Енергія у живій природі

11. Г. жир.

І малину, і рибку, і корінці, і мишку – все це „Михайло Потапович” з’їсть улітку і відкладе у вигляді жиру на своїх боках. Жир дає удвічі більше енергії, ніж вуглеводи чи білки, тому саме він буде підтримувати ведмедя під час довгої зимової сплячки. А от улітку надлишки їжі ведмідь може зарити у сховок про запас і скористатися цим запасом, якщо не знайдеться нічого смачнішого.

12. Б. Збиваються в загальну щільну зграю.

На фото ми бачимо яйце, але відкритим воно буває коротку мить, а потім татусь накриває його складкою шкіри – виводковою сумкою, завдяки якій температура яйця утримується поблизу 31,4 °C. Виводкова сумка є і у самця, і у самки. Після відкладання яєць самки, які голодували 45–50 днів, вирушають на відгодівлю до моря, а самці приймають яйце і самовіддано вигрівають. Щоб зменшити втрати тепла, птахи збиваються у щільні групи. У зовнішньому колі птахи перебувають недовго – замерз і занурився у натовп. Наступна група потрапляє назовні і захищає внутрішніх птахів від холоду. Тривалість насиджування яйця 62–66 днів, деколи до 100 днів. Потім самки повертаються і беруть на себе турботу про пташеня, яке щойно вилупилося, а самці йдуть на відгодівлю. Пташенятко гріється все у тій же виводковій сумці. У віці п’яти тижнів сумка стає їм малуватою, і вони переходять у так звані „дитячі садки” – збиваються у щільні групи, як і їхні батьки. Дорослі пінгвіни оточують такий „садок” і захищають пташенят від хижаків та холоду. Ці діточки вже можуть з’їсти до 6 кг принесеної батьками риби. Цю поживну їжу вони витрачають на ріст та зігрівання. Як бачимо, без взаємодопомоги у надважких умовах Арктики вижити неможливо.

13. Д. Усі відповіді правильні.

Зимова сплячка тварин – це цікаве пристосування до несприятливих умов під час холодної і голодної зими. Під час зимової сплячки у тварин пригнічуються обмін речовин та усі життєві процеси: температура тіла знижується, серцебиття та дихання сповільнюються, травлення припиняється. Їжаки, кажани, ховрахи, тушканчики та інші тварини впадають у зимову сплячку. Але це пристосування є відносно корисним – не всі їжачки прокидаються після зимової сплячки. Небезпечними для них є тривалі тріскучі морози, низький сніжний покрив, малий жировий запас.

14. А. Крохмаль.

Відомо, що у зелених листках в процесі фотосинтезу утворюються вуглеводи, а в результаті складних реакцій утворюються ще й інші речовини. Але якщо рослина восени втратила листя, то звідки їй взяти органічні речовини, необхідні для росту пагонів та зелених листків? Зрозуміло, що їх необхідно заздалегідь відкласти. І для цього у рослин є спеціальні „комори” – серцевина у пагонах дерев та кущів. У багаторічних трав це кореневища, коренеплоди, бульбокорені, бульби, цибулини тощо. А що ж у „коморах”? Якщо тварини на запас відкладають жир (менша кількість дає більше енергії), то рослини відкладають крохмаль, хоча насіння часто має жирові запаси.

Усе літо дерево запасає крохмаль, а його соки поступово густішають. На пагонах залишаються лише ті бруньки, які витримують морози від –35 ⁰С до –40 ⁰С.

Сокорух узимку майже припиняється. Сигналом до переходу в період спокою є зменшення тривалості світлового дня. Дерево наче засинає. Що більше крохмалю перетворилося на цукор, то глибший його сон.

Детальніше про те, що відбувається з деревами взимку, читай у газеті „КОЛОСОЧОК” № 23/2013 „Як зимують дерева?”.

15. А. Сигналізувати про готовність до спарювання і розмноження.

Б. Попереджати, що територія зайнята.

Г. Приваблювати занадто цікаву жертву.

Надлишкову енергію, яка утворюється у процесі різноманітних хімічних реакцій, організми часто виділяють у вигляді тепла. Теплокровні тварини мають від цього зиск – зігріваються. Холоднокровні ж таким чином позбавляються надлишку енергії. Але деякі тварини пристосувалися перетворювати енергію хімічних реакцій не на теплову, а на світлову. І в процесі еволюції навчилися керувати процесом біолюмінесценції і користуватися ним.

Ви одразу здогадалися, що інопланетним розумом мали б цікавитися розумні істоти, а не світляки. Житло освітлювати нічним тваринам також немає потреби, адже є багато інших органів чуття, якими досконало володіють всі нічні тварини. Освітлене житло може ще й видавати хижакам місце перебування непоганої на смак комашки. А от інших комашок і справді можна зловити на світлового живця. Для особин того ж самого виду можна подати сигнал про те, що територія зайнята або що на галявині знаходиться самотня комашка, яка прагне познайомитися з такою ж.

Детальніше про це читай у статтях Ірини Пісулінської „Весільні феєрверки” та „Жива електрика” у журналі „КОЛОСОК” № 11, 12 /2012.

16. Д. Усіх названих рослин.

У нормі температура людини (в паховій зоні руки) сягає приблизно 36,7 °С, а під час хвороби вона підвищується. А яка температура у рослин? А у хворих рослин? Нам складно відповісти на ці питання, а вчені з’ясували, що під час хвороби у рослин також підвищується температура, але є багато таких, які і за нормальних умов використовують підвищення температури для того, щоб пробитися до світла з-під снігу, чи для приваблення комах-запилювачів. Дивовижна річ – у квітці температура піднімається на кілька десятків градусів! А причиною цього є дихання – „згорання” органічних речовин (цукрів) у мітохондріях.

Детальніше про це читай у статті Наталії Романюк „ Термогенез рослин” у журналі „КОЛОСОК” № 10/2013.

17. В. Соняшник. Г. Арахіс. Д. Горіхи.

Ви, мабуть, одразу здогадалися, що слід з’ясувати, які з рослин належать до олійних. Олійні культури – це рослини, з яких людина отримує олії. Найпоширенішою олійною рослиною в Україні є соняшник. В останні роки (через глобальне потепління) його з успіхом вирощують навіть у північних областях. Ви, напевно, бачили поля, вкриті навесні рослинами з жовтенькими квітками. Так виглядають поля, засіяні ріпаком або гірчицею. Обидві культури є олійними. З ріпаку виробляють технічні олії, олія з насіння гірчиці додається до соняшникової і є дуже корисною і поживною. Але частіше ми натрапляємо на гірчицю у вигляді гострої приправи чи гірчичників. Гірчиця, ріпак, соняшник та й багато інших олійних рослин є ще добрими медоносами. До олійних культур належать маслина, арахіс, рицина, кунжут тощо.

Багаті а вміст жирів горіхи. В ядрах зрілих грецьких горіхів міститься багато жиру, білкових речовин, понад 20 незамінних амінокислот, а також вітаміни В1, B2, C, PP, каротин, ефирне масло, Ферум, Кобальт, Йод, дубильні речовини і дуже цінна фітонцидна речовина - юглон. У зелених, незрілих плодах горіха вітаміні С більше, ніж у шипшини.

Олія з плодів грецьких горіхів, яку отримують шляхом пресування, збагачена ненасиченими жирними кислотами (лінолевою, ліноленовою і олеїновою). Це дуже цінний дієтичний продукт.

Олії можна також отримати з дуже корисних для нас рослин, що мають невелику кількість олій у насінні. Тоді насіння чи інші частини рослин заливають іншими (менш цінними) оліями і розчиняють у них необхідні нам олії цих рослин. Таким чином можна екстрагувати ефірні речовини і отримати запашні олії. До ефіроолійних рослин відносять коріандр, шавлію, кмин, м’яту, троянду тощо.

18. В. Риба. Д. Восьминіг.

При розщепленні органічних речовин у травній системі чи у травній вакуолі тварини виділяється невелика кількість енергії, і вся вона розсіюється у вигляді тепла. Подальше розщеплення органічних речовин також супроводжується виділенням теплової енергії. Але холоднокровні тварини, до яких належать риби, плазуни, земноводні, усі безхребетні тварини (в тому числі восьминіг) не здатні регулювати температуру тіла і зберігати тепло, яке утворюється під час травлення чи роботи м’язів.

Теплокровні тварини з’явилися у мезозої. Завдяки волосяному покриву та пір’ю, а також здатності підтримувати постійну високу температуру тіла їм вдалося успішно пережити глобальні похолодання і сьогодні вони себе непогано почувають. За наявністю волосяного покриву і пір’я ми можемо розпізнавати теплокровних тварин з першого погляду. Історично теплокровність і засоби збереження тепла з’являлися одночасно: у ссавців – волосяний покрив, у птахів – пір’я. У деяких ссавців волосяний покрив частково чи повністю редукований. Так у китів, до яких відносяться і дельфіни, захищає від переохолодження не хутро, а потужний шар підшкірного жиру.

19. Г. фотосинтез.

Серед багатоклітинних організмів на планеті існує єдина тварина, яка навчилася живитися, синтезуючи органічні речовини на світлі. Погляньте, яка вона дивовижна: щось середнє між зеленим листочком і слимачком.

Ця тварина належить до морських Черевоногих молюсків і має романтичну назву – Elisia chlorotica. Chlorotica – тому що зелена. Вилупившись з яєць, молоді молюски мають коричнювате забарвлення та цікаву будову травного каналу – у ньому є багато кишеньок (диверкул). Elisia chlorotica живиться водоростями Vaucheria litorea і в кишеньках кишечника накопичує не їжу, а хлоропласти цих водоростей, які й надають їй зеленого забарвлення. Після контакту з водоростями зі слимачками відбуваються метаморфози: вони набувають листоподібного вигляду і за кілька тижнів дорослішають. Щоб накопичити достатню кількість хлоропластів, молодь посилено поїдає такі корисні для них водорості. Переважно молюски 20-30 мм завдовжки, але можуть виростати до 45-60 мм. Протягом короткого життя (приблизно 9 місяців) хлоропласти водоростей годують цих винахідливих тварин глюкозою, виробленою у результаті фотосинтезу. Але якщо молюск довгий час перебуває у темряві, хлоропласти гинуть, і слимачок знову вдається до гетеротрофного живлення, поповнюючи запас хлоропластів.

Для нас залишиться загадкою, як у процесі еволюції E. Сhlorotica навчилася не перетравлювати хлоропласти, як всі інші тварини, а „усиновлювати” їх. Цей винахід справді заслуговує на увагу. Учені досліджують, як молюски використовують хлоропласти. Відомо, що внаслідок складних процесів (зокрема, фагоцитозу) хлоропласти потрапляють у цитоплазму епітеліальних клітин (клітин шкіри) молюска. Але як вони впродовж тривалого часу існують поза межами рідної водорості? Адже відомо, що ДНК хлоропластів кодує лише невелику частину необхідних їм білків, а решту хлоропласти отримують від клітини, в якій знаходяться. Відповідно епітеліальні клітини цих молюсків повинні кодувати і синтезувати більшість білків, необхідних для існування та функціонування хлоропластів.

На підтвердження цієї гіпотези у геномі слимака науковці виявили ген, який кодує білок фотосистеми ІІ. Очевидно, геном Elysia chlorotica містить й інші гени, необхідні хлоропластам для фотосинтезу. Оце справді творчий підхід до справи. Вкрасти технологію – не просто, а зуміти нею ефективно скористатися – це й справді геніально.

Детальніше про корисні для життя пристосування тварин читай у статті Ірини Пісулінської „Злодюжки” в журналі „КОЛОСОК” № 8/2013.

20. Б. Бджола. Д. Білка.

Першими приймають енергію сонця рослиноїдні тварини (їх ще називають травоїдними або фітофагами). Ці тварини є так званими первинними споживачами у харчових ланцюгах. Щоб їх розпізнати, треба бути справжнім юним натуралістом. Думаю, що таких знаних хижаків як вовк і крокодил упізнати не складно, а от чим живиться кріт, знають не всі. Кріт полюбляє дощових черв’яків. Як і його жертви, він робить у ґрунті велику кількість ходів, чим також сприяє проникненню повітря у ґрунт. Там він визбирує черв’яків. Взимку, коли черви заглиблюються, тікаючи від холоду, кріт теж спускається на нижні поверхи своїх нір. А от білка і бджола у ланцюгах живлення є консументами І порядку, тобто, рослиноїдними тваринами. Їжа у них різна, але у обох – рослинного походження.