnek az élőlényeket jellemző tulajdonsághalmazból. A tankönyvben szereplő definíció pl. inkább az állatrendszertanban használható, hiszen a növényeknél gyakran előfordul, hogy különböző fajok (sőt néha még különböző nemzetségek!) egyedei is termékeny utódokat hozhatnak létre. Így pl. a búza (Triticum) és a rozs (Secale) könnyen kialakuló, továbbszaporodó hibridje a Triticosecale (Triticale néven is említik). Még állatok esetén is van példa hasonló jelenségre: közismert pl. a nagymacskák állatkerti keresztezhetősége, de ez inkább "kivétel, ami erősíti a szabályt". Mégis akkor vagyunk tehát pontosabbak, ha a "termékeny utódokat hozhatnak létre" helyett a "tulajdonságaik átörökítésére képesek" kritériumot alkalmazzuk. A "fejlődésük azonos szakaszában" kitételre pedig azért van szükség, mert a teljes átalakulással fejlődő fajoknál a lárvaalak olyannyira eltérhet a kifejlett állattól (pl. hernyó és lepke), hogy sok esetben különböző fajokhoz tartozóknak vélték azokat.

2. Telepes szerveződés

Definíció:

Soksejtű, a sejtfalak szerves egybeépülésével létrejövő szerveződés, amelyben a sejtek megőrzik önállóságukat, közöttük a munkamegosztás minimális.

Magyarázat:

A legkezdetlegesebb növényi szerveződés az egysejtű, amelyre a barnamoszatok kivételével minden moszattörzs képviselői között találunk példát. Jól illusztrálható ez a szerveződési szint, pl. néhány ostorosmoszat (Euglena-fajok) mikroszkópos felvételével:

 

Gónium zöldmoszat
Fejlettebb szerveződést jelent a sejttársulás, amelynek legegyszerűbb típusában az osztódó sejtek közös nyálkaburokban történő együtt maradásáról van szó. A Gonium zöldmoszatnemzetség egyik faja, pl. 16 sejtből álló "táblákban" pörögve úszkál a vízben:

 

Scenedesmus zöldmoszatA Scenedesmus zöldmoszat 4, néha 8 sejtes társulásait harmonikamoszatnak is nevezik: Ennél a fajnál már azt látjuk, hogy a sejtek szorosan egymáshoz tapadnak, de szó sincs azok összenövéséről.

 

Volvox zöldmoszatBizonyos, még fejlettebb fajoknál a sejtek vékony plazmahidakon keresztül összeköttetésben állnak egymással. Ez a cönóbiumnak nevezett sejttársulás-típus a Volvox zöldmoszatnemzetségre jellemző. Feltételezhetően a plazma-összeköttetéseknek köszönhető, hogy a cönóbiumot alkotó több ezer ostoros egysejtű összehangoltan csapkod, s így a gömb tovagördül. A képen a nyálkagömb belsejében képződő s onnan kiszabaduló új gömbkolóniákat láthatjuk.


BotrydiumAz egysejtű forma továbbfejlődésének tetőfokát az ún. polienergidás óriássejtek jelentik. Ezekben egyetlen sejt számtalan sejtmagot és színtestet tartalmaz (feltételezhetően sejt-összeolvadási folyamatok miatt). Jellemző példa erre a sárgásmoszatok törzsébe tartozó, talajokon élő fejesmoszat (Botrydium).

 

A gombák közül a moszatgombák csoportjára jellemző ez a testfelépítés (ld: pl. fejespenész).

chaetophora zöldmoszatAz eddig tárgyalt szerveződési típusokat összefoglaló néven Protophyta szerveződésnek nevezzük. Tőlük eltérő fejlődési vonalon jöttek létre a Thallophyták, a telepes növények. Ezek egyedfejlődése jellemzően úgy indul, hogy egy ostoros sejt az aljzaton az oldalára fekszik, hossztengelye irányában osztódik, de a sejtek közös sejtfallal elválasztva együtt maradnak, s így fonalakat hoznak létre. Az osztódási aktivitás általában a csúcssejtre korlátozódik, de néha lejjebb is bekövetkezhet, s ez elágazódások kialakulásával jár. Ilyen pl. a Chaetophora zöldmoszat szerveződése.

 

 

BékanyálA tankönyvben is említett békanyálmoszat a Cladophora nemzetséget jelöli. Ennek külön érdekessége, hogy elágazó fonalaik polienergidás sejtekből állnak.

Álszövetes telepről (teleptestről) akkor beszélünk, ha a sejtfonalak különböző irányú szövedéke jellegzetes, háromdimenziós képleteket alkot, amelyek külsőleg a fejlettebb hajtásos növények szerveire hasonlíthatnak, de azokkal ellentétben szöveteket nem, legfeljebb szövetkezdeményeket tartalmazhatnak. Ez a szerveződés jellemző a vörös- és barnamoszatok többségére, sok zöldmoszatra (pl. csillárkamoszat), a bazidiumos gombákra és a mohákra.

II. KIEGÉSZÍTÉSEK

A prokarióta és eukarióta sejt

Biokémiai, sejttani ismereteink birtokában érdemes összevetnünk a kétféle sejttípus főbb jellemzőit:

PROKARIÓTA SEJT EUKARIÓTA SEJT
1. Sejtmaghártya nincs van
2. A mag DNS-állománya egyetlen DNS-gyűrű mindig több kromoszóma
3. Hisztonok nincsenek mindig vannak
4. DNS-megkettőződés folyamatos másolás szakaszokban (Okazaki-fragentumok) másolódik
5. Riboszómák kisebb (60 S) méretűek nagyobb (80 S) méretűek
6. Belső membránok gyengén fejlett igen fejlett (ER, Golgi)
7. A citoplazma vázrendszere fejletlen fejlett (aktinszálak és mikrotubulusok)
8. Ostor egyszerűbb, flagellin fehérjéből épül fel tubulin fehérjékbőll álló mikrotubulusokat tartalma

 

A földtörténeti korok


A nagy földtörténeti korok és az ezeken belüli időszakok határait ott húzták meg az őslénytankutatók, ahol a kérdéses korú rétegben található ősmaradványok jellegében, összetételében valamilyen szembetűnő változást tapasztaltak. Így például a földtörténeti őskor/ókor határán (a kb. 544 millió éves rétegekben) szilárd mészvázzal rendelkező élőlények tömeges, mondhatni robbanásszerű megjelenése tapasztalható (az ezt megelőző korokból csak lágy testű lények lenyomatai maradtak fönn). Az okok nem pontosan ismertek. Lehetséges, hogy az addig egységes őskontinens (a Rodinia) kezdődő feldarabolódása rengeteg új, kedvező élőhelyet hozott létre sekély kontinentális partszegélyek formájában. Ezekben a tápanyagdús selfekben gyorsan szaporodott az élet, összetettebb táplálékláncok alakulhattak ki, addig nem ismert ragadozó típusokkal. Az első mészvázas leletek jellege mindenesetre arra utal, mintha a váz védekezés céljából fejlődött volna ki.


Az ókor/középkor határát viszont éppen azért húzták meg 251 millió évvel ezelőtt, mert akkoriban hatalmas kihalási hullám söpört végig a Földön. Tömeges kihalások ismeretesek más korokból is, de mértékét tekintve talán a perm végi a legnagyobb: becslések szerint a fajok 95%-át tüntette el a Föld színéről. Több kisebb mellett öt nagy kihalási hullámot tartanak nyilván az őslénykutatók, ezek közül a legutóbbi (65 millió évvel ezelőtt) jelenti a középkor/újkor határát, s ez okozta a dinoszauruszok pusztulását is.


A kihalások okai valószínűleg sokrétűek. A perm végi kihalás magyarázható pl. azzal, hogy az ókorban még több darabból álló kontinensek ismét egyesültek (létrejött a Pangea), emiatt a remek életteret jelentő selfek jó része megszűnt. Az okok kibővíthetők azzal is, hogy az 1990-es években, Szibériában hatalmas méretű vulkanizmus nyomaira bukkantak éppen a kérdéses időszakból. Ez a vulkán ún. köpenydiapír-vulkán volt, amely úgy jött létre, hogy bizonyos forró földköpeny-feláramlások alulról elvékonyították a kérget, ezen át feltört a bazalt és a jelek szerint mintegy 1,5 millió km2 területet borított be. A vulkáni tevékenység pora sötétséget és hideget, kénes gázai pedig savas esőket okoztak. Ezt viszont globális felmelegedés követhette, hiszen a légkörbe kerülő CO2 erősen fokozza az üvegházhatást. A melegedő, szárazodó éghajlat alaposan megtizedelte az addig virágkorukat élő harasztokat és kétéltűeket, viszont egyben utat nyitott a nyitvatermők és a hüllők megjelenésének.

A középkor/újkor eseményeiről a 9. hét anyagában írunk majd részletesebben.

A gombák

A gombák tankönyvben szereplő rendszere kissé elavult már, még 1968-ból származik. Azóta kiderült pl., hogy a moszatgombáknak nevezett csoport korántsem egységes és felosztották több, különálló törzsre (petespórás gombák, rajzóspórás gombák, járomspórás gombák). Ugyancsak törzsi rangot kapott a tömlős- és a bazídiumos gombák osztálya is. Az írásbeli vizsgán még a tankönyvi elveket kell alapul venni, de szóbeli vizsgákon már jó benyomást kelt, ha ismerjük a modernebb csoportosítást is:

PROTOZOA
(állati egysejtűek országa)
CHROMISTA
(növényszerűek országa)
FUNGI
(valódi gombák országa)
Az ide tartozó gombatörzsek inkább az állati egysejtűekkel mutatnak rokonságot, amőbaszerűek, sejtfaluk nincs.
  1. Sejtes nyálkagombák törzse
    Bomló növényi anyagokon élnek, sejtjeik időnként csoportosulnak, de önállóságukat megőrzik.

  2. Valódi nyálkagombák törzse
    Az amőbák összeolvadva elvesztik saját sejthártyájukat, így ún. plazmódiumot hoznak létre. Baktériumokat, szerves törmeléket kebeleznek be.

  3. Élősködő nyálkagombák törzse
    Plazmódiumaik behatolnak a növényi szövetekbe és ott rákos daganatokat hoznak létre (pl. káposzta gyökérgolyva).
Az ide tartozó gombák lényegileg heterotróffá vált moszatok. Sejtfalukban cellulóz van, a kitin hiányzik.
  1. Petespórás gombák törzse
    Testük több magvú, fonálszerű sejt (ún. osztatlan hifa). Nevüket azért kapták, mert ivaros szaporodásuk során a hím- és női ivarszervek összeolvadásával egy vastag falú, ellenálló zigóta képződik, ennek neve a petespóra.
    Ide tartoznak a peronoszpóra- és halpenészfélék.

  2. Labirintusgombák törzse
    Kis jelentőségű, tengeri fajok.
A valódi gombák sejtfalának fő anyaga mindig kitin.
  1. Rajzóspórás gombák törzse
    Osztatlan hifájuk van. Nevük abból ered, hogy spórájuknak van egy ostora, mellyel aktív mozgásra képes.
    Ide tartozik pl. a Coelomomyces, mely szúnyoglárvákon élősködik, így azok irtására is felhasználható.

  2. Járomspórás gombák törzse
    Szintén osztatlan hifájúak. Különlegességük, hogy hifáik között harántirányú híd (járom) képződhet, mely később vastag falú zigótává alakul (járomspóra).
    Ilyen gomba pl. a fejespenész.

  3. Tömlősgombák törzse
    (változatlan)

  4. Bazídiumos gombák törzse
    (változatlan)

További információk

- feladatok -

- versenyfeladatok -

- 4. heti versenyfeladatok megoldása -

- vissza a tematikához -