Bioloogia õpik 8. kl 2. osa lk 44-110 (1)

--- 44

Peatükk: 27. Kuidas selgrootud toituvad?

Peatükist saad teada

* Mida selgrootud söövad?
* Millised on selgrootute toitumisviisid ?
* Mil viisil selgrootud toitu seedivad ?

Olulised mõisted

* rakusisene seedimine

Mida selgrootud söövad?

Loomad vajavad kasvamiseks ja elus püsimiseks toitu, millest loom saab energiat ja lähteaineid, et sünteesida organismile vajalikke aineid.
Osa selgrootuid on taimtoidulised . Paljud putukad ja nende vastsed söövad mitmesuguseid taimeosi, ka teod ja meripurad toituvad peamiselt taimedest .
Osa selgrootuid on aga loomtoidulised , näiteks ainuõõssed, ämblikud, vähid, mitmesugused putukad ja nende vastsed. Paljud ämblikud püüavad võrguga saaki ja surmavad selle mürgiga. Ainuõõssetel on saagi püüdmiseks mürki sisaldavate kõrverakkudega kombitsad , vähkidel aga ohvri haaramiseks ja kinnihoidmiseks sõrad.
Mõnede selgrootute toiduks sobivad aga nii taimed kui ka loomad, segatoidulised on näiteks osa putukaid (prussakad).
On ka selliseid selgrootuid, kes toituvad väljaheidetest ja surnud organismide jäänustest. Nemad on olulised orgaanilise aine ümbertöötlejad. Selle tulemusel moodustuvaid anorgaanilisi aineid saavad taimed uuesti kasutada. Sedasi toituvad paljud ussid (nt vihmauss ), vähikesed, ämblikulaadsed (nt lestad), putukad ja nende vastsed. Suur osa neist loomadest elab mullas või veekogu põhjamudas.
Pilt ja alltekst : Vahemere maades ja Põhja-Aafrikas elav püha-sõnnikumardikas veeretab toiduvaruks sõnnikust kerakesi. Nendesse munevad nad ka munad, et kooruvatel vastsetel oleks toidulaud kohe kaetud. Vana-Egiptuses peeti seda putukat pühaks loomaks.
* Mis tähtsus on ökosüsteemis sõnnikutoidulistel mardikatel?

Teadlastelt

Paljud sellised putukad ja nende vastsed, kes toituvad kultuurtaimedest, toovad inimesele suurt kahju. Kahjurputukatele on põld suurepärane toitumispaik ja seepärast hakkavad nad seal massiliselt paljunema. Nad vähendavad saagikust ja rikuvad saagi kvaliteeti. Igal aastal hävitavad kahjurid ligi 25 % maailma toidutaimedest. Putukaid tõrjutakse mürkidega ja muul viisil. Tänapäeval on teadlased loonud mitmesuguseid taimesorte, mida putukad ei sööja seetõttu pole nende taimede põllul enam putukamürke vaja kasutada. Näiteks on viidud kartulitaimedesse mullabakterite geene (pärilikkusainet), mistõttu hakkavad taimed tootma aineid, mis on kartulimardikale mürgised. Selline mürk on ohtlik vaid kindlale putukaliigile ega kahjusta teisi loomi või inimest. Niisuguseid taimi nimetatakse GM-taimedeks ehk geneetiliselt muundatud taimedeks.
Pilt ja alltekst: Kartulimardikad on ohtlikud kahjurid (pildil valmik ja vastne ), kes võivad põllul kiiresti hävitada kogu taimede lehestiku.
--- 45

Kuidas selgrootud söövad?

Selgrootute toitumisviisid on väga mitmekesised . Osa veeloomi on filtreerijad, kes sõeluvad veest toiduosakesi või väikseid organisme. Käsnad ja karbid veedavad kogu elu ühel kohal ja saavad toidu neist läbi voolavast veest. Karpidel jäävad veega kehaõõnde sattunud mikroorganismid lõpuste külge, mille ripsmekesed need edasi suuavasse toimetavad. Ookeanis elavad mitmed hulkharjasussid püüavad toitu oma sulgjate kombitsatega. Filtreerijad on ökosüsteemis väga olulised vee puhastajatena, filtreerides veest pisivetikaid, baktereid ning muud orgaanilist materjali.
Pilt ja alltekst: Soojades meredes elab mitmesuguseid hulkharjasusse, kes oma paljude peenikeste jätketega filtreerivad veest toitu.

Lisa

Karbid töötavad nagu veepuhastusjaam
Sinikarp filtreerib 2-5 liitrit, austrid aga kuni 25 l merevett tunnis. Toiduks sobiva seedivad nad ära, jäägid aga eritavad ning need sadestuvad veekogu põhja. Kohati on karpe meres väga palju, nad katavad kogu põhjaja võivad kasvada ka üksteise peal ning moodustada isegi veest välja ulatuvaid kuhjasid. Näiteks Waddeni merd uurinud teadlaste andmeil puhastavad karbid selle mere vee paari päevaga. Veekogude saastatus aga on karpidele ohtlik, sest raskemetallid ning paljud teised kahjulikud ained ladestuvad nende kudedesse.
Karpidega tehti katse. Kahte purki pandi suurlinna lähedalt merelahest võetud merevesi , neist ühte purki lisati peotäis sinikarpe. Tunni aja pärast oli vesi karpidega purgis muutunud selgeks.
* Mida karbid veest välja filtreerisid?
* Mis juhtus seedimatute ainete ja osakestega?
Osa loomi elab oma toiduallika pinnal või sees. Näiteks vihmaussid toituvad mullas roomates selles sisalduvast orgaanilisest materjalist. Osa putukavastseid toitub sel viisil taimekudedest (nt mõnede liblikate röövikud lehtedest ja viljadest), osa surnud loomadest, nt kärbsevastsed.
Pilt ja alltekst: Putukavastsed söövad lehtedesse käike.
Vedelikust toitujad imevad taimest või loomast toitainerikast vedelikku. Õitest hangivad magusat nektarit näiteks mesilased ja liblikad . Paljud sellised parasiitsed putukad nagu lehetäid ja lehekirbud imevad lehtedest taimemahla, paljud aga teiste loomade verd (sääsed, parmud , täid, lutikad, kirbud , puugid jt). Selleks on putukatel kujunenud sobiva ehitusega suised. Tinglikult võib ka ämblikke lugeda vedelikust toitujateks, sest nemad lasevad oma saagi väljaspool keha osaliselt seedida, mistõttu toit muutub vedelaks ja seejärel imevad ohvri seest tühjaks ning seedivad toitu ise edasi.
Suurem osa loomi neelab eri suurusega tahkeid toidupalu : terveid loomakesi või taimede ja loomade tükke. Et saakloom kinni püüda ja surmata või toidust tükke rebida, on neil mitmesuguseid abivahendeid: näiteks ainuõõssetel kõrverakud ja kombitsad, tigudel hõõrel, peajalgsetel iminappadega kombitsad, vähkidel sõrad ja lõuad, putukatel haukamissuised.
Pilt ja alltekst: Vähk haarab saagi sõrgadega ja peenestab selle lõugadega.
* Millised toitumiskohastumused on kujunenud veelise eluviisiga selgrootutel?
--- 46

Kuidas toimub seedimine?

Ükskõik mil viisil loom sööb, tuleb toit seedida, st lõhustada väikesteks molekulideks. Seejärel imenduvad need vereringesse ja jõuavad rakkudesse, kus nendest moodustatakse uusi vajalikke aineid ning saadakse energiat kasvamiseks ja elus püsimiseks. Seedumatud toiduosad eritatakse.

Seedimine raku sees

Kõige algelisem on rakusisene seedimine. Käsnad on ainsad loomad, kellel toimub kogu seedimine spetsiaalsetes rakkudes. Seetõttu saavad nad süüa vaid väga väikseid toiduosakesi. Lõhustumissaadused imenduvad neist rakkudest teistesse rakkudesse. Jääkained heidetakse rakust välja ning need liiguvad läbi suure ava kehast välja.
Joonis: Käsna rakusisene seedimine.
Selgitus : 1. Käsna kehaõõnt ümbritsevad erilised viburi ja kaelusega rakud püüavad kehast läbi voolavast veest toiduosakesi ja seedivad need.
2. Lõhustumissaadused imenduvad sealt teistesse rakkudesse.

Seedimine ühe avaga õõnes

Kõikidel teistel loomadel toimub seedimine väljaspool rakke, spetsiaalsetes kehaosades (seedesüsteemis), mistõttu neil on võimalik süüa suuremaid toidupalu.
Kõige lihtsam seedesüsteem on ainuõõssetel ja paljudel lameussidel, kellel on kehas seedimiseks lihtne ühe avaga õõs. Selle suuava kaudu siseneb toit ja ka eritatakse seedumatud jäägid. Seedimine algab kehaõõnes ja lõpeb kehaõõnt ümbritseva rakukihi erilistes rakkudes. Seejärel imenduvad lõhustumissaadused kogu kehasse.
Joonis: Ainuõõsse seedimine ühe avaga õõnes.
Selgitus: 1. Kehaõõnt ümbritsevas rakukihis eritavad ühed rakud kehaõõnde toitu lõhustavaid seedenõresid.
2. Seedenõred lõhustavad kehaõõnes toidu vaid osaliselt.
3. Teised rakud ümbritsevad poolseeditud toiduosakesi ja seedivad neid. Seega toimub toidu lõplik lõhustamine rakkudes.
4. Lõhustatud toitained imenduvad kõikidesse keharakkudesse.
* Miks peavad loomad sööma?
* Miks peetakse käsnade seedimisviisi algeliseks?

Lisa

Ainuõõssed kasutavad saakloomade halvamiseks kõrverakke, milles on mürgipõieke.
1. Kui nt väike kala või vähike puudutab kõrverakku, paiskub selle harpuunitaoline osa saagi kehasse.
2. Mööda õõnsat kõrveniiti liigub mürk saagi sisse.
3. Kombitsatega toimetab ta halvatud või surmatud looma suuavasse, ja sealt satub see kehaõõnde, kus algab seedimine.
Joonis: Meriroosi kõrverakud kala halvamas.
--- 47

Lisa

Paljud putukad toituvad põhiliselt taimedest kas kogu elu või ainult vastsena, nt ritsikad mäluvad lehti, üraskid ja termiidid puitu. Taimede rakukestad sisaldavad tselluloosi, mida on võimelised seedima vaid osa putukaid. Suur osa aga ei saa seda ise seedida ja neil elavad sooles tselluloosi lagundavad algloomad ja bakterid . Termiitidel on neid kümneid liike. Termiidid kasvatavad ka oma pesas toiduks seeni. Allaneelatud seentes sisalduvad ained aitavad samuti tselluloosi lõhustada.
Pilt: Termiidipesa ja puidust toituvad termiidid.

Enamikul loomadel on kahe avaga seedesüsteem

Keerukamad loomad seedivad toidu torutaolises seedesüsteemis. Toit siseneb kehasse suu kaudu ja seedumata toiduosad väljuvad päraku kaudu. Ühesuunaline seedesüsteem on omane ümar- ja rõngussidele, limustele, lülijalgsetele, okasnahksetele ja selgroogsetele. Sel seedesüsteemil on spetsialiseerunud piirkonnad, nt magu ja sooled, ning toidu järkjärguline seedimine ja lõhustumissaaduste imendumine toimub seedekanali eri osades. Toit liigub vaid ühes suunas ning seetõttu toitja seedimatud toidujäägid ei segune. Nii on seedimine ja imendumine tõhusam ning toit ei pea ka olema lõplikult seeditud, enne kui loom uuesti süüa saab.

Kõik loomad ei peagi seedima

Kõigil loomadel polegi seedeelundeid, näiteks loomade sooles elavatel parasiitsetel paelussidel. Nemad kasutavad toitu, mis peremeesorganism on juba seedinud ja nad imendavad seda läbi kogu oma kehapinna. Kuna paelussid on väga lamedad, jõuavad toitained rakust rakku liikudes kiiresti ussi kogu kehasse.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Vihmaussi kahe avaga seedesüsteem.
Alltekst: Kahe avaga seedesüsteemiga loomadel läbib suust sisenenud toit tavaliselt neelu ja söögitoru, seejärel läheb kas läbi pugu (putukatel, vihmaussi) või otse makku ja edasi soolde , kus lõpeb seedimine ning imenduvad toitained. Toidujäägid erituvad päraku kaudu.
Selgitus: Joonisel tähistavad numbrid (1-5):
1. Suust liigub toit läbi neelu ja söögitoru edasi seedesüsteemi.
2. Osal loomadel, nt vihmaussil, on taskutaoline pugu, kus toit pehmeneb ja mõnda aega talletatakse .
3. Maos toimub toidu segamine, peenestamine ja osaline seedimine.
4. Toidu lõhustamine ja sellele järgnev toitainete imendumine toimub peamiselt sooles.
5. Seedumatud toidujäägid väljuvad päraku kaudu.
* Mille poolest on kahe avaga seedesüsteem parem kui ühe avaga?

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Too kolm näidet selgrootute kehaehituse väliste iseärasuste kohta, mille järgi saab otsustada tema toitumise üle.
2. Millist kasu ja millist kahju võivad putukad tekitada taimekasvatusele?
3. Koosta lk 45 põhjal skeem selgrootute toiduobjektide kohta.
4. Meenuta, millisesse loomarühma kuuluvad korallid . Milline seedimistüüp on korallidel?
5. Kuidas saavad eluks vajaliku energia parasiitussid , kellel puudub seedeelundkond?
6. Arutlege, miks on suured põllualad, kus kasvatatakse ühte liiki taimi (nt kartuleid ), kahjurite suhtes rohkem ohustatud kui väikesed põllulapid, kus kasvavad erinevad kultuurid (nt kartulipõllud vahelduvad teravilja- ja köögiviljapõldudega).
--- 48

Peatükk: 28. Kuidas selgrootud hingavad?

Peatükist saad teada

* Mis on hingamine ?
* Millised on selgrootute hingamisviisid?

Olulised mõisted

* raamatkopsud
* trahheed

Miks peab hingama?

Nii nagu kõik loomad, võtavad ka selgrootud keskkonnast hapnikku ja eritavad sinna kehas tekkinud süsihappegaasi, st organismi ja teda ümbritseva keskkonna vahel toimub gaasivahetus . Hapnikku on tarvis selleks, et saada toitainetest energiat: kõikides loomarakkudes toimub energiarikaste toitainete lagundamine hapniku abil. Süsihappegaas aga on jääkaine, millest organism peab vabanema.
Maismaaloomad saavad hapniku õhust, veeloomad veest. Vastavalt elukeskkonnale on kujunenud loomadel gaasivahetuseks sobivad hingamiselundid . Hapnik ja süsihappegaas liiguvad läbi hingamiselundi hingamispinna nende väiksema kontsentratsiooni suunas (s.o difusiooni teel).
* Milleks kasutab organism hapnikku?

Hingamiselundi hingamispind

* on õhuke, tavaliselt koosneb see ühest rakukihist;
* peab olema kogu aeg niiske, et seda moodustavad rakud ei kuivaks õhuga kokkupuutel ja toimiksid normaalselt;
* on niivõrd suur, et kogu keha saaks hapnikuga varustatud; mida suurem on hingamispind, seda rohkem gaasi ühes ajaühikus läbi selle liigub.
Joonis ja alltekst: Hingamine hõlmab nii gaasivahetust kui ka energia saamist rakkudes.
Selgitus: Joonisel on näidatud tigu ja selle koja all asuvat hingamiselundit. Hingamise etapid (1-3):
1. Gaasivahetus hingamiselundis läbi hingamispinna;
2. Hapniku liikumine rakkudesse, enamikul verega.
3. Rakkudes toimuv hingamine: toitainetest energia saamine hapniku toimel.

Hingamise valem:

Glükoos +Hapnik =Süsihappegaas +Vesi +Energia
* Mis tingimustel pääseb hapnik keskkonnast organismi?
* Miks liigub CO\2 rakust välja?
--- 49

Kuidas hingavad selgroogsed , kuidas selgrootud?

Õhuhapnikku hingavatel selgroogsetel on kopsud ja vees hingavatel ( kaladel ) lõpused. Mida sopilisem on hingamispind, seda tõhusam on hingamine. Suur hingamispind on n-ö kokku pakitud, et see võtaks vähem ruumi. Selgroogsetel transpordib gaasi veri , sest suures loomas ei jõuaks hapnik muidu kõikide rakkudeni.
Kuna selgrootute kehaehitus on palju mitmekesisem kui selgroogsetel, on ka nende hingamisviisid väga erinevad. Lihtsaim viis on hingata kehapinnaga. Kõik selgrootud aga nii hingata ei saa, nt loomad, kellel on kaitsekohastumusena arenenud tugevam kehakate ( karbil koda, vähil kest jt).
Suurematel ja aktiivsematel selgrootutel pole naha pind piisavalt suur, et varustada hapnikuga kogu keha. Neil on hingamiseks erilised elundid : lõpused, erineva kujuga kopsud või trahheed, mis on sopilised või harunenud, et hingamispinda suurendada. Kõigil selgrootutel ei transpordi hapnikku rakkudesse veri, osal imendub hapnik läbi hingamispinna otse kudedesse.

Lisa

Mida väiksem loom, seda suurem on tema keha pindala ja ruumala suhe.
Näiteks sebral 3 :1 ja hiirel 6 :1.
* Miks ei saa kõik selgrootud omastada hapnikku läbi keha pinna?
Selgrootute hingamiselundid (1-4):
1. Kehapind (näiteks vihmaussil);
2. Kopsud (näiteks skorpionil);
3. Trahheed (näiteks putukal);
4. Lõpused (näiteks krabil ).

Kes hingavad kehapinnaga?

Kehapinnaga hingavate loomade keha on enamasti väga väike või erilise kujuga, näiteks mõni uss on pikk ja peenike, mõni lame. Sel juhul on keha pind ruumalaga võrreldes suhteliselt suur ja kõik keharakud saavad piisavalt hapnikku. Sedasi hingavad ka mõningad niisugused selgrootud, kes on väheaktiivsed, näiteks ainuõõssed ja käsnad. Kehapinnaga hingajad elavad vees või niisketes kohtades, et hingamispind püsiks pidevalt niiske.
Kui keha on õhuke ja lame nagu lameussidel, on keharakud väliskeskkonnale lähedal ja hapnik pääseb kergesti kõikidesse kudedesse, mistõttu neil vereringet polegi.
Loomade sooltes parasiteerivaid paelusse varustab toidu ja energiaga peremeesorganism, neil pole vaja ei hingamis - ega seedeelundeid. Veres või teistes kudedes parasiteerivad imiussid omastavad peremehe veres lahustunud hapnikku kogu oma keha pinna kaudu.
Maismaal elaval vihmaussil on naha all tihedalt veresooni. Hapnik jõuab läbi naha veresoontesse ning veri kannab selle kudedesse. Vihmaussile sobib elupaigaks niiske ja õhurikas pinnas. Naha kuivamine , aga ka vee alla sattumine on talle hukatuslik.

Lisa

Vihmaussid hingavad mullapoorides olevat õhku. Vihmaveega üleujutatud käikudes ei saa nad aga pikemat aega olla, sest muld seob su
ure osa vihmavees lahustunud hapnikust. Seetõttu vette jäänud hapnikust vihmaussile hingamiseks ei piisa ja ta roomab maapinnale.
Joonis ja alltekst: Vihmauss hingab läbi õhukese niiske naha.
Selgitus: Õhukese nahapinna all on veresooned , kus toimub gaasivahetus (hapnik ja süsihappegaas).
* Miks on vihmaussil vereringe , aga lameussid saavad hakkama ilma selleta?
--- 50

Lõpuseid on mitmesuguseid

Vees oleva vähese hapniku kättesaamiseks sobivad hästi veresoonterikkad lõpused. Nende hingamispind on sageli palju suurem kui looma kehapind. Üle lõpuste uhutakse võimalikult palju vett. Erinevalt selgroogsetest, kellel on kõigil ühesugused õhukestest liistakutest koosnevad lõpused, võivad selgrootute lõpused olla ka sulgjad või jätketaolised. Lõpustega hingavad vähid, enamik veetigusid, karbid, peajalgsed ja osa rõngusse. Lõpused on küll efektiivsed, kuid maismaal hingamiseks need ei kõlba, sest seal nende hingamispind kuivab.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Vähi hingamiselundid.
Selgitus: Vähkide sulgjad lõpused on kaitstult pearindmiku kilbi all.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Karbi hingamiselundid.
Selgitus: Karpide suured kurrulised lõpused paiknevad kojapoolmete vahel ja nad filtreerivad nendega ka toitu.

Millistel selgrootutel on kopsud?

Vees püsib hingamispind niiske, õhu käes kuivab see aga kiiresti. Seepärast on õhuhapniku hingamiseks sobivad elundid (kopsud ja trahheed) sügaval keha sees ja ühendatud välisõhuga vaid kitsaste avauste kaudu. Kuna kopsud pole otseses kontaktis kõigi kehaosadega, transpordib gaasi kopsude ja kudede vahel veri. Kopsud on avatud vereringega selgrootutel.
Selgrootute kopsud on teistsuguse ehitusega ega ole nii hästi arenenud kui selgroogsetel.
Kõik maismaateod ning mõned mageveeteod (nt mudatigu) hingavad lihtsa kopsuga.
Ämblikel ja skorpionitel on nn raamatkopsud, mis asuvad keha tagaosas ja koosnevad raamatulehti meenutavatest õhukestest veresoonterikastest liistakutest.
Pilt ja alltekst: Vesiämblik elab vee all, kuid hingab õhuhapnikku. Ta kogub veepinnal tagakeha karvakeste vahele õhku ja säilitab seda vee all taimede alla kinnitatud õhukuplites. Seal kasvavad ja arenevad ka tema järglased.
* Milline eelis on kehast väljapoole ulatuvatel liikuvatel lõpustel kehasiseste lõpuste ees?
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Teo hingamiselund .
Selgitus: Õhk liigub teo koja eesosas oleva hingamisava kaudu kopsu, milles on palju veresooni. Kops asub teo koja sees.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Ämbliku hingamiselundid.
Selgitus: Ämbliku raamatkopsu liistakute vahel liikuvast õhust tungib hapnik verre ja süsihappegaas vastupidises suunas. Õhk pääseb raamatkopsudesse keha alapoolel olevate hingeavade kaudu. Peale kopsude on ämblikel ka kehapinnale avanevad lühikesed hingamistorukesed ehk trahheed, mis juhivad õhu otse siseelundite juurde. Raamatkopsu liistakud paiknevad nii nagu raamatulehed.
--- 51

Kuidas hingavad putukad?

Putukad on küll väikesed, kuid väga aktiivsed ja vajavad seepärast palju hapnikku. Suurem osa putukaid hingab kitiinist torukeste, s.o trahheede abil. Need moodustavad kogu keha läbiva võrgustiku ning selline süsteem on oluliselt arenenum kui ämblikel: torukesed hargnevad üha peenemateks harudeks , et varustada hapnikuga iga rakku. Trahheedest läheb hapnik rakkudesse ja süsihappegaas rakkudest välja ning nende transpordiks pole verd vaja.
Putukatel aitab õhku läbi trahheede pumbata jalgade ja tiibade liigutamine lihaste abil. Suuremad putukad teevad tagakeha abil ka spetsiaalseid hingamisliigutusi, et saada piisavalt hapnikku ja energiat.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Putukavalmiku trahheedesüsteem.
Alltekst: Kehapinnalt algavate trahheede imepeened harud jõuavad kõigi rakkudeni ja nii saavad gaasid liikuda otse rakku ja rakust trahheesse.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Liblikavastse hingeavad.
Alltekst: Õhk liigub trahheedesse keha pinnal paiknevate hingeavade kaudu. Maismaaputukatel ning nende vastsetel ja nukkudel on selliseid pisikesi avausi keha külgedel mitu paari.

Lisa

Laulusääse vastse tagakeha tipus on õhu hankimiseks torujas hingamisputk, mille otsas asub hingeava. Seepärast „ripuvad“ hingavad vastsed veepinna all. Hallasääse vastsed on hingates veepinnaga rööbiti, sest nende hingeavad on tagakeha küljes.
* Miks võib väita, et putukate hingamissüsteem on paremini arenenud kui ämblikel?

Ülesanne (andmete analüüs)

Kes vajab rohkem hapnikku?
Veeloomade elu sõltub suuresti vee temperatuurist, happesusest ja teistest omadustest. Üks oluline mõjur on hapnikusisaldus . Osa loomi saab hingata ka vähese hapnikusisaldusega vees. Mõned liigid on aga hapniku suhtes nõudlikud, neile sobivad vaid kõrge hapnikusisaldusega puhtaveelised veekogud.
Diagramm: Vastsete hapnikuvajadus.
Selgitus: Diagrammi andmed – vees lahustunud hapnik (mg/l) – on järgmised:
a) puruvana vastsed 4,0;
b) ühepäevikulise vastsed 4,0;
c) kevikuliste vastsed 4,0;
d) selgsõuduri vastsed 2,0;
e) sääsevastsed 1,0.
Vasta diagrammi põhjal.
* Millised veeloomad on hapnikusisalduse suhtes vähenõudlikud?
* Milliseid loomi leiame vaid hapnikurikkast veest?

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Meenuta, millised hingamiselundid on kaladel, kahepaiksetel, ja imetajatel?
2. Mis tunnuste poolest on kõik hingamispinnad ühesugused?
3. Võrdle selgrootute ja selgroogsete veeloomade hingamist. Mis on neis sarnast ja mis erinevat?
4. Miks ei hinga kalad vihmausside moodi kehapinnaga?
5. Miks ei sobi trahheedega hingamine selgroogsetele?
--- 52

Peatükk: 29. Kuidas selgrootud paljunevad?

Peatükist saad teada

* Kuidas selgrootud loomad paljunevad?
* Kas paljunemiseks on alati vaja kahte sugupoolt?
* Millised on putukate paljunemise ja arengu eripärad?
* Miks areneb enamik selgrootuid moondega?

Olulised mõisted

* liitsugulisus
* vastne
* täismoondega areng
* vaegmoondega areng

Kuidas selgrootud paljunevad?

Selgrootud on väga erineva välimuse, elupaiga ja eluviisiga loomad. Nii on ka nende sigimisviisid mitmekesised. Suurem osa neist paljuneb suguliselt, osa aga mittesuguliselt. Mittesuguliselt paljunevatel selgrootutel esineb mingil eluetapil ikkagi ka sugulist paljunemist, et saada mitmekesisemat järglaskonda, kes suudaks paremini kohastuda üha muutuvate elutingimustega.

Mittesuguline paljunemine

Selgrootutel on paljunemisviise, mida keerulisema ehitusega selgroogsetel pole. Näiteks meriroosidel on loomade kohta erakordne võime paljuneda ka pooldudes, mis on tavaline üherakuliste organismide paljunemisviis (vt ka pt 21).
Mitmesugused lihtsa ehitusega loomad võivad paljuneda mitmeks osaks jagunedes. Nad suudavad taastada suuri kaotsiläinud või vigastatud kehaosi . Seetõttu võib igast tükist kasvada uus organism ja nii saab ühest loomast mitu (nt merisiilikutel, meritähtedel, käsnadel). Selline paljunemine pole neil siiski tavapärane.
Osa selgrootute, nt käsnade, hüdrade ja korallide tavaline paljunemisviis on pungumine , mille korral vanemorganismil moodustuvad väljasopistised, millest arenevad uued organismid. Tütarorganism on sisuliselt vanemorganismist eraldunud osa. Käsnadel ja korallidel jäävad pungadest arenenud järglased sageli vanemaga ühendatuks ja nii moodustub koloonia.
Pilt ja alltekst: Pooldumisel jaguneb vanemorganism pooleks ja ühest meriroosist saab kaks uut.
Pilt ja alltekst: Osa meritäheliike saab murdunud kiirest kasvatada uue täisväärtusliku looma ja kehast eraldatud kiire asemele uue kiire.
Pilt ja alltekst: Punguv hüdra.

Miks on mittesuguline paljunemine kasulik?

Mittesugulise paljunemise korral on järeltulijal vaid üks vanem ning järglased on kõik ühetaolised, samasuguste omadustega, sealhulgas ka puudustega. Samas on mittesuguline paljunemine lihtne, kiire ja tõhus: pole vaja kulutada ei energiat ega aega sugurakkude tootmiseks, partneri otsimiseks ja peibutamiseks ega rivaalidega konkureerimiseks.
* Milline paljunemisviis loomariigis on lihtsaim ja kes nii paljunevad?
* Milliste tunnuste alusel loetakse pungumine mittesuguliseks paljunemiseks?
--- 53

Mida on vaja suguliseks sigimiseks?

Enamik selgrootuid sigib suguliselt. Sugulise paljunemise korral peab toimuma viljastumine . Tavaliselt läheb selleks vaja kaht eri soost isendit, seega on suguliselt sigivad loomad enamasti lahksugulised. Mitmesugustel putukatel ja ämblikel ning mõnedel teistel selgrootutel eristuvad emased ja isased ka väliselt, näiteks emased ritsikad tunneb ära pika muneti järgi, ämblikel aga on emasloom palju suurem kui isane .
Paljude veeselgrootute, näiteks karpide, ainuõõssete, meritähtede ja merisiilikute isased ja emased omavahel kokku ei puutugi, nad lasevad oma sugurakud vette, kus need ühinevad, st viljastuvad kehaväliselt. Kuival maal elavad selgrootud, näiteks putukad ja ämblikud, paarituvad, neil on kehasisene viljastumine.
Üksikult elavad putukad peavad partneri leidmiseks vaeva nägema. Liblikad saadavad välja lõhnasignaale, rohutirtsud ja tsikaadid lasevad kuuldavale kõlavaid peibutushelisid. Osal selgrootutel kaasneb paaritumisega omapärane pulmarituaal, mis näiteks ämblikul ja palvetajaritsikal võib lõppeda isase nahkapistmisega.
Pilt ja alltekst: Isast ninasarvikpõrnikat eristab emasest suur sarv . Paaritumisel viib isane putukas oma seemnerakud emase kehasse.
Viljastumine jaguneb kaheks:
1. Kehasisene viljastamine - toimub keha sees (nt uss, ämblik, putukas);
2. Kehaväline viljastamine - toimub väljaspool keha vees (nt vähk, meririst, karp, meduus , käsn).

Huvitav

Kollapaabusilmadel eritab emane isase meelitamiseks lõhnaainet, mida viimane haistab oma suurte sulgjate tundlatega isegi 2 km kauguselt . Isased tsikaadid aga on kõige valjemat heli tekitavad putukad maailmas, sellega meelitavad nad emaseid ligi. Nende tekitatud „sirina“ tugevus võib olla kuni 120 dB, umbes valju rokkmuusika tugevusega.

Mõni selgrootu võib olla nii isa kui ka ema eest

On ka selliseid selgrootuid, kellel mõlemat tüüpi sugurakud arenevad ühes ja samas isendis, neid nimetatakse liitsugulisteks loomadeks. Sellised on näiteks vihmaussid ja mitmesugused teod, kes saavad sigides võtta isase ja ka emase rolli. Neil on nii emas- kui ka isassuguorganid . Munade viljastamiseks nad paarituvad ja vahetavad seemnerakke. Iseennast nad tavaliselt ei viljasta. Liitsugulisus lihtsustab sigimist, sest partneriks sobib iga liigikaaslane.

Lisa

Kiritigu on liitsuguline. Paaritudes liibuvad teod talda pidi üksteise vastu ja vahetavad seemnepakikesi, mida säilitavad erilistes seemnehoidlates. Kui munarakud on valminud, viljastavad partneri seemnerakud need ja kumbki tigu muneb munad mulda. Kuu aja pärast kooruvad väikesed teod.
--- 54

Mis on sugulise paljunemise eelised?

Sugulise paljunemise korral on iga järeltulija ainulaadne, st teistest mõnevõrra erinev. Näiteks võib ta olla vastupidavam mõne haiguse suhtes, parema kaitsevärvusega või muu sobivama tunnusega, mis annab talle eelise elus toime tulla. Kuigi suguline sigimine on keeruline ning nõuab aega ja energiat (nt partneri leidmine), on see kokkuvõttes tõhusam. Vastasel juhul ei oleks see kujunenud valdavaks paljunemisviisiks loomariigis.

Kas ilma partnerita saab suguliselt sigida?

Uus organism võib erandkorras areneda ka viljastamata munarakust (see on neitsisigimine ). Niisugust sigimist esineb näiteks mesilastel, sipelgatel, vesikirpudel ja lehetäidel. Vahel on kasulik paljuneda väga kiiresti, kui elutingimused on head ja toitu rikkalikult. Taimemahlast toituvate lehetäide emased annavad suvel ilma isaste osaluseta suure hulga samast soost järglasi. Nii piisab paarist emasest lehetäist, et rajada kiiresti uus arvukas lehetäide koloonia.

Mis saab munadest?

Kui munad on viljastatud, jäävad need enamasti omapäi arenema. Suurem osa selgrootuid järglaste eest ei hoolitse ja seetõttu hukkub neid palju. Kaotusi korvab munade suur hulk, mis võib ulatuda kümnetesse tuhandetesse. Munadel on liigile omane kuju, suurus ja värv ja neid munetakse kas ühe- või mitmekaupa üksteise kõrvale või kuhjakestesse. Munad paigutatakse tavaliselt toidu lähedusse, et koorunud vastsel oleks toidulaud kaetud. Näiteks lehesööjad putukad munevad lehtede alla, parasiidid aga isegi ohvri keha pinnale või selle sisse.

Lisa

Kõrvahargid ja ämblikud on selgrootutest ühed vähesed, kes on hoolitsevad lapsevanemad. Kõrvahargid valvavad ja puhastavad arenevaid mune ning kaitsevad koorunud vastseid . Mõned ämblikuemad aga mässivad munad kookonisse ja kannavad neid ning ka vastkoorunud poegi endaga kaasas.

Miks on kasulik areneda moondega?

Suurem osa selgrootuid areneb moondega. Nende munadest koorunud järeltulijad on vastsed, kes on esialgu kujult hoopis teistsugused kui vanemad ja kes kasvades muutuvad. Vastsed saavad oma eluga iseseisvalt hakkama. Kuna nende eluviis ja elupaik erineb suuresti vanemate omast, ei konkureeri nad viimastega toidu pärast. Näiteks toituvad kiilid lendavatest putukatest, nende vastsed on aga hoopis veeloomad ja toituvad väikestest veeselgrootutest.
Selline areng aitab osal loomadel ka levida . Näiteks ookeanipõhja kinnitunud meriroosid ja korallid on just vastseeas ujumisvõimelised.

Milline on putukate eluring ?

Paljude putukate elutsüklis eelneb valmikule mitu arengujärku. Suuremal osal tiibadega putukatel erinevad arengujärgud üksteisest oluliselt nii välimuse kui ka eluviisi poolest ja üleminek ühest järgust teise on järsk, sel juhul on tegu täismoondega. Ühe põlvkonna vältel läbivad need putukad muna, vastse, nuku ja valmiku järgu. Nii toimub see näiteks liblikatel, mardikatel ja kahetiivalistel. Enamik meie liblikatest annab suve jooksul ühe või kaks põlvkonda. Paljud meie liblikad talvituvad nuku või vastsena, mardikad aga valmiku või vastsena.

Lisa

Äädikakärbsed on mõne millimeetri pikkused kiiresti paljunevad putukad, keda on sageli näha puuviljavaagna või moosipurgi ümber tiirutamas. Emased võivad muneda päevas mitukümmend muna. Järglaste areng on kiire ja aastaga võib saada kümneid uusi põlvkondi. Seepärast on nad tänuväärseks uurimisobjektiks teaduslaborites.
Ühes katses kasvatati äädikakärbseid kahel eri temperatuuril. Vaata selle katse tulemuste graafikut.
Graafik : Äädikakärbeste arvukus.
Selgitus: Graafiku x- teljel on aeg päevades ja y-teljel arvukus. Esimene graafiku joon näitab järsku tõusu 2 päeva jooksul (algab 8. päeval, lõpeb 9. päeva lõpus). Teine graafiku joon näitab tõusu 4 päeva jooksul (algab 16. päeval, lõpeb 19. päeva lõpus).
* Millisele küsimusele uurijad vastust otsisid?
* Mida nad teada said?
* Kuidas saab neid teadmisi kasutada äädikakärbseid laboris kasvatades ja kuidas igapäevaelus?
--- 55
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Liblikas areneb täismoondega.
Selgitus: Joonisel on esitatud liblika täismoondega arengu 4 etappi :
1. Muna. Emane liblikas muneb munad taimelehele.
2. Vastne (röövik). Munast koorub vastne, keda liblikatel nimetatakse röövikuks. See on pehme ussi meenutava kehaga , tal pole tiibu ega tundlaid . Vastne toitub taimelehtedest ning kasvab, kuni on valmis nukkuma. Kasvades peavad nad mitu korda kestuma.
3. Nukk . Mõne nädala või kuu aja pärast vastne nukkub. Nukk ei liigu ega toitu. Nukukestas vastse kehaosad muutuvad, kuni lõpuks saab vastsest valmik.
4. Valmik. Nukust koorub liblika valmik. Esialgu on tiivad pehmed ja liblikas saab need laiali sirutada. Tasapisi need kõvenevad ja liblikas saab lendu tõusta.
Vaegmoonde korral toimuvad muutused järk-järgult. Sel juhul on vastsed nagu vanemate väikesed koopiad ja erinevad sageli vaid näiteks selle poolest, et neil pole tiibu. Arengu käigus kestuvad nad mitu korda. Nii on see rohutirtsudel, prussakatel, lutikatel jt.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Rohutirts areneb vaegmoondega.
Selgitus: Joonisel on esitatud rohutirtsu vaegmoondega arengu 4 etappi:
1. Muna. Emane putukas torkab muneti niiskesse mulda ja muneb mõnikümmend muna. Munad talvituvad ja järgmisel kevadel kooruvad nendest vastsed.
2. Vastne. Vastsed tulevad kevadel maapinnale ja alustavad iseseisvat elu. Välimuselt on nad vanemate sarnased, kuid väiksemad ja tiivutud.
3. Vastne. Vastne kestub mitu korda. Uus kest on alguses pehme ja võimaldab putukal perioodiliselt kasvada.
4. Valmik. Viimaks kestub vastsest tiibadega lennuvõimaline valmik, kelle elu kestab sügiseni.
* Mille poolest on suguline paljunemine parem kui mittesuguline?
* Mille järgi otsustad, kas tegemist on vaeg- või täismoondelise arenguga?

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Too näiteid taimede ja loomade sugulise ja mittesugulise paljunemise kohta. Mis on nii taimede kui ka loomade sugulisel paljunemisel sarnast?
2. Võrdle loomade mittesugulist paljunemist taimede vegetatiivse paljunemisega . Mida sarnast ja mida erinevat täheldad?
3. Analüüsi liit- ja lahksugulisuse eeliseid . Too näiteid liit- ja lahksuguliste selgrootute kohta.
4. Milline lehetäide paljunemise iseärasus võimaldab neil heade toitumistingimuste korral massiliselt paljuneda?
5. Miks võib väita, et kehasisene viljastamine on kohastumus maismaaeluga?
--- 56

Peatükk: 30. Parasiitusside areng

Peatükist saad teada

* Kes on parasiitussid?
* Miks parasiitussidel on vaja vaheperemeest?
* Mis kahju parasiitussid võivad inimesele põhjustada?
* Kuidas parasiitussidest hoiduda?

Olulised mõisted

* parasiit
* peremees
* vaheperemees

Osa usse on parasiidid

Paljud ussid elavad mullas, kus nad toituvad kõdunenud organismidest, või veekogudes, kus nad filtreerivad toitu veest. Kuid usside seas on ka rohkesti parasiite, kes elavad taimede või loomade, sealhulgas inimese organismis ja toituvad sellest. Organismi, kelle kehas parasiit elab, nimetatakse peremeheks. Parasiit saab teises organismis parasiteerides kasu, kuid peremehele põhjustab kahju. Loomaparasiidid toituvad peremehe soole sisust, verest või teistest kudedest ning eritavad peremehesse mürgiseid aineid, kahjustavad teda mehhaaniliselt ja põhjustavad peremehe toitumisvaegust, haigestumist või isegi surma. Inimene sageli ei teagi, et on ussiga nakatunud, sest see ei anna esialgu endast märku, hiljem võivad tekkida nt kõhuvalud.
* Kuidas võib parasiit peremeest kahjustada?

Kuidas parasiitussid arenevad?

Parasiitusside maailm on erakordselt mitmekesine , hoolimata suhteliselt lihtsast kehaehitusest on nende elutsüklid sageli üsna keerulised. Ühtedel ussidel , nt solkmetel, on üks peremees, kelle najal nad elavad ja kelle kehas arenevad munadest vastsed ning vastsetest täiskasvanud. Peremehe nakatumine toimub ussi munade või vastsetega saastunud vee, toidu või pinnase kaudu.
Teistel parasiitidel on aga eri aegadel isesugune toiduallikas ja seepärast peavad nad läbi käima mitmest organismist. Nii on see näiteks paelussidel ja maksakaanil, kel on lisaks lõpp-peremehele tarvis ka ühte või enamat vaheperemeest. Lõpp-peremees nakatub sel juhul vaheperemeest (nt inimene mõne looma liha) süües. Inimese soolestikus võivad parasiteerida mitut liiki paelussid, kel igaühel on eri vaheperemees, kas veis , siga või kala. Tavaliselt elab inimest nakatanud paeluss või solge vaid sooles ning konkureerib temaga seeditud toidu pärast.
* Kuidas satub parasiit vaheperemehe kehast peremehe kehasse?

Lisa

Nudipaelussi vaheperemees on veis ja lõpp-peremees inimene. Kui nakatunud inimese väljaheitest on paelussimunad kandunud rohule ja veis seda rohtu sööb, nakatub ta ussiga. Munadest arenenud vastsed liiguvad veise lihastesse ja kui inimene sööb sellist liha toorelt või liiga vähe kuumutatult, satuvad vastsed inimese sooltesse. Seal arenevad neist ussid.
--- 57

Laiussi eluring

Laiuss on paelusside hulka kuuluv inimese ja lihatoiduliste loomade ( koera , kassi jt) sooltes elav parasiit. Tema mitme meetri pikkune ja umbes sentimeetrilaiune paelakujuline keha koosneb mitmest tuhandest ühetaolisest lülist, millest igaühes on nii isas - kui ka emassuguorganid . Seega saavad igas lülis teistest sõltumata munad areneda. Laiuss toodab päevas ligi miljon muna.
Joonis: Laiussi eluring.
Selgitus: Joonisel on esitatud laiussi eluringi 6 etappi:
1. Muna. Munad satuvad reoveega veekogusse, kus neist arenevad pisikesed ujumisvõimelised (ripsmetega) vastsed.
2. Vaheperemees. Ringiujuvaid vastseid võivad neelata väikesed vähkidest vaheperemehed - sõudiklased.
3. Vaheperemees. Kalad ( luts , lõhe, forell, kiisk , ahven jt) võivad süüa koos muu toiduga ka nakatunud sõudiklasi. Parasiidi vastsed tungivad seedetraktist kala kehaõõnde ja lihastesse.
4. Lõpp-peremees. Inimene või kiskja nakatub parasiitide vastsetega, kui ta sööb toorest või väheküpsetatud kala, milles on elusaid vastseid. Nendest arenevad välja täiskasvanud ussid ja kõik hakkab otsast peale.
5. Soole seinale kinnitunud laiuss imendab endasse inimese seeditud toitu kogu keha pinnaga.
6. Munad väljuvad peremehe organismist pärasoole kaudu. (Nakatunud inimene on pidevalt nakkusohtlik !)
* Miks nimetatakse laiussi liitsuguliseks?

Liimuksolkme eluring

Liimuksolge on ümarusside hulka kuuluv inimese sooleparasiit. Ta on lahksuguline, emased on kuni 40 cm pikad ja väga viljakad. Inimese soolde munetud munad peavad arenema vahepeal väliskeskkonnas ja seejärel uuesti peremeest nakatama. Inimene nakatub, kui ta sööb näiteks pesemata puu- või juurvilja , mis on maha kukkunud ja munadega saastunud. Munad võivad mullas säilida eluvõimelistena aastaid.
Joonis: Liimuksolkme eluring.
Selgitus: Joonisel on esitatud liimuksolkme eluringi 6 etappi:
1. Muna. Paari nädalaga areneb viljastatud munas vastne ning alles selline muna on võimeline peremeest nakatama.
2. Inimese suhu sattunud muna liigub peensoolde, kus munast väljub vastne.
3. Vastne puurib end veresoonde ja rändab verega kopsu, kus ta mõnda aega elab toitudes kopsukoest ja tekitades sellega kahjustusi.
4. Kopsust liigub vastne neelu ja sealt soolde tagasi.
5. Peensooles saab vastsest täiskasvanud solge. Emasuss muneb seal munad.
6. Munad väljuvad koos väljaheitega ja algab uus arengutsükkel.
* Kuidas pääseb vastne soolest vereringesse?
--- 58

Kas loomade parasiidid nakatavad ka inimesi?

Lemmikloomadel on mitmesuguseid parasiitusse. Paljud on omased just neile, kuid kahjuks on ka selliseid, kes võivad nakatada inimest (kutsikasolkmed, koeraviik, ehhinokokk jt). Koerad ja kassid luusivad ringi ning haigustekitajad levivad neile hõlpsasti. Koeraparasiitidega võivad nakatuda eelkõige lapsed. Sooleusside mune võib olla looma karvadel, kust need looma silitades ja temaga mängides satuvad kätele ja edasi suhu. Nakatuda võib ka siis, kui koer lakub inimese käsi või nägu või kui lapsed mängivad kassi või koera väljaheidetega saastunud liivakastis. Ohustatud on ka jahimehed , kes puutuvad otseselt kokku metsloomadega.
Pilt ja alltekst: Parasiitussidega võib nakatuda lemmikloomadega mängides, kui sellele pole tehtud ussitõrjet.
* Miks nakatuvad väikesed lapsed parasiitidega sagedamini kui täiskasvanud?

Kuidas hoiduda nakatumisest?

Nakatumiseks peab parasiitussi muna või vastne sattuma inimese organismi. Munadega nakatumine toimub pesemata kätega. Nakkuse võib saada ka saastunud joogivee või toiduga, näiteks pesemata salatite , puuviljade või marjadega. Vastsetega nakatutakse tavaliselt toorest või väheküpsetatud kala või liha süües. Seepärast peab kala ja liha (eriti metsloomade liha) korralikult küpsetama, et võimalikud parasiitusside vastsed kuumuses häviksid. Nagu ka paljude teiste haigustekitajate vältimiseks on tähtis järgida hügieenireegleid: hoida puhtust, pesta korralikult käsi enne sööki ja pärast lemmikloomadega mängimist. Koertele ja kassidele tuleb teha ussitõrjet kaks korda aastas. Kui tekib kahtlus, et inimene on nakatunud, tuleb kohe pöörduda arsti poole.
Pilt ja alltekst: Et parasiidivastsed häviksid, tuleb liha korralikult kuumutada.
* Kuidas vältida nakatumist parasiitussidega?
* Miks peab andma oma koerale ussirohtu ka siis, kui ta tõenäoliselt pole nakatunud?

Lisa

Mõnede parasiitusside veekogudes elavad vastsed võivad aktiivselt peremeest rünnata. Näiteks riisipõldudel levinud vereimiussid tungivad seal töötavate inimeste jalgadesse läbi naha. Vt lisa Eesti Loodus, nr 3/2010.
--- 59

Ülesanne (probleemide lahendamine)

Kartuli- kiduuss on levinud taimeparasiit, kelle peamine peremeestaim on kartul . Tillukene uss elab juurestikus ning kahjustab juurekudedest toitudes taimi, mille lehed seetõttu närbuvad. Kidurad kolletunud lehtedega taimed annavad kehva saagi, see võib väheneda kuni 80 %. Kiduussid ei suuda ise aktiivselt liikuda, nad levivad uude kasvukohta koos mulla, seemnekartuli või põllutööriistadega.
Kiduussid on lahksugulised. Isased elavad juurte sees, on umbes 1 mm pikkused piklikud ussid, poole väiksemad emased on ümara kujuga ja elavad peamiselt juurte peal. Pärast viljastamist hakkavad emaste sees munad arenema, ja kui need on küpsed, uss sureb ning munadekogumik jääb tema kõvaks muutunud naha sisse, st moodustuvad mooniseemnesuurused tsüstid. Ühes tsüstis on ligi 500 muna.
Tsüstid pudenevad taime küljest mulda ja talvituvad. Kui järgmisel aastal kasvatatakse samas kohas taas kartulit , väljuvad kartuli juureeritiste mõjul ussid tsüstidest ja nakatavad taimi. Kui tsüstist väljunud uss ei leia uut katrulijuurt, siis ta hukkub. Tsüstina võib kiduuss soodsat arenemisvõimalust oodata mitu aastat.
Spetsialistid soovitavad põllupidajatele kiduussist lahtisaamiseks mitte kasvatada kartulit samas kohas mitu aastat järjest. Sordiaretajad on aretanud ka kiduussikindlaid sorte.
Pilt ja alltekst: Kartuli-kiduussiga nakatunud kartulijuurtel on näha mooniseemnesuurusi, umbes 0,5 mm läbimõõduga kõvakestalisi tsüste.
* Miks muutuvad lehed kollaseks ja närbuvad, kui juured on kahjustatud?
* Kuidas mõjutab see, kui lehtedes on fotosüntees takistatud, varuainete kogunemist juuremugulatesse?
* Mille põhjal järeldad, et kiduuss on lahksuguline loom?
* Nimeta üks oluline erinevus, mille poolest erineb kiduussi areng paelussi arengust.
* Mis saab tsüstidest väljunud kiduussidest?
* Kuidas võivad kiduussid levida teistele põldudele?
* Mida peab teadma kiduusside arengu kohta, et välja töötada tõhusaid tõrjemeetodeid?

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Miks on parasiitussidel väga palju mune?
2. Mis on parasiitussi vaheperemehega arengu eelis ja mis puudus?
3. Võrdle parasitismi ja sümbioosi looduses. Too mõlema kohta näide.
4. Ka parasiitidel on looduses oma roll. Arutlege koos õpetajaga, mis tähtsus on parasiitidel ökosüsteemis.
5. Koostage kaaslasega reklaamplakat või -klipp, kuidas hoiduda parasiitidega nakatumast.
--- 60

Mõtle ja tegutse

Võrgendikoi

Kas oled näinud suvel lehtedeta ja üleni hõbedasse loori mähkunud toomingaid? Sellise tembuga saavad hakkama toominga võrgendikoi röövikud (vastsed): nad söövad suve algul ära kõik puu lehed, punuvad ümber okste ja tüve halli võrgu, milles nukkuvad. Kesksuvel ilmuvad nukkudest väikesed valged mustade täpikestega liblikad, kes liiguvad vähe ja munevad sama puu peale. Suve lõpul kooruvad munadest vastsed ja jäävad ootama kevadet. Varakevadised pungadest puhkenud lehed sobivad röövikutele hästi toiduks ja ring algab otsast peale. Võrgendikoid tõrjutakse kemikaalidega, kuid on oht, et nii hävitatakse ka need putukad, kes on tema looduslikud vaenlased. Tavaliselt võrgendikoide rüüste toomingat ei tapa ja puu kasvatab endale suve lõpuks uued lehed. Küll aga kurnab see puud ning ega hall toomingas ole ka kuigi kena vaatepilt .
* Kirjelda töövihikusse toominga võrgendikoi eluring.
* Kas toominga võrgendikoi areneb täis- või vaegmoondega?
* Arutlege, miks võib mõnel aastal olla koide rüüste eriti ulatuslik.
* Miks ei soovitata võrgendikoi ohjamiseks kasutada keemilist tõrjet?
Pilt: Võrgendikoi.
Pilt: Lehtedest toituvad röövikud.
Pilt: Võrgendikoid on rüüstanud toominga.

Kuidas jälgida sääse arengut?

Lahtiste silmadega ringi käies märkad veekogudes, vahel ka väikestes lompides või vihmaveenõudes veepinnal „rippuvaid" sääsevastseid. Samuti satub neid kahvapüügil saagi hulka. Vastsete arengu uurimiseks pane neid madalasse akvaariumi või klaaspurki koos sama veega, millest nad leidsid . Kata anum pealt marliga. Koorunud sääskede tarvis aseta purki oksake või kõrs, et valmik saaks veest välja ronida.
* Vaatle, milline on vastsete välimus ja asend hingamisel.
* Püüa määrata, kas tegu on laulusääse või hallasääsega.
* Jälgi arengujärkude kestust ja koorumist.
Lisa leiad raamatust „Euroopa magevee - elustik ", Eesti Entsüklopeediakirjastus, 2008.
--- 61

Kirbu areng ja arengujärkude arvukus

Lemmiklooma eest hoolitsedes on oluline jälgida looma tervist ja teha regulaarselt parasiiditõrjet. Koeri ja kasse võivad nakatada nii siseparasiidid , kes elavad organismi sees (parasiitussid), kui ka välisparasiidid, kes elavad keha pinnal (kirbud). Lemmiklooma parasiidid võivad nakatada ka inimest. Parasiidid kahjustavad looma mitmel moel (a-g):
a) toituvad peremehe verest, nahast või seedekulglas olevast toidust;
b) vigastavad peremehe nahka, karvkatet või siseelundeid;
c) eritavad mürgiseid ja ärritavaid aineid peremehe organismi;
d) nende põhjustatud vigastuste kaudu võivad organismi pääseda haigusttekitavad bakterid või viirused ;
e) parasiidid ise võiva kanda edasi haigustekitajaid ja peremeest nendega nakatada;
f) võivad põhjustada allergiat;
g) nõrgendavad looma tervist.
Joonis ja alltekst: Kirbu eluring võib kesta olenevalt keskkonnatingimustest paar nädalat kuni paar aastat. Kirpude asurkonnast moodustavad täiskasvanud 10 % ja noorvormid 90 %.
Selgitus: Kirbu eluringi 4 etappi:
1. Valmik toitub verest ja veedab kogu elu koera või kassi karvkattes;
2. Munad arenevad karvkattes ja pudenevad igale poole, kus loom liigub: põrandale, mööblile jm.
3. Vastsed kooruvad 2-12 päeva jooksul ja peituvad karvastikku, põrandapragudesse ja looma magamisasemele, kus kestuvad ja nukkuvad.
4. Nukud . Nuku staadium kestab mõnest päevast mõne kuuni . Need on tillukesed märkamatud moodustised, mis koguvad enda ümber toimu ja liivateri.
* Kas kirp areneb täis- või vaegmoondega?
* Miks peavad parasiidid munema palju mune?
* Millises arengujärgus kirpe on kõige rohkem?
* Miks peab tegema ussitõrjet ka siis, kui loomal ilmseid parasiitidega nakatumise tunnuseid pole?
* Kuidas kaitsta lemmikloomi parasiitide eest? Koostage paarilisega reklaamvoldik lemmikloomapidajatele.
* Pange voldikule silmatorkav pealkiri ja illustreerige see.
Tean, ...
* kuidas selgrootud toituvad, hingavad ja paljunevad;
* millised on selgrootute arengutsüklid;
* kuidas parasiitussid võivad levida ja kuidas inimene saab hoiduda nendega nakatumisest.
Oskan ...
* võrrelda selgrootute toitumisviise;
* selgitada lõpuste, kopsude ja trahheedega hingamise eripära ja seoseid elupaigaga;
* võrrelda sugulist ja mittesugulist paljunemist ning selgitada sugulise paljunemise eeliseid;
* analüüsida liit- ja lahksugulisuse eeliseid erinevate selgrootute rühmade näitel;
* võrrelda otsest, täis- ja vaegmoondelist arengut;
* selgitada, miks osa parasiite vajab vaheperemeest.
--- 62

Peatükk: 31. Viirused

Peatükist saad teada

* Kas viirused on elus või elutud ?
* Milline on viiruste ehitus?
* Kuidas viirused paljunevad?
* Milliseid haigusi põhjustavad viirused inimesel?

Olulised mõisted

* Viirus .
* antikehad
* vaktsiin
* peiteaeg
Juba XIX sajandi keskel eeldati, et lisaks senituntud haigustekitajatele (bakterid, seened, algloomad) on olemas veel mingid väiksemad tõvestajad. Et nad põhjustasid inimestel raskeid, sageli surmaga lõppevaid haigusi, nimetati neid viirusteks. Nimetus tuleneb ladinakeelsest sõnast virus , mis tähendab mürki.

Lisa

Esimesena avastatud viirus oli pulgakujuline (tubaka mosaiigiviirus). See tekitab tubakataime lehtedele heledatest laikudest mosaiigitaolise mustri. Viirusega nakatunud leherakud on heledamad , sest neis ei moodustu piisavalt klorofülli. Nakatunud taimed känguvad või isegi hukkuvad.
Pilt ja alltekst: Nakatunud tubakataim . Tubaka mosaiikviirused elektronmikroskoobiga vaadates nähtavad.

Kas viirused on elus või elutud?

Viirused on üliväikesed bioobjektid, mis asuvad eluta ja elusa looduse piirimail. Viirustel on selliseid omadusi, mis lähendavad neid elusorganismidele, ning omadusi, mille poolest nad elusorganismidest erinevad. Seetõttu neid tõelisteks elusorganismideks pidada ei saa.
Tabel: Viiruste võrdlus elusorganismidega (tabelis on 4 rida ja 2 veergu ).
Viiruste sarnasus elusorganismidega
Viiruste erinevus elusorganismidega
pärilikkusaine ja valkude olemasolu
pole rakulist ehitust
võime kiiresti muutuda
puudub iseseisev ainevahetus ja paljunemisvõime
võime pika aja jooksul areneda
üliväikesed mõõtmed
Ka mõõtmetelt on viirused tunduvalt väiksemad kõikidest senituntud organismidest. Valgusmikroskoobiga viirusi ei näe, sest selle suurendus on liiga väike. Viirusi uuritakse elektronmikroskoobiga, mis võimaldab kuni sajatuhandekordset suurendust.
Viirused on korrapärase ehitusega ja kujult sarnanevad nad kristallide , kerade või pulkadega.
Joonis: Viiruste erinev kuju ja suurus.
Selgitus: Joonisel on näidatud kolibakter e soolekepike , mille suurus on 0,001 mm ja sellest tunduvalt väiksemad erineva kujuga viirused (1-5):
1. bakterviirus,
2. lastehalvatuseviirus,
3. gripiviirus,
4. herpeseviirus,
5. rõugeviirus.
* Seleta, millest tuleneb nimetus „viirus“ ja miks see on õigustatud.
* Mille poolest erineb viirus elututest objektidest ?
--- 63

Milline on viiruse ehitus?

Kuigi viirused võivad väliskujult olla erinevad, on neil ühesugune põhiehitus. Iga viirus koosneb pärilikkusainest mida ümbritseb valguline kate. Mõnedel viirustel on väljaspool veel ümbris, nt gripiviirusel. Tuuma ja tsütoplasmat viirustel ei ole ja seega pole neil ka rakulist ehitust.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Viiruse ehitus.
Selgitus: Viirus koosneb pärilikkusainest mida ümbritseb valguline kate. Pärilikkusaines on info uute viiruste moodustamiseks.
Viirused iseseisvalt paljuneda ei saa, nad paljunevad vaid teiste organismide rakkudes (edaspidi nimetame neid peremeesrakkudeks). Järelikult on viirused rakusisesed parasiidid. Viiruste pärilikkusaine paneb enda info põhjal peremeesraku uusi viirusi moodustama. Viirused nakatavad väga erinevaid organisme: baktereid, seeni, taimi, loomi ja inimesi. Vastavalt sellele, millist organismi nad nakatavad, jaotatakse viirusi bakteri-, seene-, taime- ja loomaviirusteks (paljud loomaviirused on samad, mis inimesel). Põllumajanduses põhjustavad palju probleeme taimeviirused. Need levivad taimedest toituvate kahjurite (putukate, usside) vahendusel, kes on viiruste edasikandjad. Viiruste kiire paljunemine pidurdab taimede kasvu ja arengut ning vähendab oluliselt saagikust. Suuremate saakide saamiseks on vaja aretada viiruskindlaid taimesorte. Loomaviirustest tekitavad rohkesti kahju kodu- ja lemmikloomi nakatavad viirused.
* Millest viirused koosnevad?
* Kus viirused paljunevad?

Huvitav

Ameerika Ühendriikides kasutatakse mõningaid bakteriviirusi selleks, et hävitada toiduainetes inimesele eluohtlikke toidumürgitust põhjustavaid baktereid. Sellise meetodiga töödeldakse pikema realiseerimisajaga viilutatud liha- ja kalatooteid.

Kuidas viirused paljunevad?

Paljunemiseks peab viirus tungima mõne organismi rakku. Erinevad viirused nakatavad erinevaid (vaid üht või paari tüüpi) peremeesrakke, näiteks gripiviirus limaskestarakke või marutõveviirus närvirakke. Rakku tunginud viirus paneb enda pärilikkusaine info põhjal peremeesraku kas kohe või kunagi hiljem tootma uusi viiruseid .
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Viiruse paljunemine.
Selgitus: Joonisel on näidatud peremeesrakk (tuumaga rakk ) ja viirus (valgulise katte ja pärilikkusainega). Joonisel näidatud numbrite tähendused (1-5):
1. Viiruse valguline ümbris tunneb ära õige peremeesraku ja viirus kinnitub selle pinnale.
2. Viiruse pärilikkusaine tungib rakku.
3. Viiruse pärilikkusaine sunnib peremeesrakku tootma uut viiruse pärilikkusainet. Tsütoplasmas sünteesitakse uued viirusvalgud.
4. Toodetud viiruse pärilikkusainest ja viirusvalkudest moodustuvad uued viirused.
5. Peremeesrakk hävib, viirused väljuvad lagunevast rakust ning nakatavad uusi rakke.
* Mis juhtub peremeesrakuga pärast gripiviiruse sissetungimist?
--- 64

Mida teevael viirused inimeses?

Inimese organismi sattunud viirus peab kõigepealt tungima rakku. Edasi võivad viirused toimida kolmel viisil.
1. Esimesel juhul paneb viiruse pärilikkusaine peremeesraku kohe massiliselt tootma uusi viirusosakesi (nagu kujutatud skeemil lk 63). Kui mingi aja pärast see rakk viirusnakkuse tagajärjel sureb ja laguneb, nakatavad vabanenud viirusosakesed järjest uusi ja uusi rakke. Sellised viirushaigused kulgevad kiiresti ja ägedalt ning peremeesorganism kas saab neist võitu ja paraneb või sureb. Nii mõjutavad peremeesorganismi näiteks gripp, rõuged, marutõbi jne. Haiguse ajal on inimene teistele nakkusohtlik.
Pilt: Gripiviiruse mudel.
2. Teisel juhul liigub viiruse pärilikkusaine peremeesrakku ja võib seal püsida mitteaktiivsena pikka aega - aastaid või aastakümneid. Sel ajal inimene teisi ei nakata. Organismi nõrgenemisel (nt stressi, külmetuse, mõne teise nakkushaiguse vms korral) muutub viiruse pärilikkusaine aktiivseks ja nakatunud rakkudes algab uute viirusosakeste moodustumine. Seni varjatult püsinud viirusnakkus avaldub haigusena. Selliselt käitub näiteks soolatüükaid põhjustav viirus ja herpeseviirus, mis põhjustab ohatist.
Pilt: Herpeseviiruse mudel
3. Kolmandal juhul lülitub viiruse pärilikkusaine pärast mõningaid muutusi peremeesraku kromosoomi ja nakatunud rakus algab pidev mõõdukas viirusosakeste tootmine. Kuna viirus on kogu aeg organismis aktiivne, on selline inimene nakkusohtlik. Niisugused haigused kulgevad aeglaselt ja haigustunnused võivad ilmneda alles mitme aasta pärast. Viiruse omadused muutuvad nakatunud organismis ajajooksul, mistõttu organismi kaitsesüsteemid ei suuda neid ega nakatunud rakke lõplikult hävitada. Tegemist on kroonilise ehk pideva viirushaigusega. Niisugused on näiteks mõned viirusliku maksapõletiku vormid (millest võib areneda kollatõbi). Selliselt käitub ka AIDS-i põhjustav HI-viirus.
Pilt: Hl-viiruse mudel
Loe HI-viiruse ja AIDS-i kohta internetist
http://www.hiv . ee
* Mille poolest erineb gripi - ja HI-viiruse käitumine organismis?

Kuidas ja millised viirused inimest nakatavad?

Paljud viirused põhjustavad inimesel nakkushaigusi, millest osa võib lõppeda isegi surmaga. Kui palju viirus inimest kahjustab, sõltub sellest, kui kiiresti immuunsüsteem sissetunginud viirusega võitlema hakkab ja ka sellest, milline on kahjustunud koe paranemisvõime. Näiteks hingamisteede limaskestad taastuvad pärast haigust kiiresti. Närvirakkude kahjustused on aga püsivad ning seetõttu on näiteks viiruslik lastehalvatus väga ohtlik haigus. Kõige sagedamini levivad viirused kas otseselt haigega kokku puutudes või haige köhimisel ning aevastamisel õhku sattunud piiskadega. Raseduse ajal viirushaigelt emalt lootele kanduvad viirused (nt punetiste tekitajad ) võivad põhjustada lootel arengukahjustusi. Harvem toimub nakatumine siirutajate vahendusel. Siirutajaks nimetatakse tõvestaja (viiruse, bakteri) edasiandjat teisele organismile. Eestis on tuntumad viirushaiguste siirutajad puugid, kes kannavad edasi puukentsefaliiti tekitavat viirust. Üliohtlikud siirutajad on ka marutõbised loomad, kelle sülg nakatab puretud inimese marutõppe.
Viirustega nakatumise viisid (1-6):
1. Siirutajatega ( puukentsefaliit , marutõbi);
2. Raseduse ajal haigelt emalt lootele (punetised);
3. Õhu kaudu tillukeste piiskadega (viiruslik nohu , gripp);
4. Otseses kontaktis haigega, toidunõudega jt asjadega (tuulerõuged, leetrid , gripp, ohatis );
5. Vere jt kehavedelikega (AIDS, viiruslik maksapõletik e hepatiit)
6. Toidu ja joogiveega (viiruslik kõhulahtisus, lastehalvatus).

Lisa

20. sajandil kannatas inimkond kõige rohkem gripiepideemiate tõttu. Näiteks aastatel 1918-1920 möllanud gripiepideemia tagajärjel suri ligikaudu 20-30 miljonit inimest, 1957. aastal haigestus nn Aasia grippi ligikaudu kaks kolmandikku inimkonnast, suri üle miljoni inimese.
* Kuidas vähendada gripipuhangu ajal grippi haigestumise riski?
--- 65

Kuidas inimene ennast viiruste eest kaitseb?

Viiruste tungimist organismi takistavad keha kaitsetõketest kõigepealt nahk ja hingamisteede limaskestad. Seedekulglasse sattunud viiruseid hakkab hävitama happeline maosisu. Loomulikud kaitsetõkked aga ei suuda takistada kõikide viiruste sissetungi organismi. Seda ajavahemikku, mis jääb nakatumise ja haigustunnuste ilmnemise vahele, nimetatakse peiteajaks. (HIV-i puhul on see nakatumise ja selle hetke vaheline aeg, kui viiruse olemasolu saab vereprooviga kindlaks teha). Kui viirused satuvad verre või rakkudesse, hakkab organism valmistama nende vastu antikehi. Antikehad on organismis moodustuvad erilised kaitsevalgud, mis haigustekitajatega (nt viirusosakestega, bakteritega ) seostudes nõrgendavad nende toimet. Organismi kaitsesüsteemi kuuluvad ka erilised õgirakud, mis haaravad endasse viirusosakestega nakatunud rakke ja lagundavad neid.
Joonis ja alltekst: Viirused põhjustavad inimesel mitmesuguseid haigusi.
Selgitus: Viirused põhjustavad inimesel mitmesuguseid haigusi erinevates keha piirkondades (a-e):
a) närvisüsteem - marutõbi, puukentsefaliit, ajukelmepõletik, lastehalvatus;
b) hingamisteed - viiruslik nohu, gripp;
c) nahk - tuulerõuged, leetrid, ohatis, punetised;
d) maks - viiruslik maksapõletik;
e) seedekulgla - viiruslik kõhulahtisus.

Kuidas viirushaigustest hoiduda?

Üks viis ära hoida viirushaigustesse nakatumist on vaktsineerimine . Organismi viiakse vaktsiinid näiteks süstides. Vaktsiinid on ained, mis valmistatakse vastavat haigust põhjustavatest haigustekitajatest, mis on kas surmatud või nõrgestatud. Uusim tehnoloogia kasutab vaktsiinides kunstlikult valmistatud molekule, millest viirused koosnevad. Vaktsineerimisel hakkab inimese organism tootma selle viiruse vastaseid erilisi valke (antikehi). Kui vaktsineeritud inimene nakatub vastava viirusega, siis ta kas ei haigestu üldse või põeb haigust kergelt. Et organismil tekiks püsiv kaitsevõime, on vaja vaktsineerida korduvalt ja õigete vaheaegade järel. Kõikide viirushaiguste vastu aga vaktsiine pole. Sellisel juhul peab nakatunud organism ise viirusosakeste hävitamisega toime tulema. Viirushaigustest vaktsineeritakse näiteks lastehalvatuse, leetrite, hepatiidi, tuulerõugete, gripi vastu. Oluline on ka tugevdada igakülgselt organismi ning vähendada kokkupuudet viirushaigega ning viirustega saastunud esemetega.

Lisa

Aegajalt levivad maailmas uued viirushaigused. Need tekivad seetõttu, et mõni inimest tõvestav viirus on muutunud või muutuvad loomaviirused inimest tõvestavaks või levib mingis väiksemas isoleeritud inimgrupis eksisteerinud viirus (nt HIV) kaugemale. Nii levis varasemalt vaid linde nakatanud viirus 1997 a esimest korda inimesele ja põhjustas nn linnugripi.
Ka pole gripiviirus igal aastal täpselt samasugune, nagu oli varem. Seetõttu tuleb igal aastal valmistada uus vaktsiin, sest vana ei anna uue viirustüve puhul immuunsust.
* Seleta, kuidas vaktsiinid toimivad .

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Milline on viiruste ehitus?
2. Võrdle viirust ja rakku. Leia erinevaid ja ühiseid tunnuseid.
3. Põhjenda, miks kujutab inimene, kes keeldub vaktsineerimisest, võimalikku ohtu teistele.
4. Hinda viiruste olulisust looduses, kujutades ette tagajärgi, mis ilmneksid nende puudumisel.
5. Rühmatöö. Moodustage 4-5-liikmelised rühmad ja kirjutage raadioreklaamid, kuidas gripiepideemia ajal terveks jääda, ja kandke need klassis ette.
6. Arvatakse, et viiruseid polnud Maal enne organisme. Kasutades õpikust saadud teadmisi viiruste kohta, põhjenda seda oletust.
7. Juba mitu aastat on Eestis marutõve vältimiseks metsloomi vaktsineeritud. Marutõbe meil enam pole, kuid see-eest on oluliselt suurenenud rebaste ja kährikute arvukus. Millised probleemid sellega kaasnevad? Miks neid polnud siis, kui esines marutõbe?
--- 66

Peatükk: 32. Bakterid

Peatükist saad teada

* Miks on bakterid looduses laialt levinud?
* Milline on bakterite ehitus?
* Milliseid tingimusi on vaja bakterite paljunemiseks?
* Milline on bakterite elutegevus?

Olulised mõisted

* bakter
* spoor
* aeroob
* anaeroob

Kus leidub baktereid?

Bakterid on kõige väiksemad üherakulised organismid, kellel on kõik elu tunnused. Baktereid esineb looduses kõikjal. Neid võime leida õhust, veest, mullast ja teistest organismidest, kusjuures nende arvukus võib olla väga suur. Näiteks ühes grammis mullas leidub keskmiselt 40 miljonit bakterit ning samas koguses looduslikult puhtas vees on neid ligikaudu miljon. Bakterite laialdast levikut soodustavad väikesed mõõtmed ja kiire paljunemine sobivates tingimustes. Väikesed ja kerged bakterid levivad hõlpsalt õhu- ja veevooludega. Bakterid on vastupidavad paljude väliskeskkonna mõjutuste, ka äärmuslikes keskkonnatingimuste suhtes: nad taluvad nii madalaid kui ka kõrgeid temperatuure, kuivust, kiirgusi, kõrget rõhku, happelist keskkonda jms. See võimaldab neil elada väga erinevates tingimustes ja elupaikades. Elutegevuseks vajaliku energia saavad bakterid mitmesugustest ühenditest, näiteks mineraalainetest või organismidest (elavatest ja surnud) või nende elutegevuse jääkidest.
Joonis: Erinevate rakkude suuruse võrdlus juuksekarvaga.
Selgitus: Juuksekarva läbimõõt on 0,1 mm. Erinevate rakkude suurused millimeetrites:
kolibakter e soolekepike 0,001;
kingloom 0,3;
inimese sperm 0,005;
inimese munarakk 0,1;
silelihasrakk 0,3;
taimerakk 0,2.
* Kirjelda, kuidas bakterite omadused tagavad nende laia leviku.

Bakterid moodustavad eeltuumsete riigi

Bakterirakkudes puudub selgelt väljakujunenud tuum, pärilikkusaine on neil rõngakujulises kromosoomis otse tsütoplasmas. Sellest tuleneb ka kõiki baktereid ühendav riigi nimetus - eeltuumsed .
Baktereid on mitmesuguse kujuga. Väliskuju põhjal eristatakse kerabaktereid, pulkbaktereid, spiraalseid baktereid, jätketega baktereid ja niitjaid baktereid. Väliskuju on üks tunnus, mille järgi saab baktereid määrata. Ehkki paljud bakterid võivad olla hulgakaupa koos (näiteks niitjad bakterid), pole nad hulkraksed .
Pildid: Kerabakterid, pulkbakterid, spiraalsed bakterid.

Lisa

Esimesena vaatles endavalmistatud mikroskoobiga baktereid hollandi looduseuurija A. van Leeuwenhoek , kes elas ja töötas XVII sajandil. Kui ta näitas perenaistele mikroskoobis veiniäädika tilka, mis kubises elavatest olestest (bakteritest), loobusid paljud kohkunud perenaised äädika tarvitamisest üldse.
--- 67

Mis iseloomustab bakterirakku ?

Bakterite ehitus on tunduvalt lihtsam kui päristuumsetel rakkudel. Membraanidega ümbritsetud rakuosi, nt mitokondreid, nagu on päristuumsetel, bakteritel ei ole. Bakterirakku ümbritseb jäik rakukest ja rakumembraan ning osal ka limakapsel . Erinevalt taimedest nende rakukest tselluloosi ei sisalda. Paljudel bakteritel on liikumiseks üks või mitu viburit. Tõvestavatel bakteritel vibureid tavaliselt pole.
Viburiteta bakteritest liiguvad mõned kruvitaoliselt pööreldes või endast lima välja surudes , osa aga ise ei liigu. Nad kanduvad edasi nt tuule, vee või teiste organismidega .
* Mis viise inimesed kasutavad bakterite paljunemise takistamiseks, et toiduained säiliksid kauem?

Lisa

Lisaks rõngakujulisele kromosoomile leidub bakterirakus ka väiksemaid pärilikkusaine struktuure, mis annavad bakterite ainevahetusele lisavõimalusi olenevalt elukeskkonnast. Näiteks osa neist määravad bakterite vastupidavuse ravimitele, ja osa annavad bakteritele võime lagundada naftasaadusi.

Katseta või uuri!

Kuidas bakterid välja näevad?
Valmista hapukapsa - või hapukurgivedelikust preparaat ning uuri bakterirakke mikroskoobiga, kasutades kõige suuremat suurendust.
* Millise kujuga on bakterid sinu preparaadis?
Pilt ja alltekst: Sellisena näeme üht tavalist taimedel elavat bakterit elektronmikroskoobiga.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Bakteri raku ehitus.
Selgitus: Limakapsel. Lima aitab säilitada niiskust või seob üksikud rakud kolooniaks;
Rakukest. Rakukest on jäik ja annab bakteritele kindla kuju, kaitseb bakterirakku välistingimuste kahjustava mõju eest, mõjutab ainete liikumist rakku ja rakust välja.
Rakumembraan reguleerib koos rakukestaga ainete liikumist rakku ja rakust välja.
Rakus sees on liikumatu tsütoplasma.
Pärilikkusaine on rõngakujulise kromosoomina vabalt tsütoplasmas. Pärilikkusaine sisaldab bakteri elutegevuse juhtimiseks ja paljunemiseks vajalikku infot.
Vibur. Nende pöörlemine aitab bakteritel vedelas keskkonnas liikuda.
Jätked. Rakukestast ulatuvad välja väikesed jätked, mille abil bakterid kinnituvad erinevatele pindadele.
* Kuidas saavad bakterid keskkonnas liikuda?
* Mis on bakteril taimerakuga sarnast, mis erinevat?
--- 68

Kuidas bakterid paljunevad?

Bakterid paljunevad pooldudes: rakk jaguneb ja moodustub kaks uut tütarrakku. Erinevalt päristuumsetest rakkudest on bakterite pooldumine lihtsam ja toimub soodsates oludes tunduvalt kiiremini, näiteks iga 20-30 minuti järel. Selline kiire paljunemine ei saa aga kaua kesta, sest üha lisanduvad uued bakterid muudavad ümbritseva keskkonna tingimusi. Loe bakterite paljunemisest ka lk 75.
Pilt ja alltekst: Bakter paljuneb pooldudes: rakk nöördub keskelt ja nii moodustub kaks uut tütarrakku.
* Mil viisil kahjustavad inimese organismi tõvestavad bakterid?

Millistes tingimustes bakterid paljunevad?

Kiireks pooldumiseks on bakteritel vaja sobivaid tingimusi (8).
1. On vaja piisavalt niiskust. Oluline on seegi, et vesi oleks bakteritele omastatav. Näiteks kanges soola- või suhkrulahuses on küll vesi olemas, kuid bakterid seda kasutada ei saa.
2. On vaja sellele bakterile soodsat temperatuuri. Mõned bakterid paljunevad väga madalal temperatuuril (jääväljadel levivad bakterid), mõned väga kõrgel temperatuuril (kuumaveeallikate bakterid). Inimeses elutsevad bakterid paljunevad kõige paremini inimkeha temperatuuril 36-37 °C.
3. Oluline on vees lahustunud toitainete olemasolu.
4. Bakterite elutegevusel tekkivate jääkainete hulk neid ümbritsevas keskkonnas ei tohi olla suur. Sageli pidurdab bakterite paljunemist just keskkonda kuhjuv jääkainete rohkus, mitte aga toitainete vähesus.
5. Bakterite paljunemist mõjutab ka keskkonna happelisus . Eri bakteritele sobib erineva happesusega keskkond, nt äädikhappebakterid paljunevad edukalt happelises keskkonnas.
6. Bakterite paljunemine sõltub õhu hapnikusisaldusest. Osa baktereid vajab paljunemiseks õhuhapnikku, osa aga mitte.
7. Bakterite paljunemist mõjutavad ka teised bakterid, kellega nad konkureerivad elutingimuste pärast. Konkurentide allasurumiseks sünteesib osa baktereid mitmesuguseid keemilisi ühendeid.
8. Fotosünteesivad bakterid vajavad lisaks eeltoodud tingimustele ka valgust.
Pilt ja alltekst: Soodsates tingimustes paljunevad bakterid kiiresti ja moodustavad koloonia. Igast söötmele sattunud bakterist areneb üks koloonia. Bakterite kolooniad võivad olla eri värvi.
* Miks ka soodsates oludes bakterid siiski ühel hetkel enam ei paljune?

Osa baktereid moodustab spoore

Kui keskkonnatingimused muutuvad ebasoodsaks, moodustab osa baktereid spoori. Bakteri spoor on eriline mitme paksu kestaga kaetud rakk, milles veesisaldus on vähenenud ja ainevahetus aeglustunud. Spoorid taluvad edukalt äärmuslikke keskkonnatingimusi, näiteks kõrget ja madalat temperatuuri, kuivust, kiirgust ja säilitavad ka sellistes oludes eluvõime. Spooridega saavad bakterid ka ühest elupaigast teise levida. Kui keskkonnatingimused muutuvad soodsaks, areneb spoorist bakter. Ühest rakust tekib üks spoor. Järelikult pole spooride moodustamine bakterite paljunemisviis.
Spooride moodustamine võimaldab bakteritel mittesobivates tingimustes ellu jääda. Bakterite eluvõime võib säilida kümneid tuhandeid aastaid.
Joonis: Bakteri spoor.
Alltekst: Ebasoodsates oludes moodustub mõnede bakterite sisse spoor.

Huvitav

Vanim elustatud bakterispoor pärineb soolakristallist, milles ta oli olnud 250 mln aastat. Bakterispooride eluvõime säilivust peab arvestama ammu surnud loomade ja inimeste säilmete väljakaevamisel. Maetud inimene võis olla surnud katku või pidalitõppe.
* Too näiteid, millistes tingimustes moodustavad bakterid spoore.
* Miks säilitavad spoorid äärmuslikes tingimustes eluvõime, bakterid aga mitte?
--- 69

Millest bakterid toituvad?

Võrreldes päristuumsete organismidega on bakterite ainevahetus tunduvalt kiirem. Suurem osa meid ümbritsevaid baktereid toitub orgaanilistest ainetest. Nad kas lagundavad surnud organisme või elavad ja toituvad teistes organismides kahjutute kaaslejate või parasiitidena. Tunduvalt vähem on baktereid, kes sünteesivad eluks vajalikud orgaanilised ühendid ise lihtsatest mineraalühenditest, kasutades kehavälist energiaallikat (nt päikesevalgust). Nende hulka kuuluvad näiteks fotosünteesivad bakterid, kellest ühe rühma moodustavad tsüanobakterid e sinivetikad . Bakterid omastavad toitaineid läbi kogu raku pinna. Kuna bakteri tsütoplasma ei liigu, peab bakterirakk olema väikeste mõõtmetega, sest toitained peavad jõudma igasse bakteriraku osasse .
Bakterite toitumine jaguneb kaheks:
1. Enamik toitub valmis orgaanilistest ainetest;
2. Moodustavad orgaanilised ained ise, nt fotosünteesivad.

Lisa

Paljud tsüanobakterite liigid eritavad massilisel paljunemisel vette ohtlikke mürkaineid. Sellises vees kasvanud ja elanud organisme, nt mitmesuguseid karpe, ei soovitata inimtoiduks kasutada.
* Võrdle bakterite toitumist loomade ja taimede toitumisega.

Bakterite hulgas on nii aeroobe kui ka anaeroobe

Et saada eluks vajalikku energiat, peavad bakterid toitained lõhustama. Hapnikuvajaduse järgi saab bakterid jagada kahte suurde rühma. Enamik baktereid elab hapnikuga keskkonnas ja kasutab hapnikku toitainete lagundamiseks. Neid nimetatakse aeroobideks. Vähem on looduses selliseid baktereid, kes elavad hapnikuvabas keskkonnas ja kellele hapnik mõjub hukutavalt. Neid nimetatakse anaeroobideks. Võrreldes aeroobidega on anaeroobsete bakterite ainevahetus palju aeglasem ja energeetiliselt vähem tõhus, samuti on neil ka mõnevõrra vähem elupaiku. Anaeroobide toimel toimub lagundamine aeglaselt.
Tabel: Aeroobsed ja anaeroobsed bakterid (tabelis on 2 veergu ja 6 rida).
Aeroobsed bakterid
Anaeroobsed bakterid
Kasutavad toitainetest energia saamiseks hapnikku.
Saavad elutegevuseks vajaliku energia kääritamisel. See protsess kulgeb hapniku olemasoluta.
Ümbritsevad meid kõikjal, neid on õhus, mullapinnal, esemetel ja organismidel.
Leidub näiteks veekogude põhjamudas, mulla süvakihtides ja loomade soolestikus.
Aeroobid on nt äädikhappebakterid.
Nende hulka kuulub nt ohtlikku mürgitust tekitav botulismibakter.
Inimene kasutab neid nt alkoholist äädika tootmisel.
Inimene kasutab anaeroobe nt juustu valmistamisel.
Neid on liigiliselt ja arvuliselt rohkem.
Neid on liigiliselt ja arvuliselt vähem.

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Põhjenda, miks organismidest loetakse eeltuumsete hulka vaid bakterid.
2. Analüüsi purgis hapneva piima näitel tingimusi, mis on vajalikud bakterite paljunemiseks.
3. Milliseid probleeme võivad inimestele otseses ja kaudses mõttes põhjustada bakterite spoorid?
4. Võrdle anaeroobseid ja aeroobseid baktereid. Leia neil kaks erinevust.
5. Põhjenda, miks on looduses aeroobseid baktereid rohkem kui anaeroobseid.
6. Hinda spoore moodustavate bakterite eeliseid võrreldes teiste bakteritega.
--- 70

Peatükk: 33. Bakterite osa looduses ja inimese elus

Peatükist saad teada

* Milline on bakterite osa looduses?
* Millised bakterid elavad inimorganismis?
* Millised bakterhaigused inimest ohustavad?
* Milleks kasutab inimene baktereid?

Olulised mõisted

* pastöörimine
* steriilimine
* antibiootikumid

Bakterid on tähtsad lagundajad looduse aineringes

Bakterid osalevad kõigis Maal toimuvates aineringetes. Nad on olulised surnud organismide ja nende elutegevuse jääkide lagundajad. Suures osas just tänu aeroobsetele bakteritele lagunevad varisenud taimelehed, loomade väljaheited ja surnud organismid. Lagunemise käigus muutuvad orgaanilised ühendid järk-järgult lihtsamateks anorgaanilisteks ühenditeks (süsihappegaasiks, veeks, lämmastikuühenditeks). Neid ühendeid saavad teised organismid, peamiselt taimed, uuesti oma elutegevuses kasutada. Lagunemine toimub peamiselt mulla ülemistes kihtides, kus leidub arvukalt baktereid. Järelikult muudab bakterite elutegevus ka mulla viljakamaks. Paljudel bakteritel on võime lagundada väga erinevaid aineid, ka loodusesse sattunud mürke ja mitmesuguseid teisi kemikaale, on nad olulised looduse isepuhastumisel. Bakterid on ka toiduahelate tähtis lüli: neist toituvad nt algloomad.
Pilt ja alltekst: Bakterite ja teiste lagundajate toimel lähevad surnud taimeosad uuesti aineringesse.

Osa baktereid seob õhulämmastikku

Hoopis erilisel viisil rikastavad lämmastikuühenditega mulda mügarbakterid. Mügarbakterite nimetus tuleneb sellest, et nad moodustavad taimejuurtel palja silmaga nähtavaid mügaraid. Mügarbakterid elavad sümbioosis liblikõieliste taimede juurtega. Nad seovad õhulämmastikku ning muudavad selle taimedele kättesaadavateks lämmastikuühenditeks. Taimed ise õhulämmastikku kasutada ei saa. See on ka põhjus, miks liblikõieliste põllukultuuride (hernes, uba, ristik jt) kasvatamine rikastab mulda lämmastikuühenditega. Need taimed ise sisaldavad ka rohkelt valke. Osa õhulämmastikku siduvaid baktereid elab ka vabalt mullas. Mügarbakterid saavad taimelt aga eluks vajalikke suhkruid.
Joonis ja selgitus: Õhus on 78 % lämmastikku, kuid sellisel kujul taimed seda kasutada ei saa. Õhulämmastikku seovad ja muudavad taimedele kasutatavateks aineteks mitmesugused mullas elavad bakterid, nt mügarbakterid.
Liblikõieliste juuremügarates elavad mügarbakterid, kes seovad õhulämmastikku ja muudavad selle taimedele kättesaadavateks lämmastikuühenditeks. Taim varustab baktereid elupaiga ja toitainetega (fotosünteesisaadustega). Lisaks surnud organisme lagundades rikastavad bakterid mulda mineraalainetega. → Lämmastik jt taimele kättesaadavad mineraalained. → Taimed võtavad juurtega mullast elutegevuseks vajalikke lämmastikuühendeid jt mineraalaineid.
--- 71

Osa baktereid rikub toitu

Paraku on ka selliseid baktereid, kelle elutegevuse mõjul toiduained riknevad. Selle vältimiseks on inimesed juba iidsetest aegadest kasutanud toiduainete säilitamiseks kuivatamist, külmutamist, soolamist ja suitsutamist. Hiljem lisandus toiduainete säilitamine suhkruga, marineerimine erinevate hapetega, pastöörimine ning steriilimine. Kui toiduaineid töödeldakse kõrgel rõhul ja temperatuuril (kuni 120 °C), on tegu steriilimisega, ning nii saadakse mikroobivaba toode. Steriilitakse ka meditsiinivahendeid (nt süstelahuseid, süstlaid jm). Pastöörimisel kuumutatakse toiduaineid, tavaliselt vedelikke, paarkümmend sekundit temperatuuril 70-90 °C. Toiduainete lühiajaliseks säilitamiseks kasutatakse tihti pastöörimist, sest siis säilivad vitamiinid ning toiduainete omadused (maitse, värvus) muutuvad vähem. Pastöörimisel ei hävi bakterite spoorid, ning see ongi põhjuseks, miks tavaline pastöriseeritud piim teatud aja pärast ka kinnises pakendis rikneb.
Steriilimine
* Temperatuuril kuni 120 °C, kõrgel rõhul,
* Hävivad täielikult bakterirakud ja ka nende spoorid,
* Steriilitud toiduained ei rikne enamasti isegi pikaajalisel säilitamisel,
* Kasutatakse nt liha-, kalakonservide valmistamisel.
Pastöörimine
* Temperatuuril 70-90 °C,
* Hävivad bakterirakud, kuid spoorid säilivad,
* Kasutatakse toiduainete lühiajaliseks säilitamiseks, pikema aja pärast toit rikneb,
* Kasutatakse nt piimatoodete säilitamiseks.

Huvitav

Konservimine ja pastöörimine leiutati Prantsusmaal
Prantsuse armee pani 17. saj lõpus välja auhinna sellele, kes leiab viisi, kuidas säilitada pikemat aega armeele toiduaineid. Nicolas Appert leiutas konservimise, mis võeti esmakordselt kasutusele Prantsusmaal 1806. aastal, et varustada Napoleoni armeed. Konservimisel toit kõigepealt kuumutatakse kõrgel temperatuuril ning seejärel suletakse õhukindlalt pakendisse, et takistada bakterite juurdepääsu toidule.
Pastöörimise leiutas aga Prantsuse teadlane Louis Pasteur 1862 . aastal, kelle järgi sai see säilitusmeetod ka nime.

Millised bakterid elavad meie kehas?

Keskkonna ja inimese vahel toimub pidev bakterite vahetus. Selle tulemusena muutub ka inimkehas elutsevate bakterite hulk ja liigiline koosseis. Vastsündinud lapse organismis on baktereid vähe, kuid juba mõne tunni pärast hakkab nende arvukus suurenema. Baktereid võime leida nahalt, seedekulgla eri osadest, suguelunditest ja mujaltki inimorganismist. Meis elavad bakterid saame tinglikult jagada kolme rühma.
1) Kahjutud kaaslejad, kes ei too inimorganismile kasu ega tekita ka kahju. Need kasutavad meie organismi elupaiga ja toiduallikana.
2) Vajalikud bakterid. Sellised on näiteks seedekulgla bakterid, kes sünteesivad mõningaid vitamiine ja aitavad lõhustada toitaineid. Oma olemasoluga on need bakterid meile kasulikud ka seetõttu, et nad asustavad elupaiku organismis, kuhu konkurentsi puudumisel võiksid elama asuda mitmesugused tõvestavad mikroobid.
3) Tõvestavad bakterid, kes organismi sattudes hakkavad kiiresti paljunema ja põhjustavad mitmesuguseid bakterhaigusi. Haigestumiseks peab selliseid baktereid organismi sattuma piisavas hulgas. Inimkonna ajaloos on korduvalt puhkenud bakterhaiguste (katk, koolera , tüüfus) epideemiad ja põhjustanud paljude inimeste surma.

Huvitav

Inimese naha ühel ruutsentimeetril võib olla üle 2 miljoni bakteri, kellest enamik on organismile kahjutud või isegi vajalikud. Nad takistavad kahjulike bakterite elama asumist nahale. Uuringud on näidanud, et enamikul inimestel on paremal käel tavaliselt rohkem baktereid kui vasakul.
--- 72

Inimest tõvestavaid baktereid on palju

Bakterid võivad inimest kahjustada mitmel viisil, osa neist tungib kudedesse ja hävitab rakke (nt tuberkuloosibakter), osa eritab toksiine (nt difteeriabakter). Baktertoksiinid on väga tugeva toimega mürgised ained, mis kahjustavad või surmavad rakke ja teisi organisme. On selliseid baktereid, kelle elutegevuse tulemusel erituvad toksiinid ümbritsevasse keskkonda, ja neid, kellest toksiinid vabanevad alles bakteriraku lagunemisel.
Tõvestavad bakterid võivad inimorganismi sattuda kas sissehingatava õhuga (tuberkuloosi tekitaja ), toidu ja joogiga (düsenteeria tekitaja), läbi vigastatud naha ( teetanuse tekitaja) või läbi vigastatud limaskestade otsesel kokkupuutel haigega (süüfilise tekitaja). Osa bakterhaigusi levib ka siirutajate vahendusel, näiteks kirbud siirutavad katku. Süüfilist tekitav bakter kandub emalt lootele.
Joonis ja alltekst: Bakterid põhjustavad inimesel haigusi eri elundkondades ja organites.
Selgitus: Närvisüsteem - baktermeningiit, teetanus e kangestuskramptõbi, borrelioos ;
hingamisteed - kopsupõletik, tuberkuloos , difteeria ;
nahk - vistrikud, pidalitõbi, muhkkatk;
seedekulgla - salmonelloos, düsenteeria, tüüfus, koolera;
suguelundid – süüfilis.

Lisa

Kõige mürgisem senituntud baktertoksiin on botulismitekitaja bakteri mürk botuliin. Botulismitekitajad elavad tavaliselt mullas või mõnd liiki kalade sooltes. Sattunud toiduainetesse ja hapnikuta keskkonda, hakkavad botulismitekitajad paljunema ja sünteesivad botuliini. Sagedamini võib see juhtuda kodus tehtud konservide riknemisel.

Lisa

Tõvestavaid baktereid on inimesed kasutanud ka sõjalistel eesmärkidel. Juba sajandeid tagasi heideti ümberpiiratud kindlustesse nakkuse levitamiseks katkuhaigete laipu. Nüüdisajal on küll biorelva kasutamine rahvusvaheliste kokkulepetega keelatud, kuid sellel otstarbel on ikkagi kasutatud nii Siberi katku (antraksi) kui ka kopsukatku tekitajaid.

Mis kaitseb inimest tõvestavate bakterite eest?

Organismi loomulikud kaitsesüsteemid takistavad kahjulike bakterite sissetungimist ja hävitavad neid. Vigastamata nahk ja limaskestad on bakteritele läbimatud. Normaalse naha pind on nõrgalt happeline ja selle mõjul hävib enamik tõvestavaid baktereid kiiresti. Suur osa toidus ja joogis leiduvatest bakteritest hukkub seedeelundites: sülje kaitseensüümide, mao tugevalt happelise keskkonna ning maksast erituva sapi mõjul. Sissehingatavas õhus leiduvaid baktereid seob hingamisteede lima. Verre sattunud baktereid hävitavad nii antikehad kui ka õgirakud.
* Miks kõik tõvestavad bakterid, millega inimene kokku puutub, ei satu tema organismi?

Lisa

Miks peab hambaid pesema?
Inimese suuõõnes elab pidevalt palju mitmesuguseid baktereid. Pärast söömist jääb suhu alati mikrokogustes toitu. Bakterid muudavad selles sisalduvad suhkrud hapeteks , mis kahjustavad hambakude, vähendades selles kaltsiumisisaldust ja soodustades hambakoe lagunemist, s.o hambaaukude teket.
--- 73

Vaktsiinid ja antibiootikumid

Kõige lihtsam viis vähendada nakkushaigustesse haigestumise ohtu on käte pesemine vee ja seebiga . See küll ei tapa haigustekitajaid, kuid vähendab nende hulka nahal. Toidu säilitamine külmkapis aga pidurdab bakterite arengut ning toit säilib kauem värskena. Toidu kuumtöötlemine, nt keetmine, aga tapab selles olevad bakterid.
Paljude bakterhaiguste vältimiseks kasutatakse vaktsineerimist. Vaktsiine valmistatakse kas nõrgestatud või surmatud bakteritest, näiteks tuberkuloosi- ja läkaköhavastased vaktsiinid. Kasutatakse ka selliseid vaktsiine, mis sisaldavad bakterite toksiine, näiteks difteeria- ja teetanuse- (ehk kangestuskramptõve-) vastased vaktsiinid. Väljakujunenud bakterhaiguste raviks kasutavad arstid antibiootikume. Antibiootikumid on ained, mis pidurdavad bakterite elutegevust või surmavad neid. Antibiootikumid toimivad tavaliselt väikestes kogustes ja nende mõju on spetsiifiline, st konkreetne antibiootikum mõjub vaid teatud bakteritele.
Uute antibiootikumide kasutuselevõtt on vajalik, sest üha rohkem tõvestavaid baktereid on muutunud vastupidavaks olemasolevate antibiootikumide toimele. Selle põhjuseks on antibiootikumide massiline ja sageli ka kontrollimatu kasutamine nii põllumajandusloomade kui ka inimeste raviks. Antibiootikumiravi peab määrama arst, ise ravimine või juba alustatud ravikuuri katkestamine on ohtlik, sest see soodustab tõvestavatel bakteritel vastupidavuse kujunemist ravimitele. Niisugustest bakteritest on juba palju raskem lahti saada.

Lisa

Esimese antibiootikumi - penitsilliini - avastas inglise mikrobioloog Alexander Fleming 1929. aastal. Avastuse aluseks oli teadlase juhuslik tähelepanek, et hallitusseene vahetus läheduses bakterid kasvada ei saa.
Viiruseid antibiootikumid ei mõjuta ja seepärast ei saa nendega viirushaiget ravida. Küll aga antakse neid viirushaigust põdejale selleks, et ära hoida bakterhaigusi, mis võivad viirustest nõrgestatud organismi tabada.

Ülesanne (probleemide lahendamine)

Kuidas määratakse raviks sobivat antibiootikumi?
Sageli tehakse enne ravi alustamist kindlaks, milline antibiootikum tõvestava bakteri vastu kõige paremini toimib. Selleks kasvatatakse haigelt võetud baktereid laboris ning jälgitakse, milline oletatavasti sobiv antibiootikum kõige rohkem bakterite kasvu pidurdab.
1. Bakterid külvatakse söötmele;
2. Bakteritest kasvab koloonia;
3. Antibiootikumidega immutatud paberkettad asetatakse bakterkolooniale;
4. Üks antibiootikum pidurdab rohkem bakterite kasvu kui teine.
* Kumb antibiootikum sobib uuritud bakteri põhjustatud haiguse raviks?

Ülesanne (andmete analüüs)

Salmonelloosi nakatumine võib eri vanuserühmades olla erinev
Ühed kõige sagedamini esinevad nakkushaigused on seedeelundite nakkushaigused. Neisse nakatutakse kas bakteritega saastunud toitu süües, saastunud vett tarbides või haigega kokkupuutel. Tabelis on esitatud andmed Eestis 2012. a kolme kuu jooksul salmonelloosi nakatunute kohta. Seda tekitav salmonellabakter põhjustab kõhulahtisust. Allikas: www. terviseamet .ee/.
Tabel: Eestis 2012. aastal salmonelloosi nakatunute andmed (tabelis on 2 veergu, 11 rida).
Salmonelloosi nakatunute vanuserühm
Protsent
0-1 aastat
10 %
1-4 aastat
25 %
5-9 aastat
21 %
10-14 aastat
21 %
15-19 aastat
0 %
20-29 aastat
10 %
30-39 aastat
7 %
40-49 aastat
0 %
50-59 aastat
3 %
>60 aastat
3 %
* Uuri graafikult, millises vanuserühmas oli haigeid kõige rohkem, millises kõige vähem?
* Mis sinu arvates võib olla eri vanusega inimeste erineval hulgal nakatumise põhjus?
--- 74

Bakterite abil valmivad mitmesugused toiduained

Bakterite kasutusvaldkond on väga lai. Kõige varem hakati baktereid kasutama toiduainete valmistamiseks. Piimhappebakterite abil valmistatakse jogurtit, hapukoort, hapupiima jt hapendatud piimatooteid. Piimhappebaktereid kasutatakse ka kurkide , kapsaste jt aiasaaduste hapendamisel. Äädikhappebakterite abil valmib mikrobioloogiliselt toodetav äädikas (nt veiniäädikas). Nad muudavad käärinud mahlas või veinis leiduva alkoholi äädikaks. Oma roll on bakteritel ka lihatööstuses, kus bakterkultuure kasutatakse salaamivorsti valmistamisel. Ka kõigile teada-tuntud kohvi- ja kakaopuu seemneid kääritatakse algselt bakterite abil.

Lisa

Eestis on müügil organismile kasulike piimhappebakteritega rikastatud toiduaineid - biojogurt , biokeefir, biojogurtijäätis. Need toiduained sisaldavad elavaid baktereid, kes toimivad soodsalt meie organismile: soodustavad seedetegevust, kiirendavad toitainete imendumist, vähendavad kahjulike bakterite arvukust soolestikus, tõhustavad organismi kaitsesüsteeme.
Bakterite kasutusvaldkonnad (1-6):
1. Keskkonnahoid . Bakterite liigilise koosseisu ja arvukuse põhjal hinnatakse keskkonnaseisundit, nt tõvestavate bakterite sisaldust veekogudes. Suvel võetakse ujumiseks ettenähtud veekogudest regulaarselt proove ja määratakse nendes soolekepikese bakteri arvukus. Kui neid on üle normi, siis on vesi väljaheidetega reostunud ning ujuda ei tohi.
Bakterite kiire ainevahetuse ja võime tõttu lagundada väga mitmesuguseid ühendeid saab neid kasutada reovee puhastamisel ja loodusreostuse (nt naftareostuse) likvideerimisel.
2. Toiduainetööstus. Piimhappebaktereid kasutatakse nt hapendatud piimatoodete valmistamiseks ja köögiviljade hapendamiseks.
3. Ravimitööstus. Bakterite abil toodetakse mitmesuguseid ravimeid, vitamiine ja vaktsiine.
4. Põllumajandus. Bakterjuuretisega valmistatakse silo , bakteritest tehakse taimede kasvu soodustavaid väetisi, bakteritega tõrjutakse taimekahjureid.
5. Sõjandus. Tõvestavatest bakteritest valmistatakse bakterioloogilist relva.
6. Energeetika . Põllumajanduslike taimsete tootmisjääkide kääritamisel valmistatakse alkoholi, mida lisatakse bensiinile.
Bakterite elutegevuse tulemusena moodustunud biogaasi (metaani) kasutatakse kütteks. See tekib nt prügimägedel orgaaniliste ainete lagunemisel bakterite toimel.

Elukutse - toiduainete tehnoloog

Toiduainete tehnoloogid töötavad toiduainetööstustes, toiduainete järelevalves, turunduses , tarbijakaitse organisatsioonides jm.
Nad on spetsialistid, kes tunnevad põhjalikult toiduainete valmistamise tehnoloogiat, loovad uusi tooteid, tagavad toiduainete maitsvuse ja tervislikkuse. Peale selle, et nad peavad teadma väga hästi kõike, mis on seotud toidu ja selle valmistamisega, peavad neil olema ka mikrobioloogiaalased (bakterite ja seente elutegevusest) teadmised, kuidas tööstuslikult toota joogi-, liha-, piima-, pagari- ja kondiitritooteid, maiustusi, konserve jms. Näiteks juustu tootmisel kasutatakse mitmesuguseid baktereid.
Pilt ja alltekst: Järelvalmimisel omandab juust bakterite toimel iseloomuliku maitse, lõhna ning struktuuri. Augud tekivad juustu sisse bakterite elutegevuse tulemusena eralduvatest gaasidest .
--- 75

Ülesanne (probleemide lahendamine)

Bakterite paljunemine piimas
Bakterid paljunevad soodsates tingimustes kiiresti, kuid mõne aja pärast nende paljunemine pidurdub ning võib lõpuks seiskuda.
Bakterite paljunemises ja sellele järgnevas elutegevuses saame eristada nelja etappi.
a. Kohanemine . Bakterid peavad sobiva toitaine lagundamiseks vajalikud ühendid esmalt sünteesima. Selles etapis tuvastavad bakterid, milliseid toitaineid keskkonnas on, ja valivad neist selle, millest energiat kõige kiiremini kätte saab.
b. Kiire paljunemine. Soodsates tingimustes hakkavad bakterirakud kiiresti jagunema , bakterite arv kasvab kiiresti. Üha rohkem bakterirakke hakkab keskkonda mõjutama ning selles algavad muutused.
c. Tasakaalustumine. Moodustuvate bakterirakkude arv ja surevate rakkude arv on enam-vähem võrdne, st bakterite arvukus keskkonnas püsib stabiilne. Bakterite arvukus on saavutanud kõrgseisu ja seetõttu muutub keskkond nende elutegevuse tulemusena üha rohkem.
d. Rakkude hukkumine. Bakterite arvukus hakkab langema, sest rakke sureb rohkem, kui tekib uusi. Lõpuks uusi rakke enam eriti ei moodustugi. Põhjusi võib olla mitu: jääkained kuhjuvad, keskkonnatingimused muutuvad või toitained lõpevad otsa.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Graafik : Bakterite arvukuse kõver.
Selgitus: Joonisel on x-teljel aeg tundides ja y-teljel bakterite arv sadades tuhandetes. Graafiku kõver on jaotatud neljaks - a, b, c, d.
Mis toimub hapnevas piimas?
a. Piimas on valke, rasvu ja suhkruid. Piimhappebakterid hakkavad esmajärjekorras kasutama piimasuhkrut.
b. Piima maitse ja lõhn hakkavad tasapisi muutuma.
c. Selle etapi lõpuks on piim hapnenud: piimal on nüüd hapupiimale omane maitse, lõhn ja olek.
d. Piimhapet koguneb üha rohkem ja selle toimel hakkavad bakterid järk-järgult surema.
* Võrdle bakterite arvukuse muutust etappidel b ja d, ning põhjenda, millest need on tingitud.
* Millist ainet kasutavad bakterid etapis b, mis aine kuhjub etapis d ja kuidas need mõjutavad piima maitset ?

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Kirjelda, kuidas osalevad bakterid aineringes.
2. Milliseid toiduaineid saab bakterite osalusel valmistada?
3. Võrdle steriilimist ja pastöörimist. Leia kaks paari erinevusi.
4. Võrdle inimorganismis elavate kasulike ja kahjulike bakterite toimet.
5. Kuidas saab vältida nakatumist bakterhaigustesse?
6. Kus inimese organismis bakterid elavad? Mis võib nende hulka a) suurendada, b) vähendada?
7. Too erinevaid näiteid igapäevaelu olukordadest, kus puutud kokku bakteritega. Erista soodsat ja ebasoodsat toimet.
8. Analüüsi, millised ohud mõjutavad inimest, kelle kehas häviks enamik bakteritest.
9. Millised tagajärjed oleksid loodusele ja majandusele, kui maailmast kaoksid kõik bakterid? Too kummagi kohta kaks näidet.
10.Kirjuta lühiülevaade ühe bakteritest põhjustatud nakkushaiguse kohta (kes seda põhjustab, kuidas inimest kahjustab jms), mille vastu saab inimesi vaktsineerida.
11.Vaata näiteks http://www.vaktsiin.ee , http://www.tervisekaitse.ee .
--- 76

Peatükk: 34. Algloomad

Peatükist saad teada

* Kes on algloomad?
* Milline on nende ehituse ja elutegevuse eripära?
* Millised algloomad on meie looduses tavalised ?
* Milline tähtsus on algloomadel looduse aineringes?
* Miks on osa algloomi teistele organismidele kahjulikud?

Olulised mõisted

* algloom
* tsüst

Kes on algloomad?

Algloomad on üherakulised ehk ainuraksed rakutuumaga organismid. Seega on nad päristuumsed. Kogu nende elutegevus toimub ühes rakus. Neil on eluks vajalike ülesannete täitmiseks, näiteks seedimiseks ja eritamiseks, eri struktuurid . Kõigil algloomadel on kas üks või mitu tuuma. Enamikku algloomi ümbritseb väga õhuke tsütoplasma tihenenud väliskiht, mis aga ei kaitse neid kuivamise eest. Seetõttu saavad algloomad elada ainult märjas või niiskes keskkonnas, näiteks vees või niiskes mullas; paljud parasiteerivad teiste organismide sees. Eamasti elavad algloomad üksikrakkudena, vähesed liigid elavad kolooniana, milles rakud on mingil määral omavahel seotud. Suuremate vabalt elavate algloomade pikkus on üle millimeetri, parasiitse eluviisiga algloomade mõõtmed on tavaliselt väiksemad. Algloomade väikeste mõõtmete tõttu tuleb nende ehitust ja elutegevust uurida mikroskoobiga.
Kui nimetus „algloomad“ kasutusele võeti, arvestati nende ainevahetustüübi, toitumisviisi ja liikumise sarnasust loomadega . Erinevalt loomadest on algloomad aga kogu elutsükli üherakulised ning ka nende pärilikkusaine uurimisel selgus, et nad erinevad loomadest ega kuulugi tegelikult loomariiki.
Joonis ja alltekst: Algloomade eri rühmade tüüpilised esindajad.
Selgitus: Algloomade esindajad:
a) Amööb (0,2-0,5 mm);
b) Kingloom (0,1-0,3 mm);
c) Roheline silmviburlane (0,05 mm).
* Mis eristab algloomi bakteritest?

Kuidas algloomad toituvad ja hingavad?

Algloomade ainevahetus ümbritseva keskkonnaga toimub tsütoplasma tihenenud väliskihi kaudu. Enamik algloomi toituvad nagu loomad keskkonnast saadavatest orgaanilistest ainetest: bakteritest, üherakulistest vetikatest, mikroskoopilistest seentest või teistest algloomadest. Näiteks nad sopistuvad ümber toidupala ja „neelavad" selle (amööbid). Vaid osal, näiteks kingloomadel, on eriline ava, nn rakusuu , mille juurde nad ripsmeid liigutades toidupala juhivad. Kui toit on jõudnud algloomarakku, moodustub selle ümber membraan ning sellises vakuoolis toit seeditakse. Seedumata toidujäänused ja liigne vesi koguneb teistesse vakuoolidesse, millest need ümbritsevasse keskkonda väljutatakse.
Vähesed algloomad, näiteks silmviburlased, on võimelised fotosünteesima. Selleks vajavad nad valgust. Pimedas toituvad nemadki nagu loomad valmis orgaanilistest ainetest: need imenduvad vees lahustunult läbi keha pinna rakku. Algloomad hingavad kogu keha pinnaga vees lahustunud hapnikku. Osa algloomi saab aga edukalt elada ka ilma hapnikuta.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Amööbi ehitus.
Selgitus: Joonisel on esitatud järgmised osad:
a) Tuum;
b) Rakku ümbritseb tihenenud tsütoplasma kiht;
c) Jääkainete (liigse vee, soolade) eritamine toimub teiste vakuoolide kaudu;
d) Toidu seedimiseks on erilised toitevakuoolid.
--- 77

Kuidas algloomad liiguvad?

Algloomad on enamasti liikumisvõimelised. Ühed neist liiguvad oma keha kuju muutes (amööb), teised kas vibureid (silmviburlane) või ripsmeid (kingloom) kasutades. Rakkudes parasiteerivad algloomad aktiivselt ei liigu. Enamikul liikumisvõimelistel algloomadel esineb suunatud liikumine: nad võivad liikuda mingite väliste ärritajate (nt toiduosakeste) poole või nendest (nt vees lahustuvatest soolakristallidest) eemale.
* Loetle algloomade liikumisviise.

Kuidas elavad algloomad üle ebasoodsa aja ja kuidas paljunevad?

Algloomad ei sure, kui elukeskkond muutub ebasoodsaks, kas liiga kuivaks (veekogu kuivab) või ei jätku enam toitu. Nad moodustavad tsüsti, st muutuvad ümaraks ja kattuvad tiheda kestaga. Tsüstina sisaldavad algloomad tunduvalt vähem vett, see omakorda vähendab nende ainevahetuse kiirust ja seega vajadust toidu järele. Nii suudavad nad ebasoodsa aja üle elada ja levida ka teistesse elupaikadesse. Algloomad paljunevad peamiselt mittesuguliselt, s.o pooldudes, pungudes või jaguneb nende keha mitmeks osaks.
Joonis ja alltekst: Amööbist moodustunud tsüst.
Selgitus: Amööbi tsüsti ümbritseb tihe paks kest. Amööbi sees on näha tuum, tsütoplasmas on vähe vett. Olude paranedes väljub amööb kestast.
* Kas algloom ka paljuneb tsüsti moodustades? Põhjenda.

Algloomad osalevad toiduahelates ja aineringes

Algloomad nagu teisedki organismid osalevad aktiivselt looduses toimuvas aineringes: nad osalevad surnud organismide lagundamisel lihtsamateks mineraalühenditeks, mida taimed saavad kasutada. Samuti on nad ise oluliseks osaks paljudes toiduahelates ja -võrgustikes. Enamik vabalt elavatest algloomadest toitub teistest mikroorganismidest, st nad on röövtoidulised. Samal ajal on nad toiduks suurematele loomadele. Näiteks paljude kalade vastsed söövad algloomi. Osa algloomi toitub ka vees lahustunud orgaanilisest ainest. Seetõttu kasutatakse neid heitvee puhastamiseks biopuhastites. Nad lagundavad orgaanilise aine lihtsamateks ühenditeks ning kiirendavad ka vees lahustunud ainete ringlust. Ehkki algloomade kogumass biopuhastites on suhteliselt väike, lagundavad nad orgaanilisi aineid küllalt kiiresti, sest neil on kiire ainevahetus.
Mitmesuguseid algloomaliike saab kasutada ka vesikeskkonna seisundi hindamiseks, sest puhtas vees elavad ühed liigid, mõõdukalt saastunud keskkonnas teised ning tugevalt saastunud vees aga hoopiski kolmandad.
Mõned algloomad elavad mäletsejate, näiteks veiste ja lammaste maos või sooles ja aitavad neil seedida toiduks kasutatud taimset massi. Algloomad lagundavad taimeraku kestades oleva tselluloosi aineteks, mida mäletseja saab elutegevuses kasutada. Mäletsejad ise tselluloosi lagundada ei suuda.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Kinglooma paljunemine.
Alltekst: Kingloom paljuneb pooldudes: nii tuumad kui ka tsütoplasma jagunevad kaheks.
--- 78

Osa algloomi on moodustanud settekivimeid

Algloomad on olulised maakera geoloogilise mineviku uurimisel (settekivimite vanuse määramisel), sest nad kuuluvad ürgsete, ammu elanud organismide hulka. Nad olid olemas juba enne hulkrakseid organisme. Paljudel merelistel algloomadel on õhukesed lubiainest kojad. Sellised kojad olid ka juba miljoneid aastaid tagasi elanud ürgsetel algloomadel - kambrilistel. Hukkunud kambriliste kojad settisid merepõhja ja neist kujunesid aegade jooksul lubjakivi - ja kriidilademed. Näiteks koolis kasutatav kriit koosneb peamiselt ürgsete kambriliste kodade jäänustest.
Ka meres elavad kiirloomad on ühed vanimad algloomadest. Nende ränistunud toes (skelett) meenutab kujult tillukesi tähekesi, lumehelbeid, okkalisi kerakesi jms kujundeid. Väljasurnud kiirloomade toesed on osalenud samuti mitmesuguste settekivimite moodustamisel. Neid kaevandatakse ja kasutatakse metallide lihvimisel ning poleerimisel.
Pilt ja alltekst: Algloomade settimisel on tekkinud kriidilademed Doveris Inglismaal. Kuna algloomad on tillukesed, on neist settekihi kujunemine võtnud väga kaua aega: nt 1-2 mm paksuse settekihi moodustumiseks on kulunud umbes 1000 aastat. Ühes grammis lubjakivis võib olla ligi 50.000 alglooma koda.

Paljud algloomad on parasiidid

Algloomade hulgas on palju parasiite, kes toituvad peremeesorganismi rakkudest või kehavedelikest. Nad tekitavad loomadel ja inimesel haigusi. Viburloomadest on tuntumad haigustekitajad lamblia ja trihhomoonas. Lamblia võib inimese seedekulglasse sattuda saastunud joogiveega või siis, kui inimene sööb pesemata puu- ja aedvilju . Ta kasutab elupaigana inimese maksa ja peensoolt ning kahjustab neid, sageli tekib kõhulahtisus.
Trihhomoonas põhjustab suguhaigust trihhomonoosi. Ta levib haigelt inimeselt tervele sugulise vahekorra ajal, kui ei kasutata kaitsevahendeid.
Düsenteeriaamööb, kes elab nakatunud inimese jämesooles, võib teatud tingimustel põhjustada verist kõhulahtisust, amöboidset düsenteeriat. Nakatutakse saastatud toidu ja veega. See haigus levib peamiselt subtroopikas ja troopikas , meil esineb üpris harva.
Inimese tervist ohustab ka toksoplasma . Eriti ohtlik on toksoplasmaga nakatumine raseduse ajal, sest haigustekitajad võivad tungida ka lootesse ja seda oluliselt kahjustada. Põhiliselt levitavad selle alglooma tsüste kassid, kes on selle parasiidi lõpp- peremehed . Nakatuda võib ka haigestunud looma pooltoorest sea- ja lambaliha süües või sellise looma lihaga kokku puutunud söögiriistu (nt nuga, lõikelauda) kasutades. Paljudel inimestel ei põhjusta see nakkus mingeid vaevusi ja inimene võib olla parasiidiga nakatunud, ilma et ta ise seda teaks. Aja jooksul aga organism nõrgeneb ning tekib näiteks kerge palavik , üldine nõrkus, lihasvalud ning kaalulangus.
* Mille poolest on osa algloomi inimesele kahjulikud? Mil viisil saab vältida nakatumist erinevate algloomadega?

Lisa

Lõunamaades on väga ohtlik haigus malaaria , mida põhjustab samuti parasiitne algloom ja mida levitavad hallasääsed. Need algloomad arenevad hallasääse kehas ainult neis piirkondades, kus keskmine õhutemperatuur ei lange mitme kuu vältel alla +15 °C. Seega meil hallasääsed malaariatekitajaid ei levita. Malaaria on nakkushaigus, millele on iseloomulik hootine palavik koos külmavärinate ja higistamisega, kehvveresus ning põrna suurenemine. Haigestunud inimesel hakkab algloom hävitama maksarakke ja punaseid vererakke, ning kui inimest ei ravita, võivad sel haigusel olla rasked tagajärjed, isegi surm. Igal aastal tapab see haigus kuni 2,5 miljonit inimest. Maailma elanikkonnast elab umbes 40 % malaariapiirkondades: Aafrikas, Lõuna- ja Kagu-Aasias, Kesk-Ameerikas ning Lõuna-Ameerika põhjaosas. Kui reisitakse nendesse piirkondadesse, tuleb enne ja kogu reisi vältel võtta malaariavastaseid ravimeid.
Joonis: Malaariatekitajaga nakatumine.
Selgitus: 1. Nakatumata hallasääsk imeb malaariahaige inimese verd.
2. Malaariatekitajad hakkavad hallasääses arenema.
3. Nakatunud sääsk nakatab tervet inimest malaariatekitajaga.
4. Malaariatekitajad liiguvad maksarakkudesse ja seejärel vererakkudesse, kus nad paljunevad.
5. Malaariatekitajaid täis punased vererakud lõhkevad.
6. Malaariatekitajad liiguvad uutesse vererakkudesse.
--- 79

Milline on Algloomade tähtsus inimesele

1. Algloomi kasutatakse biopuhastites orgaaniliste ainete lagundamiseks.
2. Algloomade liigilise koostise ja arvukuse alusel saab hinnata vesikeskkonna seisundit.
3. Haiguste põhjustajad koduloomadel ja inimestel.
4. Kodadest moodustunud setteid kasutatakse mitmel otstarbel.

Ülesanne (probleemide lahendamine)

Algloomade kasutamine biopuhastites
Tööstuses ja olmes tekib palju reovett, mida on vaja enne loodusesse jõudmist puhastada . Insenerid, bioloogid , keemikud jt teised teadlased on reovee puhastamiseks välja töötanud aina tõhusamaid ja keskkonnasõbralikumaid tehnoloogiaid. Üks oluline etapp puhastusprotsessis on aktiivmuda kasutamine biopuhastites. Aktiivmudas elavad mitmesugused algloomad, bakterid jt mikroorganismid, kes toituvad reovees olevatest orgaanilistest ühenditest, kõrvaldades sel moel reostuse. Erinevad organismid lagundavad erinevaid aineid. Aktiivmudas elavatele mikroorganismidele luuakse sobivad elutingimused, näiteks pumbatakse puhastisse õhku, et algloomad saaksid hingamiseks hapnikku.
Pilt ja alltekst: Tallinna ja ümberkaudsete valdade reo- ja sademeveed puhastatakse Paljassaare reoveepuhastusjaamas. Puhastusprotsess on täielikult automatiseeritud , töötajad jälgivad selle kulgemist arvutiekraanidelt. Puhasti läbinud vesi juhitakse merepõhja paigutatud toru mööda kolme kilomeetri kaugusele merre. Päevas puhastatakse keskmiselt 100.000-140.000 kuupmeetrit reovett. 2008. aastal puhastas reoveepuhastusjaam üle 51 mln kuupmeetri reovett, mida on pea kahe Ülemiste järve jagu.

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Mille poolest sarnanevad algloomad hulkraksete loomadega, mille poolest aga erinevad?
2. Miks jäävad algloomad ellu ka ebasoodsates keskkonnatingimustes?
3. Mille poolest on omavahel sarnased bakterite spoorid ja algloomade tsüstid?
4. Kuidas osalevad algloomad looduse aineringes?
5. Milleks kasutatakse väljasurnud algloomade jäänustest tekkinud settekivimeid?
6. Kirjeldage soodsaid ja ebasoodsaid tagajärgi, kui mingil põhjusel kaoksid maailmast kõik algloomad.
7. Kuidas on troopilistesse maadesse reisides vaja arvestada ka sealsete algloomadega? Mida tuleb teha, et vältida nakatumist algloomadega?
--- 80

Mõtle ja tegutse

Temperatuuri mõju piima säilivusele (mikroorganismidele)

Toorpiim ehk töötlemata piim sisaldab alati mingil määral piimhappebaktereid. Kui jätta värske piim mõneks ajaks seisma, läheb see hapuks, sest piimhappebakterite elutegevuse tõttu muutub osa piimasuhkrust piimhappeks. Selleks et piim säiliks kauem värskena, seda kuumutatakse.
Uurimisküsimus. Kuidas sõltub kuumutamistemperatuurist piima säilivus?
Hüpotees. Kirjuta oma hüpotees töövihikusse.
Hüpoteesi kontrollimine. Tee katse, et oma oletust teaduslikult kontrollida.
Töövahendid: toorpiim (müügil turul või suuremates poodides ), kuus ühesuurust (kuni 0,2 l) hoolikalt pestud klaaspurki, elektripliit, pott veega, termomeeter , kell, markerpliiats, paber ja kummirõngad.
Töö käik
1. Vala kõikidesse purkidesse enam-vähem võrdne kogus piima. Nummerda purgid .
2. Esimest ja teist piimapurki keeda veepotis 5 min ja kata pärast kuumutamist paberiga ning kinnita see kummirõngaga.
3. Kolmandat ja neljandat purki hoia veepotis ligikaudu 70 °C temperatuuril seni, kuni ka piima temperatuur on tõusnud samaks mis veel (70 °C). Hoia piima sellel temperatuuril 5 minutit. Kata purgid pärast kuumutamist samuti paberiga ja kinnita see kummirõngaga.
4. Viiendat ja kuuendat purki ära kuumuta, kata kohe paberiga.
5. Jäta kõik purgid samasse kohta toatemperatuurile seisma.
6. Jälgi iga päev purkides toimuvaid muutusi vähemalt nädala vältel. Hinda kõikides purkides piima välimust, lõhna ja olekut. Sule alati purk uuesti paberiga. Katse tulemused kanna tabelisse.
7. Tee katsest järeldus ja kirjuta vihikusse .
* Kas sinu hüpotees pidas paika?
* Milline piim säilis värskena kõige kauem ?
* Millistes purkides paljunesid mikroorganismid kõige kiiremini?
* Mis eesmärgil piima pastöriseeritakse?
* Miks tehti iga katsevariant kahe purgiga?
* Millise lõppjärelduse saad katsest teha?

Algloomade reageerimine erinevatele ainetele

Ülesanne pole pimedal õpilasel teostatav.
Töövahendid:
Vesi algloomadega (näiteks nädalaid lillevaasis seisnud veidi roiskunud vesi koos taimejäänustega), mikroskoop , alusklaas, pipett , prepareerimisnõel, erinevad keemilised ühendid: keedusoolakristallid (jäme sool), suhkur, väike küüslaugutükike, viin (40 % etanoolilahus), kaaliumpermanganaadikristallid, 5 % äädikalahus, kange kohv, piim, 3 % vesinikperoksiidilahus, lisaks veel kaks tahket ainet või lahust omal valikul (millel võiks sinu arvates olla algloomadele mingi mõju).
Uurimisküsimus.
Kuidas reageerivad vees elutsevad algloomad erinevatele ainetele? Kas selle mõju põhjal algloomadele saab teha ka järeldusi, kuidas kasutada neid ühendeid teiste mikroorganismide peal/juures?
Töö käik:
1. Võta alusklaas, lisa mõni tilk vett, kus võib olla algloomi, ja vaata mikroskoobiga, kas preparaadis on liikuvaid algloomi.
2. Lisa algloomadega veele alusklaasil keedusoolakristall, nii et see jääks veetilga ühte äärde ja lahustuks.
3. Jälgi, mis toimub soolakristalliga ja kuidas muutub algloomade liikumine.
4. Võta uus alusklaas, lisa sellele paar tilka vett algloomadega ja korda katset järgmise ainega (nt suhkruga).
5. Tee samal viisil katsed kõigi tööjuhendis loetletud ja sinu enda valitud ainete ja lahustega . Vedelate lahuste lisamisel piisab sellest, kui algloomadega vette paned prepareerimisnõelaga natuke lahust.
6. Vormista vaatlusandmed tabelina.
* Võrdle andmeid ja grupeeri kasutatud ühendid vastavalt toimele rühmadesse.
--- 81

Kuidas varuda ja uurida mikroorganisme?

Ülesanne pole pimedal õpilasel teostatav.
Vali üks varumisviis (1-3).
1. Võta seisva veega valgusrikkast veekogust puhtasse klaaspurki vett, kõdunevaid taimi ja muda . Kui vesi on selginenud, kontrolli, ega sellesse pole sattunud putukaid, nt tõugetega liikuvaid vesikirpe. Putukad söövad algloomi ja seetõttu tuleb teisest kohast võtta uus proov või nad välja püüda, nt teesõelaga. Kata purk klaasi või Petri tassiga ja jäta seisma aknalauale toatemperatuurile, otsese päikesevalguse eest varju. Kui algloomi on vähe, võid purki lisada paar tilka piima.
2. Peenesta peotäis heina keeduklaasi. Vala peale sooja vett ja jäta paariks päevaks toatemperatuuril seisma, kuni vesi muutub häguseks.
3. Sügisel enne vihmaveetünni tühjendamist võta sellest purki põhjasetet koos veega.
Töö käik
Mikroorganismide uurimiseks võta pinnakihist tilk vett ja valmista preparaat. Mikroskopeeri nii väikese kui ka suure suurendusega.
* Kas preparaadis on baktereid?
* Milliseid algloomi leiad?
Soovitus. Et mikroorganismid paremini välja paistaksid, võid tausta värvida. Selleks värvi tumeda markerpliiatsiga alusklaasil ühtlaselt umbes 1-2 cm^2 suurune pind. Lase värvil paar minutit kuivada ning pane sellele uuritavad mikroorganismid.
Tean, ...
* milline on viiruste üldine ehitus ja paljunemisviis;
* mille poolest erineb bakterirakk looma- ja taimerakust;
* millised tingimused soodustavad bakterite paljunemist;
* milline on bakterite toitumisviis ja eluks vajalikud tingimused;
* kuidas tõvestavad viirused, bakterid ja algloomad võivad levida ja kuidas hoiduda nendega nakatumisest;
* kuidas kaitsta toitu bakteriaalse riknemise eest.
Oskan ...
* võrrelda viirusi elusorganismidega;
* tuua näiteid tõvestavate viiruste ja bakterite kohta;
* analüüsida bakterite paljunemist kirjeldavaid graafikuid;
* selgitada bakterite ja algloomade levikut erinevates elupaikades;
* analüüsida bakterite ja algloomade tähtsust looduses;
* tuua näiteid bakterite ja algloomade kasutamise kohta.
--- 82

Peatükk: 35. Liik, kooslus, populatsioon, ökosüsteem, biosfäär

Peatükist saad teada

* Mis on liik?
* Kuidas on omavahel seotud populatsioon , kooslus ja ökosüsteem?
* Mis on biosfäär ja millistest osadest see koosneb?

Olulised mõisted

* liik
* populatsioon
* kooslus
* ökosüsteem
* biosfäär

Mis on liik?

Loodusteadlased, kes tegelevad organismide uurimisega, panid juba ammu tähele, et paljud neist on sarnased ning annavad omavahel paaritudes endasarnaseid järglasi. Looduses olevaid organisme hakati grupeerima sarnasuse alusel. Neid sarnaste tunnustega isendite rühmi kellel on teistest liikidest erinevad tunnused ning levila ja kes omavahel annavad viljakaid järglasi hakati nimetama liikideks. Eri liikidesse kuuluvad isendid tavaliselt viljakaid järglasi ei anna.
Tänapäeval on kõik teadaolevad elusorganismide liigid paigutatud nende sarnasuse ja oletatava sugulusastme põhjal eluslooduse süsteemi, mis on koostatud kindlate reeglite järgi.
* Liik on selle süsteemi põhiüksus.
* Igale liigile on antud kahesõnaline ladinakeelne nimi, mis on moodustatud kindlate reeglite alusel.
Ladinakeelsete nimetuste kasutamine väldib segadusi, mis võivad tekkida organismide rahvapäraste nimetuste kasutamisel , sest eri kohtades võivad need olla erinevad ja ka ühest keelest teise tõlkimisel võib tekkida vigu.
Joonis ja alltekst: Kärp ja tuhkur on kaks eri liiki, kes kuuluvad ühte perekonda.
Selgitus: Kärp - Mustela Ermina. Esimene sõna näitab perekonda, kuhu kuuluvad kõik kärbisugused loomad. Teine sõna on liiginimetus, mis näitab, et tegemist on kärbiga.
Tuhkur - Mustela putorius. Perekonnanimeks on sama mis kärbil ja näitab, et nad kuuluvad samasse perekonda. Liiginimetus näitab, et tegemist on tuhkruga.

Ühes elupaigas moodustavad üht liiki isendid populatsiooni

Maailmas on väga palju organismiliike ja kõik nad elavad neile sobivas elupaigas. Elupaik on koht, kus valitsevad organismirühma eluks ja järglaste kasvatamiseks vajalikud tingimused.
Vaatleme ühte elupaika, näiteks niitu. Seal võib kohata üsna suurt putukat, lauluritsikat. Põhjalikumalt uurides selgub, et lauluritsikaid elab niidul palju. Need lauluritsikad kui ühe liigi isendid moodustavad koos kogumi ehk selle niidu lauluritsikate populatsiooni.
Populatsioon on rühm üht liiki isendeid, kes elab koos samal ajal samas elupaigas. Teisel samasuguste elutingimustega niidul elab samuti palju heinaritsikaid. Need moodustavad teise niidu heinaritsikate populatsiooni.
Joonis ja selgitus: Üht liiki isendid:
a) Neil on sama levila;
b) Neil on ühesugused tunnused, mis erinevad teiste liikide tunnustest;
c) Annavad omavahel viljakaid järglasi;
d) Teise liigi isendiga järglasi ei anna või on need viljatud.
* Mille järgi otsustatakse, kas tegu on samast liigist või erinevatest liikidest isenditega, kui nad väliselt on üsna sarnased?
--- 83

Kõik ühe elupaiga populatsioonid moodustavad koosluse

Samal niidul elab veel palju teisigi putukaid, aga ka mitut liiki ämblikke, tigusid, väikseid imetajaid ja linde. Samuti kasvab seal mitmesuguseid taimi.
Kõikide nende liikide isendid moodustavad populatsioone, näiteks ristämblike isendid ristämbliku populatsiooni, aasristiku isendid aasristikute populatsiooni. Kõik vaadeldud niidul elavad populatsioonid kokku moodustavad selle niidu koosluse. Kooslus on eri liikide populatsioonide kogum ühes elupaigas (ühesuguste keskkonnatingimustega alal).
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Isendid, populatsioon, kooslus.
Selgitus: Kõik niidul elupaiga leidnud taimede ja loomade populatsioonid moodustavad niidukoosluse.

Koosluse kujunemist mõjutavad ka looduse eluta osa tegurid

Organismide elu ei sõltu ainult teistest organismidest. Neid mõjutavad veel mitmesugused eluta looduse tegurid, s.o valgus, temperatuur, niiskustingimused , soolsus jm. Eri paigus on eluta looduse tegurid erinevad.
Võrdleme näiteks kahte Eesti niidukooslust: ranna- ja puisniitu. Rannaniit on valgusrohke kasvukoht, mille meri aeg-ajalt üle ujutab. Seetõttu saavad seal kasvada vaid soolast vett ja tugevat päikesevalgust taluvad taimeliigid . Puisniit on kuivem, seal kasvavad üksikud puud, mis laiguti vähendavad väiksemate taimedeni jõudvat päikesevalguse hulka. Nii saavad puisniidul kasvada varjutaluvad, ning võrreldes rannaniidu taimedega, kuivemat kasvukohta eelistavad liigid.
* Selgita, mis vahe on populatsioonil ja kooslusel.

Ökosüsteem on tasakaalustatud tervik

Mõlemal niidul kujuneb vastavalt sealsetele tingimustele taimedest, loomadest jt organismidest koosnev oma niidukooslus. Niidu eluta osa (mullatingimused, valgushulk, niiskus jm) ja seal esinevate elusolendite kooslus moodustavad koos ökosüsteemi. Selles on niidu elus-ja eluta osa seotud toiduahelate ja aineringe kaudu ühtseks tervikuks. Meie näites kujutavad kaks erinevat niitu kahte erinevat ökosüsteemi. Ökosüsteem on isereguleeruv tervik, mis koosneb looduse elusosast (kooslusest) ja eluta osast.
Kuna ökosüsteemi moodustavad organismid on üksteisega seotud toiduahelate kaudu, sõltub iga liigi olemasolu ja arvukus teistest liikidest. Seega toimub ökosüsteemi isereguleerumine toiduahelate kaudu (Vt ka lk 93).
Joonis ja selgitus: Ökosüsteemi elusosa elukoosluse moodustavad:
a) Taimekooslused ;
b) Seenekooslused;
c) Loomakooslused;
d) Mikroorganismide kooslused .
Ökosüsteemi eluta osa moodustavad:
a) Õhkkond;
b) Vesikeskkond;
c) Muldkeskkond.
* Kuidas on omavahel seotud samasse ökosüsteemi kuuluvad liigid?
--- 84

Biosfäär on suurim ökosüsteem

Väiksemad ökosüsteemid kuuluvad osadena suurematesse ökosüsteemidesse, nt Tallinna lahe ökosüsteem on osa Läänemere ökosüsteemist. Kõik Maa ökosüsteemid kokku moodustavad biosfääri kui suurima ökosüsteemi. Biosfääriks nimetatakse Maa seda osa, mida asustavad elusorganismid .
Biosfääris eristatakse kolme osa:
1) maismaa pindmine kiht, s.o litosfääri ülemine osa,
2) veekogud ehk hüdrosfäär,
3) õhkkond, s.o atmosfääri alumine osa.
Joonis: Isend , populatsioonid, kooslus, ökosüsteem, biosfäär.
--- 85

Biosfääri ühe osa moodustab litosfääri ülemine osa

Biosfääri ühe osa moodustavad maapind ja mõne meetri paksune mullakiht . Meile on kõige paremini näha need taime- ja loomaliigid , kes elavad maapinnal, aga ka mullaelustik on väga rikkalik. Taimedel on sageli väga ulatuslik juuresüsteem, ja kuigi suuremalt jaolt paiknevad juured maapinna lähedal mullas, võivad osa puude juured tungida mitmekümne meetri sügavusele. Taimede maa-alune biomass võib paljudes kooslustes ületada maapealse mitu korda. Mõnekümne sentimeetri paksuses huumuserikkas pindmises mullakihis leidub peale taimejuurte arvukalt organisme, nt mitmesuguseid baktereid, seeni ja selgrootuid. Ühes grammis mullas võib olla rohkem väikesi elusorganisme kui kogu maakeral inimesi. Enamik mullas elavaid organisme on oma väikeste mõõtmete tõttu inimesele tavaliselt nähtamatud. Ka mõned suuremad loomaliigid on asunud elama maa-alustesse urgudesse, nt mutid ja mügrid.
Pilt ja alltekst: Enamik organisme elab maapinnal või mõnekümne sentimeetri paksuses pindmises mullakihis.

Veekeskkonna moodustavad veekogud

Teine biosfääri osa on veekeskkond. Selle moodustavad mageda veega jõed, järved, tiigid , lombid ning soolase veega mered ja ookeanid . Veekogude elustik on kõige rikkalikum kaldapiirkonnas ja veekogude pindmises kihis, kus on valgust. Taimed saavad elada vaid seal, kuhu ulatub valgus. Loomad elavad ka sügavamal, isegi pilkases pimeduses, näiteks meritähti ja meripurasid on leitud ka väga sügavalt ookeanist, kuni 11 km sügavuselt.
Pilt ja alltekst: Veekeskkonna moodustavad kõik veekogud.

Õhkkonna moodustab atmosfääri alumine osa

Kolmas biosfääri osa on õhkkond. Rohkem on organisme õhkkonna alumises osas, kuid mõned neist võivad kanduda kuni 20 km kõrguseni. Ligikaudu sel kõrgusel paikneb osoonikiht , mis kaitseb organisme kahjuliku ultraviolettkiirguse eest. Sellest kõrgemal elusorganisme ei leidu. Õhkkonda kasutavad näiteks putukad, linnud ja nahkhiired ühest paigast teise liikumiseks või toidu hankimiseks. Ülejäänud aja veedavad nad maapinnal või taimedel tegutsedes . Osa organisme viibib õhus passiivselt, s.t nad ise ei lenda, kuid neid kannavad edasi õhuvoolud. Sel viisil kanduvad edasi näiteks mikroorganismid. Õhus levivad ka paljude taimede tolmuterad ja seemned.
* Mis piirab elu levikut kõrgematesse atmosfäärikihtidesse?

Biosfääris muutub pidevalt

Biosfääris toimuvad kogu aeg suuremad või väiksemad muutused. Biosfääri kujunemisele on tugevat mõju avaldanud möödunud aegadel elanud ja ka käesoleval ajal elavad organismid. Näiteks Eesti aladel leiduvad maavarad põlevkivi, paekivi ja turvas on tekkinud organismide elutegevuse tulemusel. Põlevkivi on moodustunud sadu miljoneid aastaid tagasi veekogudes elanud organismide settinud jäänustest, paekivi aga veeorganismide lubikodade ja savi settimisel. Mitmel pool Läänemere rannikul paljanduvatest paekivilademetest võib leida ammu elanud loomade kivistisi . Turvas on tekkinud sootaimede, peamiselt turbasammalde, tarnade, villpea ja pilliroo jäänuste ladestumise tulemusena. Viimase paarisaja aasta jooksul on ka inimene oma tegevusega biosfääri tugevalt muutnud, näiteks rajades looduslike ökosüsteemide asemele asulaid ja põlde, paisutades tammidega jõgesid ja kuivendades soid .

Lisa

Biosfääris toimuva paremini mõistmiseks ehitati 1987.-1989. a USA-s Arizona kõrbesse suletud biosfääri mudel. Umbes 2,5 jalgpalliväljaku suurusele alale rajati klaaskupli alla mitmesugused ökosüsteemid (ookean, savann , kõrb, mets, põllud jm), milles jäljendati Maa aine- ja energiaringet. Selles suletud kunstlikus biosfääris elasid 1991.-1993. a kaheksa teadlast, kes uurisid seal toimuvaid keemilisi ja bioloogilisi protsesse. Katse käigus selgus, et biosfääri mudelis on vead, nt gaaside hulk ei püsinud tasakaalus nagu looduses ja hapnikku tuli väljastpoolt juurde tuua. Tänaseks on uuringud lõpetatud. Katse näitas, et väiksed suletud ökosüsteemid on keerulised ja kõike pole võimalik ette näha.

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Too näiteid populatsioonide kohta, kes elavad järve ökosüsteemis.
2. Millised looduse eluta osa tegurid mõjutavad pargikooslust?
3. Elusorganism on tavaliselt kohastunud elama ühes keskkonnas, kas maismaal või vees. Too näiteid sellistest organismidest, kes vajavad oma elutegevuses mitut keskkonda.
--- 86

Peatükk: 36. Ökoloogilised tegurid

Peatükist saad teada

* Millised tegurid mõjutavad organismi tema elupaigas?
* Kuidas looduse elus ja eluta osa tegurid mõjutavad organismi?
* Mis on konkurents ?

Olulised mõisted

* looduse eluta osa tegurid
* looduse elusosa tegurid
* konkurents

Ökoloogilised tegurid

Kõik taime- ja loomaliigid, aga ka seened ja bakterid on kohastunud eluks kindlas, neile sobivas elupaigas. Elupaik on ala, kus valitsevad organismirühma (liigi) eluks ja järglaste kasvatamiseks vajalikud tingimused: seal on toitu, varjepaiku jm.
Elusolendit mõjutavad tema elupaigas mitmesugused ümbritseva looduse eluta osa tegurid, näiteks temperatuur, päikesevalgus, vesi, õhk. Looduse elusosast mõjutavad organismi teised organismid, kes kuuluvad kas samasse või mõnda teise liiki. Looduses teistest sõltumatult elavaid organisme ei ole. Taimede, loomade ja teiste organismide vahel valitsevad mitmesugused suhted: üks võib suuremal või vähemal määral kas soodustada või takistada teise organismi tegevust.
Pilt ja alltekst: Organismi mõjutavad looduse eluta ja elusosa tegurid.
Selgitus: Hunti mõjutavad looduse eluta osa tegurid: temperatuur, tuul, niiskus, valgus jt tegurid. Hunti mõjutavad looduse elusosa tegurid: teise liigi isendid (nt rebane ), sama liigi isendid (nt teine hunt).
* Millised on eluslooduse tegurid mõjutavad rebase elu?

Iga organism vajab elamiseks ja kasvamiseks sobivat temperatuuri

Organismide elu mõjutab temperatuur. Maakera eri paikades on see erinev ja vastavalt sellele on kohastunud ka organismid. Soojalembesed loomad, nt krokodillid, ei saa elada ega areneda jahedas kliimas. Madalate temperatuuridega on kohastunud külmalembesed liigid, nt jääkaru, kes pole võimeline elama soojadel aladel.
Kõigusoojaste loomade kehatemperatuur sõltub väliskeskkonna temperatuurist ja seetõttu ei saa nad külmas olla aktiivsed. Püsisoojastel loomadel aga mõjutab väliskeskkonna temperatuur ja selle muutumine näiteks toitumist ja sigimisaega.
Taimedel on külma või kuuma perioodi üleelamiseks puhkeperiood, nt paljudel neist säilivad vaid maa-alused osad või seemned.
Pilt ja alltekst: Jääkaru elab vaid arktilistel aladel.

Organisme mõjutab õhu liikumine

Õhu liikumine mõjutab taimi rohkem kui loomi, sest taimed ei saa loomade kombel tuule eest varju minna. Taim kasvab kindlas kasvukohas ja sellest sõltub ka tema välimus. Näiteks on rannikualadel kasvavad männid tuulte ühesuunalise mõju tõttu tugevasti kaldu, madala kasvuga ja üsna jändrikud. Sisemaal on tuuled nõrgemad ning männid pikad, sirged ja sihvakad.
--- 87

Valgust vajavad elutegevuseks kõik taimed ja paljud loomad

Taimed vajavad elutegevuseks valgust. Osa taimeliike saab kasvada vaid valgusküllastes paikades, nt niidutaimed, osa on aga kohastunud varjulisema kasvukohaga. Paljude taimede kasvamine ja õitsemine sõltub ka päeva pikkusest. Ekvaatorist pooluste suunas päev suvel pikeneb. Osa taimi vajab normaalseks elutegevuseks lühikest, osa pikka päeva, kuid on ka taimi, kelle areng ei sõltu päeva pikkusest (nt nelk, tomat , tatar, võilill). Kui valguse ja pimeduse vahekord pole sobiv, võib kasvuperiood pikeneda ja taimed õitseda hiljem või üldsegi mitte.
Ka loomade aktiivsust mõjutab valgus, näiteks valguse ööpäevane muutumine. Ühed loomaliigid on öise (nt kakud ja nahkhiired), teised päevase eluviisiga (nt laululinnud). Loomadele mõjub kaudselt ka päeva pikkus. Päeva lühenemine on neile signaaliks, et ilmad hakkavad jahenema ja saabuvad sügis ning talv. Need, kellele on talvel elupaigas liiga külm ja pole toitu, alustavad rännet lõuna poole või jäävad taliuinakusse või talveunne. Erinevalt taimedest ei ole kõikidele loomadele valgus vajalik, on üksikuid loomi, kes saavad elada pimedas koopas (nt koopaolm) või maa all (nt mutt ).
Pilt ja alltekst: Pikapäevataimed (nt rukis, kartul, kaer) vajavad päevas üle 12 tunni valgust. Nad kasvavad seal, kus suvel, taimede kasvuperioodil, on päeva pikkus 16-18 tundi.
Pilt ja alltekst: Lühipäevataimed (nt krüsanteem, tubakas ja sojauba) kasvavad ekvaatori lähedal, kus valget aega ööpäevas on kogu aasta vältel 12 tundi.
* Milliseid valgusega seotud kohastumusi on kujunenud loomadel?

Kõik organismid vajavad normaalseks elutegevuseks vett

Vesi on sama oluline kui valgus ja sobiv temperatuur. Kõigis organismides toimuvad protsessid, milleks on vaja vett, nt taimed vajavad vett fotosünteesiks ja toitainete kättesaamiseks mullast. Maismaal elavad organismid on kohastunud elama vastavalt veehulgale, mis neil kasutada on. Suurem osa taimedele vajalikust veest asub mullas ja paljudes maakera piirkondades on seda piisavalt. Kõrbetes on vesi sügaval ja ka sajab vähe. Seal kasvavatel taimedel on vee hankimiseks väga pikad juured. Vee aurumise vähendamiseks on nende taimede lehed enamasti väikesed või puuduvad hoopis ning fotosüntees toimub rohelistes vartes.
Loomad elavad paikades, kus vesi on neile alati kättesaadav. Vee kadumise korral otsivad nad uue elupaiga, kus vett on piisavalt. Osa loomi saab vajaliku vee toiduga.
Paljud taime- ja loomaliigid elavad vees, ühed neist on kohastunud eluks soolases, teised magevees, vähesed (nt mõned kalahigid) võivad elada nii soolases kui ka magedas vees. Enamik veeloomi hukkub, kui nad veest välja võtta, sest nad ei saa maismaal hingata. Ka veetaimed ei saa maismaal hakkama, sest neil pole vee aurumist takistavaid kohastumusi.
Pilt ja alltekst: Kaktused on kohastunud elama kõrbes: neil on vee hankimiseks pikad juured ja lehtede asemel okkad.
* Milliseid kohastumusi on kuivade kasvukohtade taimedel?

Muld

Eri paikades on muld erinevate omadustega, nt niiske või kuiv, toitainerikas või -vaene. Neist omadustest sõltub, millised taimed sellel kasvada saavad. Seal, kus muld on viljakas ja piisavalt niiske, kasvab palju taimi. Kaljusel toitainevaesel pinnal on aga taimestik hõre. Muld on elupaigaks väga paljudele bakteritele, seentele, algloomadele, aga ka putukatele, ussidele jt väikestele loomadele.
--- 88

Elusolendit mõjutavad teised organismid

Peale looduse eluta osa mõjutavad elusorganismi ka liigikaaslased ning teiste liikide esindajad. Organismi suhted teiste organismidega võivad olla väga mitmesugused.

Konkurents

Samast liigist isendid või eluviisilt lähedased eri liiki isendid vajavad ühesuguseid elutingimusi ja sama toitu ning nad võistlevad nende pärast. Sellepärast ei saa neid olla ühes kohas lõpmatult palju. Isenditevahelist võistlust eluks vajalike tingimuste, peamiselt toidu ja eluruumi pärast, nimetatakse konkurentsiks.

Sümbioos

Ka erinevat liiki organismide kooselu võib olla mõlemale poolele kasulik. Vastastikku kasulik või vajalik kooselu kahe eri liiki organismi vahel on sümbioos. Niisugune kooselu võib olla kahe vabalt elava organismi (nt sipelga ja lehetäi) vahel või elab üks organism teise organismi sees (nt mügarbakterid liblikõieliste taimede juures).

Koloonialisus

Paljud loomorganismid ei suuda üksi elada. Nad peavad elama hulgakesi koos, moodustades koloonia. Koloonialisus on ühte liiki isendite kooseluvorm . Üks hulgakesi koos elamise eelis on parem kaitse vaenlaste vastu, nt rohtlahaukuritel on alati keegi valves.

Taimtoidulisus

Taimtoidulisus on taimtoidulise looma ja taime omavaheline toitumissuhe. See on kasulik vaid loomale. Rohke taimestikuga aladel võivad taimtoidulised loomad moodustada hiigelsuuri karju.

Kisklus

Kisklus e röövlus on toitumissuhe, milles üks loom sööb teist looma ja tapab selle. Teistest loomadest toituvaid loomi nimetatakse röövloomadeks. Selleks, et toitu saada, peavad nad kinni püüdma ja tapma teisi loomi - saakloomi. Röövloomad vähendavad saakloomade arvukust oma elupaigas, nt metskitsed võivad langeda huntide roaks.

Parasitism

Mitmesugused organismid elavad teiste arvel ja tekitavad neile kahju. Parasitism on kahe eri liiki organismi toitumissuhe, kus üks pool saab kasu ja teine kahju. Parasiit elab peremehe arvel pikka aega ja kurnab teda, kuid tavaliselt ei hävita, sest siis kaoks tal ära toiduallikas.
Näiteks viljalutikas on taimeparasiit, kes toitub taimemahlast.

Konkurents

Organismid vajavad eluks toitu, eluruumi, sigimispartnerit jms, kuid kõike seda ei jätku kõigile lõputult. Kui organismid soovivad kasutada üht ja sama piiratud ressurssi, nt elupaika või toitu, peavad nad nende pärast võistlema, s.t konkureerima. Taimed konkureerivad peamiselt kasvuruumi, valguse ning mullas olevate toitainete ja vee pärast, loomad aga toidu, sigimispartneri ja elupaiga pärast, kus järglased üles kasvatada.
Kui ühes ja samas elupaigas tahavad korraga elada paljud isendid, kellel on ühesugused vajadused, siis kõigile ei jätku samas elupaigas kohta ega toitu. Elupaika jäävad asustama need loomad, kes on teistest edukamad ning need taimed, kes suudavad kiiremini kasvada ja jätavad teised varju. Konkurentsis teistest edukamate liikide populatsioonid on arvukamad, st paljunevad kiiremini ja on elujõulisemad.
Pilt ja alltekst: Ühe pesakonna põrsad konkureerivad toidu pärast.

Konkurentsi esineb nii liigi sees kui ka liikide vahel

Liigisisene konkurents esineb näiteks kevadel lindude vahel, kes konkureerivad pesitsuspaiga ja sigimispartneri pärast. Pesitsusajal meelitab näiteks laulurästas lauluga emast ning annab samast soost liigikaaslastele märku, et need hoiaksid tema territooriumist eemale. Lind kaitseb oma territooriumi, et talle ja järglastele jätkuks toitu. Edukal linnul on suurem territoorium ja ta leiab partneri.
Eri liiki isendite vahel esineb konkurents siis, kui neil on elutingimuste suhtes ühesugused vajadused. Näiteks ühesugust pesapaika (puuõõnsust) vajavad rasvatihane ja sinitihane. Elupaiga ja toidu pärast konkureerivad inimese läheduses elavad kodurott ja rändrott. Peamiselt talvitumispaiga pärast võistlevad rebane, mäger ja kährikkoer.
--- 89
Järelikult, kui lähestikku elavatel organismidel on ühesugused nõudmised elupaiga või toidu suhtes, võib üks teise välja tõrjuda. Omavahelises konkurentsis ei pruugi nõrgem alati hukkuda, kuid ta tõrjutakse elupaika, kus on halvemad elu- ja toitumistingimused.
Liikidevahelist konkurentsi taimeriigis näeme näiteks porgandipõllul. Seal on alati ka umbrohtude seemneid, mis tärkavad kiiresti ja kasvavad peagi lopsakateks taimedeks. Porganditaimed tärkavad hiljem ja nad on algul väga väikesed. Kui nüüd põldu umbrohtudest ei puhastata, jäävad porganditaimed nende varju ja känguvad.
Pilt ja alltekst: Mäger kaevab enesele uru, kuid sageli asub sellesse elama hoopis rebane või kährik, kes vajab samasugust elupaika.
* Loetle tegureid, mille pärast organismid konkureerivad?

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Millised keskkonnategurid mõjutavad taimede kasvu?
2. Selgita, kuidas tähtsate toidutaimede, näiteks soja ja kartuli kasvatamine sõltub piirkonnas valitsevatest tingimustest.
3. Arutlege, kas liigisisene konkurents on liigile kasulik või kahjulik.
4. Selgita näite abil, kuidas organismidevahelised kasulikud suhted aitavad neil paremini hakkama saada.
5. Koosta mõisteskeem organismidevahelistest kasulikest ja kahjulikest suhetest.
--- 90

Peatükk: 37. Toiduahelad. Ökoloogiline püramiid

Peatükist saad teada

* Mis on toiduahel , toiduvõrk, toidupüramiid?
* Miks kujutatakse toitumissuhteid toidupüramiidina?
* Kuidas energia toiduahelas edasi kandub?
* Mis on ökoloogiline tasakaal?
* Miks ökoloogiline tasakaal muutub?

Olulised mõisted

* toiduahel
* toiduvõrk
* arvukuse püramiid
* biomassi püramiid
* ökoloogiline tasakaal
Looduses on kõik omavahel seotud, ühed tähtsamad organismidevahelised seosed on toitumissuhted . Toitudes saab organism teisest organismist elutegevuseks ainet ja energiat. Organismid on omavahel seotud toiduahelate kaudu. Toiduahel näitab, kes keda sööb ning kuidas toitained ja energia ökosüsteemis ühest organismist teise liiguvad.
Rohelised taimed asuvad toiduahela alguses ja moodustavad toiduahela esimese lüli e astme. Kuna taimed toodavad ise orgaanilist ainet fotosünteesil, nimetatakse neid tootjateks.
Loomad moodustavad toiduahela järgmised astmed. Nemad tarbivad valmis orgaanilist ainet, nad söövad taimi või teisi loomi. Seetõttu nimetatakse neid tarbijateks: 1. astme tarbijad on taimtoidulised loomad, 2. ja 3. astme tarbijad loomtoidulised loomad. Viimase astme tarbijad on tippkiskjad (nt kotkad, hülged, karud), kes asuvad toiduahela lõpus.
Joonis: Toiduahel (näide).
Selgitus: Toiduahel koosneb neljast lülist. Iga lüli vahel on nool.
Tootja (taimed) → 1. astme tarbija (rohutirts) → 2. astme tarbija (konn) → 3. astme tarbija (valge toonekurg)
Tavaliselt ei toitu loom vaid üht liiki loomast ja on seetõttu samal ajal mitme toiduahela osa. Toiduahelad on omavahel seotud ning moodustavad ökosüsteemis toiduvõrgu. Mida keerulisem toiduvõrk, seda püsivam on ökosüsteem.
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Joonis: Toiduvõrk (näide).
Selgitus ja alltekst: Toiduvõrgus esinevad järgmised loomad: hunt, rebane, tuhkur, laanepüü, rohukonn, karihiir , metskitsetall, mardikas , valgejänes, tigu. Lisaks on ära toodud taimed ja mullas elavad bakterid ning seened. Surnud organismidest ja väljaheidetest saavad energiat lagundajad: seened, bakterid ja kõdutoidulised organismid, nt vihmaussid. Lagundamise tulemusel tekivad lihtsamad anorgaanilised ühendid, mida taimed saavad uuesti kasutada. Lagundajad seovad aineringes looduse elus- ja eluta osa.
* Mille poolest erineb toiduahel toiduvõrgust?
--- 91

Arvukuse püramiid

Kuigi toiduvõrgud annavad toitumissuhete kohta rohkem informatsiooni kui toiduahelad, näitavad ka need vaid seda, kes keda sööb. Kumbki neist ei anna infot selle kohta, kui palju on organisme või kui suur on organismide mass.
Seepärast esitatakse toitumissuhteid ka püramiidina, milles organismid paigutatakse eri astmetele vastavalt nende kohale toiduahelas: alumisel astmel asuvad tootjad, teisel taimtoidulised loomad ja kõrgematel loomtoidulised loomad.
Kõige lihtsam ökoloogiline püramiid on arvukuse püramiid, mis näitab igal astmel olevate organismide arvu. Püramiidi astme laius näitab, kui palju organisme mingil kindlal pindalal elab. Organismide arv on väiksem kõrgematel astmetel, sest röövloomi on alati vähem kui nende saakloomi, näiteks savannides on suured taimtoiduliste antiloopide karjad ja vaid üksikud lõvid. Kõrgemate astmete organismid on enamasti suuremad kui eelmise astme organismid.
Kuid mitte kõik arvukuse püramiidid pole samasuguse kujuga, näiteks kui me joonistame arvukuse püramiidi puu toiduahela kohta. Selle alumine aste on väga väike, sest üks puu on putukaga võrreldes väga suur ning sellel saab elada palju putukaid. Arvukus väheneb püramiidi tipu suunas vaid tarbijate astmetel.
Joonis: Arvukuse püramiid.
Selgitus: Kolmeastmelise püramiidi kolmandal kõrgeimal astmel on 2. astme tarbijad lõvid; teisel keskmisel astmel on 1. astme tarbijad antiloobid; esimesel madalaimal astmel on tootjad taimed.
Joonis: Puu arvukuse püramiid.
Selgitus: Neljaastmelise püramiidi madalaimal astmel on pärn (tegemist on erandliku püramiidiga, mille madalaim aste on hoopis tunduvalt kitsam kui järgmine); teisel astmel on putukad; kolmandal lehelinnud; neljandal kõige väiksemal ja kõrgeimal astmel on raudkullid.
* Millisel juhul on arvukuse püramiidi esimene aste väiksem kui järgmised?

Biomassi püramiid

Arvukuse püramiidist paremini näitab toitumissuhteid biomassi püramiid. Selles näitab iga tase sinna kuuluvate organismide kogu biomassi, sõltumata nende arvukusest. Elusorganismi massi nimetatakse biomassiks. Biomassi püramiidis on alumisel astmel organismide mass (g/ruutmeetril) suurem kui ülemistel astmetel. Üldreeglina organismide mass väheneb sedamööda, mida kõrgem on püramiidi aste. Näiteks iga pärna biomass on suurem kui sellel elavate taimtoiduliste loomade biomass. Ja seetõttu on biomassi püramiid õige püramiidi kujuga.
Mõnel erijuhul võib ka biomassi püramiidis olla esimene aste väiksem kui teine aste.
Joonis: Puu biomassi püramiid.
Selgitus: Neljaastmelise püramiidi madalaimal esimesel astmel on pärn (1000 ühikut); teisel astmel on putukad (100 ühikut); kolmandal lehelinnud (10 ühikut); neljandal raudkullid (1 ühik).

Ülesanne (probleemide lahendamine)

Kuidas arvutada biomassi?
Igale järgmisele astmele kandub edasi umbes 10 % eelmise astme biomassist. Kui oravad on ära söönud 2000 g pähkleid, siis nende biomass suureneb ligikaudu 200 g võrra; kui nugised söövad 200 g oravaid , suureneb nende biomass umbes 20 g; kui kotkas sööb 20 g nugist, suureneb tema biomass 2 g.
--- 92

Miks on toitumissuhted püramiidi kujuga?

Aine ja energia kanduvad toiduahelas üle ühelt organismilt teisele, kuid mitte kõik tootjates olevad toitained ja kogu energia ei lähe järgmisele tasemele , s.o taimtoidulistesse loomadesse, ja neist omakorda ei lähe kogu energia järgmistesse loomadesse edasi. Iga järgnev lüli saab energiat vähem kui eelmine .
Järgmisele astmele antakse edasi ainult umbes 10 % eelmiselt astmelt saadud energiast. Seepärast on toiduahela alumisel astmel kõige rohkem energiat ning ülemistel järjest vähem. Samuti saab seetõttu igal järgneval astmel olla vähem isendeid ja ka nende kogumass väiksem kui eelmisel. Mida kõrgemal astmel on organismid, seda vähem nad energiat saavad võrreldes esimese astme organismidega ja seda väiksem on nende arv ja kogumass.
Kuna toiduahela igal astmel kulub u 90 % energiast, ei saa toiduahel olla pikk: toiduahelas ja seega ka ökoloogilises püramiidis pole tavaliselt üle 5 astme, sest rohkematele energiat lihtsalt ei jätku.
* Miks läheb järgmisele püramiidi astmele ainult ligi 10 % toiduga saadud energiast? Kuhu kaob ülejäänud osa?

Miks jääb energiat toiduahela lõpu pool vähemaks?

Organismid kasutavad osa saadud energiast elutegevuseks, suur osa hajub sellest soojusena keskkonda ja vaid väike osa energiast kulub kasvamiseks (uute rakkude moodustamiseks). Ainult rakkudesse talletatud energia liigub mööda toiduahelat edasi.
Kui taimtoiduline loom, nt jänes, sööb taimi, siis ta ei saa sama palju energiat kui taimed said.
Kui näiteks jänes sööb rohtu, ei saa ta siiski nii palju energiat, kui oli taimedes, sest
* taim kulutab palju toitaineid (nt suhkruid) hingamiseks, et toota elutegevuseks vajalikku energiat ning suur osa energiast hajub seejuures soojusena atmosfääri;
* mitte kogu rohi ( taimes järele jäänud energia) ei satu jänesesse, osa taimest jääb söömata (nt juured); ainult väike osa taimedes sisalduvatest ainetest jõuab jänesesse;
* osa toitu jääb sööjas (jäneses) seedimata (energia saamata) ja väljub organismist väljaheitena.
Samasugused kaod on ka toiduahela järgmistel astmetel, seega on kõrgematel astmetel loomade arvukus ja biomassi hulk aina väiksem.
Joonis: Energia toiduahelas.
Selgitus: 1. Taimedesse (tootja) talletub fotosünteesil päikeseenergia, millest osa kulub hingamiseks, kasvamiseks jm. Suur osa energiast hajub soojusena keskkonda. Vaid 10 % energiat liigub edasi esimese astme tarbijasse.
2. Jänes e esimese astme tarbija. Osa energiat kasutatakse hingamiseks, paljunemiseks, liikumiseks jm elutegevuseks. Suur osa energiast hajub soojusena keskkonda. Osa energiast eritatakse jääkidena (see energia läheb edasi lagundajatesse). Vaid 10 % energiat liigub edasi teise astme tarbijasse.
3. Rebane e teise astme tarbija. Osa energiat kasutatakse hingamiseks, paljunemiseks, liikumiseks jm elutegevuseks. Suur osa energiast hajub soojusena keskkonda. Osa energiast eritatakse jääkidena (see energia läheb edasi lagundajatesse).
* Miks ei ole toiduahelad tavaliselt kuigi pikad?
--- 93

Mis on ökoloogiline tasakaal?

Organismid on ökosüsteemis seotud toiduahelate ja toiduvõrgu kaudu, kus iga liigi olemasolu ja arvukus sõltub teistest organismidest. Nende seoste kaudu kujuneb ökosüsteemis looduslik tasakaal, st ökosüsteem püsib ajas enam-vähem muutumatuna. Taimede (tootjate) arvukus määrab, kui palju saab antud koosluses elada taimtoidulisi, ja neist omakorda sõltub, kui palju saab elada loomtoidulisi loomi (tarbijaid). Organismide pideva suremise ja sündimise tulemusena püsib nende hulk koosluses teatud piirides. Tasakaal organismirühmade vahel kujuneb pika aja jooksul.

Väikeste muutuste korral tasakaal taastub

Kui mõne toiduahela lüliga (organismirühmaga) ökosüsteemis midagi juhtub, mõjutab see ka ülejäänud lülisid. Väikesi kõrvalekaldeid esineb looduses kogu aeg ning häiritud tasakaal tavaliselt taastub. Kui näiteks saakloomade arvukus tõuseb, suureneb ka kiskjate arvukus, sest neil on rohkem toitu ja rohkem järglasi jääb ellu. Kui kiskjaid on palju, ei jätku neile kõigile küllalt toitu (nad söövad ära üha enam saakloomi), nad sigivad vähem ja on haigustele vastuvõtlikumad - kõik see vähendab kiskjate arvukust. Kui loomi on jälle peaaegu sama palju kui enne, taastub ka ökosüsteemi tasakaal. Nii ökosüsteem ise reguleerubki.

Ökosüsteem võib tasakaalust välja minna

Ökosüsteemis võivad toimuda ka nii suured muutused, mille tagajärjel senine looduslik tasakaal kaob. See võib juhtuda, kui näiteks mõni oluline liik kaob või paljuneb plahvatuslikult või kui tuuakse sisse mõni võõrliik. Siis tekivad aja jooksul liikide vahel uued suhted ning kujuneb uus tasakaal. Järske suuri muutusi põhjustavad aga mitmesugused välised looduslikud tegurid. Näiteks metsapõlengu, tormi, üleujutuse ja vulkaanipurske tagajärjel toimuvad suuremad liigilise koosseisu muutused: paljud senised liigid kaovad ning aja jooksul tulevad nende asemele uued. Kujuneb uus ökosüsteem. Sageli häirib looduslikku tasakaalu ka inimene, näiteks keskkonna saastamise või majandustegevusega (vt ka pt 39).
Pilt ja alltekst: Kiired muutused toimuvad kooslustes väliste tegurite, nt tulekahju mõjul.
* Kuidas toimuvad liikide arvukuse muutused ökosüsteemis?
* Millised looduslikud ja millised inimtegevusest põhjustatud sündmused võivad ökosüsteemi tasakaalust välja viia?

Ülesanne (andmete analüüs)

Valgejänese ja ilvese arvukuse muutumine ühes ökosüsteemis
Uuri ülesande graafikut ja vasta järgmistele küsimustele (a-c):
a) Mis aastatel oli valgejänese arvukus vaadeldavas ökosüsteemis maksimaalne?
b) Kuidas muutus ilveste arvukus nendele järgnevatel aastatel?
c) Kas selline graafik viitab tasakaalus olevale ökosüsteemile?
Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Graafik: Valgejänese ja ilvese arvukuse muutumine ühes ökosüsteemis.

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Mis on toiduahel? Koosta üks vee ja üks maismaa toiduahel.
2. Paaristöö. Kirjeldage ja analüüsige olukorda, kui üks toiduahela lüli kaob. Mõelge kaks näidet.
3. Mis on ökoloogiline püramiid? Analüüsi mere või niidu ökoloogilist püramiidi ja selgita energia liikumist tasandite vahel.
4. Miks ohustavad keskkonnamürgid eriti püramiidi kõige kõrgemal tasemel olevaid tipptarbijad?
5. Tehke retk kooli- või koduümbruses ja koostage 3 toiduahelat. Uurimistöö tulemusena koostage üks toiduvõrk ja üks metsa, niidu, järve, jõe või pargi ökoloogiline püramiid. Vormistage uurimistöö ja esitlege teistele rühmadele.
6. Millised välismõjud võivad looduslikku tasakaalu muuta?
--- 94

Peatükk: 38. Miks on elurikkus tähtis?

Peatükist saad teada

* Mis on elurikkus ehk bioloogiline mitmekesisus ?
* Kuidas bioloogiline mitmekesisus mõjutab elu Maal?

Olulised mõisted

* elurikkus ehk bioloogiline mitmekesisus

Mis on elurikkus ehk bioloogiline mitmekesisus?

Bioloogiline mitmekesisus ehk elurikkus hõlmab elu mitmekesisust, st kogu biosfääri elustikku: kõiki organisme ja nende elupaiku. Maal elab palju organismiliike, mis on seotud nii teiste liikide kui ka eluta loodusega. Looduslikest tingimustest sõltub, milline elustik mingis maakera paigas kujuneb, kas see on liigirikas või elavad seal vaid vähesed liigid.
Me ei tunne veel kaugeltki kõiki liike, mis Maad asustavad, kuid elurikkuse tähtsust on inimesed mõistnud ning keskkonnakaitse üks ülesanne on seda säilitada.

Elurikkust vaadeldakse kolmel tasandil

Liigilise mitmekesisuse e liigirikkuse all mõistetakse kõiki maailmas olemasolevaid liike bakteritest imetajateni. Seni on kirjeldatud üle 1,8 miljoni liigi, kirjeldamata liike on aga mitu korda rohkem. Uusi liike avastatakse ja kirjeldatakse iga päev. Kõige rohkem tundmatuid liike on putukate ja teiste selgrootute hulgas. Sageli on nad silmapaistmatud ja pole seetõttu pälvinud uurijate tähelepanu. Liigid, keda pole jõutud uurida, võivad oma ökosüsteemis olla aga väga tähtsal kohal. Kõige enam on uuritud linde, imetajaid ja parasvöötme õistaimi, kuid ka nende hulgas on seni meile tundmatuid.
Mingi piirkonna bioloogilisest mitmekesisusest rääkides peetakse eelkõige silmas seal elavate liikide arvu, sest seda on lihtsam hinnata. Üks ökosüsteem on liigirikkam kui teine. Mida mitmekesisemad on elutingimused, seda rikkalikum on ökosüsteemi elustik.
* Mida mõistetakse elurikkuse all?
* Miks on kirjeldamata liikide hulgas rohkem selgrootuid kui selgroogseid ?
Elurikkus jaguneb kolmeks:
1) Liigiline mitmekesisus;
2) Elupaikade paljusus ;
3) Geneetiline mitmekesisus.
--- 95
Ökosüsteemide mitmekesisus tähendab koosluste ja elupaikade paljusust. Maakera mingit piirkonda saab iseloomustada selle järgi, kui palju on seal erinevaid ökosüsteeme. Mõnes paigas on neid palju, mõnes vähe. Milline kooslus kuskil kujuneb, sõltub pinnasest, kliimast ja paljudest muudest teguritest. Ökosüsteemid võivad olla väga eriilmelised, näiteks nagu rannaniit, savann või korallriff .
Igal ökosüsteemil on talle iseloomulikud tunnused ja ainuomane organismide kogum. Kogu Maad võib vaadelda kui üht suurt ökosüsteemi, mis on jagatud väga paljudeks väiksemateks süsteemideks. Iga omaette asuv saar, jõgi või raba on omaette väike ökosüsteem.

Lisa

Polaaraladel on elutingimused suurtel aladel väga sarnased ja seetõttu on seal vähe erisuguseid elupaiku. Sellised territooriumid on liigivaesed. Polaaraladel elavad vaid vähesed sealsete karmide oludega kohastunud taime- ja loomaliigid.
* Nimeta Eestile iseloomulikke ökosüsteeme.
Liigisisene ehk geneetiline mitmekesisus tähendab sama liigi isendite omavahelist erinevust: iga isend on oma pärilikelt tunnustelt liigikaaslastest mingil määral erinev. Neil võib olla veidi erinev värvus, kuju, iseloom jms. Näiteks on tutka isaslindude lopsakad kraed sigimisperioodil valged, mustad või kirjud .
Selline mitmekesisus on tähtis liigi säilimiseks. Osa isendeid võib olla selliste tunnustega, mis võimaldavad neil näiteks paremini haigustele vastu panna ja ellu jääda juhul, kui elutingimused muutuvad.
Need liigid, mille isendid on omavahel sarnasemad, on muutuste suhtes palju haavatavamad ning kohastuvad uute tingimustega halvemini.
Pilt ja alltekst: Iga tähnikhüääni laigu muster on just temale omane.
* Miks on parem, kui sama liigi isendid pärilikelt omadustelt teineteisest erinevad?

Lisa

Suur osa maailma elurikkusest paikneb vihmametsades
Vihmametsad on maailma liigirikkaimad maismaaökosüsteemid. Need moodustavad umbes 7 % maismaast, kuid seal elab üle poole maailma liikidest. Vihmametsad kasvavad ekvaatorilähedastes piirkondades, kus on palav ja sajab palju. Sellistes tingimustes on taimed aasta läbi lopsakad. Kõrgekasvulised laiuvate võradega puud on nagu kõrghooned, kus igal korrusel elavad erinevad liigid. Kui organismid on jagunenud eri kõrgustele, on konkurents eluruumi ja toidu pärast väiksem ja sinna mahub rohkem liike. Ühel hektaril võib kasvada sadu puuliike.
Eesti kõige liigirikkam kooslus on Lääne-Eestis asuv Laelatu puisniit. Selle ühelt ruutmeetrilt on loendatud 76 soontaimeliiki. Kogu maailmas on teada vaid üks kooslus, kus on ruutmeetril veel rohkem taimeliike loendatud, s.o Argentiina mäginiit 89 liigiga.
Pilt: Laelatu puisniit.
Pilt: Vihmamets .
--- 96

Milline on elurikkuse ökoloogiline tähtsus?

Kõik organismid on teistega seotud toiduahelate ja elupaikade kaudu. Neil on oma ülesanne looduse majapidamises . Kui ökosüsteemi ühe liigiga midagi juhtub, nt see kaob või langeb järsult selle arvukus, muutub ka teiste sellega seotud organismide elu. Vahel võib mõni üsna silmapaistmatu liik, näiteks mükoriisaseen või tolmeldaja putukas, olla koosluses asendamatu ning nende hävimine võib ökosüsteemi väga oluliselt muuta. Mida liigirikkam on ökosüsteem, seda püsivam see on. Kui üks liik kaob, võivad allesjäänud liigid ökosüsteemi toimimise säilitada. Liigirikkas ökosüsteemis on kergem leida uut toiduobjekti, kui mõni toiduahela lüli peaks kaduma. Kui aga ökosüsteemi tabab mingi katastroof, nt põleng või üleujutus, on suurema liigirikkuse korral tõenäolisem, et mõned liigid jäävad ellu.
Liigirikkas ökosüsteemis teevad kahjurid ja haigustekitajad vähem kahju. Looduslikul niidul, kus on palju eri liike, kahjuritel suurt hävitustööd teha ei õnnestu, sest kõik taimed seal neile söögiks ei kõlba. Küll aga võivad mingid kahjurid hävitada kogu põllu, sest seal kasvavad ainult üht liiki taimed, mis kõik sobivad neile toiduks ja võimaldavad kiiresti paljuneda.
Joonis ja alltekst: Tavaliselt rajatakse ühest puuliigist koosnevad metsakultuurid, sest neid on kergem hooldada. Üht liiki puud kasvavad ühel ajal suureks ja need saab korraga maha raiuda , et seejärel uued istutada. Nii on majanduslikult tulusam. Teiselt poolt on liigivaene ja ühevanuste puudega mets vastuvõtlikum haigustele ja kahjurite rüüstele. Looduslikus metsas, kus on palju puuliike, on ka muu elustik rikkalikum ja toiduahelad mitmekesisemad. Seetõttu püsib seal looduslik tasakaal kindlamini.
* Miks on liigirikkus ökoloogiliselt tähtis?
* Kuidas on elurikkus seotud ökoloogilise tasakaaluga?

Miks on elurikkus inimese jaoks väärtuslik?

Elurikkuse tähtsust saab vaadelda mitmest küljest. Esiteks võib rääkida, kui tähtis on elurikkus majanduslikult, st et see on inimestele kasulik. Teisest küljest pakub loodus palju ka emotsionaalsel ja esteetilisel tasandil, seda aga ei saa rahasse ümber arvestada.
Pilt ja alltekst: Raba on ökoloogiliselt tähtis, sest seal peituvad veerežiimi tasakaalustavad mageveevarud. Rabad on ka haruldaste liikide elupaik.
Pilt ja alltekst: Raba on inimesele majanduslikult tähtis, sest sealt saab kaevandada turvast , mida kasutatakse taimekasvatuses, kütteks, tööstuse toorainena ja mujal.

Toit ja tooraine

Paljusid taimi ja loomi kasutab inimene toiduks, osa neist on looduslikud, osa aretatud . Loomadelt saab näiteks villa, nahka ja siidi , taimedest puuvilla , linakiudu, puitu ja palju muud.
Mida rohkem on erinevaid organisme ja ökosüsteeme, seda rohkem võimalusi on leida uusi loodussaadusi ning uut toorainet tööstusele. Näiteks püüavad teadlased leida baktereid, kelle abil toota tervislikku toitu. Algloomad ja teised mikroorganismid aitavad puhastada reovett. Püütakse leida uusi putukaliike, mida saaks kasutada biotõrjes võitluses põllukahjuritega.
Liigirikkus on tähtis ka põllumajanduses. Kuni põllutaimede sugulasliike on looduses alles, saab nende abil aretada uusi, vastupidavamaid sorte. Näiteks Andides kasvavate kartulite baasil saab parandada kultuursortide külmakindlust.
--- 97

Elurikkus ja meditsiin

Paljud ravimid on pärit loodusest. Ammustest aegadest kasutab inimene rahvameditsiinis ravimtaimi, tänapäeval toodetakse peale selle ka taimseid ja loomseid ravimeid. Näiteks palaviku- ja põletikuvastast ravimit aspiriini õpiti tundma tänu pajule, mille koores leidub sellise toimega ainet. Paljud laialt kasutatavad antibiootikumid on algselt pärit seentest. Taimedest on eraldatud aineid, mis on osutunud tõhusaks verevähi ravis. Kuid palju väärtuslikke ravimtaimi võib olla veel avastamata.

Lisa

Raviomadusi võib olla ka seentel. Vahel on kasetüvel näha musti lõhestunud pinnaga kivikõvasid moodustisi, mille on tekitanud puuseen must pässik ehk rahvapäraselt kasekäsn. Mustast pässikust tehakse teed, millega rahvameditsiinis ravitakse mõningaid pahaloomulisi kasvajaid. Teadlased on musta pässiku keemilise koostise uurimisega aastaid tegelenud , kuid täpselt ei teata senini , millel selle toime põhineb.

Elurikkus ja loodusturism

Peale majandusliku külje on elurikkusel ka emotsionaalne ja esteetiline tähtsus. Looduskaunis koht pakub inimestele positiivseid emotsioone ja kunstnikele inspiratsiooni loominguks. Omaette tegevusalaks on tänapäeval kujunenud loodusturism, mis annab paljudele inimestele tööd. Loodusturism on isegi paljude riikide, näiteks Keenia , Brasiilia ja Islandi oluline majandusharu .
* Milline on sinu kodukoha lähim esteetilise ja emotsionaalse väärtusega looduspaik?

Ülesanne (probleemide lahendamine)

Mis on juhtunud Läänemere lõhega?
Lõhed on siirdekalad , kes lähevad kudema oma kodujõkke, kus nad kunagi marjateradest koorusid. Seepärast võib iga jõe lõhesid pidada omaette populatsiooniks, kes on kohastunud just selle jõe tingimustega. Hüdrojaamade rajamise, tammide ehitamise ja vee reostamisega on kahjustatud paljude Läänemerre suubuvate jõgede ökosüsteemid ja lõhed on kaotanud oma koelmud. Selle tulemusel on paljud lõhepopulatsioonid kadunud või jäänud vähearvukaks ja geneetiliselt vaesemaks, st erinevus isendite vahel on väike. Väikese geneetilise mitmekesisuse tõttu on kalad haigemad ja nõrgemad. (Läänemere lõhe on ohustatud liik ja tema arvukus püsib vaid tänu taastamisprogrammidele, mille käigus kalamarjast tehistingimustes kasvatatud maime jõgedesse lastakse.)
Kasutatud allikas: Põhja-Euroopa loodus, Eeva -Liisa Hallanaro, Marja Pylvänäinen, Tiit Randla; Põhjamaade Ministrite Nõukogu, 2002.
* Mis on antud juhul ökosüsteemide vaesumise põhjustaja?
* Miks on lõhede tervislik seisund halvenenud?
* Arutlege, mida saaks teha lõhede olukorra parandamiseks.

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Miks on liigirikkus ühiskonnale kasulik?
2. Arutlege, miks on suuremate ökosüsteemide elustik tavaliselt liigirikkam kui väikeste oma.
3. Arutlege, miks on toidutootmise seisukohalt oluline, et säiliks palju taimeliike, kuigi otseselt toidutaimedena kasutatakse vaid väikest osa neist?
4. Selgita, milline on Läänemere majanduslik ja milline ökoloogiline tähtsus?
--- 98

Peatükk: 39. Mis ohustab elurikkust ja kuidas seda kaitsta?

Peatükist saad teada

* Miks elurikkus võib väheneda?
* Kuidas meie mõjutame elurikkust?
* Mida teha elurikkuse hoidmiseks?

Olulised mõisted

* liikide väljasuremine
* elupaiga killustamine

Mis ohustab elurikkust

Uute liikide teke, nende muutumine ja kadumine on eluslooduse arengu normaalne osa. Maa pika ajaloo jooksul on palju liike välja surnud, st nende liikide isendeid ei ole kuskil säilinud. Arvatakse, et kõigist kunagi Maad asustanud liikidest on umbes 99 % nüüdseks kadunud. Kui liike tekib ja sureb enam-vähem ühepalju, on kokkuvõttes looduse olukord stabiilne.
Tänapäeval on aga liikide väljasuremine inimtegevuse tõttu muutunud liiga kiireks. Iga liigi väljasuremisega kaob tema eripärane pärilik informatsioon ja liigi panus ökosüsteemi. Seetõttu kooslused ja ökosüsteemid vaesuvad. Vaatame, mis põhjustab elurikkuse vähenemist.

Inimene hävitab ja muudab elupaiku

Mida rohkem on inimesi, seda rohkem on vaja toitu, elupaiku, tööstuse toorainet jm. Seetõttu tarbitakse ka loodusressursse üha enam. Inimene rajab põlde ja ehitab hooneid aladele , mis olid olnud paljude liikide elupaigaks. Just elupaikade hävitamine on liikide väljasuremise peamine inimtegevusest tingitud põhjus.
Näiteks suri välja väikesel Bali saarel elanud bali tiigrite populatsioon. Laienev inimasustus võttis enda alla pea kogu saare ja tiigrile, kes vajab suurt territooriumi, ei jäänud enam piisavalt ruumi. Ka nende küttimine suurenes, sest asulate lähedal ohustasid nad inimesi.
Liigid kaovad veel ka seetõttu, et inimene muudab looduslikke elupaiku. Kui elupaik ka otseselt ei hävi, võib inimene seda kahjustada näiteks loodusvarasid (puitu, turvast, maavarasid jm) hankides. Raba kuivendamise tõttu võib hävida rabaelustik ja liigse karjatamise tõttu muutuda taimede kasvukoht ning kaduda paljud sealsed taimed.

Elupaiga killustamine nõrgendab populatsiooni

Liigi hävimist või haruldaseks muutumist võib põhjustada ka elupaiga killustamine üksteisest isoleeritud väiksemateks osadeks . Näiteks lõikab inimene teid ehitades läbi loomade harjumuspärased liikumisteed ja elupaigaks jäävad vaid eraldiseisvad lapikesed. Nii ei saa loomad enam vabalt liikuda, et toitu või partnerit otsida, ning populatsioon jaguneb mitmeks üksteisest eraldatud osaks. Ka taimede normaalne levik killustatud aladelt väljapoole on takistatud. Elupaiga kitsenemine nõrgendab populatsiooni ka seetõttu, et liigisisene geneetiline mitmekesisus väheneb. Kui populatsioon on liiga väike, sureb see lõpuks välja.
* Kuidas elupaiga killustumine võib mõjutada sealset taimekooslust?
* Mis võib olla liigi kadumise põhjuseks?
Pilt ja alltekst: Inimese rajatud asula ja põllud jagavad metsa väiksemateks osadeks.

Ülesanne (andmete analüüs)

Uuri ülesande graafikut ja vasta küsimustele (a-e):
a) Millises ajavahemikus oli loomaliikide kadumine eriti kiire?
b) Mis võib olla selle kiire väljasuremise põhjuseks?
c) Millal aeglustus liikide hävimiskiirus? Miks?
d) Loetle liikide hävimist põhjustavaid tegureid.
e) Milliseks võib antud graafik sinu arvates kujuneda järgmise 50 aasta jooksul?
Graafik: Väljasurnud taksonite osakaal.
Selgitus: Graafiku x-teljele on kantud aastad ja y-teljele väljasurnud taksonite osakaal protsentides. Graafikule on kantud andmed lindude ja imetajate kohta.
Allikas: Sissejuhatus looduskaitsebioloogiasse. Richard B. Primack, Rein Kuresoo, Marek Sammul, Eesti loodusfoto, 2008.
--- 99

Keskkonnareostus ohustab liigirikkust

Inimtegevusega kaasneb tavaliselt keskkonnareostus, mis kahjustab organisme ning muudab või hävitab looduslikke elupaiku. Veekogudesse satuvad heitveed, tööstuslikud kemikaalid, taimekaitsevahendid , väetiseveed ja teised keskkonnale ohtlikud ja mürgised ühendid. Laevaõnnetustega kaasneb sageli ulatuslik õlireostus, mille tagajärjel hukkub linde ja teisi mereloomi. Reostusest tingitud kahjustused ei pruugi alati ilmneda kohe.
Õhku paisatavate süsihappegaasikoguste suurenemise tagajärjeks on kliima soojenemine, mistõttu muutub liikide levik ja organismide elurütm paisatakse segi. Juba praegu on märgatud näiteks taimede õitsemis- ja lindude pesitsemisajas muutusi.
Happevihmad ohustavad veekogude elustikku ja muudavad mulla paljudele organismidele ebasobivaks. Ka autode heitgaasidega mulda sattunud raskmetallid on mürgised nii taimede, loomade kui ka inimese jaoks.

Lisa

Saastatus ohustab korallriffe. Viimastel aastakümnetel on täheldatud korallriffide kiiret hävinemist. Arvatakse, et põhjuseks on kõrge temperatuur, saastumine, ülekalastamine, haigused ja maalt vette uhutav pinnas. Korallide hävimisel satub ohtu kogu rifi ökosüsteem, mis on ulatuselt maailmas üks suurimaid ja liigirikkamaid. Rifid võtavad enda alla vaid 1 % ookeanist, kuid seal elab näiteks 20 % soolase vee kalaliikidest.
* Milline on kliimamuutuste mõju elurikkusele?

Jaht ja elurikkus

Paljud linnu- ja imetajaliigid on välja surnud või sattunud ohustatud liikide hulka seepärast, et nendele on peetud jahti. Varem, kui jahipidamise vahendid olid algelised ja kütte vähe, suutsid loomapopulatsioonid end enamasti taastada ja küttimise mõju polnud suur. Tehnoloogia areng võimaldas jahipidamiseks kasutada üha paremaid vahendeid ja mitmesuguseid loomaliike kütiti nii palju, et populatsioonid enam ei taastunud.
Vaalapüük muutus ulatuslikuks juba 17. sajandil ja 19. sajandiks oli see sedavõrd massiline, et vaalad hakkasid paljudest paikadest kaduma. 1930. aastal püüti rohkem vaalu kui tänapäeval neid üldse alles on. Vaalapüügi keelustamise üle käivad vaidlused praeguseni ja seda pole suudetud lõpetada.

Lisa

Dodo oli suur lennuvõimetu lind Mauritiuse saarel, kes toitus puuviljadest. Ta hävis 17. sajandil, sest inimesed sõid nad sõna otseses mõttes kõik ära. Sellest linnust on saanud väljasurnud liikide sümbol.

Kaubitsemine

Haruldaste loomadega kaubitsemine on ohtlikult vähendanud paljude liikide arvukust. Näiteks püütakse värvilisi papagoisid või ahve, et müüa neid lemmikloomadeks. Loomi püütakse ja kütitakse hoolimata sellest, kui haruldased või hävimisohus need liigid on. Salakütid jahivad näiteks tiigreid ja ninasarvikuid, sest nende kehaosi kasutatakse mõnel maal rahvameditsiinis. Haruldaste liikidega äritsemine on muutunud omaette nii suureks majandusharuks, et seda võib kõrvutada narkokaubandusega. Salaküttimisele aitavad kaasa turistid, kes ostavad suveniire, mis on valmistatud haruldaste loomade nahast, sarvedest, kihvadest või teistest kehaosadest.
Üleilmse kaubitsemise tagajärjel ohtu sattunud looma- ja taimeliikide kaitseks on sõlmitud rahvusvaheline kokkulepe CITES ehk Washingtoni konventsioon. See reguleerib ohustatud liikide ning neist valmistatud esemetega kauplemist. Nii saab takistada haruldaste liikide viimist üle piiri ja tollis konfiskeerida nii nende isendeid kui ka nendest valmistatud esemeid, näiteks karusnahku, elevandiluust suveniire.

Teadlastelt

Luuleidude järgi on kindlaks tehtud, milliseid loomi kütiti muistsel ajal Eesti aladel.
Võrdle diagramme A ja B. Allikas: Põhja-Euroopa loodus. Eeva-Liisa Hallanaro, Marja Pylvänäinen, Tiit Randla; Põhjamaade Ministrite Nõukogu, 2002.
Diagramm A: Narva (3000-2500 e.Kr)
Pea kolmveerand kogu kütitud loomade hulgast moodustasid linnud, seejärel hülged, siis enam-vähem samapalju tarvaseid ja põtru, vähem metssigu, kõige vähem aga muid liike, kalu ja kopraid.
Diagramm B: Kääpa (3000-2500 e.Kr)
Alla poole kogu kütitud loomade hulgast moodustasid põdrad, üle veerandi aga koprad , seejärel enam-vähem samapalju metssigu ja muid liike, siis tarvaseid, kõige vähem aga kalu ja linde.
* Mis võib olla erinevuse põhjus?
--- 100

Võõrliigid ja elurikkus

Võiks arvata, et uute liikide ilmumine kooslusesse suurendab liigirikkust, kuid sellel on omad ohud. Ökosüsteemile võõraste liikide ehk võõrliikide sissetoomine häirib looduslikku tasakaalu ja võib põhjustada kohalike liikide kadumist. Mujalt tulnud liik võib hakata konkureerima kohalikega toidu või elupaiga pärast ja tal võib olla omadusi, mis annavad talle teiste ees eelise. Kui tal pole uues elupaigas looduslikke vaenlasi , kes kontrolliksid tema arvukust, hakkab ta hoogsalt paljunema. Ka on oht, et ta toob kaasa haigusi, mille vastu tal endal on kujunenud kaitsemehhanismid , kuid mida kohalikel liikidel pole. Võõrliike on inimesed endaga kaasa toonud nii kogemata kui ka kui meelega.

Lisa

Sosnovski karuputk toodi omal ajal sisse põllumajanduslikel eesmärkidel kui kiirekasvuline silotaim. Hiigelkasvulist putke kasvatati aedades kui ilutaime. Tänaseks on temast saanud umbrohi , mis on levinud üle Eesti. Ta tõrjub välja kohalikke rohttaimi ja takistab puude kasvamist. Ta on puudutamisel mürgine ja temast on raske vabaneda. Võitluses tülika külalisega on proovitud niitmist, mürgitamist ja väljajuurimist.

Liigirikkust võib vähendada korraga mitu tegurit

Elurikkust ohustavate tegurite vahel pole sageli selget piiri. Suurkiskja, kelle elupaik on jäänud kitsaks , võib külale liiga ligidale tulles inimesi ohustada ja ta lastakse maha. Tavaliselt tungivad võõrliigid aladele, mida inimene on oluliselt muutnud, näiteks võtnud maha metsa, hävitanud sellega endise ökosüsteemi ja tekitanud võimalused uutele asukatele . Nii ehk teisiti on need kõik enamasti seotud inimese tegutsemisega. Ökosüsteemis toimunud muutuste põhjuse selgitamine või tagajärgede ennustamine nõuab põhjalikke teadmisi ja paljude uurijate pikaajalist tööd.

Elurikkuse hoidmiseks tuleb kaitsta liike ja nende elupaiku

Selleks et elu Maal oleks jätkuvalt rikas ja mitmekesine, peaks säilima kõik liigid. Väikese arvukusega või väljasuremisohtu sattunud liigid väärivad erilist tähelepanu. Kõige tõhusam on ohustatud liik kaitse alla võtta. Liigikaitse on üks looduskaitse valdkondadest. Eestis on kaitset vajavad liigid jagatud kategooriatesse vastavalt sellele, kui haruldased nad on ja millist kaitset vajavad. Kõige ohustatumad liigid kuuluvad esimesse kategooriasse ja neid kaitstakse eriti rangelt . Eestis on kaitse alla võetud 570 taime-, looma- ja seeneliiki.
Kadumisohus liikide päästmiseks on mitmesuguseid taastamisprogramme. Selleks paljundatakse liiki tehistingimustes ja viiakse seejärel loodusesse. Näiteks Tallinna loomaaias on paljundatud euroopa naaritsaid ja lastud nad Hiiumaal vabasse loodusesse.

Lisa

Miks mõned taimeliigid on haruldasemad kui teised?
Liik võib muutuda haruldaseks erinevatel põhjustel. Mitmed taimed on meie aladel haruldased, sest nad on siin oma leviala piiril , näiteks ei kasva jugapuud meist põhja pool. Mõned taimed võivad aga sattuda hävimisohtu, kuna neid on ilusate õite pärast liiga palju korjatud. Vähearvukaks võivad osutuda taimed ka oma bioloogiliste iseärasuste tõttu: mõned paljunevad väga aeglaselt; käpalised vajavad aga arenguks erilisi mükoriisaseeni, ilma milleta nad hakkama ei saa.

Tähtis on kaitsta elupaika

Liigikaitsel ei oleks mõtet, kui poleks liigile sobivat elupaika ega teisi ökosüsteemi liikmeid, kellest ta elu sõltub. Seepärast rajatakse ohustatud loomade või taimede elupaikade kaitsealasid. Kui kaitse all on suurem liigirikas piirkond, on korraga kaitstud palju koosluse liikmeid. Vahel on vaja luua ka väikesi kaitsealasid ühe konkreetse organismirühma, näiteks sipelgate kaitseks. Peale liikide ja elupaikade kaitse võetakse kaitse alla looduse üksikobjekte, millel võib olla ökoloogiline, kultuurilooline või esteetiline väärtus. Nii on looduskaitse alla võetud põlispuid, rändrahne, allikaid jm.
* Miks ei piisa liigi kaitsmiseks tema looduskaitsealuseks kuulutamisest?
--- 101

Eestis on rajatud eri tüüpi kaitsealasid

Eesti looduskaitse aluseks on looduskaitseseadus , milles on määratletud, kuidas meie loodust kaitsta.
Kaitsealadel ( rahvuspargid , looduskaitsealad , maastikukaitsealad ) on inimtegevus piiratud ja seal hoitakse, uuritakse, tutvustatakse ja kui vaja ka taastatakse loodust.
Hoiualad on piirkonnad, kus kaitstakse kogu Euroopa Liidu ulatuses huvipakkuvaid liike, elupaiku või kasvukohti ja kus on keelatud igasugune tegevus, mis võiks kahjustada sealseid loodusväärtusi.
Püsielupaik on kaitsealuste liikide elupaik, talvitumis-, toitumis- või sigimisala, mis asub väljaspool kaitsealasid.
Vt kaarti lk 110.

Lisa

Eestis on viis rahvusparki: Lahemaa , Soomaa, Matsalu , Karula ja Vilsandi .
Lisaks looduse kaitsmise ülesandele pakuvad rahvuspargid inimestele võimalust loodust nautida ja seda tundma õppida.

Konflikt kohalike huvidega

Võib juhtuda, et looduskaitse nõuded sunnivad kohalikke elanikke muutma oma tavapärast eluviisi või elatise hankimist. Sel juhul tuleb leida võimalusi, kuidas korvata neile saamata jäänud kasu või kaitstava liigi tekitatud kahju. Eestis saavad kahjutasu kalurid, kui hüljes on lõhkunud nende võrgud. Vahel võib kompromissi leidmine olla päris keeruline või isegi võimatu. Näiteks pole looduskaitsjatel õnnestunud lõpetada vaalapüüki kogu maailmas. Rahvusvahelised läbirääkimised mõnede riikidega, kes traditsiooniliselt vaalapüügiga tegelevad, on osutunud väga keeruliseks ega ole andnud soovitud tulemusi.
Pilt ja alltekst: Inimestel on õigus käia marjul ja seenel, matkata, teha lõket ja telkida, kuid mitte igal ajal ja igas kohas. Kõiki õigusi ja kohustusi, mis seovad inimest loodusega, nimetatakse igameheõiguseks. Seal on kirjas reeglid nii eramaal kui ka riigimetsas käitumise kohta.

Rahvusvaheline koostöö

Looduskaitseprobleemid on üleilmsed ja neid saab lahendada vaid rahvusvahelises koostöös. Selleks, et hoida õhk, vesi ja pinnas puhtana, kontrollida haruldaste loomadega kaubitsemist ja takistada võõrliikide levikut, tuleb tegutseda ühiselt. Seetõttu sõlmivadki riigid kokkuleppeid ja võtavad kohustusi eesmärgiga säilitada elurikkus. Näiteks 1992. aastal sõlmiti Rio de Janeiros bioloogilise mitmekesisuse konventsioon. See on rahvusvaheline lepe, mille peamised eesmärgid on kaitsta elurikkust, kasutada loodusvarasid säästlikult ja jaotada nendest saadav tulu õiglaselt ja erapooletult . Sellele leppele on alla kirjutanud üle 190 riigi, nende hulgas ka Eesti.

KÜSIMUSED JA ÜLESANDED

1. Miks on elurikkuse kaitsmise seisukohalt oluline õppida tundma loomaliikide eluviise, toiduobjekte ja levikut?
2. Metsaraietega on killustatud lendoravate populatsioon Alutagusel. Selgita, kuidas see kahjustab lendoravate elu, kuigi pesapuud on säilinud.
3. Millised ohutegurid võivad vähendada Eesti elurikkust? Too näiteid.
4. Millised looduslikud tegurid võivad põhjustada liikide väljasuremist? Miks inimtegevuse põhjustatud väljasuremine on probleem, kui liike sureb välja ka looduslikel põhjustel?
5. Oletame, et ühest loomaliigist on järel vaid väga väike hulk isendeid. Otsusta, kas peaks need kinni püüdma ja tooma loomaaeda, kus nende eest hoolitsetaks. Põhjenda oma otsust.
--- 102

Mõtle ja tegutse

Mida teha huntidega?

Septembrikuus edastas Eesti Rahvusringhääling uudise huntide rünnakust:
Sügise hakul on huntidel kombeks oma võsukestele ellujäämiskunsti ehk saagimurdmist õpetada. Kui metsas mingil põhjusel seda teha ei õnnestu, peab susi inimese tagant näppama. Sellise „koolitunni" käigus ei murra hundid mitte kõhu täitmiseks, vaid treeninguks, aga selleks kulub paraku palju lambaid . Jahimees August K. rääkis, et huntide ülbus ületab juba igasugused piirid. Ta osutas kõrval asuvale põllulapile, mis oli ühe öise tapatöö järel surnud lambaid täis. Kokku on peremehe lambakari saanud tunda kolme rünnakut viimase kolme-nelja nädala jooksul. Kui hundikutsikad veel käima õppisid, nosis Salu küla karjas rohtu sadakond lammast , nüüd on seal neid järel heal juhul 50. Möödunud talvel peeti seal hundijahti, aga paraku osales seal vaid mõni jahimees, samas kui põdrajahile tuleb neid mitukümmend. (Rahvusringhäälingu uudis, 24. sept 2012)
1. Sõnastage koos rühmakaaslastega probleem.
2. Kes peale lambakasvatajate, jahimeeste ja looduskaitsjate on veel probleemiga seotud? Pange kirja võimalikult palju huvigruppe. Millised võiksid olla nende seisukohad?
3. Leidke võimalikult palju fakte eri seisukohtade argumenteerimiseks. Otsige infot erinevatest allikatest.
4. Püüdke leida kompromiss, mis rahuldaks kõiki huvigruppe. Pange kirja, kuidas oleks võimalik probleem lahendada.
5. Tutvustage teistele rühmadele oma lahenduskäiku ja kuulake teiste omi.
6. Valige klassis välja sobivaim lahenduskäik.
Pilt: Hundid.
Alltekst: Võrreldes muu Euroopaga on Eesti loodus hästi säilinud. Meie metsades on veel hunte , karusid ja ilveseid, keda mujal Euroopas enam peaaegu pole. Hunt on Euroopa Liidus kaitsealune liik. Eestis hunt looduskaitse all pole, kuid ta on meie põlislooduse lahutamatu osa. Oleme oma ürglooduse säilimise üle uhked ja olles alla kirjutanud rahvusvahelisele Rio konvensioonile, kanname ka riiklikku vastutust oma loodusrikkuste hoidmise eest.
--- 103

Ökoloogiline püramiid

Uuri püramiide ja lahenda ülesanded.
Vaata lk 91, kuidas arvutada biomassi.

Ülesanne 1

Püramiidi kirjeldus:
3., kõrgeim aste – lõvid;
2., keskmine aste – sebrad ;
1., madalaim aste – taimed.
a) Kui palju taimi peavad sööma sebrad, et nende biomass suureneks 40 kg võrra?
b) Kui palju suureneb lõvide biomass, kes on söönud ära 40 kg sebraliha?

Ülesanne 2

Püramiidi kirjeldus:
4., kõrgeim aste – raudkullid;
3. aste – rasvatihased;
2. aste – mardikad;
1., madalaim aste – tamm.
a) Leia, kui suur on mardikate biomass, mis võimaldaks rasvatihastest toituvate raudkullide biomassi suurendamist 300 grammi võrra.

Kuidas taimed üksteist mõjutavad?

Õpilased uurisid, kuidas mõjutab konkurents taimede arengut. Nad külvasid kolme samasugusesse külvikasti eri arvu lilleseemneid. Esimesse potti külvati 30 seemet, teise 20 ja kolmandasse 10. Nad paigutasid kastid ühesugustesse tingimustesse ja kastsid kõiki ühtviisi. Kahe nädala pärast oli esimeses kastis tärganud 12 taime, teises 10 ja kolmandas 8. Kolme nädala pärast oli esimeses kastis alles 10 taime, teises 9 ja kolmandas 8.
a) Millise uurimisküsimuse ja millise hüpoteesi uurijad püstitasid?
b) Arvuta, mitu protsenti külvatud seemnetest tärkas igas kastis?
c) Arutlege, miks kolme nädala pärast oli osa tärganud taimedest surnud.
Tean, ...
* milline on populatsioonide, ökosüsteemide ja biosfääri struktuur;
* mis on looduslik tasakaal ja kuidas see kujuneb;
* mis on liigisisene ja liikidevaheline konkurents ja milline on selle tähtsus ökosüsteemis;
* mis on elurikkus ja kui tähtis on seda säilitada;
* mis ohustab elurikkust ja kuidas seda kaitsta.
Oskan ...
* tuua näiteid liikide, populatsioonide, ökosüsteemide kohta;
* selgitada loodusliku tasakaalu kujunemist ökosüsteemis ja tasakaalu häirimise põhjusi;
* selgitada ökoloogiliste tegurite mõju organismide arvukusele;
* lahendada biomassi püramiidi ülesandeid;
* analüüsida elurikkust ohustavaid tegureid ja keskkonnaprobleeme;
* analüüsida elurikkuse kaitsega seotud probleeme.
--- 104
Valik Eesti päevaliblikaid:
1) ohakaliblikas,
2) lapsuliblikas ,
3) väike- koerliblikas ,
4) niidu-võrkliblikas,
5) leinaliblikas,
6) pääsusaba,
7) päevapaabusilm,
8) admiral .
--- 105

Valik Eesti mardikaid:

1) Laiujur,
2) Ohakasikk ,
3) Aiajooksik,
4) Karuspõrnikas,
5) Harilik maipõrnikas,
6) Ninasarvikpõrnikas,
7) Seitsetäpplepatriinu,
8) Sipelmardikas,
9) Väike-aasatriinu,
10) Harilik käätsusikk,
11) Nõelmardikas,
12) Pehmekoorlane,
13) Nõmmeliivikas,
14) Savinaksur,
15) Pähklikärsakas,
16) Vaarikamardikas.
--- 106

Mõistete seletused

A
aeroob - hapnikuga keskkonnas elav organism 68
algloomad - üherakulised rakutuumaga organismid, kes toitumistüübilt sarnanevad enamasti loomadega 76
anaeroob - hapnikuvabas keskkonnas elav organism 68
antibiootikumid - ained, mis pidurdavad bakterite elutegevust või surmavad neid 73
antikehad - organismis moodustuvad erilised kaitsevalgud, mis haigustekitajatega seostudes nõrgendavad nende toimet 65
arvukuse püramiid - ökoloogiline püramiid, mille iga tase näitab sinna kuuluvate organismide arvu 91
avatud vereringe - vereringe, milles veri voolab paiguti veresoontes, paiguti kudedevahelistes õõnsustes 7
B
bakter - kõige väiksem üherakuline organism, kellel on kõik elu tunnused 66
baktertoksiinid - tugeva toimega mürgised ained, mis kahjustavad või surmavad rakke ja teisi organisme 72
bioloogiline mitmekesisus ehk elurikkus - liikide ja elupaikade paljusus maakera mingis paigas 94
biomass - elusorganismi mass 91
biomassi püramiid - ökoloogiline püramiid, mille iga tase näitab sinna kuuluvate organismide kogu biomassi 91
biosfäär - Maa osa, mida asustavad elusorganismid, suurim ökosüsteem 84
E
eeltuumsed organismid - organismid, kelle rakkudes pole rakutuuma 68
elupaiga kaitse - tegevus, mille käigus kaitstakse konkreetse liigi elupaika ja sellega koos ka liiki ennast 100
elupaik - koht, kus valitsevad organismirühma eluks ja järglaste kasvatamiseks vajalikud tingimused 82
elurikkus ehk bioloogiline mitmekesisus - liikide ja elupaikade paljusus maakera mingis paigas 94
G
gaasivahetus - hapniku ja süsihappegaasi liikumine organismi ja teda ümbritseva keskkonna vahel 48
H
hingamine - ainevahetusprotsess, mis annab eluks vajalikku energiat ja mille käigus tarbitakse hapnikku ning eritatakse süsihappegaasi 48
hõõrel - arvukate kitiinhambakestega riivitaoline elund tigude ja peajalgsete suuõõnes toidu hankimiseks 19, 22
K
kahekülgne sümmeetria - keha saab kaheks ühesuguseks pooleks jagada vaid pikisuunalise, mööda keha keskjoont kulgeva telje abil 6
kehasisene viljastumine - sugurakkude ühinemine emaslooma kehas 53
kehaväline viljastumine - sugurakkude ühinemine väljaspool looma keha vees 53
kestumine - perioodiline jäiga kehakatte vahetamine, nt lülijalgsetel, sest see ei võimalda loomal kasvada 28
kiireline sümmeetria - keha kaheks ühesuguseks pooleks jagamiseks saab sümmeetriatelje läbi keha keskpunkti tõmmata mitmest suunast 6
kisklus e röövlus - toitumissuhe, milles üks loom tapab teise looma ja sööb selle 89
kitiinkest - lülijalgseid kattev kitiinainest kest, mis on ka välistoeseks 26
koda - limuste keha kattev ja kaitsev kõva lubiainest moodustis 18
kõigusoojane - loom, kelle kehatemperatuur sõltub väliskeskkonna temperatuurist 86
koloonia - ühte liiki kuuluvate isendite püsiv kogum 8, 68
koloonialisus - üht liiki isendite ühiseluline kooseluvorm 88
kombitsad - pikad painduvad jätked nt haaramiseks, kompimiseks või enesekaitseks osal selgrootutel loomadel 10, 19, 22
konkurents - isenditevaheline võistlus eluks vajalike tingimuste pärast 88
kooslus - eri liikide populatsioonide kogum ühes elupaigas 83
kopsud - õhku hingavate loomade enamasti paarilised hingamiselundid 50
kude - ühesuguse ehituse ja ülesandega rakkude rühm 8, 10
kõrverakud - mürkainet sisaldavad terava jätkega rakud saagi surmamiseks ja enesekaitseks, nt ainuõõssetel 10
L
lagundajad - organismid, kes saavad eluks vajaliku energia surnud organismide ja väljaheidete lagundamisest 17, 90
lahksugulised loomad - loomad, kellel on kaks sugupoolt: emasloomad ja isasloomad 53
lihtsilm - ühest läätsest koosnev silm selgrootutel 27
liigi väljasuremine - liigi lõplik kadumine Maalt 98
liigikaitse - tegevus, mille käigus kaitstakse konkreetset liiki 100
--- 107
liigirikkus e liigiline mitmekesisus - liikide paljusus maakera mingis paigas 94
liik - rühm sarnaste tunnustega isendeid, kellel on teistest liikidest erinevad tunnused ning levila ja kes omavahel annavad viljakaid järglasi; bioloogia süstemaatika väikseim üksus 82
liitsilm - lülijalgsete silm, mis koosneb paljudest osa silmakestest ja millega vaadates loom näeb objekti mosaiiksena 27
liitsugulised loomad - loomad, kelle munarakud ja seemnerakud arenevad ühes ja samas isendis 53
looduslik tasakaal - ökosüsteemi püsimine ajas enam-vähem muutumatuna 93
loomtoiduline loom - loom, kes toitub teistest loomadest 44
lõpused - loomade hingamiselundid, mille abil omastatakse vees lahustunud hapnikku 50
lõpperemees - organism, kelles paljuneb vaheperemeest kasutav parasiit 56
lühipäevataim - taim, mille areng pidurdub, kui päev pikeneb üle 12 tunni 87
lülijalgsed - selgrootud loomad, kellel on lüliline keha, lülilised kehajätked ning kitiinainest kest 26
M
mantel - limustel koja all paiknev nahakurd, mis katab keha ja eritab lubiainet koja moodustumiseks 18
mantliõõs - mantlihõlmadega ümbritsetud õõs karpidel ja peajalgsetel 22
meduus - ujuv kumera kehaga ainuõõsne loom 10
mittesuguline e suguta paljunemine - paljunemisviis, mille korral järglane saab alguse mõnest vanemorganismi kehaosast 52
moondega areng - areng, mille korral munast koorunud järglane (vastne) erineb täiskasvanust olulisel määral 54
mügarbakterid - liblikõieliste taimede juurtega sümbioosis elavad bakterid, kes seovad õhulämmastikku 70
muna - munarakk koos kestadega 55
N
nukk - täismoondega arenevate putukate arengujärk, mis järgneb vastse- ja eelneb valmikujärgule 55
O
organ e elund - kindla ehituse ja ülesandega organismi osa 8, 12
P
paljunemine - elusolendi võime anda endasuguseid järglasi 52
parasiit - teise organismi arvel elav organism 56
parasitism - kahe eri liiki organismi toitumissuhe, kus üks pool saab kasu ja teine kahju 56, 89
pastöörimine - toiduainete töötlemine lühiajalise kuumutamisega temperatuuril 70-90 °C, mil hävivad bakterid, kuid mitte nende spoorid 71
pearindmik - pea- ja rindmikulülide kokkukasvamisel moodustunud kehaosa vähkidel ja ämblikulaadsetel 27, 30
peiteaeg - ajavahemik , mis jääb haigustekitajaga nakatumise ja haigustunnuste ilmnemise vahele 65
peremees - organism, kelle sees või peal parasiit elab ja kelle arvel toitub 56
pikapäevataim - taim, mis vajab normaalseks arenemiseks valgust üle 12 tunni ööpäevas 87
polüüp - millelegi kinnitunult elav ainuõõsne loom 10
pooldumine - paljunemisviis, mille korral rakk või üherakuline organism jaguneb kaheks enam-vähem võrdseks osaks 52, 68, 77
populatsioon - rühm üht liiki isendeid, kes elab koos samal ajal samas elupaigas 82
pungumine - suguta sigimise viis: organismi kehal tekib uueks isendiks arenev väljasopistis 8, 52
püsisoojane - loom, kelle kehatemperatuur on püsiv ega sõltu väliskeskkonna temperatuurist 86
R
raamatkopsud - lehtjaid kurde moodustavad hingamiselundid (kopsud) ämblikulaadsetel 50
rakusisene seedimine - toitainete seedimine vaid raku sees 46
rindmik - peale järgnev kehaosa osal lülijalgsetel 31
röövik - liblika ussikujuline vastne, kes ei sarnane täiskasvanud liblikaga 33, 55
röövloom - loom, kes oma ohvri tapab ja sööb 89
röövlus e kisklus - toitumissuhe, milles üks loom tapab ja sööb teist looma 89
S
seedimine - toidu järk-järguline lõhustamine väiksemateks koostisosadeks 46
segatoiduline loom - loom, kes toitub nii taimedest kui ka loomadest 44
selgroog - selgroogsete loomade toese keskne osa, mis koosneb paljudest lülidest 6
selgroogne loom - loom, kellel on sisetoes , mis koosneb selgroost ja teistest luudest 6
selgrootu loom - kiulise toeseta loom 6
seljakilp - tugev kate vähkide pearidmiku seljapoolel 27
siirutaja - tõvestaja (viiruse, bakteri) edasiandja teisele organismile 64
--- 108
sisetoes - tugisüsteem organismi sees kõigil selgroogsetel ja osal selgrootutel 8, 12
spoor - bakteri eriline mitme paksu kestaga kaetud rakk, mille veesisaldus on vähenenud ja ainevahetus aeglustunud 68
steriilimine - protsess, mille käigus hävitatakse mikroobid ja nende spoorid 71
suguline paljunemine - paljunemisviis, mis põhineb seemne- ja munaraku ühinemisel, mille tagajärjel hakkab munarakust kasvama uus organism 52
suguta e mittesuguline paljunemine - paljunemisviis, mille korral järglane saab alguse mõnest vanemorganismi kehaosast 52
suised - putukatel toitumiseks vajalikud jätked suu ümbruses 31
suletud vereringe - vereringe, milles veri liigub ainult mööda veresooni 7
sümbioos - vastastikku kasulik või vajalik kooselu kahe eri liiki organismi vahel 88
T
taimtoiduline loom - loom, kes toitub taimedest või nende osadest 44
taimtoidulisus - looma ja taime omavaheline toitumissuhe, mis on kasulik vaid loomale 89
täismoondega areng - areng, kus muna-, vastse- ja valmikujärgu kõrval esineb ka nukk, nt liblikatel ja mardikatel 54
tarbija - organism, kes tarbib valmis orgaanilist ainet, süües taimi või teisi loomi 90
tindinääre - peajalgsete nääre, mis toodab tumedat vedelikku, mida nad kasutavad enesekaitseks ja saagi jahtimisel 22
toiduahel - ahel organismidest, keda omavahel järjestikku ühendavad toitumine ja toiduks olemine; toitainete ja energia liikumine ühest organismist teise 90
toiduvõrk - omavahel seotud toiduahelad 90
tootja - organism, kes toodab orgaanilisi aineid ise, kasutades selleks nt päikeseenergiat 90
trahheed - putukate ja ämblike torukesekujulised hingamiselundid, mis juhivad õhuhapniku kõigi elunditeni 51
tsüst - algloomadel tugeva kesta ja vähese veesisaldusega moodustis puhkeperioodil või ebasoodsa aja üleelamiseks 77
tundlad - meeleelunditena talitlevad jätked lülijalgsetel; nendega tajutakse nt lõhnu ja maitset ning nendega kombitakse 27, 31
U
uss - pika saleda kehaga selgrootu loom, kellel pole selgelt eristunud ei pea ega jäsemed 14
V
vaegmoondega areng - areng, kus moone jaguneb kolme etappi: muna, vastne ja valmik e täiskas vanu 55
vaheperemees - organism, kelles areneb mitmepere mehelise arengutsükliga parasiidi vastne 56
vaktsiinid - ained, mis valmistatakse vastavat haigust põhjustavatest haigustekitajatest, mis on kas surmatud või nõrgestatud 65
vaktsineerimine - vaktsiinide viimine organismi 73
välistoes - keha ümbritsev kõva tugev toes paljudel selgrootutel 7
vastne - moondega areneva looma esimene arengujärk pärast munast koorumist 55
vereringe - vere pidev ringlemine organismi veresoontes 7
viirus - üliväike bioobjekt, mis asub eluta ja elusa looduse piirimail 62
viljastumine - muna- ja seemneraku ühinemine, mille tulemusena hakkab arenema järglane 53
võõrliik - ökosüsteemile võõras liik, mis on sattunud elama väljaspoole oma harilikku leviala 100
Õ
õhkkond - atmosfääri alumine osa
Ö
ökoloogiline püramiid - püramiid, mis kujutab organismide hulga, biomassi ja energia jagunemist ökosüsteemis 90
ökoloogilised tegurid - organismi tema elupaigas mõjutavad elus- ja eluta looduse tegurid 86
ökosüsteem - isereguleeruv tervik, mis koosneb looduse elusosast (kooslusest) ja eluta osast 83
ökosüsteemide mitmekesisus - koosluste ja elupaikade paljusus maakera mingis paigas 95
Ü
ühiselulised putukad - putukad, kes elavad ja tegutsevad ainult koos liigikaaslastega, s.o koloonias, kus liikmete vahel on tööjaotus 37, 38
--- 109

Fotod

Tavaõpikus esinevate fotode autorite ja fotopankade nimekiri käesolevas õpikus puudub.
--- 110

Eesti kaart

Reljeefselt kohandatud (vt joonislehtede komplekti):
Kaart: Eesti kaart.
Selgitus: Eesti kaardil on näidatud muuhulgas
a) looduskaitsealad;
b) rahvuspargid;
c) teised kaitsealad;
d) Lääne-Eesti saarestiku biosfääri kaitseala;
e) Pandivere veekaitseala.