Zjadający i zjadani
Drapieżniki i ich ofiary uczestniczą w stałej relacji, którą można przyrównać do wyścigu zbrojeń. Jedne doskonalą szybkość ucieczki i sposoby ukrycia się, drugie skuteczność polowania.
pokarm pobierany przez zwierzęta dostarcza im składników do budowy i funkcjonowania organizmu oraz energii niezbędnej do wykonywania czynności życiowych;
przystosowania do trybu życia dotyczą cech budowy, funkcjonowania organizmu i sposobów zachowania się.
rozpoznawać i omawiać przystosowania zwierząt do zdobywania pokarmu;
wyjaśniać, od czego zależy liczba drapieżników i ich ofiar w ekosystemie;
wskazywać cechy będące przystosowaniami do obrony przed drapieżnikami;
wyjaśniać zależność pomiędzy rodzajem pokarmu (roślinnym, zwierzęcym), a budową układu pokarmowego
podawać przykłady i rozpoznawać cechy roślin będące przystosowaniami do obrony przed roślinożercami.
1. Roślinożercy
Dla roślinożerców źródłem pożywienia są rośliny. Wśród roślinożerców jest wiele owadów. Należy do nich też część ryb, ptaków i ssaków, głównie kopytnych. Co ciekawe, wśród płazów prawie nie ma gatunków roślinożernych, rzadko też spotykane są gady roślinożerne. Pobieranie pokarmu pochodzenia roślinnego wymaga odpowiednich przystosowań (adaptacjiadaptacji).
Przystosowania do pobierania pokarmu roślinnego można prześledzić na przykładzie ssaków roślinożernych. Pokarm roślinny jest stosunkowo łatwy do zdobycia, ale trudny do strawienia. Głównym jego składnikiem jest celuloza (wielocukier budujący ściany komórkowe komórek roślinnych), której ssaki nie potrafią rozłożyć, ponieważ brakuje im odpowiednich enzymów trawiennych. Porcja pokarmu roślinnego dostarcza znacznie mniej energii w porównaniu z taką samą porcją pokarmu pochodzenia zwierzęcego. Z tego powodu roślinożercy pasą się całymi dniami i mają długi, rozbudowany przewód pokarmowy, w którym pożywienie może długo przebywać i długo podlegać trawieniu. Przystosowanie do odżywiania się pokarmem roślinnym uwidacznia się w budowie tych zwierząt. Mają zwykle duże brzuchy, ponieważ musi się w nich znaleźć miejsce na bardzo długie jelita.
Wyjaśnij, dlaczego długie przebywanie pokarmu w układzie pokarmowym umożliwia jego dokładniejsze trawienie.
Duży słoń afrykański spożywa dziennie około 200 kg trawy, liści, drobnych gałązek i owoców. Z tego prawie połowa zostaje usunięta z odchodami. Żyrafa pobiera podobny pokarm, ale w stosunku do masy ciała zjada go 10 razy mniej niż słoń. Dzieje się tak, ponieważ żyrafa jest przeżuwaczem, a trawienie ułatwiają jej mikroorganizmy znajdujące się w jej żołądku. Dzięki nim żyrafa lepiej wykorzystuje swoje pożywienie.
Jednym ze zwierząt, które potrafi samodzielnie strawić celulozę, jest rybik. Zwierzęta, które jej nie trawią i nie wykorzystują, wydalają ją wraz z odchodami. To dlatego odchody koni wykorzystuje się do hodowli pieczarek, które żywią się celulozą. A odchody słonia, które składają się w znacznej mierze z czystej celulozy, mogą być wykorzystywane na przykład do produkcji papieru.
2. Przystosowania do roślinożerności
Twardy roślinny pokarm wymaga od owadów posiadania narządów gębowych typu gryzącego zdolnych do odcinania liści, drążenia drewna, wyjadania owoców. Narządy te mają szerokie i płaskie krawędzie podobne do nożyc.
Ptaki roślinożerne mają duże zapotrzebowanie energetyczne, dlatego żywią się głównie owocami lub nasionami. Zwykle mają grube, mocne dzioby. Mierzący zaledwie 18 cm i ważący 5 dag grubodziób potrafi miażdżyć dziobem nasiona buka, pestki owoców i orzechy leszczyny. Krzyżodziób posiada skrzyżowane szczęki, które wyspecjalizowane są w wydobywaniu nasion z szyszek. Koliber, który żywi się płynnym nektarem kwiatów, posiada natomiast dziób długi, wąski i stosunkowo miękki.
U ssaków przystosowania do pobierania pokarmu roślinnego widoczne są w budowie zębów. Przednie zęby ssaków żywiących się trawą są łopatowate i ułożone w jednej linii, dzięku czemu tworzą ostrą krawędź tnącą. Tylne zęby z kolei są szerokie i mają płaską koronę, pokrytą ostrymi fałdami przypominającymi tarkę. Służą do rozcierania pokarmu. Zęby trawożerców zużywają się z czasem i ścierają nawet aż do dziąseł. U gryzoni, które żywią się twardszym pokarmem, siekacze rosną przez całe życie. Dzięki nim ssaki te potrafią gryźć korę i drewno, twarde nasiona i owoce.
Szczególne przystosowania pokarmowe posiada żyrafa. Objada ona liście kolczastych krzewów, dlatego ma ruchliwe wargi i język o długości 50 cm. Narządy te są odporne na ukłucia cierni.
Krowa i inni trawożercy mają górną wargę aż po nozdrza pokryte nagą, wilgotną, bardzo wrażliwą skórą. Wyjaśnij, jaką funkcję pełni ona w pobieraniu pokarmu.
3. Przystosowania obronne roślin
Rośliny objadane przez zwierzęta produkują mniej pokarmu, a tym samym słabiej rosną i wydają mniej nasion. Dlatego wykształciły różne strategie obrony przed roślinożercami. Jednym z nich jest obrona mechaniczna. Rośliny zabezpieczają się przed zgryzaniem, wytwarzając twarde liście (np. świerk), które odpowiadają tylko nielicznym zwierzętom, liście pokryte gęstymi włoskami (np. dziewanna), które są barierą nie do przebycia dla małych organizmów, albo tworzą kolcekolce i ciernieciernie zniechęcające do ich dotykania (np. jeżyna, tarnina).
Drugą strategią jest produkowanie substancji odstraszających. Niektóre rośliny mają nieprzyjemny, piekący smak (np. owoce papryki), powodują zatrucia (np. tojad mocny) albo wydzielają nieprzyjemne zapachy (np. pelargonia). Jeszcze inne przystosowanie obserwuje się u bezbronnej jasnoty białej, która jest bardzo podobna do pokrzywy. W ten sposób prawdopodobnie zmniejsza zagrożenie ze strony roślinożerców.
Zaobserwuj rośliny doniczkowe w klasie lub w domu. Rozpoznaj ich przystosowania obronne.
4. Przystosowania pokarmowe drapieżników
Mięso jest pokarmem wysokokalorycznym, dlatego żywiące się nim zwierzęta nie muszą cały czas jeść i mogą dużo odpoczywać. Jest też łatwiejsze do strawienia niż pokarm roślinny, dlatego zwierzęta mięsożerne mają słabiej rozbudowany układ pokarmowy.
Niektórzy drapieżcy poszukują zdobyczy w sposób aktywny. Podkradają się do niej i zabijają ją. Takie polowania mogą odbywać się samotnie, jak w przypadku większości kotowatych. Inne drapieżniki czekają w ukryciu. Tak postępują niektóre pająki, konstruujące dodatkowo sieci łowne, i płaszczki zagrzebane w mule. Wiele drapieżników żyje i poluje stadnie. Dzięki dużej liczebności mogą otoczyć ofiarę lub wpędzić ją w zasadzkę. Polujące stado wilków stosuje następującą strategię – dwa lub trzy osobniki wybierają potencjalną zdobycz, oddzielają ją od stada, a następnie zaganiają w stronę czekających na nią pobratymców. Polować w grupie mogą też niektóre ptaki, np. kormorany, oraz ssaki wodne – orki i delfiny.
Do lokalizacji ofiar służą drapieżnikom świetnie rozwinięte narządy zmysłów: węchu, wzroku, słuchu. Niektóre węże, pozbawione ucha zewnętrznego, o słabym wzroku, orientują się za pomocą receptorów reagujących na temperaturę ciała ofiar. Wykrywają w ten sposób zwierzęta stałocieplne. Echolokacją posługują się nietoperze i walenie, a ryby korzystają z narządu linii bocznej by wykryć w otoczeniu potencjalny pokarm lub zagrożenie.
Wiele drapieżnych zwierząt zaopatrzonych jest w silne i ostre pazury lub szpony służące do pochwycenia i przytrzymania zwierzyny. Podobną funkcję mogą pełnić kły u ssaków. U ptaków szponiastych dziób służy tylko do rozrywania zdobyczy, nigdy do jej chwytania czy przenoszenia. Wśród niektórych grup zwierząt najważniejszym narządem służącym do polowania jest język. U dzięcioła jest długi i ostro zakończony, zaopatrzony w skierowane do tyłu ząbki. Ptak wsuwa go do korytarza wydrążonego przez ofiarę w drzewie, zahacza o nią językiem i wyciąga. Zwierzęta takie jak żaby, kameleony, mrówkojady chwytają drobne bezkręgowce lepką końcówką wyjątkowo długiego języka. Taka strategia doskonale sprawdza się u zwierząt, których ofiary są liczne i drobne.
Niektóre kręgowce połykają ofiary w całości. Robią tak niektóre ryby, węże, sowy. Trawienie takiej dużej porcji pokarmu trwa bardzo długo.
Wyszukaj informacje na temat przystosowań psa ułatwiających mu polowanie.
5. Przystosowania obronne zwierząt
Potencjalne ofiary drapieżników mają swoje sposoby na przetrwanie. Jednym z nich jest kamuflażkamuflaż. Wiele zwierząt ma ubarwienie maskujące, pozwalające im wtopić się w środowisko, w którym żyją. Doskonałym przykładem jest paszczak australijski – ptak blisko spokrewniony z naszym rodzimym lelkiem. Niektóre zwierzęta, w szczególności owady, np. patyczaki i liśćce, mają kształty upodabniające je do części roślin. Maskujące ubarwienie i kształt przybierają zarówno roślinożercy, jak i drapieżniki. Te ostatnie wykorzystują je jako formę obrony przed większymi od siebie mięsożercami lub maskują się, czekając w ukryciu na ofiary.
Odwrotną strategię stosują zwykle zwierzęta, których obroną jest trucizna. Mają jaskrawe ubarwienie, które informuje o tym, że są niejadalne. Toksyczne zwykle bywają owady oraz płazy, takie jak salamandry i drzewołazy. Niektóre bezbronne gatunki podszywają się pod jadowite. Tak jak one są jaskrawo ubarwione i do złudzenia przypominają niebezpieczne zwierzęta.
Wymienione strategie obrony przed drapieżnikami, podobnie jak pancerz żółwia i kolce jeża, są przykładami obrony biernejobrony biernej. Zwierzęta mogą stosować także obronę czynnąobronę czynną. Korzystają z niej zaopatrzone w żądła pszczoły, osy czy szerszenie, bawoły atakujące potężnymi rogami, myszy kaleczące napastnika ostrymi zębami, skunks, rozlewający na przeciwnika cuchnącą substancję. Innym sposobem obrony jest ucieczka. Stosujące tę strategię zwierzęta mają długie nogi, zdolne do szybkiego biegu lub gwałtownych skoków.
Formą obrony przed drapieżnikami jest też wydawanie potomstwa przez samice żyjące w stadach w tym samym czasie. Nowo narodzone młode (lub jaja) są celem ataków drapieżników tylko przez krótki czas, kiedy są nieporadne. Ptaki ponosiłyby większe straty, gdyby młode pojawiały się przez cały rok, a drapieżniki miały dzięki nim obfitość pokarmu.
Chrząszcz zwany bombardierem w sytuacji zagrożenia tryska cieczą o temperaturze 100°C. Jej temperatura podnosi się w momencie wytrysku. Jest bronią w walce z naturalnymi wrogami tego chrząszcza – ropuchami.
Wymień przystosowania obronne kota.
6. Znaczenie drapieżników w ekosystemach
Drapieżniki wybierają na ofiary najczęściej osobniki stare lub bardzo młode, chore, osłabione przez pasożyty czy głód, czyli te, które łatwo schwytać. Dzięki temu przy życiu pozostają jednostki najsilniejsze, które wydadzą zdrowe i silne potomstwo. Eliminacja najsłabszych powoduje, że dla pozostałych organizmów tego gatunku do podziału będzie więcej zasobów środowiska.
Zdarza się, że drapieżniki nadmiernie trzebią jeden gatunek. Powoduje to znaczne zmniejszenie liczby potencjalnych ofiar. Coraz trudniej je wytropić i upolować, więc wiele łowów kończy się niepowodzeniem. W efekcie drapieżnik zaczyna głodować. Najsłabsze zwierzęta mięsożerne giną z braku pokarmu, atakowane są przez choroby i pasożyty, więc liczba drapieżników też ulega zmniejszeniu. Gdy liczba polujących spada, ich ofiary stają się bezpieczniejsze. Mogą spokojniej żerować, rozmnażać się i wkrótce ich liczba wzrasta. Powoduje to, że ofiary stają się łatwo dostępne, są czesto chwytane przez drapieżniki, które dzięki nim mnożą się i zwiększają swoją liczebność.
Wyjaśnij, dlaczego myśliwi co roku prowadzą odstrzał takich zwierząt, jak sarny, jelenie, łosie czy dziki.
Na sarny, jelenie, łosie i dziki polują duże drapieżniki, których jest w Polsce bardzo mało.
Słowniczek
przystosowanie; cecha budowy, funkcjonowania organizmu lub zachowania zwiększająca szansę przetrwania w określonych warunkach środowiskowych
skrócone, twarde, ostro zakończone pędy pełniące funkcję obronną
sposób obrony biernej polegający na dostosowania barwy ciała i jego kształtu do otoczenia
u roślin wytwory skórki służące do obrony przed roślinożercami
przystosowanie obronne przejawiające sięw budowie ciała: maskujący kształt lub ubarwienie, ubarwienie informujące o obecności drażniących substancji, posiadanie twardego pancerza lub kolców, zastyganie w nieruchomej pozycji
reakcja na zagrożenie, polegająca na ucieczce lub ataku bądź wydzielaniu nieprzyjemnych i odstraszających substancji
Podsumowanie
Układ pokarmowy roślinożerców jest rozbudowany, przystosowany do trawienia pokarmu roślinnego.
Pokarm mięsożerców jest wysokokaloryczny i łatwy do strawienia, dlatego ich układ pokarmowy jest krótki.
Rośliny bronią się przed roślinożercami m.in. poprzez wytwarzanie cierni i kolców.
Przystosowania obronne zwiększają szansę przeżycia.
Zwierzęta stosują obronę bierną (kamuflaż, toksyny, pancerze lub kolce) albo czynną (ucieczkę lub przybieranie postawy grożącej).
Zjadający i zjadani wzajemnie regulują swoją liczebność.
Wybierz roślinożercę i drapieżnika, który na niego poluje. Wskaż przystosowania obronne u ofiary i przystosowania ułatwiające polowanie u drapieżnika.
Wymień rośliny spotykane w ogrodzie, parku, lesie, które mają przystosowania zniechęcające cię do kontaktu z nimi.
Zadania
Wskaż przystosowania obronne.
- brązowe ubarwienie samicy pawia
- szarozielone, nakrapiane jaja skowronka
- jasny brzuch i ciemny grzbiet płoci
- jaskrawożółty z czarnymi plamami brzuch kumaka
- pręgowane futro kota
- gruczoły jadowe ropuchy
- gęste, grube futro niedźwiedzia
- wielkość i masa płetwala błękitnego
- skóra krokodyla pokryta tarczkami kostnymi
- barwne pióra i okazały ogon samca pawia
- białe jaja dzięcioła
- białe futro kota
- opływowy kształt płoci
- długa szyja żyrafy
- chwytne dłonie szympansa
Oceń prawdziwość zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
| Prawda | Fałsz | |
| Roślinożercy nie stosują obrony czynnej przed drapieżnikami. | □ | □ |
| Drapieżniki posiadają ubarwienie maskujące. | □ | □ |
| Drapieżniki muszą stale żerować, by zapewnić sobie odpowiednią ilość energii. | □ | □ |
| Przewód pokarmowy roślinożerców jest dłuższy niż mięsożerców. | □ | □ |
Oceń prawdziwość zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
| Prawda | Fałsz | |
| Róża dzięki kolcom nie jest zjadana przez roślinożerców. | □ | □ |
| Przystosowaniem obronnym pokrzywy są włoski parzące. | □ | □ |
| Kolczaste pędy wytwarzają tylko rośliny suchych środowisk. | □ | □ |
| Barszcz Sosnowskiego posiada przystosowania obronne. | □ | □ |