Материјали за учење од дома

Дадените наставни листови се предвидени да се решаваат самостојно од страна на учениците. Може да се испечатат, но може да се решаваат и во тетратка.

ТЕМА 5 – Екологија

КЛУЧЕВИ ЗА ИДЕНТИФИКАЦИЈА

Живите организми ги групираме според нивната сличност, а исто така и  според разликите. Кога ќе најдеме некој непознат организам треба да одредиме на која група ù припаѓа, а за таа намена користат клучеви за идентификација. Клучот е алатка што можеме да ја користиме за да ги идентификуваме и групираме организмите.

Постојат два вида клуча за класификација:

• дихотомни клучеви (разгранети) (клучот постепено се разгранува на по две опции)
• бројни клучеви (што водат чекор по чекор до идентификацијата на видот).

Клучевите се прават имајќи предвид дека карактеристиките на видовите не се менуваат. Оние карактеристики што се менуваат во текот на растењето не се користат при класифицирањето.

Дихотомен клуч

Секоја гранка претставува карактеристика што ја има живиот организам што е наведен под неа. Дихотомниот клуч се чита почнувајќи од горниот централен дел и се оди надолу според карактеристиките на видот сè до негова идентификација.

Дихотомен клуч со листови на листопадните дрвја.

Броен клуч

Биолозите честопати користат клучеви кога работат на терен, набљудувајќи ги растенијата и животните во нивната животна средина. Со цел да зафаќаат помалку простор клучевите најчесто се испечатени како серии прашања и одговори.

Бројниот клуч се користи на следниов начин: се читаат речениците што секогаш се во пар, а даваат описи на карактеристиките на животните. Во парот, едната реченица е спротивна на другата. Ти одбираш кое тврдење го опишува избраниот (непознатиот) организам. Зад секоја реченица стои број што те носи на следниот пар реченици или го дава името на идентификуваниот организам. Се продолжува со следење на броевите сè до името на животното кое се класифицира.

Подолу е даден пример на броен клуч за идентификација на слатководни мекотели кои живеат во реките, езерата и барите.

1 а) Еден оклоп …………………………………………………………………………….. оди на 2

   б) Два оклопа …………………………………………………………………………….. оди на 6

2 а) Полжав со капаче што го затвора отворот на оклопот ………. Bithynia

   б) Полжав без капаче што го затвора отворот на оклопот ……… оди на 3

3 а) Полжав без извиткан оклоп …………………………………………………. слатководно полжавче

    б) Полжав со извиткан оклоп ………………………………………………………. оди на 4

4 а) Спирално извиткан оклоп ……………………………………………………. спирален рамен полжав

   б) Оклоп без спирално извиткување ………………………………………… оди на 5

5 а) Полжав со триаголни рогови ……………………………………………….. барски полжав

   б) Полжав со долги, тенки рогови ……………………………………………. конусен полжав

6 а) Животното има влакненца на површината …………………………. школка зебра

   б) Животното нема влакненца на површината ……………………….. оди на 7

7 а) Оклоп поголем од 25 mm ……………………………………………………… слатководна школка

   б) Оклоп помал од 25 mm …………………………………………………………. школка грашок

Идентификувај ги мекотелите а-ѓ прикажани на сликата со помош на горниот броен клуч. Запишувај го бројот на секоја информација што ја употреби при идентификацијата. На пример, видот а е идентификуван преку следниве информации 1а, 2б, 3а. Тоа е слатководно полжавче.

Вежба

Избери едно животно од сликата (А-Ѓ) што сакаш да го идентификуваш. Потоа, со помош на дихотомниот клуч, одговарај на прашањата со да или не додека не го идентификуваш избраното животно.

Подолу е прикажано како овој дихотомен клуч би изгледал ако се трансформира во броен клуч. Обиди се и според овој клуч да идентификуваш некое од водните животни погоре.

Наставен лист – Клучеви за идентификација на организми

ЕКОЛОШКИ ИСТРАЖУВАЊА НА ЖИВЕАЛИШТАТА

Каква е животната средина во местото каде што живееш? Дали има дрва и грмушки? Можеби целата земја е прекриена со трева и ниски растенија. Дали има мочуришта или можеби шума? Дали можеш да видиш некој поток, река или езеро? Или, пак, можеби живееш на езерскиот брег? Дали можеш лесно да забележиш животни? Веројатно можеш да видиш неколку видови птици и инсекти, понекогаш верверица, елен или лисица, додека под камењата можеби ќе пронајдеш, стоногалки, полжави и пајаци.

Односот на животните и нивното место на живеење може да изгледа комплицирано за истражување. Но, екологијата, наука за живите организми и нивната животна средина, го прави токму тоа. Екологијата како наука почнала да се развива во почетокот на дваесеттиот век.

Биодиверзитетот е термин кој се користи за да се опише бројот и различноста на видовите во еден екосистем. Повеќето екосистеми имаат голем биодиверзитет, што значи дека во нив има голем број на различни видови животни со различни карактеристики.

Ако во еден екосистем се наруши рамнотежата помеѓу видовите или рамнотежата помеѓу абиотичките фактори и заедницата на животни, некои животни и растенија можат да изумрат. На тој начин биодиверзитетот ќе се намали.

Живеалиште, како што е дрво или бара, претставува дом на голем број на живи организми. Се вели дека тие имаат голем биодиверзитет. При проучување на живеалиштата, еколозите собираат различни податоци и информации за живите организми кои живеат таму. Тие податоци ќе послужат за мониторинг на живеалиштето. Податоците можат да се зачуваат за подоцна кога ќе се прават нови истражувања, да послужат за споредба на старите и новите податоци. Со тоа може да се види како популациите на различни видови се менувале во временскиот интервал помеѓу двете истражувања. Бројот на единки во популациите може да се зголеми или да се намали или, пак, може да остане ист. Со споредување на податоците на ваков начин, може да се врши мониторинг на биодиверзитетот во живеалиштата. Доколку бројот на единки се намалува, тоа може да значи дека постојат некакви знаци за загрозување на животната средина, а причините можат да бидат различни, на пример начинот на користење на плодната почва или загадувањето на средината од страна на луѓето.

Собирање примероци од растителни организми (колекционирање)

Собирањето податоци за некое живеалиште се прави со негово детално истражување. Понекогаш може да се употреби камера и да се направат фотографии што би се искористиле за подоцнежни истражувања. Честопати се прави и мапа на живеалиштето во која се исцртуваат неговите граници, но и се одбележуваат поважните карактеристики, како што се патиштата и карпите. Во мапата ќе се одбележи распространувањето на  идентификуваните главни видови растенија.

Подетално изучување на распространувањето на растенијата може да се направи со помош на методите на квадратна рамка и трансект.

• Употреба на квадратна рамка
  

  Квадратна рамка има форма на квадрат што се поставува на површината на земјата и потоа се собираат и се обележуваат сите растенија што ќе се најдат во неговите граници.

  Местото на поставувањето на квадратната рамка мора да биде по случаен избор. Доколку местото е одбрано со намера, резултатите нема да бидат веродостојни и точни и ќе изгледа дека еколозите влијаат на нив. Еден од начините за да се обезбеди случаен избор на површина за истражување е да се фрли рамката зад нас преку глава. Потоа се собираат сите растенија и се забележуваат видовите и бројот на растенијата што се во него. Оваа  постапка на случајно поставени рамки се повторува повеќепати, а собраните резултати служат за да се добие податок за распространувањето на растенијата. Дури тогаш ќе може да се направи процена колку растенија од секој вид има во живеалиштето. Резултатите од анализата на различни примероци површина се поставуваат во база на податоци што ја објаснува нивната дистрибуција.
  
  Употреба на квадратна рамка за да се одреди бројот и распространувањето на маргаритките во тревник.
  
  

• Метод на трансект
  Во одредено живеалиште може да има специфични карактеристики, на пример брег, патека, или да има насади од украсни растенија. За да се истражи дали и како тие влијаат на растенијата, се користи т.н. метод на трансект. Внимателно се одбира местоположбата на која се поставува трансектот, така што ќе поминува низ карактеристиката што се проучува. Трансектот се прави со растегнување на јаже по површината каде што се врши истражувањето и забележување на растенијата што растат на одредени должински интервали (наречени станици) по должината на јажето. Истовремено, може да се направат и мерења на температурата и влажноста на почвата, со цел да се види дали има некаква зависност на овие абиотички фактори со распространетоста на растенијата.
  
  Поставување трансект на ридест предел.

Собирање примероци од мали животни

Различни видови на мали животни живеат во различни делови на живеалиштата. Кај земјените живеалишта, тие можат да се најдат во почвата, на површината на почвата и отпаднатите листови, помеѓу листовите и цветните стебленца кај тревите. Мали животни има и на гранките, гранчињата и листовите кај дрвенестите растенија. Собирањето на овие животни е возможно со користење на посебни техники.

• Собирање од почва и отпаднати листови
  Тулгреновата инка се користи за собирање на мали животни од почвата или отпаднатите листови. Примерокот од почва или листови се става врз мрежичка над инка под која се поставува сад со вода. Непосредно врз примерокот се поставува вклучена светилка.Топлината што ја создава светилката го суши примерокот од почва или листови, поради што животните се движат надолу кон повлажните делови на примерокот. По некое време, животните ќе поминат низ мрежичката и преку инката со мазни ѕидови ќе паднат во садот со вода.
  
  Едноставна Тулгренова инка.
  
  
  
• Ловни замки во почвата
  Ловните замки се употребуваат при собирање на мали животни кои се движат по површината на почвата. Прво се копа дупка во почвата во која се стават два сада, на пример чашки за јогурт, поставени една во друга. Садовите се поставуваат во дупката и просторот помеѓу чашата и ѕидот на дупката се пополнува со земја. Малку иситнети листови се ставаат на дното од чашата, а четири камчиња се поставуваат во форма на квадрат на почвата околу отворот на садот. На нив се поставува квадратна дрвена штица. Дрвената штица служи за заштита на чашата од грабливци, како и од преполнување со вода, ако врне. Малите животни паѓаат во чашата. Поради тоа што нејзините внатрешни ѕидови се мазни, животните не можат да се искачат по чашата, па остануваат заробени во неа, криејќи се под ситните листови.
  
  
  
• Мрежа со замавнување
  Оваа мрежа се користи за собирање на мали животни од листовите и цветните дршки на растенијата, а особено кај тревите. Долниот крај на обрачот од мрежата треба да се држи на таков начин што тој ќе биде поставен малку понапред од горниот крај на обрачот за да можат да се собираат животните кога со мрежата се поминува низ растенијата. По едно или две замавнувања со мрежата отворот на мрежата треба да се затвори со рака и содржината од мрежата да се истури во голема пластична тегла.

  

• Бело платно и прачка
  Малите животни кои се наоѓаат на грмушка или дрво можат да бидат собрани со поставување на бело платно под гранките, а гранките ќе се протресат со помош на прачка. Поради тресењето на гранките, малите животни паѓаат на платното. Најмалите од нив може да се соберат со помош на специјално направен аспиратор познат под името ексхаустор.
  
  
• Ексхаустор
  Цевката обележана како А се поставува во близина на животното, а потоа воздухот се вшмукува преку цевката Б. Поради намалувањето на притисокот во аспираторот, воздухот навлегува во него низ цевката А, внесувајќи го во аспираторот и малото животно.
  Употреба на ексхаустор.
  
  

• Собирање на барски животни
  

  Барските животни можат да се соберат од дното на барата, од водните растенија што растат на краевите на барата или веднаш под површината на водата. За да се соберат животните од дното на барата, се користи мрежа за влечење.

  Рачна мрежа-црпалка се користи доколку собирањето на животните се врши од листовите и стеблата на растенијата што растат во близина на брегот на барата, додека  планктонска мрежа се користи доколку се собираат животни кои пливаат на површината на водата.
  
  

АДАПТАЦИИ (ПРИСПОСОБУВАЊА)

Кога велиме дека сме се адаптирале на нешто, тоа значи дека сме се приспособиле на тоа. На сличен начин, растенијата и животните се адаптирани на нивните живеалишта. Особините што им помагаат да преживеат во живеалиштето се нарекуваат адаптации.

Адаптациите можат да бидат:

1. структурни (адаптации на граба на тело)
2. физиолошки (промени во функционирање на живиот организам)
3. адаптации во однесување

Адаптации на растенијата

• Адаптирање на растенијата кон дневните промени
  

  Некои растенија, како што се качунката или лалето, ги отвораат своите цветови во текот на денот, а ноќе ги затвораат. Цветовите им се отворени преку ден за да бидат забележани од инсектите што доаѓаат да се хранат со цветниот нектар, а со тоа го пренесуваат поленот од еден цвет на друг. На тој начин инсектите вршат опрашување на цветот. Цветовите ги затвораат своите цветни ливчиња ноќе и ги заштитуваат нежните делови внатре во цветот од ниските температури и од росата. Росата би можела да го измие поленот од прашниците (машките полови органи на цвеќето), па инсектите нема да можат да го соберат и да го однесат до другите цветови.
  
  Матиола е необично растение што го отвора својот цвет навечер додека преку ден цветот е затворен. Ваквата негова адаптација овозможува неговите цветови да ги посетуваат и да ги опрашуваат молците (ноќни пеперуги).
  
  Некои растенија ги движат своите листови за време на 24-часовниот период. Освен што создаваат храна, листовите му овозможуваат на растението да има голема површина од која водата може да испарува, што од друга страна овозможува полесно да се извлекува водата од коренот по стеблото на растението. Кај детелината, на пример, секој лист е поделен на три помали ливчиња. Дење ливчињата се шират и се поставуваат во хоризонтална положба. Во таква положба, тие најдобро ја добиваат сончевата светлина со чијашто помош се создава храна. Исто така, во таа положба тие најдобро ја оддаваат водата со што се поттикнува апсорпцијата на водата од коренот. Водата е неопходна во процесот на создавање храна, како и за разладување на листовите. Навечер, ливчињата се затвораат и со тоа овозможуваат растението да губи помалку вода во периодот кога не создава храна.
  
  
• Адаптирање на растенијата кон сезонските промени
  Абиотичките фактори во живеалиштето се менуваат со промена на годишните времиња. Нарцисите се адаптирани за зимските услови на тој начин што листовите што се наоѓаат на површината на почвата изумираат, а внатре во почвата формираат луковици. Кората што ја  имаат дрвјата на стеблата и гранките претставува адаптација во вид на изолациски слој што ги штити во зима.
  
  Многу видови дрвја имаат широки плоснати листови. Преку таквите листови дрвото губи големо количество вода. Во сушните периоди од годината или, пак, во регионите каде што почвата зиме замрзнува, а со тоа се намалува и апсорбирањето вода од страна на коренот, дрвјата ги отфрлаат листовите. Кога условите ќе се подобрат, раснат нови листови. Овие дрвја ни се познати под името листопадни дрвја.
  
  
  Некои дрвја, како што сe елата, борот и повеќето иглолисни дрвја, имаат тенки игличести листови од кои дрвото губи само мало количество вода. Посебната градба на нивните листови им овозможува да ги задржат листовите во текот на целата година. Ваквите дрвја со едно име се нарекуваат зимзелени дрва.
  
  Растенијата што пливаат врз површината на водата од барите на пролет и лето не остануваат таму и во зима. Така, водната чума формира тешки семиња што завршуваат на дното. Растенијата што живеат до брегот на водата изумираат. Нивното повторно појавување е овозможено од видоизменетите стебла наречени ризоми што презимуваат во тињата.
  
  Водните кринови (лотоси) мируваат во зима. Нивните листови изумираат, додека остатокот од растението преживува под површината, каде што водата не замрзнува сè до пролетта.
  

Адаптации на животните

• Адаптирање на животните кон дневните промени
  Животните се приспособени да бидат активни во одреден период од денот и да се одмораат другиот дел од времето. Навечер, повеќето птици мируваат и веќе со првата дневна светлина почнуваат да летаат, барајќи храна. Птиците имаат големи очи, а со тоа и одличен вид неопходен за летање, слетување и барање храна.

  Шумскиот був поседува неколку адаптации што му овозможуваат и ноќе да може да улови глушец. Тој има големи очи што се чувствителни на најслаба светлина ноќе. Тоа му овозможува да може доволно добро да гледа за да може безбедно да лета. Краевите на пердувите од крилата кај некои видови бувови се обликувани на начин што обезбедува бесшумно летање кога замавнуваат со крилата, па глушецот не може да го чуе тивкото летање на бувот кога му се приближува. На нозете, бувот има канџи остри како ножеви, со кои брзо го убива пленот и потоа го носи на безбедна гранка, каде што го јаде.
  
  

   

  
  Ноќе, особено се активни лилјаците. Овие животни спијат во текот на денот и излегуваат навечер за да се хранат. Нивна храна најчесто се инсектите што ги ловат во лет. Додека ловат, лилјаците не ги користат очите, туку имаат развиено ехолокаторен систем. Тие емитираат високофреквентни звуци што не можеме да ги слушнеме со нашите уши. Ваквите звуци се одбиваат од сите површини во околината и се враќаат до ушите на лилјакот. Лилјаците ги користат  информациите што ги добиваат од звукот за да ја проценат големината, формата и оддалеченоста на предметите околу нив. Ваквата адаптација на лилјаците им овозможува безбедно да летаат и да ги откријат инсектите во воздухот, да ги уловат и да ги изедат.

  Многу инсекти, како што се пеперугите, пчелите и осите, се активни и летаат дење. Ноќе, во воздухот летаат молци кои се ноќни пеперуги. Верверицата е цицач кој е активен дење. Елените исто така можат да бидат активни дење и најчесто се кријат во околната вегетација. Полските глувци и другите глодари исто така може да се активни дење, но се кријат во ниската вегетација. Овие животни се активни и во некои ноќни периоди, кога постои ризик да бидат плен на ноќните предатори, на пример лисицата и бувот.

  Додека мракот претставува една од главните карактеристики на живеалиштата ноќе, постои и друга важна карактеристика, а тоа е влажноста. Ноќе, сите површини во средината и воздухот се ладат. Ладењето предизвикува кондензација на водната пареа во воздухот и создавање роса.

  Зголемената влажност е идеална за животните, како што се полжавите и копнените ракчиња, кои тешко ја задржуваат водата во нивните тела во суви услови. Тие дење се кријат на влажни места, но кога повеќето деловите од живеалиштето ноќе ќе станат влажни, тие можат поактивно и слободно да се движат во потрага по храна. Наутро, кога влажноста се намалува, овие животни повторно се кријат на некое место со поголема влажност. Ова е интересен пример за адаптација во однесувањето.
  
  

• Адаптирање на животните кон сезонските промени
  Срните  живеат во шумските предели на Европа и Азија. Напролет и лете, кога температурите се високи, имаат крзно со кратки влакна со цел лесно да се разладат. Наесен и во зима, крзното станува подебело со подолги и густи влакна што заробуваат изолирачки слој од воздух веднаш до кожата на срната. Таквата градба на крзното ги штити срните од ладното време.

  На големата ласица, која живее во северна Европа, северна Азија и Канада, во зима ù израснува бело крзно, што оддава помалку телесна топлина од потемното крзно што го има во текот на летото. Големите ласици се исхрануваат со зајаци, па ваквото бело крзно во зима им обезбедува и камуфлажа кога пределите се покриени со снег.

  Алпската кокошка живее во северна Шкотска, северна Европа и Канада. Во текот на летото нејзините пердуви се кафеави, што ù помага полесно да може да се скрие од предаторите додека се гнезди и се грижи за малечките. Во текот на зимата нејзините пердуви се бели, поради што таа губи помал дел од својата телесна топлина, а може и подобро да се камуфлира. На нозете на алпската кокошка израснуваат пердуви што ги претвораат нејзините стапала во „чизми“, што овозможуваат да се движи без притоа да пропадне во снегот.
  
  Срна во европските пасишта во лето (лево) и алпска кокошка во тундра во зима (десно).
  
  
  Белодробната риба живее во реките во Африка и Јужна Америка. За време на сушните периоди кога водата во реките пресушува, тие успеваат да преживеат преку закопување во земјата на дното од пресушената река, дишејќи воздух, сè додека повторно не дојде дождовната сезона. Ваквиот начин на преживување за време на топлата и сува сезона се нарекува естивација (летен сон) и е одличен пример за физиолошка адаптација.
  

  Африканската белодробна риба има бели дробови со кои може да дише кога не е во вода.
  
  

  Во шумските предели на Европа, инсектите ги избегнуваат неповолните зимски услови како неактивни фази од нивните животни циклуси – во форма на јајца или кукла. Животните кои се исхрануваат со инсекти, на пример лилјаците, немаат што да јадат за време на зимата, па затоа овие животни складираат во своите тела доволно масти за време на есента што ќе им овозможат да ја преспијат зимата во состојба на хибернација (зимски сон).
  
  
  
  

  Птиците кои се исхрануваат со инсекти, како што се ластовиците, во есен ги напуштаат европските земји и се преселуваат во Африка. Таму ја поминуваат зимата, хранејќи се со инсекти и повторно се враќаат во Европа напролет. Кога животните се преселуваат од едно место на друго со промената на годишните времиња се вели дека тие мигрираат.

• Адаптирање кон начинот на исхрана
  Постојат два различни начина со кои животните се адаптирани за исхранување. Постојат животни кои се адаптирани да се исхрануваат со растенија (овие животни се тревопасни – хербивори) и животни кои се адаптирани да се исхрануваат со други животни (месојадни – карнивори).
  
  Хербивори
  
  Кога луѓето размислуваат за хербиворни животни, веројатно првите на кои ќе помислат се кравите и елените. Хербиворите постојат и во рамките на други групи животни. На пример, гасениците кои се инсекти и полжавите кои се мекотели се хербивори.
  
  Растителниот материјал е цврст, па затоа хербиворните животни се адаптирале за да можат да го издробат и да го дигестираат. Така, говедата, овците и антилопите, имаат големи, цврсти задни заби со кои ја дробат (мелат) храната. Гасениците имаат силни вилици со кои грицкаат по работ на листот, додека полжавите имаат јазик сличен на ренде што го користат како шмиргла додека ја кинат површината на растителната храна.
  
  Хербиворните животни се плен за месојадните животни, поради што развиле посебни адаптации што им ги  зголемуваат шансите за преживување, односно да не бидат фатени и изедени. Телата на многу хербивори, од гасениците, па сè до жирафите, се обоени во бои што им овозможуваат да се стопат во боите на нивното окружување – односно да се камуфлираат.
  Жирафите се највисоките животни. Бојата на нивното тело е многу слична на боите од нивното окружување во саваните што им помага добро да се камуфлираат.
  
  Различни начини на камуфлирање (мимикрија) кај животни (инсекти, молци, був и гуштер).
  
  Некои хербивори, како што се елените, дење се кријат во околната вегетација, додека на отворено излегуваат ноќно време кога месојадните животни потешко можат да ги забележат.
  
  Некои хербивори, како што е зајакот, имаат странично очи. Таквиот начин на поставеност на очите им овозможува големо видно поле, со што веднаш можат да го забележат предаторот кој се приближува. Зајаците, како и многу други хербиворни животни, имаат големи уши што можат да се свртат речиси во секој правец за полесно да ги чујат звуците од предаторите кои се приближуваат.
  
  Карнивори
  
  Како што прва асоцијација за хербивор ни беше кравата, така прва асоцијација на карнивор веројатно ни е лавот или леопардот. Месојадните животни, како и хербиворите, се со различна големина и облик. Пајаците, на пример, се карнивори. Тие поставуваат мрежа во која го ловат пленот. Жабите се исто така карнивори кои можат да го испружат јазикот многу брзо за да уловат мува. Повеќето карнивори имаат големи, конусовидни кучешки заби што служат за бодење на пленот и катници што се адаптирани за држење на коските додека виличните мускули се обидуваат да ги скршат коските за да дојдат до коскената срцевина.
  
  Ровчиците припаѓаат на група цицачи кои се исхрануваат главно со инсекти, поради што се наречени инсектојадни животни (инсектовори). Нивните заби се зашилени, па така нивните вилици личат на вилиците од крокодилите. Ваквиот распоред на заби им овозможува на ровчиците да го фатат и да го задржат инсектот за цврстото тело, а потоа и да го соџвакаат.
  
  Животните кои ловат плен се нарекуваат предатори. Предаторските птици, како што се орлите, соколите, јастребите и бувовите, поседуваат адаптации за фаќање на други животни и исхрана со нив. Тие имаат долги канџи на нозете со кои го фаќаат и го прободуваат пленот. Исто така, поседуваат зашилени клунови со кои го растргнуваат нивниот плен на помали парчиња, за да можат полесно да ги голтнат.
  
  Карниворите и птиците имаат една заедничка адаптација – имаат очи што се поставени напред на главата. Со ваквата поставеност на очите, доаѓа до преклопување на видното поле на двете очи, што на предаторите им овозможува да направат процена на  оддалеченоста на пленот. Месојадните животни мораат да бидат способни со голема точност да ја проценат оддалеченоста на пленот за да го уловат успешно. Секое залуден обид значи продолжување на гладот.
  
  Со оглед на тоа што хербиворите константно гледаат, слушаат, па дури и го мирисаат воздухот за да дознаат дали се приближува предатор, предаторите мораат да бидат многу внимателни при ловењето. Некои предатори, како што се лавовите, дури поставуваат и заседи со цел да го уловат пленот.
  
  Лавовите имаат очи што се поставени напред на главата. Бојата на нивното тело е иста со боите во саваната, што им овозможува лесна камуфлажа во тревата.

Наставен лист – Адаптации кај животните и растенијата

РАЗГРАДУВАЧИ

Има една група живи организми што честопати не се  прикажани во синџирите и мрежите на исхрана, а тоа се разградувачите.

Разградувачи и рециклирањето

Животните и растенијата умираат, но и додека се живи, животните произведуваат отпадни продукти како што се измет и урина. Доколку сиот овој отпад и мртви тела се натрупа во животната средина, тогаш нема да има место за нови организми.

Оваа пренатрупаност не се случува бидејќи постојат организми кои ги разградуваат телата и отпадот. Тука спаѓаат бактериите и габичките, како и ситните безрбетници кои живеат во почвата или, пак, во отпаднатите лисја од типот на дождовните црви и копнените ракчиња. Овие организми се наречени разградувачи. Тие се исхрануваат со мртва органска материја – детритус, па се означуваат и како детритивори.

Во процесот на разградување, во почвата се ослободуваат минерали што растенијата можат повторно да ги апсорбираат со корените. Во текот на растењето, растенијата ги вградуваат минералите во своите тела, а доколку бидат изедени од животни, минералите ќе преминат во телата на животното. Кај животните, минералите се потребни за растење или, пак, се вклучени во животните процеси. Без разградувачите овие материи би останале заробени во телата на мртвите животни и растенија и не би можеле да се искористат од другите живи организми.  Тие ги рециклираат супстанците од кои се создадени живите организми за да можат повторно да бидат употребени.

Затоа, можеме да кажеме дека разградувачите ги рециклираат материите потребни за живот.

Отпадоците од растителна храна, зеленчук и овошје се собираат во компостиште, каде што се разложуваат под дејство на микроорганизми, помогнати и од други животни, како што се дождовните црви. Процесот се вика компостирање, а продуктот се нарекува компост. Компостот е корисно природно ѓубриво што се расфрла врз почвата во градините и ја снабдува со материјал потребен за раст на растенијата.

Иако луѓето вообичаено мислат дека микроорганизмите се штетни, повеќето од нив не се штетни, туку напротив, играат важна улога во продолжувањето на животот на Земјата. Доколку не би постоеле бактериите или габите, телата на растенијата и животните, како и нивните остатоци би останале непроменети. Овие микроорганизми се исхрануваат со мртвите тела и на тој начин ги разградуваат.

ТЕМА 6 – Влијанија на човекот врз животната средина

Популација претставува број на единки од ист вид присутни во одредено живеалиште. Доколку откриеме колку единки има во некоја популација, тогаш може да следиме дали нивната бројност се зголемува или се намалува. Ова ни укажува какви се условите во животната средина.

Фактори што влијаат на големината на животинските популации

На големината на популациите не влијаат само физичките услови во средината (абиотичките фактори), туку особено влијание имаат и активностите на другите животни и растенија, вклучувајќи го и човекот (биотички фактори).

• Температурата има големо влијание врз популацијата. Повеќето животни и растенија побрзо растат кога е потопло. Пример, полноглавците побрзо се претвораат во жаби во земји со потопла клима. Колку побрзо станат возрасни жаби, толку повеќе време имаат да се хранат и растат и толку побезбедни се од предатори. Тоа значи дека повеќе од нив ќе преживеат, а популацијата на жаби ќе се зголеми.
• Светлината исто така влијае на бројот на единките, особено на растенијата. Доколку има помалку светлина од вообичаеното, тогаш растот на растенијата се забавува и има помала шанса тие да расцветат и да произведат семиња со што се намалува големината на идната популација.
• Количества на достапна храна е меѓу најосновните фактори што ја одредуваат големината на некоја популација. Доколку постои голема количество храна за сите (или светлина и минерали за растенијата), тогаш популацијата ќе се зголеми. Доколку нема доволно храна, организмите нема да се размножуваат, а може и да умрат, па бројноста на популацијата ќе опадне.
• Количеството достапна вода може да доведе до голема разлика помеѓу популациите на животни и растенија во една животна средина. Тоа може да го видиме од примерот со цвеќињата што растат во пустина откако ќе падне редок пороен дожд. Водата дозволува илјадници семиња да изртат и да пораснат во растенија, што не само што ќе процветаат и ќе дадат повеќе семиња туку исто така и ќе нахранат многу животни. Потоа, животните ќе можат успешно да ги одгледаат нивните млади и да го зголемат бројот на нивните популации.
• Натпревар за ресурси. Доколку има натпревар помеѓу два различни вида за истите ресурси, тогаш бројноста на двата вида ќе остане релативно ниска. Доколку нема натпревар и има многу ресурси, тогаш популацијата е во пораст.
• Болестите имаат големо влијание врз популацијата. Појавата на нова болест може да уништи поголем дел од популацијата.
• Предаторството влијае на популациите, особено доколку нов и успешен предатор дојде во областа. Така, бројот на животните кои се потенцијален плен во одредено живеалиште зависи од бројот на предаторите, односно бројот на предаторите е условен со бројот на потенцијалниот плен.
• Пренаселеност се случува доколку популацијата расте исклучително брзо. Постојат голем број фактори што доведуваат до намалување на големината на популацијата. Може да има недостиг од храна, болестите полесно да се шират во пренаселената популација да се натрупаат големи количества отпад што ќе предизвикаат труење на преостанатите единки во популацијата.

Бројот на единките во популацијата не останува ист секоја година. Како што се менуваат условите во животната средина, во некои години преживуваат повеќе единки отколку во другите години.

Промена на популациите на еден вид птица во период од десет години на исто живеалиште.

Популациите во едно живеалиште се поврзани со заемни односи. Промените што се случуваат во една популација во заедницата секогаш ќе имаат влијание врз друга популација. Тоа се нарекува ефект на заедница. Така, на пример, популациите на предаторот и пленот се тесно поврзани.

Бројноста на популацијата на лавови и газели е тесно поврзана.

Доколку има доволно растенија тогаш бројот на газели (плен) ќе порасне. Тоа значи дека ќе има доволно храна за лавовите (предаторите), па така голем дел од потомците ќе преживеат и нивниот број ќе се зголеми. Сепак, големиот број единки на плен ќе изедат толку многу трева, што во еден момент ќе има помалку храна за нив, а поголем број предатори кои со него се исхрануваат. Како резултат на тоа бројот на газели ќе опадне, а тоа пак значи дека има помалку храна за лавовите, па така и нивниот број ќе опадне. Со текот на времето, со помалку газели тревата пак ќе порасне во голем број, а со помалку лавови и повеќе храна и бројот на антилопи повторно ќе почне да расте. Овој циклус има обично се повторува во текот на годините.

ЗГОЛЕМУВАЊЕ НА ЧОВЕЧКАТА ПОПУЛАЦИЈА

Луѓето постојат на Земјата помалку од еден милион години. Сепак, нашите активности енормно ја променија рамнотежата на природата. Со илјадници години само неколку милиони луѓе беа распрскани низ целиот свет, па нашите активности имаа само мали, локални ефекти врз животната средина. Во последните 2.000 години, човечката популација многу брзо се зголеми. Сега има скоро 8 милијарди луѓе на Земјата. Затоа, нештата што ги правиме навистина можат да влијаат врз животната средина, па дури и врз целата планета.

Вообичаено, кога популацијата на организми се зголемува многу брзо, за кратко време повторно се намалува благодарение на грабливците, недостигот на храна, акумулацијата на отпадни  продукти или болестите. Но, луѓето открија како да произведуваат доволно храна за јадење. Можеме да излекуваме или да спречиме многу смртоносни болести со вакцинација. Немаме природни грабливци. Сето ова помага да се објасни зошто човечката популација се зголеми за толку брзо време.

Човечката популација на Земјата ја достигнала бројката од една милијарда единки во 1804 година. Двесте години подоцна оваа бројка била шест пати поголема. Во Табелата е прикажан растот на човечката популација до 2013 година и е дадено предвидување за нејзината големина во иднина.

Промената на големината на човечката популација може да се предвиди преку споредба на наталитетот и морталитетот кај луѓето.

• Наталитетот кај луѓето претставува бројот на новородени бебиња на 1000 жители од популацијата во текот на една година.
• Морталитетот е бројот на луѓе кои умреле на 1000 жители од популацијата во текот на една година.

Ако наталитетот е поголем од морталитетот, популацијата ќе се зголемува. Ако морталитетот е поголем од наталитетот популацијата ќе се намалува. Ако наталитетот и морталитетот се исти бројот на единките во популацијата нема да се менува.

Многу научници тврдат дека стапката на растот на човечката популација полека се намалува секоја следна година. Според некои предвидувања, човечката популација може да престане да расте кон средината на овој век (XXI). Некои научници сметаат дека човечката популација ќе достигне пик на околу 9 милијарди луѓе.

Сигмоидална крива на пораст на човечката популација и нејзино предвидување во иднина.

ПРОБЛЕМИ СО ПРЕНАСЕЛЕНОСТ НА ЧОВЕЧКАТА ПОПУЛАЦИЈА

Бидејќи на глобално ниво, човечката популација е толку голема, затоа и имаме големо влијание врз нашата животна средина. Нашите активности ја промениле рамнотежата во природата на целата планета. Некои од промените што ги направил човекот предизвикуваат исчезнување на одредени животински и растителни видови. Постојат неколку големи недостатоци од постоењето на толку голема популација. Тие вклучуваат:

• На сите осум милијарди луѓе им е потребна земја за живеење, а постои ограничен простор на Земјата. Луѓето го користат земјиштето за да изградат домови, продавници, училишта, фабрики и патишта, а со тоа се одзема од живеалиштата на другите организми.
• Ширум светот огромна површина земјиште се користи за одгледување храна. Природните животински и растителни популации се уништуваат за да се направи простор за огромни популации на житни култури.
• Луѓето копаат руда за да обезбедат големи количества ресурси од Земјата, од нафта до метални руди. Тоа има големо влијание врз популациите на другите видови, уништувајќи ги нивните живеалишта.

Сечење на шуми

Кога луѓето сакат да го искористат земјиштето за земјоделство честопати ги сечат и ги горат дрвјата. Знаеме дека дрвјата го користат јаглерод диоксидот за фотосинтеза. Па така, кога ги уништуваме дрвјата, го уништуваме начинот на отстранување на јаглерод диоксидот од воздухот. Доколку земјиштето што сме го уништиле се користи за одгледување добиток, тогаш добитокот ослободува уште повеќе јаглерод диоксид во воздухот. Кога исечените дрвјата горат, повторно се ослободува јаглерод диоксид.

Кога ги сечеме шумите ги уништуваме живеалиштата на животните и растенијата што таму живеат. Едно дрво може да биде дом на стотици различни видови организми. Тропските прашуми се особено важни бидејќи содржат повеќе биодиверзитет (разновидност на живи организми) отколку која било друго копнено живеалиште. Доколку го уништиме живеалиштето на еден организам тој може да исчезне.

Загадување на почвата

1. Интензивно земјоделство

За да се обезбеди храна за човечката популација која постојано расте, луѓето развивале нови начини за зголемување на приносите во земјоделството, односно се почнало со интензивно земјоделство. Основни карактеристики на современото земјоделство се употребата на вештачки ѓубрива и пестициди.

Кога луѓето почнале со обработување на почвата, тие ги уништиле локалните живеалишта на животните со цел да создадат полиња за одгледување на земјоделски култури и место за чување добиток. Со уништувањето на живеалиштата биле уништени и живите организми како и синџирите на исхрана што ги поврзувале.

• Ѓубрива

Растенијата ги користат минералните материи од почвата за свој раст и развој. Откако ќе бидат собрани плодовите и однесени на пазар, почвата останува посиромашна за некои минералните материи потребни за следната жетва. Ѓубривата се додаваат на почвата со цел да се надоместат минералните материи што биле одземени со земјоделските култури.

Додавањето минералните материи на почвата е со цел да се обезбеди правилен раст и развој, но и поголем принос од растенијата. Потребно е внимателно да се пресмета колку ѓубриво ќе се додаде на почвата. Ако се додаде премалку, растенијата ќе имаат проблем во растот и развојот, односно во плодоносење, а доколку се додаде повеќе од потребното, растенијата нема да го искористат целото количество, а вишокот ќе биде измиен од дождот во потоците и реките и ќе предизвика загадување на водата.

Постојат два вида ѓубриво. Неорганските ѓубрива, како што е амониум нитратот, што се индустриски хемиски соединенија, и органските ѓубрива, што всушност се отпадни материи (измет, арско ѓубриво) од фармите на домашни животни и тињата што се добива во пречистителните станици од човечки отпадни материи.

Со додавањето на органско ѓубриво на почвата се додава и хумус што помага во поврзувањето на честичките од каменчиња со што грутките од почвата остануваат големи. Ако почвата се наѓубрува само со неоргански ѓубрива, хумусот постепено се губи со што грутките од почва сè повеќе се смалуваат. Во тој случај каменчињата што остануваат создаваат прашина што лесно може да биде оддувана со ветерот.

• Пестициди

Растенијата од земјоделските култури можат да бидат нападнати од други организми, што или се натпреваруваат со нив за истите ресурси или, пак, се хранат со нив. Ваквите организми се наречени штетници, додека, пак, хемиските супстанции што се користат за нивно уништување се наречени пестициди. Постојат три вида пестициди: хербициди, фунгициди и инсектициди. Сите тие можат да бидат штетни и за другите живи организми.

Прскање со пестициди. Луѓето носат заштитни одела бидејќи пестицидите можат да им наштетат на здравјето.

Пестицидите се насобираат (акумулираат) во организмите на штетниците кои се хранат со прсканите растенија. Количеството на пестицидите во телата на организмите се зголемува како што се оди погоре во синџирот на исхрана. Многу влади во светот имаат донесено правила за користење на пестицидите што земјоделците треба да ги почитуваат за да ја зачуваат животната средина.

2. Експлоатација на рудници

Со развојот на фабриките и трговијата, пораснала и потребата за гориво, поради што почнала експлоатацијата на длабински и површински рудници за јаглен, а тоа довело до уништување на живеалиштата и на синџирите на исхрана во нив. Со порастот на производството во фабриките, биле потребни сè поголеми количества суровини, како што се, на пример, металите. Карпите што во својот состав содржат метали, наречени руди, биле ископувани од земјата во површински копови, со што биле уништени уште повеќе синџири на исхрана и живеалишта.

Површински рудник.

Загадување на воздухот

Секојдневното производство на електрична струја во електричните централи бара согорување на големи количества фосилни горива, како што се нафтата и јагленот. Со нивно согорување се создава јаглерод диоксид, јаглерод моноксид, сулфур диоксид, азотни оксиди и честички – саѓи што го сочинуваат чадот. Процесот на ослободување на овие загадувачи во воздухот се нарекува емисија.

• Јаглерод диоксид

Јаглерод диоксидот вообичаено се опишува како „стакленички гас“, бидејќи во атмосферата има ефект како стаклото кај стаклениците. Тој дозволува топлинската енергија од Сонцето лесно да стигне до површината на Земјата, но спречува поголемиот дел од топлината што се ослободува од Земјата да излезе надвор од атмосферата во вселената.

Дел од топлинската енергија што Земјата ја добива од сонцето останува заробена во атмосферата.

Денес, во атмосферата се испуштаат големи количества јаглерод диоксид како резултат на човековите активности, како што се согорувањето на фосилни горива во електричните централи, како и сè поголемата употреба на превозни средства што испуштаат јаглерод диоксид како издувен гас. Зголемените количества јаглерод диоксид во атмосферата придонесуваат за задржување на поголем дел од топлинската енергија во атмосферата. Зголемената температура предизвикува топење на ледените покривки на Северниот и Јужниот Пол, а водата што ќе се добие од топењето ќе се влее во океаните. Овие две појави ќе предизвикаат зголемување на морското ниво и промени на климата речиси во сите делови на Земјата. Зголемувањето на температурата уште е познато и како глобално затоплување.

• Кисели дождови

Сулфур диоксидот добиен со согорување на сулфурот што се наоѓа во горивата, во воздухот реагира со водната пареа и кислородот, при што се добива сулфурна киселина што паѓа на површината на Земјата во форма на кисел дожд или снег. И азотните оксиди во атмосферата можат да се претворат во азотна киселина што исто така паѓа на површината на Земјата во форма на кисел дожд или снег. Кога киселиот дожд ќе падне на површината тој навлегува во почвата раствора дел од минерални материи што се присутни во неа и ги носи со себе. Ваквиот процес се нарекува испирање на почвата. Дел од овие минерали што се наоѓаат во почвата се неопходни за правилен развој на растенијата. Без овие минерали доаѓа до изумирање на растенијата што растат на таа почва.

Смрекова шума оштетена од кисел дожд. Кисели дождови паѓаат во Европа, Тајван, Кина и некои делови на САД и Канада.

Киселите дождови се вливаат и во реките и езерата и ја намалуваат pH вредноста на водата. Многу од водните организми се чувствителни на pH промените на водата и не можат да преживеат ако таа е премногу кисела. Доколку дојде до промена на рН вредноста на водата, ќе изумрат некои организми, но загрозени ќе бидат и организмите што се хранат со нив, на пример рибите.

• Чад и смог

Честичките од саѓи што ги има во чадот се таложат на површината од зградите и во растителниот свет. Кога овие честички ќе се наталожат на листовите на растенијата, го намалуваат количеството светлина што паѓа на површината од листот со што го забавуваат процесот на фотосинтеза. Освен во индустријата, јагленот и дрвата во минатото се користат и како извор на топлина за домовите. Кога е магливо времето, честичките саѓи и другите материи од чадот се раствораат во водните капки и формираат густа и тешка магла – смог, што ја попречува видливоста.

Со вдишување на воздухот во кој има смог се оштетува слузницата на дишните органи, па луѓето страдаат од разни болести на респираторниот систем, а некои дури и умираат.

• Озонска обвивка

Во 1920 година, за првпат биле произведени гасови со заедничко име хлорофлуоројаглероди (CFC-гасови). Овие гасови се употребувале во уредите за разладување како што се фрижидерите и климатизерите, но и како аеросолни спрејови (деодоранси). Ослободените гасови завршувале во атмосферата.

Во 1980 година, научниците забележале дека се појавуваат дупки во озонската обвивка над Северниот и Јужниот Пол на Земјата. По деталните истражувања, било откриено дека CFC-гасовите го уништуваат озонот во атмосферата и оттогаш владите на 196 земји во светот се согласиле да ја намалат употребата на овие гасови.

Дупката во озонската обвивка е прикажана со виолетова боја. Озонската дупка варира во својата големина во текот на годината и во моментот кога била направена оваа фотографија, таа ја прекривала целата површина на Антарктикот.

Загадување на водата

• Вода за пиење

Изворите на водата за пиење, потоците и реките, уште од најраните времиња се користеле за исфрлање на отпадни материи од домаќинствата (фекални води) и индустриските капацитети. Во текот на последните неколку векови многу од реките во светот биле загадени од индустриските капацитети како текстилните и кожарските фабрики, фабриките за производство на хартија и топилниците. Фекалните води со себе носат многу болести и многу луѓе во светот умираат од недостиг на чиста вода за пиење.

Најопасните загадувачи во водата се полихлорирани бифеноли (PCB) и тешките метали, како што се кадмиумот,  хромот, никелот и оловото. Во  големи концентрации  овие метали наштетуваат на многу органи во телото и можат да предизвикаат појава на рак. PCB-соединенијата се употребуваат за изработка на пластика и заедно со соединенијата на жива се апсорбираат од живите организми вообичаено на почетокот на синџирот на исхрана. Понатаму, тие се пренесуваат по синџирот на исхрана со исхранувањето на организмите. Сето ова предизвикува организмите што се на врвот на синџирот на исхрана да имаат големи количества од токсичните хемиски супстанции во нивните тела, што можат да предизвикаат трајни оштетувања или смрт.

Невнимателната употреба на ѓубрива може да доведе до нивно испирање од почвата во реките и езерата, каде што предизвика неконтролиран раст на водните растенија, вклучувајќи ги и алгите. Ова се нарекува цветење на алгите или еутрофикација на водите. Кога овие растенија ќе изумрат, големиот број бактерии-разградувачи ќе го намалуваат количеството кислород во водата. Со намалувањето на кислородот во водата, многу водни животни ќе бидат убиени. Фосфатите што се застапени во детергентите исто така можат да предизвикаат неконтролиран раст на водните растенија, што може да предизвика смрт на водните животни на истиот начин како што беше објаснето погоре.

Преголемата употреба на ѓубрива предизвикува цветење на алгите во реките, што е причина за умирањето на рибите.

• Морска вода

Штетните материи во речните води дотекуваат до морињата, каде што можат да се наталожат во телата на морските и крајбрежните организми, па тие не можат да бидат употребени како храна за луѓето.

Во минатото, екипажите на танкерите (бродови што транспортираат нафта) ги миеле празните нафтени контејнери со морската вода. Нафтата што ќе се исфрлела со миењето на контејнерите формирала тенок слој на површината на водата, што го спречувал навлегувањето на кислородот од воздухот во водата. Воедно, овој слој од нафта го намалувал количеството светлина што доаѓало до фитопланктонот со што се забавувал процесот на фотосинтеза.

Понекогаш доаѓа до излевање големи количества нафта во водата, а таа може да стигне и до бреговите каде предизвикува катастрофални последици по екосистемот. Дури и со употреба на детергенти и физичко чистење ќе бидат потребни неколку години за санација, а  последиците се видливи подолго време.

Нафтените излевања имаат огромно влијание на морскиот и на крајбрежниот жив свет. На сликата се прикажани рибарски бродови што биле употребени за чистење на нафтената дамка од површината на морето.

Морска птица на која се налепила нафта од истекување нафта во море.

Време ли е за спасување на планетата?

Јасно е дека човековите активности имаат големо влијание врз животната средина што предизвикале уништување на многу живеалишта и  зголемување на бројот на загрозени животински видови. Поради човековите активности, Земјата станува сè понепогодна и за животот на луѓето. Многу луѓе ги разбираат последиците и почнуваат со развивање активности што ќе ги намалат штетите направени врз животната средина во минатото, како и штетите што се предизвикуваат и денес. Подолу се дадени некои такви примери.

Намалување на употребата на енергија

За да се заштеди енергија, дома и на работното место, треба да ги исклучуваме светилките и електричните уреди што не ги користиме и да не ги оставаме телевизорите и компјутерите во „standby“ опција. Во домовите би требало да се постават штедливи електрични светилки, а машините за перење не треба да се вклучуваат доколку целосно не се наполнат со алишта. Испраните алишта секогаш, кога е можно, треба да се сушат надвор, наместо во машини за сушење. Кога температурите ќе почнат да паѓаат, можеме да носиме потопла облека, наместо да поинтензивно да го загреваме домот.

Рециклирање и повторна употреба

Многу предмети и работи што ги користиме, на крајот завршуваат во отпад. Пластичните шишиња се фрлаат по неколку дена, а некои парчиња облека по една година. Сите овие работи можат да се рециклираат – односно материјалите од кои се направени да се искористат за повторно за да се направи нешто ново.

Повторната употреба на некои предмети во нивната оригинална форма е уште подобар начин на заштита на животната средина отколку рециклирањето, бидејќи не се троши дополнителна енергија за нивно рециклирање и преработка. На пример, со повторното користење на најлонските кеси за продукти се намалува потребата од суровини за правење на нови кеси, а не се троши и енергија за нивно рециклирање. Користењето на големи платнени торби е уште подобро, бидејќи тие се направени од обновлив материјал, а не од пластика (што се добива од нафтата), а воедно се поиздржливи и подолготрајни од пластичните кеси.

Мерки на владите и на компаниите

Иако секој од нас може да смени некои наши секојдневни навики за да помогнеме во заштитата на планетата, некои проблеми можат да се решат само од страна на големите компании и владите на државите. Тие решенија треба да опфатат:

• донесување планови за рециклирање,
• развој на алтернативни начини за добивање на електрична енергија со што би се намалиле ефектите што произлегуваат од согорувањето на фосилни горива,
• намалување на употребата на CFC-гасовите,
• намалување на употребата на штетните пестициди во земјоделството,
• создавање и развој на уреди што помагаат во намалување на загадувањето, како што се катализатори што се поставуваат во издувните системи на бензинските мотори и дизел-моторите, а го намалуваат испуштањето на штетните гасови.

Со ваков приод се намалува влијанието на човековите активности на животната средина, со што се овозможува таа да закрепне со текот на времето.

Многу земји веќе имаат прогласено одредени заштитени подрачја во кои се внимава да не дојде до загрозување на животната средина. Ваквите подрачја се познати како национални паркови, природни резервати или засолништа на дивиот свет. Различните видови растенија и животни кои живеат во овие заштитени подрачја се набљудуваат со различни мониторинг-техники, додека заштита на животната средина се обезбедува со спроведување на посебни регулативи и закони.

Зачувување на живиот свет (конзервација)

Денес, многу видови организми се сведени на сосема мали групи поради нивно ловење или уништување на нивното живеалиште. Животните се убиваат побрзо отколку што успеваат да се размножат. Ако морталитетот е поголем од наталитетот кај некој вид, тогаш тој вид е осуден на изумирање. Многу животни денес, насекаде во светот, се на работ од изумирање.

Со цел да се спасат овие видови потребно е да се зголеми нивниот наталитет и да се намали нивниот морталитет. Зоолошките градини можат да помогнат во зголемување на бројот на светската популација на некои загрозени видови животни. Тие го зголемуваат наталитетот на животните преку грижа за здравјето на возрасните единки со цел да можат непречено да се размножуваат како и со грижа и дополнителна помош на мајките при одгледувањето на новородените животни. Зоолошките градини исто така помагаат во намалување на морталитетот кај животните преку нивна заштита од предатор.

Во многу земји се создаваат резервати во кои животните можат да живеат во нивната животна средина, но се заштитени од ловење од страна на луѓето. Со ова се намалува морталитетот, поради што доаѓа до зголемување на наталитетот, па сè повеќе животни успеваат да преживеат до возраста во која се доволно зрели за да можат да се размножуваат.

Јавански носорози некогаш биле многубројни и можеле да се сретнат низ цела југоисточна Азија, но денес нивниот број е сведен на помалку од 60 единки за кои со сигурност се знае дека живеат во заштитена област во Индонезија. Овој вид е критично загрозен и е на работ на исчезнување.

Загрозени видови во нашата држава

Во нашата држава постојат повеќе видови растенија и животни чии популации што се намалуваат. За повеќе информации за некои од тие видови разгледајте ја интернет-страницата на Национална црвена листа на Република Северна Македонија, која дава податоци за видовите на територијата на нашата држава.

Глобалната Црвена Листа на IUCN користи пет критериуми за категоризација на видовите според ризикот од нивно исчезнување во блиска иднина. Оваа процена на ризикот од исчезнување се заснова на обемни податоци за дистрибуција на видовите. Истата дава информации за распространувањето, големината на популацијата, живеалиштата и екологијата, користењето и/или трговијата, заканите и акциите за зачувување. Затоа, листата е моќна алатка за информирање и преземање соодветни акции за зачувување на биолошката разновидност и промена на политиките и е клучен показател за здравјето на биолошката разновидност во светот.

Црвената листа на IUCN е исто така одлична алатка за информирање на пошироката јавност за статусот на биолошката разновидност низ целиот свет или во рамките на одреден регион. Таа се користи и за насочување на управувањето со природните ресурси, поаѓајќи од локалните процени на влијанието врз животната средина и развојот на националните политики и законодавство, до идентификација на значајни видови во рамките на меѓународните мултилатерални договори за животната средина.

ТЕМА 7 – Природна селекција

НАСЛЕДНИ КАРАКТЕРИСТИКИ

Особеностите на живите организми што ги забележуваме кога ги разгледуваме адаптациите и правиме клучеви за класификација се наречени карактеристики (особини) на организмите. Збирот од надворешните карактеристики (изглед) на организмите се нарекува фенотип.

Кога ќе ги погледнеш карактеристиките на родителите и нивните потомци од кој било вид, ќе забележиш голем број на слични карактеристики кај единките. Може да се претпостави дека некои карактеристики се пренесуваат од една генерација на следната (на потомците).

Карактеристиките од родителите се пренесуваат на потомците преку наследување што е тесно поврзано со генетскиот материјал. Овие карактеристики што се пренесуваат од една на друга генерација се наречени наследни карактеристики. Постојат и ненаследни карактеристики коишто организмите ги развиваат во зависност од средината во која се наоѓаат. Пример, јазикот на кој говори некој човек е ненаследна карактеристика и зависи од тоа каде ќе се роди, а не од тоа на кој јазик зборуваат неговите родители.

Колку и да има сличности помеѓу родителите и потомците, сепак помеѓу нив ќе има и одредени разлики. Разликите се јавуваат бидејќи потомците ги добиваат своите карактеристики со мешање на карактеристиките од двата родитела, но и поради дејството на надворешната средина. Од друга страна пак, организмите се одликуваат и со способност за менливост, и во рамки на една генерација карактеристиките се менуваат: модификации (ненаследни) и мутации (наследни).

ХРОМОЗОМИ

Kлетките, како што веќе знаеш, имаат клеточна мембрана, цитоплазма и јадро. Во јадрото е сместен наследниот материјал во вид на ДНК молекули.

Со испитување на живите клетки под микроскоп, научниците ги забележале дека кратко време пред клетката да се подели, ДНК молекулите во јадрото почнуваат да се пакуваат (кондензираат) и формираат структури наречени хромозоми. Хромозомите се силно спакувани ДНК молекули.

Секој вид организам има одреден број хромозоми во јадрата на нивните телесни клетки и тие секогаш се во парови. На пример, луѓето имаат 46 хромозоми, односно 23 пара хромозоми во секое јадро, додека, пак, винската мушичка има само осум хромозоми, односно четири пара хромозоми.

Кај луѓето постои 1 хромозомски пар што го одредува полот. Тоа е X-Y хромозомскиот пар. Женските имаат XX, а машките XY хромозоми.

Изглед на хромозомските парови кај женско (XX).

Изглед на хромозомските парови кај машко (XY).

Пред да се подели клетката, кога хромозомите сè уште не се видливи под микроскоп, секој хромозом прави своја копија, при што се создава нишка идентична на оригиналот. Овие идентични нишки (хроматиди) лежат една до друга и изгледаат како буквата Х.

За време на клеточната делба, со делење на јадрото, секој пар хроматиди се разделува и повторно стануваат единични нишки (една копија од ДНК). Секоја од нишките (хроматидите) се распоредува во едно од двете јадра на новите клетки и станува хромозом. Според ова, јадрото на секоја од двете нови ќеркини клетки ќе го има истиот број на идентични хромозоми како и јадрото на клетката од која настанале.

Сумарен приказ на делба на телесни клетки (митоза). Прикажан е еден хромозомски пар.

ГЕНИ

Хромозомите се нишки од хемиски информации. Овие информации се поставени по должина на хромозомот и личат на вагони во многу долг воз. Секоја од овие информации се нарекува ген. Гените ги даваат упатствата за тоа како клетката ќе расте, ќе се развива и како ќе се однесува, односно како телото ќе расте и ќе се развива. Сите клетки од телото имаат исти гени, па така сите клетки имаат исти наследни информации. Комплетниот сет на гени во еден организам се нарекува генотип.

Секој хромозомски пар на себе носи парови од гени што ја содржат информацијата за одредена карактеристика, како што е бојата на очите или, пак, бојата на косата. Овие гени се наоѓаат на исто место во секој од хромозомите во парот.

Еден ген за една карактеристика може да има повеќе форми. Пример, генот за боја на очи може да дава информација за кафеава (А) или зелена боја (а) на очите. Различните форми на еден ген се нарекуваат алели.

Два гена за една карактеристика (две алели) во еден хромозомски пар.

Доколку единката во своето јадро (на двата хромозоми од еден пар) има само една форма од генот (пример АА или аа), тогаш единката се означува како хомозигот за тој ген. Доколку, пак, во хромозомскиот пар, се застапени две форми од еден ген (пример Аа), единката се означува како хетерозигот за тој ген.

Според начинот како различните форми на еден ген се изразуваат врз карактеристиките на организмот, можеме да разликуваме:

• доминантни гени – ако генот секогаш го изразува својот ефект во клетката. Доминантните форми на генот ги бележиме со големи латинични букви (А, B, C …)
• рецесивни гени – изразуваат свој ефект само доколку единката е хомозигот за рецесивните гени (аа). Рецесивните гени се бележат со мали латинични букви (a, b, c..).

Доминантен хомозигот (АА), рецесивен хомозигот (аа) и хетерозигот (Аа).

Хромозоми и гамети

При настанување на половите клетки (јајце-клетките и сперматозоидите), хромозомите не создаваат копии, туку парот на хроматиди се разделува и секоја хроматида влегува во едно од  новоформираните јадра на половите клетки – гамети. На пример, гаметите кај човекот пренесуваат по 23 хромозоми во своите јадра.

При оплодувањето, хромозомите од гаметите се спојуваат во зигот и повторно почнува процесот на создавање на клетките на новата единка со 23 пара (46 хромозоми) во телесните клетки.

Спарување на хромозомите при процесот на оплодување и создавање на нова единка.

Сумарен приказ на настанување на полови клетки (мејоза). Прикажани се два хромозомски пара.

За време на формирањето на гаметите, делови од паровите хромозоми разменуваат гени помеѓу себе. Ваквата размена на гените води кон мешање на генетскиот код од родителите (кросинг-овер), па затоа не се пренесува истата генетска копија од родителите на потомството. По оплодувањето и формирањето на зиготот, неговото јадро ги содржи сите гени потребни за создавање на новата единка. Бидејќи постои одредено мешање на гените од двата родители, новата единка ќе има малку поинакви комбинации од карактеристики во однос на своите родители, што води кон појава на разновидност (варијации) кај видовите.

Браќата и сестрите разликуваат едни од други  поради тоа што мешањето на генетските информации е различна во секоја јајце-клетка и сперматозоид. Тоа значи дека секоја нова личност е различна. Единствениот исклучок е во случај на идентични (еднојајчани) близнаци. Бидејќи настануваат со поделба на една оплодена јајце-клетка, тие имаат исти гени, па се нарекуваат и хомозиготни близнаци.

Идентичните близнаци имаат ист генетски материјал.

Монохибридно наследување

Спарувањето на две единки со различни форми на еден ген се нарекува монохибридно вкрстување.

Да разгледаме спарување на две единки со различна форма на генот за боја на цветот. Едниот алел (B) предизвикува виолетова боја на цветот, а другиот алел (b) дава бела боја на цветот. При вкрстувањето, едниот алел се наследува од мајката, а другиот од таткото. Потомството ги добива и двете алели бидејќи хромозомите во телесните клетки се секогаш во парови.

Фенотипот го одредува генотипот, односно бојата на цветот ќе зависи од тоа која комбинација на алели ги добило потомството. Од мрежата се гледа дека алелот B е доминантен бидејќи потомството што содржи барем еден ваков алел има виолетови цветови. Алелот b е рецесивен бидејќи потомството има бели цветови само доколку е хомозигот за рецесивниот ген (bb) и не е присутен доминантниот ген.

Панитова мрежа за наследување на ген за боја на цветот.

Наследувањето на полот е пример за монохибридно вкрстување.

Наставен лист – Монохибридно наследување на карактеристики

ВЕШТАЧКА СЕЛЕКЦИЈА НА РАСТЕНИЈА И ЖИВОТНИ

Веќе знаеш дека разновидноста во рамки на еден вид организам се случува како резултат на наследување, но разновидноста не е целосно последица на случајност. Луѓето често пати се вклучуваат за да добијат растение или животно по нивен избор.

Вештачка селекција

Илјадници години луѓето одгледувале животни и растенија за одредена намена. Повеќето од растенијата прво биле одгледувани за добивање на повеќе храна, но подоцна растенијата биле одгледувани и за декорација. Животните прво биле одгледувани за да се припитомат, а потоа и за храна или за влечење на запрежни коли.

Вештачка селекција подразбира одбирање на одредени организми што ги имаат посакуваните карактеристики и нивно меѓусебно вкрстување и одгледување.

При вештачка селекција се избираат само единките со посакуваните карактеристики и им се овозможува да се размножат. На пример, „дивата“ форма на пченицата создава неколку зрнца на врвот од класот. Единките од растенија од пченица што создаваат повеќе зрна се одбираат и се вкрстуваат меѓу себе од страна на човекот. Од добиените потомци, повторно се избираат единките кои создале најмногу зрна и тие се вкрстуваат и одгледуваат за да произведат нова генерација на потомци кои би дале клас со повеќе зрна. На ваков начин, по многу генерации, се добиваат растенија што создаваат голем број зрна.

Ако ги погледнеш оригиналните растенија (од лево и централно) и модерните  кочани пченка (од десно) ќе ти стане јасно како вештачката селекција довела до зголемување на големината на семето. Со тоа добиваме многу повеќе храна по растение.

Различните раси кучиња се резултат на вештачка селекција. Нивен заеднички предок е дивиот волк.

Вештачката селекција е многу моќна. Сите членови на семејството зелки оригинално потекнуваат од дивите синапови растенија. Сепак, повеќе од стотици години луѓето селектирале родителски растенијата со одредени особини што сакале да ги размножат и денес имаме сосема различни зеленчуци.

Вештачката селекција има создадено многу различни растенија преку селектирање на различни делови од растението.

Запомни дека во минатото луѓето не знаеле многу за гени и генетика. Тие го правеле процесот на вештачка селекција преку обиди и грешки. Денес, разбираме како се пренесуваат карактеристиките од родителите на потомството и затоа вештачката селекција овозможува поефективно и побрзо добивање резултати.

Со помош на вештачката селекција, луѓето развиваат растителни култури што можат да преживеат при екстремни услови, на пример малку вода, а сепак да произведат многу зрна. Тие ги развиле житните култури со многу кратки стебла, што имаат многу помали шанси да се оштетат при бура. Овој развој во вештачката селекција може да помогне да се произведе повеќе храна во земјите во развој. Производство на житните култури што даваат поголем принос на истото земјиште е исто така важен резултат од вештачката селекција со текот на годините.

Сепак, за да функционира вештачката селекција важно е да се размножуваат само најдобрите животни или растенија што поседуваат особини што му се потребни на човекот.

Особено е важно фармерите да работат заедно за да не се спаруваат животни и растенија во блиско сродство. Така, на пример, со интензивна вештачка селекција на расата булдог, добиени се едники што имаат толку големи глави што не можат да се родат без царски рез. Таквите единки имаат проблеми со дишење и срцеви проблеми.

Генетски модифицирани организми (ГМО)

Во минатото, вештачката селекција била единствен начин со кој можело да се подобрат култивираните растенија и домашните животни за да се добие поголем принос на храна.

На почетокот на деведесеттите години на минатиот век беше развиена првата генетски модифицирана (ГМО) земјоделска култура. Генетски модифицираното растение бил домат и кај него еден од гените што е задолжен за мекоста на плодот бил деактивиран. Ваквите домати можеле да се чуваат подолго време без да омекнат. Квалитетот на доматите што биле генски модифицирани не бил како што се очекувало, но истражувањата продолжиле со цел да се добијат домати што ќе бидат отпорни на болести.

Добивање ГМО  подразбира вметнување гени од други организми, како што се диви сродни растенија или, пак, бактерии.

Целта поради која се развиваат ГМО е да им се помогне на новите растенија подобро да растат и да даваат поголем принос, но и да се намали цената на преработката на храната или на самата храна. На пример, една сорта домати била генетски модифицирана за плодот да биде подебел и посочен и од него се добива доматно пире што е поевтино за разлика од другите сорти домати.

Генетски модифицираните организми се нови организми. Научниците не се сложуваат со нивната употреба и одгледување, бидејќи, ако навлезат во природните живеалишта, можат да почнат да се размножуваат со веќе постојните организми во живеалиштата со што би се добиле нови невообичаени организми, што, пак, би можеле да имаат негативно влијание на животната средина.

Клонови

Клон е организам што е идентична копија на неговиот родител. Во природата, клонови настануваат при вегетативното размножување на некои организми.

Некои растенија исто така создаваат клонови. Јагодата создава нови растенија што навремено се прикачени за матичното растение со столони (стебленца), но можат да се откинат и да продолжат самостојно да живеат.

Едноставен начин на клонирање растенија е отсекување дел од него и ставање на тој дел во плодна почва и одгледување како ново растение.

Клонирањето може да се изведе и на животните со помош на клетките и нивните јадра. Јадрото се отстранува од јајце-клетката и во неа се става јадро на телесна клетка (клетка што не е гамета) од животното кое сакаме да се клонира. Потоа, јајце-клетката нормално се развива во целосно иста копија на животното од кое е земено јадрото. На крајот од 20 век првото животно кое е успешно клонирано и одгледано било овцата Доли. Оттогаш, клонирани се и други животни како што се: коњи, кози, говеда и бивол.

Доли, првата клонирана овца.

ПРИРОДНА СЕЛЕКЦИЈА ВО ПРИРОДАТА

Кога користиме вештачка селекција за да ги подобриме нашите растителни култури или домашни животни, всушност позајмуваме процес што се одвивал милиони години во природата. Сите диви животни и растенија во светот постојат како резултат на некаква селекција. Но, во природата селекцијата се прави преку борба за опстанок. Тој процес се нарекува природна селекција.

Што е природна селекција?

Секоја група животни или растенија има доволно заеднички особини, но секогаш има и одредени разлики. Кога животот е добар и има доволно храна за сите, овие разлики не се важни. Но, можно е да нема доволно храна, нова болест да ги нападне организмите или да дојдат нови предатори. Организмите кои населуваат одредено живеалиште мора да се натпреваруваат едни со други за да опстанат во овие потешки услови. Тоа се означува како борба за опстанок.

Некои од животните или растенијата ќе имаат приспособувања, што значи дека можат да опстанат подобро од другите. Единките од еден вид што имаат најдобри карактеристики за да преживеат во животната средина, ќе продолжат да се развиваат, да се размножуваат и ќе ги пренесат нивните карактеристики на следната генерација. Единките кои немаат карактеристики со кои би преживеале ќе изумрат, со што нивните карактеристики нема да се пренесат на следните генерации. Оваа се нарекува „преживување на најсилниот“.

Ваквата селекција е искористена за објаснување на теоријата за еволуцијата, според која промените настануваат кај некој од видовите сè додека не се добие нов вид.

Природната селекција на дело

• Различни видови антилопи

Постојат 72 различни вида антилопи. Доколку сите тие јадат ист тип трева, тогаш ќе треба да се натпреваруваат за храна и многу од нив ќе изумрат. Но, доколку по пат на природната селекција некои антилопи почнат  да се хранат со други типови растенија, тогаш тие ќе имаат повеќе храна и помалку конкуренција, а ќе имаат можност успешно да ги одгледаат потомците. Со текот на времето ќе има стада од антилопи кои се исхрануваат со сосема различни растенија.

Постојат многу повеќе начини на кои природната селекција ги изменила антилопите така што тие совршено се приспособиле на нов начин на живот. Во секој случај приспособувањата се пренесувале со генерации.

Грантовите газели живеат во суви услови и главно се хранат со грмушки и растенија од суви области. На Томсоновите газели повеќе им е потребна вода и главно јадат трева. Тие се многу слични, но не се натпреваруваат за истата храна.

Ситатунгите имаат долги, рамни стапала, кои има дозволуваат да одат по мочуришни предели за да се хранат со мочуришни растенија, па така не се натпреваруваат со другите  антилопи.

Поголемите куду антилопи спијат скриени во грмушки по цел ден и излегуваат да се хранат навечер. Нивното однесување е приспособено за да се избегне вознемирување од луѓе и за да може да се хранат без да имаат конкуренција.

Малата дик-дик антилопа е висока само 30-40 см за да може да им избега на предаторите во  грмушките. Во споредба со неа, големата јужноафриканска антилопа е висока 130-180 см кај рамото – толку голема што предаторите двапати ќе се замислат пред да ја нападнат.

• Отпорност на антибиотици

Природната селекција не е нешто што се случувало само во минатото. Знаеме дека постојат бактерии што предизвикуваат инфекции, а за лекување на бактериски инфекции користиме антибиотици. Но, понекогаш, тие не дејствуваат бидејќи бактериите стануваат отпорни на антибиотици. Тоа е уште еден пример за природна селекција:

• Мал број бактерии што предизвикуваат заболувања се отпорни на антибиотиците што ги користиме.
• Антибиотиците ги убиваат сите нормални (сензитивни) бактерии. Доколку се продолжи со користење на антибиотици подолго време, веројатно ќе се убијат СИТЕ бактерии.
• Доколку се престане со користење на лековите порано од препишаното, тогаш некои од отпорните (резистентни) бактерии ќе преживеат. Тие ќе се размножат (многу генерации за кратко време) и ќе направат голема колонија од бактерии отпорна на антибиотици. Тоа е природна селекција.
• Доколку бактериите инфицираат друг човек или повторно се размножат во твоето тело, тогаш антибиотиците нема да можат да ги убијат и да ја излекуваат болеста.
• Друг антибиотик веројатно ќе ги убие бактериите, но како резултат на природната селекција некои од бактериите ќе станат отпорни на речиси сите антибиотици што постојат.

Природна селекција и развој на отпорност на антибиотици. Процесот продолжува со воведувањето на нови антибиотици.

• Пеперугата Biston betularia

Biston betularia живее во умерените земји како Велика Британија. Тие летаат навечер и се кријат во текот на денот на кората од дрвјата. Бојата на пеперугите е континуирана варијација и се движи од бела, преку неколку нијанси на сива, до црни со бели точки. На почетокот на 19 век повеќето единки од пеперугата биле бели со црни точки и речиси невидливи на кората на дрвјата покриени со лишаи. На тој начин птиците тешко можеле да ги најдат и да ги изедат. Сите темни пеперуги кои се појавувале лесно биле забележувани и изедени па честопати не ни доживувале возраст за да се размножат.

По индустриската револуција многу дрвја потемнеле од саѓите од фабричкиот чад. До крајот на 19 век, во некои делови на Велика Британија до 95% од единките на Biston betularia биле црни. Сега птиците лесно ги забележувале светлите единки од Biston betularia и ги јаделе. Како резултат на природната селекција, потемните пеперуги преживеале.

Погледни ги внимателно овие две фотографии. Која пеперуга прво би ја забележала една гладна птица?

Во средината на 20 век воздухот се расчистил, а исто така и кората на дрвјата. Црните пеперуги лесно можеле да се забележат и биле изедени во голем број. Светлите пеперуги биле добро камуфлирани, преживеале и се размножувале. Денес, повеќето Biston betularia во Велика Британија повторно се светли, со по некоја црна пеперуга што се појавува одвреме-навреме, под услов да не биде изеден од птица.

ДАРВИН И ПРИРОДНАТА СЕЛЕКЦИЈА

Нашите модерни идеи за развојот на различните облици на живи организми почнуваат со работата на еден од најпознатите научници на сите времиња – Чарлс Дарвин.

Во 1831 година, кога имал само 22 години, Дарвин добил работа како истражувач на бродот „Бигл“, што требало да направи патување околу светот. Бродот „Бигл“ испловил од Англија кон Јужна Америка, а потоа кон Пацификот и Галапагоските Острови, пред да продолжи за Австралија, па преку Индискиот Океан до Јужна Африка и потоа повторно до Јужна Америка пред конечно да се врати во Англија.

Главни задачи на Дарвин на ова патување биле проучувањето на геолошките примероци, но кога бил на бреговите на Чиле тој ги набљудувал птиците-подбивници. Подоцна, кога пристигнал на Галапагоските Острови што се оддалечени илјада километри од чилеанскиот брег, забележал дека и таму ги има овие птици. Дарвин увидел дека сите тие се разликувале од птици-подбивници во Чиле и дека на секој од островите птиците биле различни.

Дарвин размислувал за овие разлики и се обидел да дојде до некакво објаснување. Според него, птиците-подбивници од чилеанскиот брег стигнале на Галапагоските Острови и со живеењето на секој од островите развиле карактеристики што им помогнале подобро да се адаптираат на средината. Според Дарвин, ова било потврда за теоријата на еволуцијата, имајќи ги предвид истражувањата на Лајл дека Земјата е многу стара и дека има доволно време за ваквите еволуциски промени да настанат кај птиците.

На островите Галапагос во Јужна Америка, Дарвин бил вчудовиден од разновидноста на животни. Тој забележал дека тие се разликуваат од остров до остров. Дарвин нашол големи сличности помеѓу типови игуани, желки и свингалки на различните острови. Сепак секој од нив бил различен и приспособен за да ги искористи локалните услови.

Дарвин бил импресиониран од огромните желки кои ги сретнал на Галапагоските Острови. Желките од различни острови имале оклопи со различни шари и малку поинаков начин на живот. Дарвин детално го документирал сето тоа.

Во Јужна Америка, Дарвин открил нова форма на нанду, птица која не лета и личи на ној. Двата различни вида на истата птица живееле во малку различни области и го натерале Дарвин да почне да размислува. Дарвиновото нанду се храни со грмушки, па дури и со пустински растенија и трева, додека поголемото нанду се храни само со трева.

Поголемото нанду може да достигне висина до 1,80 метри, но помалато Дарвиновото нанду  е само 0,9 метри високо. Овие птици имаат еволуирано по пат на природна селекција и се хранат во различни области.

Дарвин собрал голем број примероци од животни и растенија за време на неговото патување, направил детални цртежи и ги запишувал неговите набљудувања. Долгиот пат кон дома му обезбедил доволно време да размислува за тоа што го видел. Во тоа време било обичај експедициите да соберат и да донесат со себе различни видови растенија и животни во матичната земја. Честопати, животните биле убивани и нивните тела биле конзервирани за да ги издржат условите при патувањето. Чарлс Дарвин се вратил дома по пет години со нови и различни идеи.

Откако се вратил во Англија, Дарвин ги поминал наредните 20 години, работејќи на неговите идеи. Детално ги разгледал различните животни и растенија што ги открил на неговите патувања и начинот на кој тие биле поврзани едни со други. Исто така, многу работел и на размножување на гулаби и покажал како функционирала вештачката селекција. Во Англија, Дарвин ги проучил видовите свингалки кои исто така ги донел од Галапагоските Острови и открил дека и кај нив можат да се согледаат различности помеѓу единките земени од различни острови, особено во големината и формата на клуновите, како и дека личат на свингалките кои живееле на бреговите на Чиле.

Според Дарвин, овие птици се развивале на сличен начин како и птиците-подбивници, но поради различните клунови на овие птици, Дарвин дошол до заклучок како се случувале еволутивните промени. Птиците на секој од островите се адаптирале за исхрана со одреден вид храна. Со тоа,  адаптациите и еволуцијата станале тесно поврзани.

Свингалките на Дарвин покажуваат различни типови клунови што им помагаат да јадат различни типови храна за да не мораат да се натпреваруваат едни со други.

Додека Дарвин работел на својата теорија за еволуцијата, тој ја прочитал книгата „Есеј за принципите на популацијата“ од Томас Малтус (1766-1834), Англичанец кој го изучувал човечкото општество. Од книгата, Дарвин дознал дека човечката популација секогаш растела побрзо од растењето на производството на храна и покрај големиот труд што го вложувале земјоделците за да се надмине тој недостиг. Понекогаш, големината на човечката популација се намалувала поради глад и болести. Дарвин помислил дека ваквите промени можат да се случуваат и кај животните како што се свингалките и ги насочил своите размислувања во следните насоки:

1. Животните и растенијата создаваат голем број потомци. Бројот на потомци е многу поголем од бројот на родители. На пример, мувата полага голем број јајца, додека растението како што е глуварчето ослободува многу семиња што се расејуваат со помош на ветер.
2. Големината на растителната или животинската популација во одредено живеалиште вообичаено останува константна, но со одредени промени што би се случиле во живеалиштето, како што е отстранување на некои растенија или, пак, загадување на почвата, може да дојде до промена во популацијата на растенијата додека повторно не израснат нови единки во тоа живеалиште.
3. Ако некој жив организам создава голем број потомци, а и покрај тоа, само мал дел од нив преживуваат, мора да постои борба за опстанок помеѓу единките од видот, а тоа настанува поради ограничените ресурси на храна или, пак, некоја друга карактеристика на живеалиштето.
4. Кога се разгледува популација од кој било вид, може да се забележи дека единките од таа популација меѓусебно се разликуваат (постојат варијации).
5. Кај секој вид постои борба помеѓу различните вариетети на единки од популацијата. Оние единки кои имаат најдобри карактеристики за преживување во одредени услови ќе имаат поголеми шанси за преживеат од единките кои имаат послаби карактеристики (преживување на најсилниот). Како резултат на тоа, единките кои имаат подобри карактеристики ќе остават поголем број потомци отколку другите единки. Во вакви услови, за одреден временски период, може да дојде до формирање на нов вид и ваквиот процес на селекција Дарвин го нарекол природна селекција.

Теоријата за еволуција на Дарвин е дека сите живи организми имаат еволуирано од поедноставни животни облици преку процесот на природна селекција. Репродукцијата секогаш дава повеќе потомци отколку што може да издржи животната средина. Само оние што имаат наследено особини што најмногу одговараат на нивната животна средина и „најсилните“ – ќе преживеат. Кога се размножуваат, тие ги пренесуваат гените за тие корисни особини на нивните потомци. Тоа се нарекува природна селекција.

И покрај сета негова работа, на луѓето им требале долги години пред да ги прифатат дел од неговите идеи.