Kesä lähestyy

Kevät on jo aika pitkällä ja biologian kannalta luonnossa näkyy jo selviä kevään merkkejä. Kaiken karvaiset pörriäiset alkavat lennellä, etsien hyvää pesäpaikkaa, sekä tietenkin ravintoa. Useat kasvitkin ovat heränneet talven jäljiltä ja koko muukin luonto alkaa heräillä talvihorroksesta.

Aurinko porottaa päivä päivältä lämpimämmin ja linnut visertävät. Osa muuttolinnuistakin on palannut jo tänne koleaan pohjolaan. :)  Leskenlehtiäkin näkyy tienvarsilla ja jäät lähteneet järvistä.

Kesälomaankin on aikaa VAIN kolme viikkoa, joten eiköhän sen luonnonkin ole aika herätä! :)

Onko kasviprässit jo valmiina? Kannattais pikkuhiljaa olemaan, koska lähiaikoina osa kasveista ryhtyy jo kukintaan. Tsemppiä vielä viime hetken rutistukseen kouluissa. Kesä ei ole kaukana.

Kuvassa leskenlehtiä.

Itsearviointi

Mielestäni bloggaaminen oli hauskaa ja kivaa, tosin aikaa vievää. Bloggaamisen kautta pääsi syventymään aiheeseen ja joutui miettimään kappaleiden sisältöä eri näkökulmista. Tätä oli myös hauska tehdä, koska kaikki tyylimuotoilut saa tehdä itse ja itse saa ajatella, mikä tässä kappaleessa olisi tärkein asia ja miten sen tiivistäisi blogitekstiin.

Tehtävistä voisin sanoa, että tehtävien selvittäminen vei hieman aikaa, mutta kun malttoi keskittyä huolellisesti tehtävänantoon niin sai pohdiskeltua ja mietittyä, sekä vastattua tehtäviin tehtävien vaatimusten mukaan.

Bloggaamisesta ainakin itse huomasin olevani selvä bloggaajamaisteri, koska kirjoitan paljon ja vaikka kuinka yritän tiivistää asian yhteen tai muutamaan lauseeseen (riippuen aiheesta), niin huomasin että tuotan tekstiä paljon enemmän kuin parin lauseen verran. En muuten ollut koskaan aikaisemmin blogannut, joten tämä oli ensimmäinen kertani ja oli siis erittäin mielenkiintoista.

Mielestäni bloggaamisen kautta oli helpompi oppia, koska ei tarvinnut vain lukea kirjasta ja päntä tietoa päähän. Tämä on sitä soveltavaa oppimista. Ja hyvää harjoitusta tuleviin sähköisiin YO-kokeisiin.

Henkilökohtaisesti olen itse tyytyväinen omaan oppimispäiväkirjaani!

Kaikkea oppimaani voin mahdollisuuksien mukaan soveltaa tulevaisuudessa.

Ihminen aiheuttaa häiriöitä luonnon toimintaan

Käsitekartta ihmisen aiheuttamista sekaannuksista luonnossa: 

Ihmisen toiminta vaikuttaa ekosysteemeihin ja biodiversiteettiin eli elollisen luonnon monimuotoisuus ja se on elämän kehityksen, erilaisten muutosten ja vähittäisen sopeutumisen tulosta.

Valitettavasti viimeisin sukupuuttoaalto on ihmisen itsensä aiheuttama, eikä siinä voi syyttää ketään muuta. Ihminen on aiheuttanut omalla toiminnallaan eliölajien siirtymistä alueelta toiselle, joka on aiheuttanut siirtymisalueella alkuperäisten eliölajien häviämistä alueelta.

Ihminen hävittää ekosysteemejä, johon syinä voisi mainita rakentaminen, väestönkasvu ja maa- ja metsätalous, joita tarvitaan ihmisten tarpeiden täyttämisessä. Tästä taas seuraa voimakas eroosio, esim. alueilla joilta kaadetaan puita teollisuuden tarpeisiin. Tietenkin samalla tästä myös seuraa metsien häviäminen ja lopulta lajien häviäminen - ruuan loppuminen toisilta lajeilta.

Kestävän kehityksen pohjana on ekologinen tieto. Kestävän kehityksen periaatteena on tyydyttää nykyihmisen tarpeet, jotta tulevillakin sukupolvilla olisi samanlaiset mahdollisuudet tyydyttää omat tarpeensa.

Miten maapallon ilmaston lämpeneminen todennäköisesti vaikuttaa...

a) ... jääkarhujen levinneisyyteen? Mielestäni jääkarhut muuttuvat mutaatioiden seurauksena toisenlaisiksi eläimiksi tai jääkarhut kuolevat sukupuuttoon, koska niiden elinalueet pienenevät jäätikön sulamisen perusteella, joka taas johtuu ilmastonlämpenemisestä ja niiltä loppuu ravinto, jos niiden nykyinen ravinto kuolee sukupuuttoon.

b) ... Suomen linnuston lajikoostumukseen? Lajeista tulee monimuotoisempia ja Suomessa pystyy talvehtimaan uusia lajeja, johtuen ilmaston lämpenemisestä. Tosin tästä voisi seurata myös se, että Suomessa uudet tulokaslajit syrjäyttävät alkuperäiset lajit ja näin ollen alkuperäiset lajit voivat kuolla sukupuuttoon. Riippuen kumpi lajeista on vahvemempi reviiritaisteluissa.  

c) ... metsäjäniksen ja rusakon kilpailuasetelmaan Etelä-Suomessa? Reviiritaistelut saattavat jopa myös vähentyä, kun ravintokasvit pystyvät levittäytymään suuremmille alueille ja näin ollen rusakon ja metsäjäniksen ei tarvitsisi kilpailla ruuan hankinnassa. Mutta tämä voi tosin käänytä myös toiselle kyljelle, että lajit pystyisivät lisääntymään enemmän ja näin ollen jälleen jouduttaisiin taistelemaan reviireistä. Kumpi saa parhaan paikan? Kumpi joutuu luopumaan hyvästä paikasta? 

Ekosysteemi on toimiva kokonaisuus

Poppletilla tehty käsitekartta: 

• Ekosysteemi muodostuu eliöyhteisöstä ja elottomasta yhteisöstä.
• Ekosysteemissä eliöt voidaan jakaa kahteen ryhmään: omavaraisiin ja toisenvaraisiin.
• Omavaraisiin eliöihin luokitellaan vihreät kasvit ja levät, jotka toimivat ekosysteemissä tuottajina.  
• Toisenvaraisiin eliöihin luokitellaan nimensä mukaisesti kaikki toisen eliön varassa elävät eliöt, kuten kasvinsyöjät, pedot, loiset ja erilaiset hajottajat, jotka toimivat kuluttajina ekosysteemissä.
• Kun eliöt syövät toisiaan, ne muodostavat ravintoketjuja, jolloin siis siirtyy energiaa eliöstä toiseen. 
• Ravintoketjut muodostavat taas ravintoverkkoja ekosysteemiin.
• Aineet kiertävät myös ekosysteemissä eliöstä toiseen. Tärkeimpiä maasta otettavia perusravinteita ovat: typpi, fosfori ja kalium, joiden niukkuus vaikuttaa kasvien kasvuun.
• Sukkessiot eli ekosysteemin lajikoostumuksen vähittäinen, luonnonvarainen ja ajallinen muuttuminen.
• Energia on peräisin auringosta, joka siis on tosiaan tärkein energianlähde ekosysteemille.

Määrittele oheiset käsiteparit:

a) omavarainen - toisenvarainen: Omavarainen eliö tuottaa itse tarvitsemansa energian esim. vihreät kasvit ja levät. Toisenvarainen eliö hankkii energiansa syömällä toisen eliön. 

b) perustuotanto - jatkotuotanto: Perustuotannolla tarkoitetaan tuottajien muodostamaa biomassaa, kun taas jatkotuotanto on kuluttajien muodostamaa biomassaa.

c) ekologinen tehokkuus - energian ohivirtaus: Ekologinen tehokkuus tarkoittaa hyötysuhdetta, jolla eliöt tuottavat biomassaa, syömästään ravinnosta. Energian ohivirtaus taas tarkoittaa hukkaan joutuvaa energiaa ravintoketjussa. 

d) sukkessio - kliimaksi: Sukkessio tarkoittaa ekosysteemissä lajikoostumuksen muuttumista, kun taas kliimaksi on ekologisen sukkession loppuvaihe, jossa eliöyhteisö ei enää juurikaan muutu.

Alueen lajien populaatiot muodostavat eliöyhteisön

Erilaisten lajien välillä ja myös saman lajin edustajien (eli yksilöiden) välillä ilmenee kilpailua esimerkiksi ravintopaikoista. Yleensä tällaista kilpailua esiintyy, kun kahden lajin välillä on käytössä yhteisiä ympäristön resursseja. Kahden lajin kesken käytävä kamppailu voi olla huomaamatonta, tosin se voi esiintyä myös todella isoja kahakoita. Lajit joiden populaatiot ovat elinvoimaisempia ja pystyvät lisääntymään tehokkaammin ovat kilpailukykyisempiä, kuin lajit jotka eivät ole elinvoimaisempia ja eivät pysty lisääntymään yhtä tehokkaasti.

Lajien väliseen kilpailuun vaikuttavat lajien ekolokerot, mitä vähemmän ne muistuttavat toisiaan, sitä vähemmän ne joutuvat kilpailemaan toistensa kanssa. Kamppailun häviäjä, joutuu yleensä väistymään ja häipymään toiselle alueelle. 

Eliöyhteisössä kasvit ovat omavaraisia, koska ne saavat yhteyttämällä tarvitsemansa energian - auringon valosta. Laidunnus tarkoittaa sitä, että kasvinsyöjät syövät kasvista vain tietyn osan, jotta se pystyy kasvamaan. Kasveja on niiden kuluttajiin verrattuna moninkerroin enemmän biomassalla mitattuna (eli eloperäisellä aineen määrällä mitattuna), koska kasveja syövät eläimet syövät vain elinalueellansa olevia kasveja. 

Pedot ovat eläimiä, jotka tappavat elääkseen. Osa pedoista käyttää vain yhtä saaliseläinlajia, eikä näin tunkeudu ravinnon hankinnassa muiden petojen reviireille. Yksi petoeläimistä on lumikko, jonka kannanvaihtelut ovat riippuvaisia peltomyyristä ja niiden runsaudesta. 

Loissuhde on kahden lajin välillä oleva suhde, jossa laji eli loinen elää toisen lajin eli isännän kustannuksella. Tyyppillistä tälle suhteelle on se, että isäntä ei kuole heti loisen saavuttua, vaan loinen hankkii isännältään saamallaan energialla itselleen jälkeläisiä. Loisten määrä on suuri, kun isäntälajin kanta on tiheä. 

Symbioosi tarkoittaa lajien elämistä kiinteässä vuorovaikutuksessa toinen toisensa kanssa. Jos molemmat eliöt hyötyvät yhdessä elämisestä, kutsutaan sitä termillä mutualismi. Mutualismi voi olla ehdollista (lajit voivat elää itsenäisestikin) tai ehdotonta (toisen tai molempien lajien elinehto). Esimerkki ehdottomasta mutualismista voisi olla tällainen: trooppisissa sademetsissä elävien kasvejen ja niitä pölyttävien hyönteisten suhde. Pöytävieraiksi kutsutaan sellaisia eliöitä, jotka ovat hyötyviä osapuolia.

Hajottajat ovat eliöryhmä, jotka hyödyntävät kuolleita eliöitä. Hajottajiin kuuluu raatoja syövät nisäkkäät, linnut ja useat selkärangattomat, kuten kovakuoriaiset ja kaksisiipiset hyönteiset.

Yhdessä lajissa tapahtuvat muutokset vaikuttavat toisiin lajeihin. Ilmiötä jossa tietyn lajin muutos vaikuttaa toisen lajin muuttumiseen, kutsutaan nimellä rinnakkais- eli koevoluutioksi.

Miksi ja millä tavoin petopopulaatio on saalispopulaation kannalta tarpeellinen? Pedoista on se hyöty saalispopulaatioille, että niiden kanta ei pääse kasvamaan liian suureksi ja näin ollen viemään elintilaa saalispopulaation lajeilta. Pedot syövät saalispopulaation yksilöitä, jotka eivät voi enää lisääntyä ja viedä elintilaa muilta saman lajin edustajilta. Kun saalispopulaatio pienenee, sit pedotkin vähenevät ja toisin päin: kun saalispopulaatio kasvaa, pedot lisääntyy. 

Saman lajin yksilöt muodostavat populaatioita

Populaatio muodostuu tietyllä alueella, samaan aikaan elävistä saman lajin yksilöistä. Olennainen asia populaatioiden rajaamisessa on myös se, että populaation sisällä olevat eliöt pystyvät lisääntymään keskenään. Populaatiota tutkittaessa on usein selvitettävä sen koko, josta voidaan laskea populaation tiheys. Populaation tiheyteen vaikuttaa ympäristön resurssit: ympäristön kyky elättää lajin yksilöitä. 

Populaation rakenteeseen vaikuttavia tekijöitä ovat: syntyvyys, kuolleisuus ja yksilöiden siirtyminen alueelta toiselle. Populaatioiden kasvuun vaikuttaa tietenkin syntyvyys ja kuolleisuus: kuinka paljon jälkeläisiä jää eloon lisääntymisikään asti. Tätä havaintoa voidaan havainnollistaa esimerkiksi eloonjäämiskuvaajan avulla (kolme päätyyppiä: kupera, kovera ja suora). Kuvaaja on (C) kovera, jos suurin osa yksilöistä kuolee nuorena (kalat, sammakkoeläimet). Kuvaaja taas on (A) kupera, jos useimmat eliöt elävät vanhoiksi ja (B) suora, jos kuolevuus on tasaista.

http://www02.oph.fi/etalukio/biologia/kurssi1/kuvat/eloonjaamiskuvaaja.png

Jos populaatio alkaa kasvamaan liian suureksi, ympäristön vastus kasvaa myös suureksi, jotta populaation kasvu tasaantuu ja saavuttaa ympäristön kantokyvyn. Eri vuosina ympäristön kantokyky voi muuttua ravintotilanteen mukaan, joten hyvänä vuotena populaatio voi kasvaa paljon suuremmaksi verrattuna huonoihin vuosiin.

Toinen populaation kasvua rajoittava tekijä on reviirikäyttäytyminen, jonka avulla vältetään yksilöiden välistä eli lajin sisäistä kilpailua. Heikommat joutuvat poistumaan alueelta, koska niillä ei ole siellä reviiriä, jolloin ympäristön resurssit riittävät alueella elämiseen.

Populaatioiden koko vaihtelee epäsäännöllisesti. Vaihtelun syyt voivat olla satunnaisia, kuten sääilmiöt, jotka vaihtelevat miten sattuu: kylmästä - lämpimään - vielä kylmempään. Tällaiset vaihtelut voivat romahduttaa ravinnon saamisen ja vaikuttaa näin ollen populaation kokoon.

Tehtävä: Populaatio on tietyllä alueella elävien saman lajin yksilöiden joukko. Millainen on...

a) ... avoin populaatio? Avoimeen populaatioon voi liittyä lisää yksilöitä. 

b) ... suljettu populaatio? Suljettu populaatio on pysyvä, et siihen ei voi liittyä lisää yksilöitä. 

Ympäristö vaikuttaa eliöiden elinmahdollisuuksiin

Tieteenlaji, joka tutkii eliöiden suhdetta ympäristöönsä, sanotaan ekologiaksi. Ekologian yksi keskeisimmistä tavoitteista on selvittää muutoksien syntyperät ja niiden seuraukset. Ekologia myös tuottaa tietoa muille, aineiden kiertokulusta luonnossa. Aineiden kiertokulun seurauksena on helpompi ymmärtää, miksi fossiilisten polttoaineiden palamistuotteet ovat haitallisia.

Kyseisen tieteenalan tutkimus voi kohdistua: a) jonkin tietyn alueen yksittäiseen lajiin (ja sen elämisen ehtoihin), eli lajin ekologiaan tai b) saman alueen kaikkiin lajeihin ja erilaisten ympäristötekijöiden kohdistamaan vaikutukseen, josta käytetään myös nimitystä yhteisö- tai ekosysteemiekologia.

Eliöiden elinympäristö koostuu kahdenlaisista ympäristötekijöistä: abioottisista ja biottisista. Abioottisiin ympäristötekijöihin kuuluvat kaikki fysikaaliset ja kemialliset ympäristötekijät, esimerkkinä lämpötilat tai veden laatu. Bioottisia ympäristötekijöitä ovat taas kaikki elolliset ympäristötekijät, kuten esim. pedot tai ravinto.

Ekolokero -käsitteenä tarkoittaa sitä, että jokaisella eliöllä omassa elinympäristössään on oma asemansa tai tehtävä. Ekologista lokeroa kuvataan välillä ympäristötekijöiden avulla, näitä ympäristön mahdollisuuksia tai ominaisuuksia kutsutaan myös ympäristöresursseiksi, joita ovat mm. ravinto, valo, vesi ja kasvualustan ravinteikkuus. Jokainen laji hyödyntää omalla tavallaan ympäristöresursseja. Jos alueella on kilpailevia eliöitä, alueella elävien lajien on pakko kaventaa omaa ekolokeroaan.

Nämä ympäristötekijät (abioottiset ja biottiset) vaikuttavat tietenkin myös lajin levinnäisyyteen, koska lajin kannattaa levittäytyä sellaisille alueille, joilla ne pystyvät elämään. Näitä vaatimuksia kutsutaan elinpaikkavaatimuksiksi. Lajeilla voi olla myös mm. maantieteellisiä esteitä levittäytymisen kannalta.

Tosin lajin täytyy pystyä selviytymään myös epäsuotuisissa olosuhteissa. Osalle lajeista on kehittynyt erilaisia keinoja selviytyä esim. talvesta: karhut nukkuvat talviunta, siilit ovat talvihorroksessa ja käärmeet vaipuvat kylmähorrokseen säästäkseen energiaa.

Tässä vielä luokittelu erilaisista ympäristötekijöistä:

• fysikaalisia: hiekkamyrsky, pakkanen, tulva, helle, sumu, salamanisku, metsäpalo, tuuli, routa, maaperän karkeus & kuivuus
• kemiallisia: hapan sade & maaperän ravinteikkuus
• bioottisia: loinen, home, virustauti, peto, ravinto & suojaava kasvipeite 

Evoluutiota tutkitaan monella tavalla

Tiesitkö, että paleontologia on tieteenlaji, joka tutkii muinaista eliömaailmaa fossiilien avulla? - No minä en ollut kuullutkaan siitä ennen tätä.  Paleontologian tutkijat ovat tehneet havainnon: mitä vanhempi fossiili on, sitä yksinkertaisempi se on.

Fossiilien määritelmähän on, että ne ovat vähintään 10 000 vuotta vanhoja, kauan sitten eläneiden eliöiden jäänteitä, jotka ovat voineet syntyä usealla eri tavalla. Fossiilit ovat voineet syntyä kivettyminä, valelmina tai painaumina.

Fossiileista ei ole mitään hyötyä tutkittaessa elämää, jos niiden ikää ei voida selvittää. Tässä yhteydessä tulee uusi käsite: johtofossiili. Johtofossiili tarkoittaa eliöitä, jotka ovat eläneet runsaslukuisina tiettynä aikana maapallon eriosissa. Hyvä esimerkki tästä on ammoniitit, jotka kuuluivat nilviäisiin ja ne elivät maapallon merissä noin 250-65 miljoonaa vuotta sitten. Elävät fossiilit taas ovat maapallon alkuajoilta säilyneitä eliöitä näihin päiviin asti. Esimerkiksi siili on tällainen eliö.

http://opinnot.internetix.fi/fi/muikku2materiaalit/peruskoulu/bi/bi1/08._elaman_synty_ja_kehitys/8.2_fossiilit/embedded/fi_image

Tarkimmat todisteet evoluutiosta saadaan molekyylibiologian avulla. Eliökunnan kehityksessä DNA:n rakenteet ja aminohappojärjestys ovat muuttuneet, joten mitä erilaisemmat eliöiden DNA:n rakenteet ovat, sitä kaukaisempaa sukua ne ovat.

Surkastumat ovat jälleen yksi todiste evoluutiosta (ainakin muuntelusta). Ihmisellä on myös surkastumia (eli tehtävänsä menettäneitä elimiä) mm. häntänikamat, viisaudenhampaat, korvanliikuttajalihakset ja umpilisäke.

Yksi ihmisen surkastumista on häntäluu.

a) Mihin muut kädelliset tarvitsevat häntää? He voivat ilmaista hännällä oman hyväntuulisuutensa. Oravilla häntä tasapainottaa heidän menoaan ja jotkut eläimet voivat roikkua niistä, kuten apinat, joten häntä on oivallinen apuväline mm. ravinnon hankkimisessa. Talvisin häntä pystyy myös lämmittämään eliötä.

b) Miksi ihmisen evoluution aikana häntä on karsiutunut pois? Häntä on karsiutunut pois, koska se on turha. Ihmiselle on kehittynyt puhekyky, jolla hän pystyy ilmaisemaan oman mielipiteensä. Ihminen myös käyttää nonverbaalista (eleet, ilmeet) viestintää kommunikoidessaan muiden ihmisten kanssa. Näiden lisäksi ihmisen ei tarvitse roikkua puussa, saadakseen tarvitsemaansa ravintoa.

Elämä siirtyy maalle

Noin 400 miljoonaa vuotta sitten otsonikerros vahvistui ilmakehän happipitoisuuden kasvaessa nykyiselle tasolle (20%). Tästä syystä UV-säteilyn määrä oli laskenut elämän kannalta turvalliselle tasolle, josta seurasi maan valloitus.

Sammaleet edustivat kasvikuntaa kosteilla ja vain kosteilla alueilla, joilla ne pystyivät elämään. Tästä johtuen ensimmäiset maalle kokonaan sopeutuneet kasvit olivat sainikkaiset, jotka ovat rakenteeltaan monimutkaisia itiökasveja. Sainikkaiset kehittyivät noin 400 miljoonaa vuotta sitten ja niistä kehittyi monimuotoinen ryhmä, joka johtui taas suotuisista elinoloista: todella lämmintä ja kosteaa.

Maalla elävien kasvien rakenteen oli siis pakko muuttua toisenlaiseksi, kuin vedessä elävien kasvien: veden ja ravinteiden ottaminen. Nämä kasvit ottavat veden (ja sen mukana tulevat ravinteet) juurikarvoillaan maasta. Sen jälkeen aineet kulkeutuvat johtojänteitä pitkin kasvin ylempiin osiin, joissa suurin osa vedestä haihtuu. Tätä ilmiötä jossa vesi nousee kasvin vartta pitkin, kutsutaan kapillaari-ilmiöksi.

Sainikkaisten ja sammaleiden jälkeen maalle alkoi nousta eläimiä. Ensimmäisiä maalla eläneitä selkärankaisia eläimiä olivat sammakoeläimet, mutta ihan ensimmäiset maalla eläneet eläimet olivat niveljalkaiset, jotka muistuttavat hyvin paljon tuhatjalkaisia tai skorpioneja.

Noin 250 miljoonaa vuotta sitten maapallolla ilmasto kuivui merkittävän paljon, jolloin luonnonvalinta ryhtyi suosimaan uusia eliöryhmiä. Lopulta sammakkoeläimistä kehittyi matelijoita, joiden tukiranka oli kehittynyt maalla elämiseen soveltuvammaksi. Juuri samaan aikaan matelijoiden kanssa, kehittyivät paljassiemmeniset kasvit esimerkkinä käpypalmu.

Samaan aikaan maalla elivät myös matelijoista kehittyneet hirmuliskot, joilla olivat maapallon valtiaita, kunnes n. 65 miljoonaa vuotta sitten nämä kammottavat otukset hävisivät maapallolta. Teorioita tästä massasukupuutosta on  monia, mutta kaikkein suurin todennäköisyys on maapallon keskilämpötilan laskulla alhaisemmalle tasolle, jonka oli todennäköisesti aiheuttanut meteoriitti, joka oli iskeytynyt maapallolle. Tämän iskun seurauksena taivaalle ilmestyi pölypilvi, joka peitti auringon ja näin ollen esti valon kulkeutumisen maapallolle.

Muuntelun avulla hirmuliskoista kehittyi alkeisia nisäkkäitä. Nisäkkäiden, lintujen ja koppisimenien huimaavan nopea evoluutio alkoi. Nisäkkäitä tunnetaan nykyään 4 600 lajia. Nisäkkäät jaetaan myös kahteen ryhmään: nokkaeläimiin ja varsinaisiin nisäkkäisiin.

Eliömaailman kehitys on nopeutunut kiitos mutaatioiden, joka toimii hyvänä aasinsiltana maapallon geologiseen historiaan. Maapallon geologisen historian aikakausien välille on vedetty raja (kun on tapahtunut merkittävä massasukupuutto tai eliömaailman kehitys on harpannut eteenpäin, jonkin uuden rakenteellisen muutoksen ansiosta), näin ollen se on jaettu neljään aikakauteen: elämän esihistoriallinen aika (prekambrinen), elämän vanha aika (paleotsooinen), elämän keskiaika (mesotsooinen), elämän uusi aika (kenotsooinen).

Järjestä seuraavat eliöryhmät sen mukaan, missä järjestyksessä ne ilmestyivät maapallolle: matelijat, alkueliöt, sienieläimet, arkit, koppisimeniset kasvit, sammakkoeläimet, nisäkkäät, kalat, niveljalkaiset, paljassiemeniset kasvit, linnut.

Oikea järjestys: arkit, alkueliöt, koppisimeniset kasvit,  sienieläimet, niveljalkaiset, kalat, sammakkoeläimet, matelijat,  paljassiemeniset kasvit, nisäkkäät, linnut

Elämä syntyy ja kehittyy merissä

Yksi biologian haastavimpia tehtäviä on elämän synnyn selvittäminen, joka ei ole yksinkertainen juttu, koska elämän synnystä ei ole riittäviä todisteita (kuten fossiileja). Elämän synnystä on tosin olemassa toisenlaisia todisteita, joita pystyy löytämään nykyisin elävistä lajeista. Yhteistä kaikilla eliöillä on solujen rakenne ja niiden toiminta, mikä on vahva todiste näiden yhteisestä alkuperästä.

Elämän epäillään syntyneen kolmessa eri vaiheessa:

1. Epäorgaaniset aineista syntyi yksinkertaisia orgaanisia yhdisteitä (esim. nukleiinihapot). Tätä vaihetta kutsutaan kemialliseksi evoluutioksi.
2. Orgaaniset yhdisteet yhtyivät toisiinsa muodostaen jättimolekyylejä: aluksi nukleiinihappoja ja niiden mukaan syntyneitä proteiineja - > solujen rakennusaineeksi.  
3. Jättimolekyylit kerääntyivät kalvon sisälle, joka erotti ne ympäristöstään.

   

   http://www.solunetti.fi/tiedostot/kuvat_solubiologia/nukleotidi.jpg

   Tässä yhteydessä uusi käsite kolloidi, joka tarkoittaa suurien orgaanisten molekyylien muodostamia pisaroita.

Maapallon ensimmäisiä valtiaita olivat esitumalliset, joista vanhimmat merkit ovat 3,5 miljardin vuoden takaa. Ajatelkaas! Tämä linja on jakautunut kahdeksi linjaksi: arkeiksi ja bakteereiksi. Elämän kehitys sai valtaisan harppauksen noin 3 miljardia vuotta sitten, kun fotosynteesi kehittyi. (Fotosynteesi yksinkertaistettuna on hiilidioksidi + vesi => glukoosi + happi). Hapen ilmestyminen kuvioihin toi eliöille kolme mahdollisuutta: sopeutua uuteen ympäristöön, paeta hapettomiin olosuhteisiin tai kuolla.

Solurykelmien työnjaon kehittyessä tarpeeksi pitkälle, solut eivät enää selvinneet ilman toisiaan, näin syntyi monisoluinen eliö. Monisoluisilla eliöillä tietyt solut pystyivät erikoistumaan erilaisiin toimintoihin, joten ne olivat tehokkaampia kuin yksisoluiset eliöt. Tästä seurasi ns. seksin vallankumous, jolla tarkoitetaan monisoluisten eliöiden sukusolujen muotoutumisen, josta seurasi suvullinen lisääntyminen joka nopeutti evoluutiota, koska tämän lisääntymistavan tuloksena tapahtui enemmän perinnöllistä muuntelua ja lisää materiaalia luonnonvalinnalle.

Noin 550 miljoonaa vuotta sitten kehittyi nykyiset pääjaksot:

1. Sienieläimet
2. Polttiaiseläimet
3. Laakamadot
4. Nilviäiset
5. Nivelmadot
6. Niveljalkaiset
7. Piikkinahkaiset
8. Nisäkkäät

Elämän syntyyn liittyvä tehtävä:

a) Mitä tarkoittaa kemiallinen evoluutio? Tapahtuma maapallon alkuajoilta, jolloin epäorgaanisista aineista syntyi orgaanisia yhdisteitä.

b) Mitä tarkoittaa biologinen evoluutio? Biologiseen evoluutioon kuuluu kemiallisen evoluution seurauksena syntyneet orgaaniset yhdisteet.

c) Miksi kemiallinen evoluutio ei nykymaapallolla ole mahdollinen? Nykyään maapallon ilmakehässä on paljon enemmän happea, kuin alkumaapallolla. Ilmakehässä on myös paljon vähemmän epäorgaanisia aineita, jotka voisivat muuttua yksinkertaisiksi orgaanisiksi yhdisteiksi.

Populaatioista voi syntyä vähitellen uusia lajeja

Uusia käsitteitä jälleen luvassa: mikroevoluutio ja makroevoluutio. Mikroevoluutiossa on kyse saman lajin populaatioiden muuntumisesta perintötekijöiltään eli perimältään erilaisiksi Makroevoluutiolla tarkoitetaan uuden eliölajin syntyyn johtavaa evoluutiota. Tämä on seurausta eri populaatioiden mikroevoluutiosta. Uusia lajeja ei synny ihan noin vain, vaan se vie melko paljon aikaa. Uuden lajin syntymiseen kuluu useimmiten tuhansia vuosia ja se on pitkän erilaistumiskehityksen tulosta. Linkin takaa löytyy lisätietoa Makroevoluutiosta.

Populaatioiden evoluutioon vaikuttaa luonnonvalinnan ja muuntelun ohella, saman lajin toiset populaatiot. Erilleen ajautuneiden eliöiden elinympäristöt muuttuvat toisenlaisiksi. Kun aikaa kuluu tarpeeksi saman lajin populaatioiden eriytymisestä, eliöiden välille on voi syntyä ns. lisääntymisesteitä (isolaatiomekanismeja).

Lisääntymisesteitä ovat:

1. Populaatiot elävät eri alueilla.
2. Populaatiot elävät eri elinympäristöissä.
3. Lisääntymisajat eli sukukypsyys osuvat eri vuoden- ja vuorokauden aikoihin.
4. Soidinkäyttäytymiset (kiima aika uroksilla) ovat niin erilaisia, etteivät eri populaatioiden koiraat ja naaraat parittele keskenään.
5. Sukuelinten tai kukkien rakenne-erot estävät parittelun tai siitepölyn kulkeutumisen.
6. Sukusolut hylkivät toisiaan tai eivät yhdisty.
7. Hedelmöitys tapahtuu, mutta alkio ei kehity normaalisti.
8. Risteymä on steriili.
9. Risteytymien mahdollisten jälkeläisten lisääntymiskyky on alentunut.

Väittämiä: (O = oikein ja V = väärin)

a) Evoluutiota on tapahtunut vain menneisyydessä, eikä sitä tapahdu enää.
- V, eliöiden elinympäristöt muuttuvat ja eliöt ryhtyvät sopeutumaan tulevaan elinympäristöön, jonka kautta laji voi eriytyä toiseksi lajiksi, kun elinympäristö on erilainen kuin toisella entisellä samankaltaisella lajilla.

b) Evoluutiolla on tietty päämäärä.
- O, evoluutiolla voisi olla tietty päämäärä, mutta sitä on lähes mahdotonta saavuttaa, koska lajiutumista tapahtuisi vaikka evoluutio pääsisi määrättyyn ja tiettyyn päämäärään. Lajiutumisen seurauksena eliöt voivat jakautua uusiksi lajeiksi ja evoluutio jatkuisi. Ympäristö on jatkuvassa muutoksien tilassa.  

c) Kaikki lajit kehittyvät yhtä nopeasti.
- Ehdottomasti V, koska eri lajit kehittyvät eri aikaan, koska lajiutumiseen tarvitaan muuntuneita ympäristön olosuhteita esim. kuumasta lämpimään tai kuivasta kosteaan, jotta muuntelua voisi tapahtua ja tätä kautta syntyä uusia lajeja.

d) Kastemato on alkeellisempi eläin kuin koira.
- O, koska kastemato kuuluu eläinryhmään, jonka nimi on: Nivelmato, nivelmadot taas ovat saapuneet mereltä maalle aikaisemmin ja niillä on yksinkertainen verenkiertoelimistö ja ruuansulatusjärjestelmä eli ne ovat alkeellisimpia eliöitä kuin koirat jotka ovat nisäkkäitä, joilla on paljon monimutkaisempi esim. ruuansulatusjärjestelmä.

e) Evoluutio johtaa aina alkeellisemmasta eliöstä kehittyneempään.
- Mielestäni O, koska alkeellisemmat eliöt ovat kehittyneet aikaiseemin evoluutiossa, josta on lajiutumisen seurauksena syntynyt uusia lajeja.

f) Nykyiset lajit polveutuvat jostain toisesta nykyisestä lajista.
- Mielestäni V, koska nykyiset lajit voivat polveutua jostain sukupuuttoon kuolleesta lajista. 

g) Mutaatiot ovat tärkein evoluution aiheuttaja.
-  Mielestäni O, koska ilman mutaatioita ei tapahdu muuntelua ja muunteluhan on evoluution edellytys.

h) Suvullinen lisääntyminen tuottaa uusia ominaisuusyhdistelmiä.
- Väittämä on O, koska suvullisessa lisääntymisessä kaksi eri solua risteytyvät ja tuloksena voi hyvinkin olla erikoinenekin ominaisuusyhdistelmä.