Reakcija organizama na promene sredine

Reakcija na sredinu — preživi i prilagodi se

Gde si! Ako slučajno dodirneš vrelu ringlu, telo ne čeka da ti filozofiraš. Ruka se brzo trgne nazad. To je zato što živa bića stalno primaju promene iz sredine i odgovaraju na njih.

Sposobnost reagovanja je osnovna osobina živih bića.

Bez nje organizam ne bi mogao da pronađe hranu, pobegne od opasnosti, sačuva vodu, toplotu ili unutrašnju ravnotežu.

Ova lekcija objašnjava draž, receptor, efektor, taksije, tropizme, nastije i vezu sa homeostazom.

Čulne ćelije primaju draži iz spoljašnje sredine

Zašto organizmi moraju da reaguju?

Sredina se stalno menja: svetlost, temperatura, voda, zvuk, mirisi, predatori, hrana, virusi i bakterije. Organizam koji ne reaguje na promene ne može dugo da opstane.

Reakcija je način da živo biće poveže spoljašnji svet sa sopstvenim ponašanjem i radom tela.

Jednoćelijski organizam može da otpliva ka svetlosti, životinja može da pobegne, a biljka može da savije stablo ili zatvori listove.

ŽIVOT

oseti promenu


odgovori na vreme


Draž — promena koja pokreće reakciju

Draž, odnosno stimulus, jeste promena u spoljašnjoj ili unutrašnjoj sredini koja izaziva odgovor organizma.

F
Fizičke draži

Svetlost, temperatura, dodir, zvuk, gravitacija.

H
Hemijske draži

Miris hrane, ukus otrova, nedostatak kiseonika.

B
Biološke draži

Predatori, paraziti, virusi, bakterije.

Svetlost je draž na koju biljka reaguje rastom

Receptor — prijemnik draži

Receptor je specijalizovana ćelija ili čulni organ koji prima draž i pretvara je u signal razumljiv organizmu.

Oko prima svetlost, koža prima dodir i temperaturu, nos prima mirise, a unutrašnji receptori prate stanje tela.

Bez receptora draž postoji, ali organizam nema način da je registruje. Zato su receptori prva karika u lancu reakcije.

RECEPTOR

prima draž


šalje signal


Efektor — organ koji izvršava odgovor

Efektor je organ koji izvršava reakciju. Kod životinja efektori su najčešće mišići i žlezde.

Ako dodirneš vrelo, receptor u koži prima draž, nervni sistem obrađuje signal, a mišići pomeraju ruku.

Jednostavan lanac izgleda ovako: draž → receptor → kontrolni centar → efektor → reakcija.

Nervni sistem povezuje receptore i efektore kod životinja

Životinje reaguju kretanjem celog tela

Životinje imaju mišiće i nervni sistem, pa često reaguju brzim kretanjem celog tela. Mogu da priđu izvoru draži ili da pobegnu od njega.

Kretanje celog organizma prema draži ili od nje naziva se taksija.

Taksije mogu postojati kod jednoćelijskih organizama, ali i kod višecelijskih životinja. Nisu ograničene samo na mikroskopska bića.

TAKSIJA

celo telo


prema ili od draži


Pozitivna i negativna taksija

Pozitivna taksija je kretanje prema izvoru draži. Negativna taksija je kretanje od izvora draži.

VrstaŠta znači?Primer
PozitivnaOrganizam ide prema dražiEuglena pliva ka svetlosti
NegativnaOrganizam beži od dražiBubašvabe beže od svetla

Taksija je kao taksi: celo telo se premesti na drugo mesto.

Zelena euglena pliva ka svetlosti kao primer fototaksije

Fototaksija — reakcija na svetlost

Fototaksija je kretanje celog organizma u odnosu na svetlost. Ako organizam ide ka svetlosti, to je pozitivna fototaksija. Ako beži od svetlosti, to je negativna fototaksija.

Euglena pliva ka svetlosti jer joj svetlost pomaže u fotosintezi. Bubašvabe se razbeže kada upališ svetlo jer im više odgovara mrak.

Ovo povezuje reakcije organizama sa lekcijom o fotosintezi.

FOTO

svetlost


ka njoj ili od nje


Hemotaksija — kretanje prema hemijskim supstancama

Hemotaksija je reakcija kretanjem na hemijsku draž. Organizam se može kretati prema mirisu hrane ili bežati od štetne supstance.

PRIMER
Ajkula može plivati prema mirisu krvi. To je kretanje celog tela prema hemijskoj draži.

Hemotaksija pokazuje da draž nije samo svetlost. Mirisi i ukusi takođe mogu snažno usmeriti ponašanje.

Čulne ćelije mogu primati hemijske draži

Refleksi — brze nesvesne reakcije

Refleks je brza, automatska i nesvesna reakcija na draž. Kada trgneš ruku sa vrele ringle, to se dešava pre nego što svesno odlučiš.

Refleks štedi vreme. Kod opasnosti, brzina reakcije može značiti preživljavanje.

Refleksi su povezani sa čulnim i nervnim sistemom, pa ovu temu možeš proširiti kroz nervni sistem i čula.

REFLEKS

brzo


bez razmišljanja


Instinkti — složeni urođeni obrasci

Instinkt je složen urođen obrazac ponašanja. Nije isto što i prost refleks, jer može uključiti duži niz radnji.

Primer iz materijala: ptice mogu krenuti u seobu kada promene temperature i dužina dana signaliziraju dolazak nepovoljnog perioda.

Instinkti pomažu životinjama da na vreme pronađu hranu, partnera, sklonište ili povoljniju sredinu.

Promene sezone utiču na ponašanje životinja i biljaka

Biljke reaguju, iako ne hodaju

Biljke su pričvršćene za podlogu i ne mogu da pobegnu od suše, hladnoće ili predatora. Ipak, one se kreću: savijaju stabla, otvaraju i zatvaraju cvetove, pomeraju listove i usmeravaju rast korena.

Greška: “Biljke se ne kreću.” Tačno je da ne šetaju, ali delovi biljke mogu da se pokreću i rastu u različitim smerovima.

Biljni pokreti se najčešće dele na tropizme i nastije.

BILJKA

ne hoda


ali se kreće


Tropizmi — usmereni pokreti rasta

Tropizmi su spori, usmereni pokreti rasta biljke izazvani dražima koje dolaze iz određenog pravca.

Biljka ne pomera celo telo.

Kod tropizma se najčešće savija ili usmerava rast jednog dela biljke: stablo, koren, list ili izdanak.

Tropizmi su povezani sa biljnim hormonima, naročito auksinima. Pogledaj i hormone kod biljaka.

Suncokret se savija prema svetlosti kao primer tropizma

Fototropizam — biljka raste prema svetlosti

Fototropizam je usmereni rast biljke prema svetlosti. Saksijsko cveće na prozoru često se savija ka izvoru svetlosti.

Auksini se nakupljaju na strani u senci, ta strana brže raste, pa se stablo savija ka svetlosti.

Ovo nije taksija, jer biljka ne premešta celo telo. Menja se pravac rasta dela biljke.

FOTOTROPIZAM

svetlost


stablo se savija


Geotropizam — reakcija na gravitaciju

Geotropizam je rast biljnih delova u odnosu na silu Zemljine teže. Koren obično raste naniže, a stablo naviše.

Biljni deoReakcijaObjašnjenje
KorenPozitivan geotropizamRaste ka sili teže
StabloNegativan geotropizamRaste suprotno od sile teže

Koren ne raste naniže samo zato što “beži od svetlosti”, već pre svega zbog gravitacije.

Koren i stablo biljke različito reaguju na gravitaciju

Nastije — brzi pokreti koji ne zavise od pravca draži

Nastije su pokreti delova biljke koji ne zavise od pravca iz kog draž dolazi. Često su brže od tropizama.

Tropizam zavisi od pravca draži. Nastija ne zavisi od pravca draži.

Zato nastije nisu usmereni rast ka izvoru. To su pokreti delova biljke kao odgovor na dodir, svetlost ili temperaturu.

NASTIJA

brz pokret


pravac nije ključan


Seizmonastija — reakcija na dodir

Seizmonastija je nastija izazvana dodirnom ili mehaničkom draži. Najpoznatiji primer je stidljiva mimoza, čiji listovi se sklapaju kada se dodirnu.

Kako mimoza reaguje bez nervnog sistema?

Promena pritiska vode u ćelijama pokreće listove. Biljka nema nerve kao životinja, ali ima ćelijske mehanizme za brz pokret.

Takav pokret može zbuniti insekte ili smanjiti oštećenje biljke.

Listovi biljaka mogu reagovati na dodir i promene sredine

Fotonastija i termonastija — cvetovi se otvaraju i zatvaraju

Fotonastija je reakcija biljke na promenu osvetljenosti, a termonastija reakcija na promenu temperature.

Primer: lala se može otvoriti kada je toplo i svetlo, a zatvoriti noću ili kada je hladnije.

Ovaj pokret ne mora biti usmeren prema tačnom mestu odakle dolazi draž. Zato ga svrstavamo u nastije, a ne u tropizme.

CVET

svetlo i toplota


otvaranje i zatvaranje


Taksije, tropizmi i nastije — jasna razlika

Ovo je najvažnija tabela za kontrolni. Sva tri pojma su reakcije na draži, ali ne znače isto.

PojamKo se kreće?Pravac draži?Primer
TaksijaCeo organizamVažanEuglena ka svetlosti
TropizamDeo biljke rastomVažanStablo ka Suncu
NastijaDeo biljke pokretomNije presudanMimoza sklapa listove

Taksija seli celo telo, tropizam savija rast, nastija brzo pomera deo biljke.

Biljka pokazuje tropizme i nastije u različitim delovima tela

Homeostaza — krajnji cilj reakcije

Homeostaza je održavanje stabilnih unutrašnjih uslova u organizmu. Reakcije na promene sredine često postoje upravo da bi se homeostaza sačuvala.

Organizam prati
  • telesnu temperaturu
  • nivo vode
  • šećer u krvi
  • pH vrednost
  • koncentracije jona

Homeostaza se održava automatski, najčešće preko nervnog i endokrinog sistema.

HOMEOSTAZA

unutrašnja ravnoteža


uske granice


Primer: hladnoća, drhtanje i temperatura tela

Ako napolju padne sneg, hladnoća deluje kao draž. Termoreceptori u koži registruju promenu, mozak prima informaciju, a mišići počinju da drhte.

Drhtanje proizvodi toplotu i pomaže da telesna temperatura ostane oko $37^\circ C$.

To je primer reakcije koja pomaže organizmu da ne izgubi unutrašnju ravnotežu. Poveži sa principima povratne sprege.

Hladnoća je draž na koju organizam reaguje radi homeostaze

Regulatori i konformisti

Organizmi se razlikuju po tome koliko aktivno održavaju unutrašnje uslove. Regulatori održavaju unutrašnju sredinu u uskim granicama, dok se konformisti više prilagođavaju promenama spoljašnje sredine.

Regulator troši energiju da bi održao stabilnost. Konformista često menja unutrašnje stanje zajedno sa sredinom.

Ova podela pomaže da razumeš zašto različite vrste ne reaguju isto na hladnoću, sušu, slanost ili nedostatak kiseonika.

REGULATOR

čuva stabilnost


konformista prati sredinu


Bratov savet — taksi i trup

Najlakši trik: taksija zvuči kao taksi. Organizam “uđe u taksi” i premesti celo telo. Tropizam poveži sa trupom: biljka ne hoda, već savija svoj trup, odnosno stablo ili drugi deo.

TAKSIJA = celo telo. TROPIZAM = rast dela biljke. NASTIJA = brz pokret dela biljke, bez važnog pravca draži.

Ako tako podeliš pojmove, pitanja sa euglenom, suncokretom i mimozom postaju mnogo lakša.

Euglena pomaže da se zapamti pojam taksija

Najčešće greške na kontrolnom

Biljke se ne kreću?

Netačno. Ne menjaju mesto boravka kao životinje, ali se kreću delovi biljke: stablo, listovi i cvetovi.

Taksije postoje samo kod jednoćelijskih organizama?

Ne. Jednoćelijski organizmi su česti primeri, ali i višecelijske životinje mogu se kretati celim telom prema draži ili od nje.

Koren raste naniže jer beži od svetlosti?

Glavni razlog je gravitacija, odnosno pozitivan geotropizam korena.

Nastije i tropizmi su isto?

Ne. Tropizmi zavise od pravca draži i povezani su sa rastom. Nastije ne zavise od pravca draži i često su brže.

PAZI

taksija ≠ tropizam


nastija ≠ usmereni rast


Zaključak

REZIME
Živa bića opstaju jer primaju draži i odgovaraju reakcijama koje im pomažu da prežive i održe ravnotežu.

Naučili smo:

  • draž je promena koja izaziva reakciju
  • receptor prima draž
  • efektor izvršava odgovor
  • taksije su kretanje celog organizma
  • tropizmi su usmereni pokreti rasta biljaka
  • nastije su pokreti biljke koji ne zavise od pravca draži
  • homeostaza je unutrašnja ravnoteža

Za dalje učenje poveži ovu lekciju sa čulnim ćelijama, čulno-nervnim sistemom životinja i hormonima kod biljaka.

Reakcije organizama na svetlost i promene sredine