bioloogilistes protsessides (kompostimine); energeetiliseks otstarbeks (põlemine). Jäätmete taaskasutamise eelduseks on jäätmete sorteerimine! 4. Keskkonnanõuetekohane jäätmetöötlus ja ohutuks muutmine. 5. Jäätmete keskkonnaohutu ladustamine ja matmine. Bioloogilise mitmekesisuse e. biodiversiteedi all mõistetakse kõigi antud alal leiduvate geenide, liikide ja ökosüsteemide kogusummat. Eristatakse 3 tasandit: Geneetiline mitmekesisus on geenide liigi või populatsioonisisene varieeruvus. Liigiline mitmekesisus on liikide paljusus antud alal. Ökosüsteemide mitmekesisus on elupaikade ja koosluste mitmepalgelisus. Keskkonnakaitse hõlmab ühiskondlikke, riiklikke ja rahvusvaheliste abinõude süsteemi, mille ülesanne on looduse ja inimese vaheliste suhete korraldamine ning looduskeskkonna säilitamine.
95% Eestis toodetakse elektrit põlevkivist. Saaste vähendamiseks tuleb piirata kaevandamist, sellel põhinevat elektritootmist. Peaks kasutusele võtma taastuvaid energiaallikaid. 3. Bioloogoline mitmekesisus ehk bioversiteed on kõigi antud alal leiduvate geenide, liikide, ökosüsteemide kogusumma. Iseloomustab maakera taimede, loomade, seente ja mikroorganismide liikide ning nende elupaikade rikkust.Geneetiline mitmekesisus on geenide liigi või populatsioonisisene varieeruvus.Liigiline mitmekesisus on liikide paljusus antud alal. Mida mitmekesisemad on elutingimused, seda rohkem liike on seal võimelised koos elama.Ökosüsteemide mitmekesisus on elupaikade ja koosluste mitmepalgelisus. 4. Mõjutajateks on: elupaikade rikkumine, muutumine, hävitamine- see vallandab kogu elukeskkonna lagunemise. Keskkonna reostumine, kultuurtaimede kasvatamine väga suurtel
osalisele ja teisele kasutu, osapooled on kommensaalid Nt puu ja samblik- elupaik või inimene ja bakterid ÖKOSÜSTEEMI OSA Populatsioon- ühist territooriumi (levilat) asustavate samaliigiliste isendite kogum. Nt ahvenad ühes riigis, rebased ühes metsad Populatsiooni iseloomustavad näitajad: 1) populatsiooni arvukus on sellesse populatsiooni kuuluvate isendite arv 2) populatsiooni tihedus näitab populatsiooni isendite arvu pinnaühiku kohta 3) populatsioonisisene konkurents, mis näitab, kui heas olukorras on populatsiooni isendid Ökosüsteem- isereguleeruv tervik,milles on omavahel seotud elus ja eluta loodus aineringi kaudu Ökosüsteemi struktuur: 1) BIOTSÖNOOS e elukooslus (elus osa ökosüsteemist)- taimekooslused, seenekooslused, loomakooslused, mikroorganismid 2) ÖKOTOOP e eluta loodus- õhkkeskkond, vesikeskkond, muldkeskkond Toiduahel 1) tootjad e produtsendid nt rohelised taimed, vetikad(protistid), autotroofsed
4) isolatsioon erinevate tolmuterade edasikandjate tõttu esineb taimedel 5) isolatsioon sugurakkude sobimatuse tõttu Ø Postsügootilise isolatsiooni mehhanismi toimel on hübriidne järglaskond vähese eluvõimega või steriilne, takistades sellega hübriidide paljunemist Ø Tavaliselt toimivad liikidevahelises isolatsioonis mõlemad mehhanismid kombineeritult LIIKIDE TEKKIMIS VIISID o Allopatriline liigiteke Ø Populatsioonisisene diferentseerumine leiab aset siis, kui muutuvad elukeskkonna füüsikalised või biootilised faktorid Ø Tegemist on astmelise protsessiga Ø Populatsiooni alaosades akumuleeruvad erinevad mutatsioonid, tekivad rassid, mis on kohastunud erinevate keskkonnatingimustega Ø Igale rassile on iseloomulik kindel alleelide muster Ø Kui aga populatsioonidevahelised geneetilised erinevused veelgi suurenevad, võib erinevatesse populatsioonidesse kuuluvate isendite
) 5. Populatsiooniökoloogia: populatsiooni mõiste, struktuur ja muutused selles. Igal liigil on oma leviala ehk areaal. See on territoorium, mida teatud liigi isendid asustavad. Ühisel territooriumil samal ajal elavad ühe liigi isendid moodustavad populatsiooni. Populatsiooni arvukus on sellesse populatsiooni kuuluvate isendite arv. Populatsiooni tihedus näitab populatsiooni isendite arvu pinnaühiku kohta. Mida suurem on tihedus, seda pingelisem on populatsioonisisene konkurents. 6. Ökosüsteemi mõiste, struktuur (biotsönoos ja ökotoop), näitajad (liigiline koosseis, liigirikkus, dominantliik, biomass, biol. produktsioon). Biotsönoos on elukooslus, millesse kuuluvad populatsioonid võime jagada taime-, looma- ja seenekoosluseks ning mikroorganismideks. Kogu biotsönoos on tihedalt seotud oma elukeskkonnaga ehk ökotoobiga. Selle all mõistetakse nii territooriumi,
isoleeritud teistest sama liigi populatsioonidest. Üheks põhiliseks populatsiooni iseloomustavaks näitajaks on suurus ehk arvukus. Populatsiooni arvukus on ühte populatsiooni kuuluvate isendite arv. Kui mingis järves elab 120 karpkala, siis see ongi selle järve karpkalade populatsiooni arvukus. Lisaks sellele saab populatsiooni iseloomustada ka populatsioonitihedusega. Populatsioonitihedus näitab populatsiooni isendite arvu pinnaühiku kohta. Mida suurem on tihedus, seda pingelisem on populatsioonisisene kokurents. Maksimaalne populatsioonitihedus on erinevatel liikidel erinev, see sõltub organismi mõõtmestest, nende nõudlikkusest keskkonnategurite suhtes, aga ka teistest samas ökosüsteemis elavatest populatsioonidest. Populatsioonitihedust arvutatakse järgnevalt: Kui mingis järves elab 120 karpkala ja selle järve pindala on 2400 m², siis populatsioonitiheduseks on: 120 : 2400 = 0,05 isendit / m² (ehk 1 isend 20 m² kohta).
Mügarbakterid liblikõiega taime juurtel elavad Ökosüsteem Areaal liigi leviala, territoorium, mida teatud liigid asustavad, jaguneb populatsioonideks. Populatsioon ühisel territooriumil samal ajal elavad ühe liigi isendid Populatsiooni arvukus sellesse populatsiooni kuuluvate isendite arv Populatsiooni tiheduse näitab populatsiooni isendite arvu pinnaühiku kohta. Mida suurem on tihedus, seda pingelisem on populatsioonisisene konkurents. Biotsönoos ühel territooriumil elavad paljude liikide populatsioonid moodustavad elukoosluse Ökotoop biotsönoosi elukeskkond, mille all mõistetakse nii territooriumi, millel biotönoos paikneb, kui ka abiootilisi tegureid, mis seda mõjutavad Biotsönoosi ja ökotoobi omavaheline seos? Biotsönoos koos ökotoobiga moodustab ökosüsteemi. Ökosüsteemi näited - tiik, salu-okasmets, raba Ökosüsteemi iseloomustatakse kahe millise näitajaga? Eluta ökotoop
panmiktiline populatsioon on geneetilises tasakaalu seisundis. Geneetilist tasakaalu väljendatakse valemiga: p2+2pq+q2=1 p2 = AA (homosügootidesagedus) q2 =aa (homosügootide sagedus) 2pq = Aa (heterosügootide sagedus) kui 3 alleeli, siis: p2+ q2+ r2+ 2pq +2pr + 2qr = 1 Isoleeritud ehk suletud populatsioon on kui ühe populatsiooni isendid paaruvad vaid omavahel ja paarumist teiste populatsiooni isenditega ei toimu. Ideaalne populatsioon Panmiktiline - isendite populatsioonisisene vaba paardumine Mutatsioonide toimumise puudumine Migratsiooni puudumine Valiku/selektsiooni puudumine Indiviidide lõputult suur arv Kõikide genotüüpide võrdne viljakus, säilivus ja eluvõime 7. Populatsiooni geneetilist struktuur mõjutavad tegurid a. Migratsioon – sisse ja väljaränne b. Inbriiding Sugulusaretus Üks või mitu ühist eellast, ühised eellased kuni 5.sugupõlveni (k.a)
5) 5) isolatsioon sugurakkude sobimatuse tõttu. Postsügootilise isolatsiooni mehhanismi toimel on hübriidne järglaskond vähese eluvõimega või steriilne, takistades sellega hübriidide paljunemist. Tavaliselt toimivad liikidevahelises isolatsioonis mõlemad mehhanismid kombineeritult. Liikide tekkimise erinevad viisid. Uute liikide tekkimine võib toimuda väga erinevalt. Järgnevalt peatume neljal põhilisel viisil. Allopatriline liigiteke. Populatsioonisisene diferentseerumine leiab aset siis, kui muutuvad elukeskkonna füüsikalised või biootilised faktorid. Tegemist on astmelise protsessiga. Populatsiooni alaosades akumuleeruvad erinevad mutatsioonid, tekivad rassid, mis on kohastunud erinevate keskkonnatingimustega. Igale rassile on iseloomulik kindel alleelide muster. Samas võivad erinevatesse rassidesse kuuluvad isendid ristuda. Mida aeg edasi, seda enam alampopulatsioonid eristuvad, asustades erinevaid geograafilisi piirkondi
vanuseline suremus, viljakus, paljunemisväärtus, Deevey kõverad, demograafilised püramiidid; Populatsioonitihedus näitab indiviidide arvu ühe mingi teatud ala peale. Puhas kasvukiirus näitab, kui kiiresti on populatsioon võimeline kasvama Elumus ehk ellujäänus, näitab mitu järglast on võimalik üks emane indiviid populatsioonile andma. Kui see on suurem kui 0, siis toimub populatsiooni kasv, kui negatiivne, siis langus. Suremus kui suur on antud populatsioonisisene indiviidide kadu Vanuseline suremus eri vanuses indiviidide suremuse suhe populatsiooni täielikku suremusse Viljakus kui palju on populatsioon võimeline antud ajahetkel kasvama Paljunemisväärtus demograafiline parameeter, näitab kui kasulik on üks või teine populatsiooni liige populatsiooni taastootmise seisukohast. DEEVY KÕVERAD DEMOGRAAFILISED PÜRAMIIDID 14. Populatsioonide levik (isendite jaotus ruumis), levimine, migratsioon;
semiootiliste suhete uurimisega tegelevat paradigma ning pakub välja täpsema loodustüüpida jaotuse. 23.09.15 Semiootilist lähenemist võiks huvitada kõik kvalitatiivsed andmed, nt signaalid, mida organismid üksteisele saadavad; organismide agentsus keskkonnas jne Ökoloogilised tegurid Populatsiooni mõjutavad tegurid jaotatakse sisemisteks ja välimisteks. Sisemised tegurid nt organismide sigivus, kasvukiirus, eluiga, suremus, populatsioonisisene konkurents ja muud omadused. Sisemiste arengutegurite alusel eristatakse eri elustrateegiaid (kuidas jaotab elusorganism ressursse, r- ja K-strateegiad (r populatsiooni kasvu kiirus; K keskkonna mahutavus)) r-strateegia: suur kasvukiirus, lühike eluiga, suur järglaste hulk, madal vanemlik hool, hea levimisvõime, madal arvukuse sõltuvus tihedusest, näiteks umbrohud ja närilised K-strateegia (järjepidev): väike kasvukiirus, pikk eluiga, väike järglaste
4) Sotsiaalsus - kalduvus usaldada teisi inimesi, olla omakasupüüdmatu ja leplik. 5) Meelekindlus - kontroll oma soovide ja impulsside üle. - Introvent - inimene, kes eelistab seltskonnale sagedamini üksindust, kuid üksiolemine ei tee neid tingimata õnnetuks. - ARAS - süsteem, mis aktiveerib ajukoort, ja tema üheks funktsiooniks on une-ärkveloleku tsükli kontrollimine. Mida väiksem on muudest, mittepärilikest faktoritest tingitud populatsioonisisene muutlikkus, seda suurem saab olla päritavus. — 36 Uurimine koeradega (M. Seligman): Õpitud abituseks - olukorras, kus loom on oma füüsiliste ja vaimsete võimete poolest võimeline vältima ebameeldivat olukorda, käitub ta abitult, loobudes isegi võitlemast oma elu eest, kui see on ohus. Põhjus on olukorra kontrollimatus. 37
4.5.1-4.6.2); Populatsioonitihedus näitab indiviidide arvu ühe mingi teatud ala peale. Puhas kasvukiirus annab aimu, kui kiiresti on populatsioon võimeline kasvama, st kui suur on järglaste arv. Elumus ehk ellujäämus näitab seda, kui mitu järglast on võimeline üks emane indiviid populatsioonile andma. Kui see on suurem kui null siis toimub kasv ja kui väiksem kui 1, siis kahanemine. Suremus näitab, kui suur on antud populatsioonisisene indiviidide kadu. Vanuseline suremus on eri vanuses indiviidide suremuse suhe populatsiooni täielikku suremusse. Paljunemisväärtus on demograafiline parameeter ja see näitab kui kasulik on üks või teine populatsiooni liige populatsiooni taastootmise seisukohast. Samuti kui väärtulikud on mingis eri vanuses olevad populatsiooni liikmed. Viljakus näitab, kui palju on populatsioon võimeline antud aja hetkel kasvama. 15
ristumine (panmiktiline populatsioon). Sellises populatsioonis ei toimi evolutsioonitegurid (mutatsioonid, valik, migratsioon) ning tasakaalulised alleeli- ja genotüübisagedused säiluvad muutumatuna põlvkonnast põlvkonda. Hardy-Weibergi seaduse illustreerimiseks toome järgmise näite. Oletame, et populatsioonis on 1000 isendit genotüüpidega AA (490), Aa (420) ja aa (90). Milline on nende genotüüpide sagedus järgmises põlvkonnas, eeldades, et isenditevaheline populatsioonisisene ristumine toimub vabalt. Esmalt leiame alleelide A ja a sagedused populatsioonis. Selleks tuleb mõlemattüüpi alleelide arv jagada populatsioonis esinevate alleelide koguarvuga: Alleeli A sagedus p = (2 x 490 + 420)/2000 = 0,70 Alleeli a sagedus q = (2 x 90 + 420)/2000 = 0,30 p + q summa peab alati olema 1. Toetudes Hardy-Weinbergi valemile leiame nüüd, et genotüüp AA esineb järglaskonnas sagedusega p2 = 0,49; genotüüp Aa esineb sagedusega 2pq = 0,42; genotüübi aa
17. Tunnuste päritavus. 2 1. POPULATSIOONIGENEETIKA MÕISTE Populatsiooni all mõistetakse ühte liiki kuuluvate ja omavahel vabalt paaruvate isendite kogumit teatud territooriumil, mis on eraldatud teistest sama liigi isendite kogumitest mõne isolatsioonivormiga. Seejuures on populatsiooni üheks oluliseks tunnuseks suhteline püsivus, et ta säilib antud territooriumil paljude põlvkondade vältel. Oluliseks tunnuseks on ka isendite populatsioonisisene vaba paarumine - panmiksis, mille aste võib periooditi varieeruda, kuid on populatsioonisiseselt alati suurem kui populatsioonidevaheliselt. Populatsioon on kõige väiksem isendite rühm, mis on võimeline iseseisvaks evolutsiooniks, ta on elementaarne evolutsiooniüksus. Teatavat ala asustavat eri liikidesse kuuluvate populatsioonide kogumit nimetatakse biotsönoosiks. Biotsönoos on isereguleeriv süsteem ja ta kujuneb loodusliku valiku tulemusena. Selles on igal liigil kindel
5) isolatsioon sugurakkude sobimatuse tõttu. Postsügootilise isolatsiooni mehhanismi toimel on hübriidne järglaskond vähese eluvõimega või steriilne, takistades sellega hübriidide paljunemist. Tavaliselt toimivad liikidevahelises isolatsioonis mõlemad mehhanismid kombineeritult. Liikide tekkimise erinevad viisid. Uute liikide tekkimine võib toimuda väga erinevalt. Järgnevalt peatume neljal põhilisel viisil. Allopatriline liigiteke. Populatsioonisisene diferentseerumine leiab aset siis, kui muutuvad elukeskkonna füüsikalised või biootilised faktorid. Tegemist on astmelise protsessiga. Populatsiooni alaosades akumuleeruvad erinevad mutatsioonid, tekivad rassid, mis on kohastunud erinevate keskkonnatingimustega. Igale rassile on iseloomulik kindel alleelide muster. Samas võivad erinevatesse rassidesse kuuluvad isendid ristuda. Mida aeg edasi, seda enam alampopulatsioonid eristuvad, asustades erinevaid geograafilisi piirkondi.
Sotsiaalne keskkond Kultuuriline keskkond Individuaalsed omadused 1.2. Psühholoogia valdkonnad 1. Bioloogiline psühholoogia: (Charles Darwin – Origin of Species, 1858) - Mõistmaks käitumist ja inimestevahelisi er 1 Inimkäitumise mõistmine bioloogilisest perspektiivist. Pärilike tegurite olulisus. Populatsioonisisene vs populatsioonide vaheline variatiivsus. Liigisisesed individuaalsed erinevused. Füsioloogilised protsessid. Strukturaalsed ja funktsionaalsed piirangud. 2. Kognitiivne psühholoogia: Mõistmaks tegutsemise sotsiaalseid ja arengulisi aluseid ning normist hälbivat käitumist. Mentaalsed protsessid: Tähelepanu, Taju, Õppimine, Mälu, Probleemilahendus, Keel Individuaalsed erinevused: Francis Galton – Hereditary Genius, 1869 1. isiksuse erinevused Arengulised erinevused
On geene, kus on kirjeldatud sadu erinevaid variante. On terveid süsteeme, nagu seda on näiteks MHC - Major Histocompatibility Complex (suur koesobivuskompleks), mille alleelsete variantide arv inimpopulatsioonis on üle viiesaja kindlasti. Enamust neist variantidest saab selgesti jälgida vaid DNA tasemel - ja just see teebki DNA konkurentsitult võimsaimaks evolutsiooni uurimise objektiks. LV toimimise viimaseks ja oluliseks tingimuseks oli populatsioonisisene erinevus kohanemuses (fitness). Juhul kui mingile muutusele paremini adapteerunud indiviid ei oma tegelikku eelist reproduktiivses mõttes, ei toimu ka mingit LV’d - selle indiviidi järglaste arv ei hakka suurenema. Tegelikkuses (looduslikes populatsioonides) on kohanemuse (muutumise) mõõtmine üsna tülikas tegevus. Me võime ju võtta katsesse algusest peale ühe kohanenu ja teise, antud
(regression line). See matemaatiliselt leitud joon näitab nende seeriate erinevate väärtustega andmete kõige paremat kokkulangevust. Päritavus Fisheri biomeetrilise teooria põhjal on kvantitatiivsed tunnused multifaktoriaalsed kontrollitud paljude geenide lookuste poolt, mis sisaldavad hulga erinevaid alleele ning keskkonnategurite poolt, mis modifitseerivad genotüübi avaldumist (tunnuse modifikatsiooniline muutlikkus). Tekib küsimus, kui suures ulatuses on populatsioonisisene muutlikkus tingitud indiviidide geneetilisest heterogeensusest ning kui suures ulatuses erinevatest keskkonnatingimustest. Päritavus (heritability) on kvantitatiivse tunnuse populatsioonisisese muutlikkuse see osa, mis on tingitud genotüübilistest erinevustest indiviidide vahel. Ülejäänud osa tunnuse muutlikkusest on tingitud kas puhtalt eksogeensetest (keskkonna) tingimustest või genotüüpide ja keskkonnategurite vastasmõjust.
(regression line). See matemaatiliselt leitud joon näitab nende seeriate erinevate väärtustega andmete kõige paremat kokkulangevust. Päritavus Fisheri biomeetrilise teooria põhjal on kvantitatiivsed tunnused multifaktoriaalsed kontrollitud paljude geenide lookuste poolt, mis sisaldavad hulga erinevaid alleele ning keskkonnategurite poolt, mis modifitseerivad genotüübi avaldumist (tunnuse modifikatsiooniline muutlikkus). Tekib küsimus, kui suures ulatuses on populatsioonisisene muutlikkus tingitud indiviidide geneetilisest heterogeensusest ning kui suures ulatuses erinevatest keskkonnatingimustest. Päritavus (heritability) on kvantitatiivse tunnuse populatsioonisisese muutlikkuse see osa, mis on tingitud genotüübilistest erinevustest indiviidide vahel. Ülejäänud osa tunnuse muutlikkusest on tingitud kas puhtalt eksogeensetest (keskkonna) tingimustest või genotüüpide ja keskkonnategurite vastasmõjust.
hulkraksete organismidega, kus osa populatsioonist sureb tervikorganismi nimel. Välja on toodus viis põhjust, miks rakud võiks ennast lüüsida: 1. Biofilmi moodustumiseks. Teatud liigid sisaldavad biofilmi maatriksis palju ekstratsellulaarset DNA-d ehk eDNA-d. Seda kasutavad bakterid biofilmi vajaliku struktuuri moodustumiseks, mis laseb veel ja toitainetel biofilmist läbi liikuda. Ekstratsellulaarne DNA võib olla mitme päritoluga, kuid enamasti on see populatsioonisisene osa rakke lüüsub. 92 2. Faagide vastu kaitseks. Lüütiliste faagide korral tapavad bakterid ennast ise, et peatada faagipartiklite levik populatsioonis. 3. Toitainete vabastamiseks naabrile. Kui bakteri kasv on teatud põhjusel häiritud võib bakter lüüsuda ning naaberbakterid saavad kasutada lüüsunud bakterit toitaineteks. Sellisel moel üksik rakk ei ela stressi üle, kuid tema