Kas olete mõelnud:
Miks mõned tunnused on jäänud püsima, aga teised kaovad? Miks kaelkirjakul on pikk kael ja kaamlil küürud? Miks mõned organismid püüavad jäljendada teisi organisme või elutuid objekte?
Sissejuhatus
Näriliste arvukuse tõusu on püütud mitmete mürkide abil pidurdada. 1948. aastal toodi närilistest kahjurite vastase mürgina müügile varfariin. Varfariin takistab vere hüübimist ja põhjustab seeläbi näriliste surma. Mõne aja möödudes tekkisid aga erinevates maailma piirkondades näriliste populatsioonid, kellele mürk enam ei mõjunud. Uurides neid mürgi suhtes vastupidavaid närilisi selgus, et neil oli toimunud mutatsioon, mis võimaldab K-vitamiini taset tõstes mürgi toimest hoiduda. Sellist loodusliku valiku toimel tekkinud omadust nimetatakse kohastumuseks.
Õpieesmärgid
Selle peatükist lõpuks:
- teate, mis on kohastumused;
- oskate selgitada kohastumuste eri vormide kujunemist.
Kohastumused
Kohastumused on loodusliku valiku tagajärjel tekkivad muutused populatsiooni geenifondis ja geneetilises struktuuris. Püsima jäävad organismirühmale kasulikud pärilikud tunnused ehk kohastumused konkreetse keskkonna suhtes.
Kohastumused võivad väljenduda sise- ja välisehituses, füsioloogias, käitumises. Üksikorganism kohaneb, aga populatsioon kohastub.
Kohastumused organismide ehituses on füüsilised tunnused, mis aitavad keskkonnas paremini toime tulla. Näiteks kaelkirjaku pikk kael, et paremini toitu kätte saada. Valgejänesel on varjevärvus, talveperioodil valge karvkate ning suveperioodil pruun. Herilasel on kollasetriibuline hoiatusvärvus, mis esineb tavaliselt mürgistel või ebameeldiva lõhna- või maitsega liikidel. Mimikri on organismi sarnanemine mõne teise liigiga või elutu objektiga. Näiteks ohutu mürgiastlata sirelane sarnaneb herilasele, kellel on mürgiastel (joonis 4.1.6.1.).
Joonis 4.1.6.1. Sirelane on mürgiastlata herilase sarnane kärbes
Kohastumused füsioloogias võivad väljenduda võimes säilitada organismi sisekeskkonna stabiilsust või toota enesekaitseks mürki. Mehhiko kõrbes kasvav kreosoodi põõsas toodab mürke, et takistada teiste taimede levikut läheduses. Kõrbetingimustes on taimedel ja loomadel veel mitmeid kohastumusi, näiteks kaamel suudab küürudest olevast rasvast toota vett.
Füsioloogilist kohastumust demonstreerib hästi ka himaalaja küülik, kelle karvavärvus sõltub väliskeskkonna temperatuurist. Enamasti on jäneste keha valge ja kehast kaugemale ulatuvad kehaosad nagu jalad, kõrvad, saba ja nina on tumedad. Kui temperatuur on üle 28 kraadi (Celsius), siis on himaalaja küüliku karv puhasvalge. Jahedamas keskkonnas toodab nende nahk rohkem tumedat pigmenti ning nad võivad olla üleni tumeda karvaga (joonis 4.1.6.2.).
Joonis 4.1.6.2. Himaalaja küüliku karvavärvus sõltub keskkonna temperatuurist
Kohastumused käitumises võivad väljenduda toidu hankimise strateegiate, rände või paljunemisrituaalide näol. Näiteks suitsupääsuke rändab talveperioodil soojematele aladele, et ebasoodsad tingimused üle elada. Mitmed Eesti loomad on talveperioodil talveuinakus (pruunkaru) või talveunes (rabakonn). Putuktoiduliste taimede lehtedel, nagu näiteks meie rabades kasvaval pikalehisel huulheinal, on retseptorid, mille ärritamisel kleepuvate karvakestega leht rullub ja haarab putuka vangistusse (joonis 4.1.6.3.).
Joonis 4.1.6.3. Pikalehine huulhein reageerib putuka puudutusele rullides kleepuva lehe ümber putuka
Kohastumused on suhtelised - ühtedes tingimustes osutuvad kasulikeks, teistes tingimustes aga võivad osutuda kahjulikeks.
Näiteks mesilaste mürgiastel kaitseb neid kahepaiksete eest, aga samas jääb imetajate naha sisse kinni, mistõttu sureb mesilane seda imetaja nahast välja rebida püüdes ja enda tagakeha kahjustades.
Kaelkirjaku pikk kael võimaldab tal kuni kahe meetri kõrguselt puulehti süüa, aga joomisel peab kaelkirjak tasakaalu hoidmiseks esijalgu kõverdama või laiali ajama (joonis 4.1.6.4.).
Joonis 4.1.6.4. Kaelkirjaku pikk kael on hea toidu hankimiseks, aga halb joomiseks
Sissejuhatusest
Pöördume tagasi sissejuhatuses kirjeldatud varfariini taluvate näriliste juurde. Kas varfariini talumine on antud närilistel ehituslik, füsioloogiline või käitumuslik kohastumus?
- Kohastumus, mis on vajalik partneri leidmiseks.
- Füsioloogiline kohastumus.
- Ehituslik kohastumus.
- Käitumuslik kohastumus.
Kokkuvõte
Kohastumused on enamasti kasulikud pärilikud tunnused, mis jäävad populatsioonis püsima tänu looduslikule valikule. Kohastumus võib olla ehituslik ehk väline tunnus nagu kehakuju, varje- või hoiatusvärvus. Kohastumused võivad olla ka käitumuslikud nagu seda on näiteks migratsioon või talveuinak. Samuti võivad nad väljenduda füsioloogias. Kohastumused on suhtelised ehk ei pruugi igas olukorras või keskkonnas olla kasulikud.
Mõisted
kohastumus
kohastumine
varjevärvus
hoiatusvärvus
mimikri
Lisamaterjalid
Eesti Loodus "Mõistmisest ja vääritimõistmisest looduses" www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/EL/vanaweb/9803/moistmisest.html
Satikad.ee Kaitsekohastumused lülijalgsetel www.zbi.ee/satikad/mimikri/
Animatsioon "Himaalaja küüliku karvavärvuse muutus"
1. ülesanne*
Valige õige lauselõpp.
Kohastumuste tekke aluseks on ...
- mutatsioonid ja keskkond.
- mutatsioonide teke.
- ei sõltu mutatatsioonidest ega keskkonnast.
- keskkond.
2. ülesanne*
Valige õiged vastused.
Millised alljärgnevast loetelust on kohastumused?
- Pooleks aastaks kõrgmäestikku elama kolinud inimese hemoglobiini tase tõuseb..
- Põhjapoolsetel alade on põliselanike nahatoon muutunud heledamaks kui lõunapoolsetel aladel..
- Laktoositaluvuse kujunemine põhjapoolsemaid alasid asustanud inimestel..
- Treeningu tulemusel suureneb inimese lihasmass..
3. ülesanne*
Millised järgnevatest kohastumustest on ehituslikud, millised füsioloogilised ja millised käitumuslikud?
Kui õhu- ja veetemperatuur langeb, jääb rästiku ainevahetus aina aeglasemaks, kuni see lõpuks peatub.
Kassipoja lähenedes rästik susiseb, imiteerib rünnakut ning lõpuks teeskleb surnut.
Rästikute seljal on siksakk, värvus kõigub elupaigast olenevalt valkjashallist ja kollakast peaaegu mustani.
4. ülesanne**
Lugege teksti kopra kohta ja vaige nimekirjast kõik kopra kohastumused poolveeliseks eluviisiks.
Poolveelise eluviisiga kobras on Eesti suurim näriline. Kopra karvastiku värvus varieerub helepruunist mustani. Koprale on iseloomulik lame saba, mis on kaetud sarvsoomuste ja lühikeste hajusate karvadega. Saba aitab vees manööverdada ja hoida tasakaalu. Tagajalgade varvaste vahel on kopral ujunahad. Tagajala teise varba küünis on lõhestunud kaheks, mis võimaldab karva kammida ja parasiite eemaldada. Kopral on pikad tervad lõikehambad, mis kasvavad kogu elu.
- ujunahad tagajäsemetel.
- lõhestunud küünised tagajäsemetel.
- pikad lõikehambad.
- lame soomuseline saba.
5. ülesanne**
Kohastumused on suhtelised ehk ei pruugi olla igas keskkonnas kasulikud. Millised alljärgnevad näited väljendavad kohastumuste suhtelisust?
- Kaelkirjakul on teiste imetajatega võrreldes kaela piirkonnas rohkem peenikesi veresooni, et pead langetades ei tekiks hapnikupuudust..
- Vähese melaniinisisaldusega hele nahk inimesel..
- Hemokromatoos on raua ainevahetushäire, mille korral keha omastab toidust liiga palju rauda..
6. ülesanne**
Looduses näeme mitmeid loomi, kes on kollase-musta-triibulised. Millistel erinevatel eesmärkidel on neile selline värvus püsima jäänud?
7. ülesanne***
Milliseid erinevaid kohastumusi on järgnevalt kirjeldatud? Leidke sobivad vastused.
Hüljestel on võrreldes maismaaimetajatega ajus palju rohkem hapnikku kandvaid valke, globiine -
Lepatriinu on punane ja mustade täppidega -
Lendoraval on liuglemiseks lennunahad -
Metsisekana on puutüvede tooni pruun -
Rästikumürgis on valgud ja ensüümid, mis põhjustavad punaste vererakkude lüüsi ning sellest tulenevalt verevalumeid ja turset -
Kõrberebasel on suured kõrvad -
Eesti valged toonekured lendavad talveperioodiks Lõuna-Aafrikasse -
Orhidee kärbesõis peibutab putukaid oma kärbseid meenutavate õitega -
8. ülesanne***
Miimiline kaheksajalg (Thaumoctopus mimicus) suudab lisaks sellele, et ta saab oma kehatooni keskkonnaga ühte sulanduvaks muuta, jäljendada ka paljusid teisi mürgiseid loomi. Vaadake videot ning otsustage, millist tüüpi kohastumustega võiks tegemist olla.
- käitumuslik kohastumus.
- füsioloogiline kohastumus.
- ehituslik kohastumus.
- kohastumus, mis on vajalik partneri leidmiseks.
9. ülesanne***
Mõnel koduküülikul, näiteks himaalaja küülikul, muutub kasuka värvus sõltuvalt välistemperatuurist. Madalamatel temperatuuridel sünteesitakse rohkem melaniini ning jahedamad kehaosad nagu kõrva otsad ja käpad muutuvad tõule iseloomulikult mustaks.
Selleks, et sellise füsioloogilise kohastumuse esinemist kontrollida, on võimalik asetada pikemaks perioodiks jänese seljale külmakott. Mõne aja möödudes on märgata tumedate karvade kasvamist külmakoti alla jäänud jahutatud nahapiirkonnas.
Kas katse esitatud tulemus on tõene või väär?
