Opetus: Biologia

Mikroskooppityöt

Kasvattaminen

Sammal: https://plantophiles.com/plant-care/how-to-grow-moss-indoors/

Tonneista hehtaareihin: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/8/3/034015?t=KiUY69uJNu5TeENXGfEkjA&s=09

@OlliLeppisaari

https://www.sustainabilitybynumbers.com/p/peak-fertilizer?t=8AyA9VujPWXQ8XHM-a1eGQ&s=33

• Synteettiset lannoitteet ovat tärkeitä ruoan tuotannolle ja ympäristölle
  • Tuotto kasvaa, joten voisimme käyttää vähemmän peltopinta-alaa
• N, P, K (potassium); ylijäämä valuu. Myös Meksikon lahden dead zone: https://www.nature.org/en-us/about-us/where-we-work/priority-landscapes/gulf-of-mexico/stories-in-the-gulf-of-mexico/gulf-of-mexico-dead-zone/
• Lannoitteiden käyttö globaalisti näyttäisi tasoittuvan (varsinkin rikkaissa maissa). UK tuottaa 84% enemmän kuin vuonna 1961, mutta käyttää saman määrän lannoitteita. Alankomaissa tuotto on kaksinkertaistunut, mutta lannoitteita käytetään 20% vähemmän kuin 1961!

7.lk Solu ja vesi

https://cod3v.info/index.php?title=Taxonomy

Solu

Solut ovat läpimitaltaan tavallisesti 5–200 mikrometriä, mutta pienimmät yksisoluiset bakteerit ovat läpimitaltaan vain 0,3 mikrometriä. Ihmisen suurimpia soluja ovat munasolut, hermosolut ja lihassolut, ja pienimpiä siittiösolut ja punasolut.

Soluelimet (soluorganellit). Lähde: Wikipedia.

Kasvisolu	Molemmat	Eläinsolu
Viherhiukkanen (kloroplasti)	Solukalvo. Lipidikaksoiskalvo: glyseroliin on liittynyt kaksi rasvahappoa ja hydrofiilinen fosfaattiryhmä. Rasvahappojen hydrofobiset osat, poolittomat hiiliketjut, ovat suuntautuneet kalvon keskelle.
Soluseinä	Solulima eli sytoplasma. Runsaasti proteiineja ja RNA:ta. Proteiinisynteesi tapahtuu soluliman ribosomeissa
Glykosysomit. Glyoksylaattikierto mahdollistaa kasveille glukoosin synteesin rasvahapoista	Tuma. Solun perintötekijät sijaitsevat (aitotumallisissa soluissa) tumassa, joka on eristetty solulimasta tumakalvolla.
	Mitokondrio. Sisältää ATP:tä. Solussa voi mitokondrioita olla muutamasta tuhansiin. Muodoltaan mitokondriot ovat pitkulaisia, ja niiden sisäkalvossa on runsaita hyllymäisiä poimuja. Kehittyi varhaisen esieukaryoottisolun kanssa endosymbioosissa eläneestä aerobisesta bakteerista. ||
	Solulimakalvosto (endoplasmakalvosto). Rakenne on lähes samanlainen kuin solukalvon. Rakentuvat miltei kaikki solun rasva-aineet. Sillä on tärkeä rooli myös eritettävien ja soluelimiin päätyvien proteiinien valmistuksessa.
	Golgin laite. Viimeistelee erittyviä proteiinimolekyylejä. Osallistuu proteiinien muokkaamiseen lisäämällä niihin esimerkiksi hiilihydraattiryhmiä, jolloin syntyy glykoproteiineja. Golgin laitteen muita tehtäviä ovat eriterakkuloiden muodostaminen, eritettävän aineen pakkaaminen eriterakkuloihin, lysosomien kalvon muodostaminen sekä lysosomaalisten entsyymien valmistaminen.
	Eriterakkulat
	Endosomit
	Värekarvat
	Mikrotubulus Liittyvät solunjakautumiseen
Solunesterakkulat (eli ontelot) hoitavat lysosomien tehtävää. Niiden tilavuus voi kasvisolussa olla jopa 90 % solun tilavuudesta.	Lysosomit. Solunsisäinen ruuansulatus. Osallistuvat solun puolustautumiseen hajottamalla bakteereita. Myös solujen omat kuluneet osat hajoavat lysosomien sisällä. Muodostuvat Golgin laitteessa.
	Peroksisomit. Osallistuu tärkeisiin solun aineenvaihdunta- ja signalointitehtäviin. On yksinkertaisen lipidikalvon ympäröimä. Sisältää hapettavia entsyymejä, katalaaseja ja peroksidaaseja, jotka käyttävät happea vetyatomien irrottamiseen orgaanisista yhdisteistä. Tämä reaktio tuottaa vetyperoksidia, mistä peroksisomi on saanut nimensä
	Kuljetusvekselit
	Keskusjyväset. Tärkeä tehtävä solunjakautumisessa. Keskusjyväset osallistuvat solunjakautumiseen vetämällä tuplaantuneet soluelimet sekä kromosomit kasvattamillaan mikrotubuluksilla kumpaankin syntyvään soluun.
	Ribosomit. Proteiinisynteesi tapahtuu sen pinnalla. Toiminta on tarkkaa ja nopeaa, ja vaatii paljon energiaa.
	Glykogeeni. Polysakkaridi ja ensisijainen hiilihydraattivarasto. Keho muuntaa glykogeenin glukoosia pääsääntöisesti ATP-molekyyleiksi.
	Rasvapisarat
	Värekarvat. Liikuttavat nestettä solun pinnalla tai liikuttavat itse solua nesteessä. Energia ATP:stä.
	Solun tukiranka. Koostuu proteiinien muodostamista säikeistä: (1) mikrotubuluksista, (2) mikrofilamenteista ja (3) välikokoisista säikeistä. Ne säätelevät muun muassa solun muotoa, soluelinten paikkoja, solun liikettä ja rakkuloiden kuljetusta solun sisällä.

https://www.artstation.com/artwork/Pm0JL1

Luonnon tutkimus

== 7. lk: Eliökunta

Vesieläimet (levät, plankton)

Mikrobit: bakteerit ja arkit. Suurin osa alkueliöistä (tohvelieläimet, ameebat) joitain sieniä (hiivasieni, homesieni).

Plankton.

1. Kasviplankton

• omavaraisia
• vesien happipitoisuus
• syanobakteerit, viherlevät ja piilevät.

1. Eläinplankton

• Pieniä toisenvaraisia eliöitä
  • Ripsieläimet, hankajalkaiset, vesikirput
• Korvameduusa

Itämeren meduusat

Vesikasvit

Fotosynteesi

Juuret.

Lisääntyminen: Heteet & emit, siitepöly.

Photosynthesis is still a mystery—but science is revealing unknown steps. Most plants split water molecules to generate energy, and now we have a clearer picture of exactly how they do it. https://www.nationalgeographic.com/premium/article/photosynthesis-still-a-mystery-science-revealing-unknown-steps

• Useimmat kasvit hajottavat vesimolekyylin tehdäkseen energiaa vapauttaen happea
• Jan Kern et al. eristivät entsyymin eli proteiinin (photosystem II), joka hajottaa H₂O-molekyylin bakteerista.
  • laser + röntgensäteet
• • IR-valo
• Veden hajottaminen tapahtuu useassa askeleessa.
• Veden hajottaminen vapauttaa elektroneja, joista saa energiaa muuhun fotosynteesiin.
• Fotosynteesi tapahtuu hyvin moninlaisissa kasveissa, mutta perusperiaate on erittäin samankaltainen: luonto keksi 3mrd vuotta sitten jotain todella hyvää ja on pysynyt siinä.
• Fotosynteesin ekassa askeleessa hajoitetaan H2O-molekyyli ja ylimääräiseksi jäänyt happi vapautetaan ilmaan.
• Photosystem II
  • Keskellä on ioniklusteri: mangaania, kalsiumia ja happea
  • Vesimolekyyli sitoutuu metalliklusteri ja se klusteri kerää valosta energiaa
  • Usea väliaskel: H2O-molekyylit muutetaan vetyperoksidiksi
• On olemassa muita tapoja tuottaa fotosynteesi, tapoja jotka eivät vaadi veden hajottamista, mutta ne eivät vapauta happea: anoxygenic.
• Vettä on jokapuolella maapalloa: kasvit onnistuivat kolonalisoimaan koko planeetan.

Vesikasvit vs rantakasvit

Vyöhykkeisyys. Piirrä kuva, älä taulukko!

• Vedessä. Runsaasti tuuletussolukkoa, pienet juuret, vähän tukisolukkoa:
  • rantakasvit: sarat, rantakukka, myrkkykeiso
  • ilmaversoiset: ruoko, kaisla, järvikorte, osmankäämit.
  • uposlehtiset: vidat, sätkimet, ärviät
  • kellulehtiset: ulpukka, lumme, palpalkot, uistinvita
  • irtokellujat: limaskat, kilpukka (ravinteet suoraan vedestä)
  • irtokeijujat: vesiherneet, karvalehti
  • pohjalehtiset: nuottaruoho, lahnaruoho,, rantaleinikki, hapsiluikka (kirkkaat vedet)
  • vesisammalet: sirppisammal, näkinsammal, järvikuirisammal (tarvitsevat vain vähän valoa)
  • näkinpartaiset: viherleviä, nivelikäs sdehaarainen sekovarsi

Ekologisia tekijöitä

• rannan avoimuus
• rannan kaltevuus
• pohjan laatu
• veden väri ja sameus
• veden virtaukset
• vedenkorkeuden vaihtelu
• veden latu
• muut lajit
• jäätyminen
• ihmistoiminta

• Metsässä

Selkärangattomia

AntLab

Sudenkorennot

• https://www.youtube.com/watch?v=EHo_9wnnUTE
• https://www.youtube.com/watch?v=m5XUdvBO_TE

Opas: Suomen hyönteiset (Jani Järvi, Meri Lähteenarvo, Pasi Sihvonen, Luomus.fi). Pieni lyhennelmä:

Hyönteisten perusosat

• tuntosarvi
• pistesilmä, verkkosilmä
• takasiipi, etusiipi
• lonkka reisirengas, reisi, sääri, nilkka
• vatsakilpi, selkäkilpi, suukilpi
• hengitysaukko

Hyönteiset: Kolme osaa: Pää, keskiruumis (3 jaoketta, kuhunkin yksi pari jalkoja ja 2. ja 3. siipipari), takaruumis (jalaton).

esihyönteiset hyppyhäntäiset kaksisukahäntäiset hyönteiset siimahäntäiset kolmisukahäntäiset sudenkorennot päivänkorennot pihtihäntäiset koskikorennot suorasiipiset torakat ripsiäiset nivelkärsäiset jäytiäiset täit ja väiveet pistiäiset käärmekorennot kaislakorennot verkkosiipiset kierresiipiset kovakuoriaiset vesiperhoset perhoset kirput kärsäkorennot kaksisiipiset

Hyönteismyrkyt Prallertriini https://yle.fi/a/3-11985300

Kalat

24h kalamaraton (IS). https://www.vapaa-ajankalastaja.fi/onki24/

Sammakot

https://today.uconn.edu/2020/02/tadpoles-break-tension-bubble-sucking/?t=GtruHcy8hObXJ303GnnwXA&s=09#

Syntyminen: https://www.youtube.com/watch?v=dXpAbezdOho

Mitä sammakoille tapahtuu, kun lampi katoaa: https://www.nhm.ac.uk/discover/where-does-wildlife-go-when-a-pond-disappears.html

• Luonnontilalliset lammikot saattavat kuivua. Eläimet ovat tottuneet siihen.
• Kun pienikin lätäkkö kastuu, luonto tulee sinne.
  • Esim vesitähdet (ratamoihin kuuluva suku), malluaiset, vesimittarit, hopeasepät jne. . .
  • Myös juotikkaita, sammakoita, sudenkorennot, vesilinnut jne
  • Ruokaa esim sammakoille ja turvallinen paikka munia
• Miten löytävät lammikon?
  • Sammakkoeläimet vaeltavat pitkälle (esim 500 m, rupikonna voi vaeltaa 5 km)
  • Siivet helpottaaa; vesiperhoset voivat lentää 5km.
  • Pienet eläimet kuivuvat ja heräävät henkiin kastuttuaan.
  • Siemenet voivat odottaa vettä kymmeniä vuosia.
• Sammakot lisääntyvät vedessä, mutta elävät muutoin elämänsä kosteissa olosuhteissa saalistaen
• Urbaaneissa lammikoissa on tyypillisesti vähemmän biodiversiteettiä kuin luonnon lampareissa.

Linnut

Muuttokarttoja https://birdcast.info/migration-tools/live-migration-maps/

https://science.ebird.org/en/status-and-trends/abundance-animations?t=uVbcQ6JyAwsKoNVcwXfFCg&s=33

7. lk: Ekologia

XXX Bay ja hait. What if there were no sharks https://www.youtube.com/watch?v=tAzxkDQFPe0

Mao ja varpuset

https://www.bbc.com/reel/video/p0c4238j/there-are-thousands-of-mites-living-on-your-face

Ekosysteemi

Biodiversiteetti

https://www.quantamagazine.org/reshuffled-rivers-bolster-the-amazons-hyper-biodiversity-20220607/?t=ZdaQ8H9jQCCpOOxCdsiBfQ&s=09

• Joet metsänpeitteen alla ovat muotoutuneet uusiksi satojen tuhansien vuosien aikana ja se lisää Amazonian lintujen biodiversiteettiä. Se on eräs maailman monipuolisimmista paikoista.
• Amazonian metsän jokialueet vievät vain n 0,5% maapallon pinta-alasta, mutta siellä elää n 10% kaikista tunnetuista eläinlajeista.
• Tutkijat keräsivät lintuja (jotka eivät ole hyviä lentämään) kahden eri joen kummaltakin rannalta useasta eri kohdasta
  1. blue-necked jacamar (Galbula cyanicollis) ja the black-spotted bare-eye (Phlegopsis nigromaculata) elävät puiden suojissa ja syövät muurahaisia ja muita ötököitä, joita löytävät.
  2. Geenisekvennoilla tutkivat, miten linnut ovat muuttuneet ja yhdistivät tiedon vanhoihin geologisiin jokitietoihin. Myös tietokonemalli.
  3. Joet erottavat linnut; kun joen uoma muuttuu, populaatio saattaa pienetä.
  4. Joet ovat hyvin dynaamisia, näkyy DNA-sekvennoista. Joet yhtyvät ja eroavat, jolloin muuttuneet populaatiot tulevat taas yhteen. Ajoittain nämä eri populaatiot ovat jo eri lajeja, eivätkä voi lisääntyä keskenään. Mutta yleensä tapahtuu geenienvaihtoa.
  5. Geologia vaikutti geenien siirtoon enemmän länsi-Amazoniassa kuin idässä. Lännessä on tasaisempi maasto, eikä peruskalliota.
  6. Jopa monet Amazonian pienistä ovat hyvin suuria. Lisäksi linnut ovat tottuneet elämään hämärässä puiden varjoissa, joten valoisan joen ylittäminen on pelottavaa.
  7. Jokien muutokset vaikuttavat myös kaloihin ja muihin vesieliöihin.

https://www.youtube.com/watch?v=ikneKQAeUp0

A mechanistic model of functional response provides new insights into indirect interactions among arctic tundra prey: https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecy.3734

• Yhdellä kertaa jopa 200 litraa tavaraa

Vuorovaikutus

Tuottaja: kasvit Kuluttaja: kasvinsyöjät, lihansyöjät (pedot) Hajottaja: sienet, bakteerit, ravut

Eliöyhteisön vuorovaikutus

1. kilpailu: kettu vs naali
2. mutualistinen: vuokkokala ja merivuokko, impala ja ruisnakkeli
   • (symbioosi: jäkälä: sieni + levä)
3. Peto vs saalis
4. Kasvissyönti
5. Lois-isäntä: täi vs ihminen, malarialoinen vs ihminen, loispistiäinen vs ihminen
6. Kommensalismi: Seepra-haikara

Puolustusmekanismit: -suojat, myrkyt

Ekologinen lokero

Ravintoketju -> ravintoverkko -positiivinen/ negatiivinen vaikutus -epäsuora vaikutus

Ravintopyramidi

Killer fungi Youtubesta

Predator-prey model.

Katso Glucocorticoid stress hormones and the effect of predation risk on elk reproduction https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.0902235106?t=w8L0-BrhTOGiMM21rY8Buw&s=33

Dynamics of collective motion across time and species https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2022.0068?t=3A8pkFIbFRyasTK5IKI2oA&s=33

• Neljä eri lajia: piikkikalaparvi, kirjekyyhky, vuohet ja karhupaviaaneja.
• Yksilöiden väliset etäisyydet ja paikat sekä ryhmäkuviot: ryhnän muoto, nopeus ja polarisaatio.

Suomalaisia ekosysteemejä

Rahtilaivat laskevat mereen sitä itseään

https://sites.google.com/site/vanamotiimi/tutkimusalueen-ekosysteemin-monimuotoisuus

http://biokenttakurssi.blogspot.com/2013/08/metsaekosysteemin-toiminta-ja-rakenne.html

Evoluutio

https://www.sciencealert.com/fruits-vegetables-before-domestication-photos-genetically-modified-food-natural?t=IbWfWZMpDsgI8gA_pRzXZw&s=09 Luonnonvalinta.

Darwin

Adaptaatio: Ihmisen kädet, hiiren jalat, valaan evät, lepakon siivet jne: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Homology_vertebrates_fi.svg

Lajiutuminen

Elämän kehitys ja aikakaudet

• 3-4 mrd vuotta sitten: esitumalliset (tumattomat)
• 1.6-2.7 mrd vs aitotumaiset solut
• 610 milj vs monisoluiset Ediacarakauden merissä
  • Sienieläimet
  • Ruskolevät
  • Syanobakteerit
  • Limasienet
  • Limabakteerit
• Kambrikauden lajiräjähdys (ehkä koska happi) kesti 10 milj vuotta
• 500 milj vs
  • sienet
  • kasvit
  • niveljalkaiset
  • hyönteiset
  • sammakkoeläimet 364 milj vs)
  • linnut
  • nisäkkäät 129 milj vs
  • hominae 10 milj vs.
  • nykyihminen 250000 vs

https://www.quantamagazine.org/fossilized-molecules-reveal-a-lost-world-of-ancient-life-20231023/

• Aitotumalliset, eukaryootit
• Miten elämä alkoi. Ensimmäiset aitotumallisten esiasteet n. 1.6 mrd vs, mutta muut todisteet puuttuvat. Aitotumallisten tulisi jättää tiettyjä molekyylejä, mutta niitä ei ole löytynyt kuin 800 milj vuotta vanhoista näytteistä. Siis 800 milj vuoden aukko.
  • Ehkä aitotumallisia oli niin vähän tai jäänteet eivät vain ole selvinneet
• https://www.nature.com/articles/s41586-023-06170-w
  • Tutkijat ovat etsineet vääriä molekyylejä
• Molecular clocks: DNA mutatoituu vakionopeudella. Sen perusteella aitotumalliset syntyivät 1.2 mrd vs
  • Mutta toisenlaiset aitotumalliset elivät satoja miljoonia vuosia aiemmin
• Vanhin koskaan löydetty DNA on 2 milj vuotta vanha
  • Rasvat voisivat säilyä miljardeja vuosia
  • Aitotumalliset tuottavat sterol-nimistä rasvamolekyyliä.
• jne

Uhanalaisia lajeja

Punainen kirja https://helda.helsinki.fi/handle/10138/299501

Punainen lista: https://www.ymparisto.fi/punainenlista

laji. fi https://punainenkirja.laji.fi/results/MX.25861?checklist=MR.424

Wwf?

Uhanalaiset

• Nisäkkäät
• Linnut
• Kalat
• Putkilokasvit
• Kovakuoriaiset
• Äyriäiset
• Perhoset
• Pistiäiset
• Levät

Valitse 3 eliötä:

• Missä elelee (esim metsä, ...)
• Miksi uhanalainen
• Uhanalaisuusluokitus, lkm
• Muuta mielenkiintoista
• Kuva

Digiö

Kasveista, eläimistä ja sienistä

1. Kuvia: kauempaa, lähempää, yksityiskohtia
2. Tunnista
   1. kirjoita nimi: tieteellinen nimi
   2. löytöpaikka ja -aika (koordinaatit suurinpiirtein)
   3. elinympäristö (kaupunki, puisto, metsä, niitty, . . . )
3. Muuta mielenkiintoista

Kuinka monta:

• 50 eri lajia (ei mielellään lemmikkejä)
• 70 eri havaintoja

Arvostelu

• yllä olevat asiat, mutta lkm merkitsee eniten.

Tyyli vapaa, mutta iNaturalist on hyvä.

8.lk

"En näe metsää puilta"

Tikanpolkka, oravat

Metsä:

• YK: alue, joka on pinta-alaltaan vähintään puoli hehtaaria ja jossa puiden latvukset peittävät vähintään 10 % pinta-alasta ja puiden tulee voida kasvaa vähintään viisi metriä korkeiksi.
• Suomi: metsätalouden näkökulmasta metsämaa on alue, jossa puusto kasvaa vähintään yhden kuutiometrin vuodessa.
• Paavo Havas: alue, jossa orava voi hypätä puusta puuhun.

Metsä: eliöiden ja ympäristön muodostama kokonaisuus: ekosysteemi.

Metsät

Lehtometsä, lehtomainen kangas, tuore kangas, kuivahko kangas, kuiva kangas ja karukkokangas.

https://yle.fi/uutiset/3-12502080?t=3J6T3opLtUHWhdQRuTKE0A&s=09

Metsät

Mäntymetsä	Kuusimetsä	Lehto
Kuiva kangasmetsä	Tuore kangasmetsä	Lehto
Hiekka, sora	Moreeni	Multa
Vähän vettä	Hyvin vettä	Hyvin vettä
Jäkälät sammalet, puolukka	Varpuja, mustikka	pensaita, heiniä, vuokkoja jne.
Vähän valoa	Paljon valoa	Paljon valoa keväällä. Vähän valoa loppukesästä
Eläimiä vähänlaisesti	Eläimiä jonkin verran	Paljon eläimiä

Lisäksi

• sekametsät ja
• aarniometsät: luonnontilainen tai koskematon metsä
• harjumetsät
• dyynimetsät
• tulvametsät
• kalliometsät
• poikkeavalla maapohjalla kasvavat metsät.

Metsät muualla

• Trooppiset sademetsät
• Monsuunimetsät
• Savannimetsät
• Ainavihreät lehtimetsät
• Kesävihreät lehtimetsät eli lehdot
• Boreaaliset havumetsät

Katso https://www.globalforestwatch.org/

Metsätyypit (aarniometsä)

Tree architecture: A strigolactone-deficient mutant reveals a connection between branching order and auxin gradient along the tree stem https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2308587120

• JNE

https://www.quantamagazine.org/species-repulsion-enables-high-biodiversity-in-tropical-trees-20230913/

• Nuoret puut eivät kasva yhtä hyvin kuin niien vanhemmat ja siksi trooppisiin sademetsiin mahtuu paljon (enemmän) puulajeja
• Hehtaarissa voissa olla satoja puulajeja: eri lajien kesken on erityinen tasapaino
• Jokaisen puulajin ympärillä on toisen lajin puita
  • Tutkijat mittasivat ja jäljittivät jokaisen puun paikan ja kunnon vuosikymmenien ajan
• Panama (500m x 1000m) ja yli 300 puulajia. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adg7021
  • Tuuli, linnut tai satunnaisuus ei selitä siementen/ uusien puiden paikkoja
  • Lajista riippuva repulsio
• CNDD (conspecific negative density dependence): Hyönteiset, kasvinsyöjät ja patogeenit jotka vaikuttavat erityisesti yhteen lajiin, voi tehdä aikuisen puun ympäristön vaaralliseksi nuorille puille. Muun lajin puille ei niinkään.
• Siemenet eivät usein kasva niin hyvin maassa, joka on otettu läheltä vanhempien kasvupaikkaa
• Aikuiset puut eivät syrji toisiaan, päinvastoin. Ne muodostavat klustereita.
• Voi olla, että mallit aliarvioivat siementen leviämistä: harvat tapaukset (joskus lintu vie siemenen kauas; apina on tullut Amerikkoihin meren yli puiden avulla [ehkä]). Siementen leviäminen ei ole Gaussinen prosessi

Sienet

• Eivät yhteytä: ovat toisenvaraisia.
• Elävät symbioosissa.
• Tunnettuja lajeja yli 100,000, mutta todellisuudessa yli 1 000 000.
• Suuri on hyvin pieniä, jopa yksisoluisia. Mikrosienet
• Makrosienet.
• Sienisolu, sienirihmasto. Sienijuuri (mykorritsa)
• Lisääntyvät itöiden avulla. Itiöemä. Lakki (heltat, pillit, piikit)
• Jäkälät
• Hajottajat, loiset (taulakääpä, pakurikääpä, ryypätkääpä).

WWW. Wood wide web.

Somekääpä: https://twitter.com/panuhalme/status/1275437955255955457

Kasvit

Juuret.

Fotosynteesi; kts 7. lk Viherkasvit -kohdasta.

Wood wide web.

Puun runko: https://vimeo.com/196683500?t=0is44Mxt7SYaLql5PX93Iw&s=09

https://twitter.com/gunsnrosesgirl3/status/1542128259835596801?t=b9Zs9lU7cEI3LRoW3fkqng&s=09

• Glutamate

Selkärangattomia

Mehiläiset vs ampiaiset: https://twitter.com/newscientist/status/1547242315407818753?t=ZK6SFrLycr474t79eUD32g&s=09

Benefits of insect colours: a review from social insect studies https://link.springer.com/article/10.1007/s00442-020-04738-1

• Animals use colours for diverse purposes such as body protection, signalling, and physiological adaptations (Cott 1940; Caro and Notes 2005; Cuthill et al. 2017). Colour patterns vary in shapes, luminance, tints, or polarisation and convey multiple channels of information, essential for understanding ecological and evolutionary processes, occurring in nature
• etc

Selkärankaisia

Selkärankaiset

1. Tasasämpöiset
   1. Linnut
   2. Nisäkkäät
2. Vaihtolämpöiset
   1. Sammakot
   2. Matelijat

Linnut

Esim	Rakenn	Ravinto
Pajulintu, kirjosieppo	Ohut nokka	Hyönteiset
peippo, käpylintu	Tukeva nokka	Siemenet
Pöllöt	Raatelunokka, tuuhea höyhenpeite	Pienet jyrsijät
Käpytikka, palokärki	vahva nokka, tankea pyrstö	Hyönteiset, siemenet

Nisäkkäät

	Esim	Rakenne	Ravinto
Hyönteissyöjät	Päästäinen, kontiainen	Pienet hampaat	Hyönteiset, lierot
Hirvieläimet	poro, valkohäntäpeura	Sorkkajalat	Kasvit
Jyrsijät	myyrä, orava	Talttamaiset hampaat	Kasvit
Petoeläimet	Susi, kettu, ahma	Saalistamine	Muut

Alla muutama moderni lintujen käyttäytymiseen liittyvä sivusto:

• https://satelliitti.laji.fi/
• https://www.luomus.fi/fi/satelliittimerikotkat
• https://www.saaksilive.fi/

Sudet Yellowstonessa. Katso tämä: History of wolves in Yellowstone https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_wolves_in_Yellowstone

Vuodenajat

Syksy. Kasvukausi (+5 C).

• vaihtolämpöiset eläimet: liikkuminen ja ruumiintoiminnot hidastuvat
• tasalämpöiset eläimet: energia kuluu ruuminlämmön ylläpitämiseen

• Ruska: lehtien energia talteen (Viherhiukkaset runkoon talteen ja lehdet pois). Kuolema, paitsi SIENET: itiöemiä.
• Elintoiminnot hidastuvat
  • energia ruumiinlämmön ylläpitämiseen

Talvi. Vesi jäätyy. Lumikerros.

• ihonalainen rasvakerros. Ruokavarastot
• ruokavalio muuttuu.
• lumi suojaa ja haittaa.
• liikkuminen kuluttaa energiaa: päästäiset syövät päivässä
• Vähän ötököitä
  • paikkalinnut (töyhtötiainen, metso, palokärki, korppi). Talvi
  • muuttolinnut (kirjosieppo).
  • vaelluslinnut (käpylinnut, tiaiset, pähkinähakki)

• Turkki, höyhenpeite

TALVI

• talvipäivänseisaus -> kevätpäiväntasaus
• joulukuun alku -> helmikuun loppu
• vuorokauden keskilämpötila ollut viikon pakkasen puolella

KEVÄT (Kasvukausi T > 5C)

• Pesintä alkaa eri aikoihin
• Muuttomatka
• Silmut ja lämpötila
• Horrostavat elävät

KESÄ

• Paljon ravintoa, valoa
• Yhteyttäminen
  • kasvu
  • energiaa (juuriin)

• Rasvakerroksen kasvattaminen

Metsän käyttäminen

https://allianceforscience.org/blog/2020/04/norman-borlaug-legacy-documentary/

Metsät, suot

Suo paksuuntuu 0,5 mm vuodessa. Suomessa oli soita n 30%, nyt yli 25%. Ojitus.

• kostea ilmasto: märässä maassa hapen määrä vähäinen (ei riitä hajoittajille). Juuret kärsivät
• suo on hapanta
• viileä ilmasto: hajottajien toiminta hitaampaa. Ei vapaudu ravinteita.
• tasaiset pinnanmuodot
• ohut maaperä
• paljon pieniä järviä (jotka voivat muuttua soiksi)
• Jäätyminen hajottaa juuria ja maavarsia

Rahkasammal ja muut suokasvit (suopursu).

Soiden syntytavat:

1. Järvi kasvaa umpeen reunoilta alkaen tai kirkasvetiset järvet voivat pohjasta alkaen.
2. Metsämaa voi muuttua suoksi (painanteet)
3. Merestä kohoavan maan soistuminen

Suotyyppejä

• Keidas- eli kohosuot Etelä-Suomessa. Vedet valuvat pois. Ravinteet vain sadeveden mukana.
• Aapasuot (keskiosat reunoja alempana). Pohjois-Suomessa.
• Palsasuot. Ikiroutaa.
• Metsäsuot

1. Korpi
2. Räme

Toinen tapa luokitella

• Neva
• Letto
• Luhta

9. lk

Solut

Lego DNA 2.0: Double Helix History https://ideas.lego.com/projects/c92cd95b-49e7-46ec-b844-ac6482c51139

Soluelimet: Tehtävä. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Animal_cell_structure_numbered_version.svg

Tuma, kromosomit, DNA.

Kromosomi on yhtäjaksoinen DNA-ryhmä.

• Ihmisellä 2x23 = 46
• Kiertynyt kromatiimiski histoniproteiinien ympärille.
• Sisältää geenejä kymmenistä tuhansiin.
• Löytyi vuonna 1842 värjäysaineilla.

Kromosomihäiriöt/ -poikkeavuudet

• Yleisin kromosomin nro 21 ylimäärä (yht 47 kromosomia): Downin syndrooma. Kromosomin 18 ja 13 trisomiat.
• Yylimääräiset sukupuolikromosomit eivät yleensä aiheuta vaikeaa kehitysvammaisuutta
• Rengaskromosomia.

DNA:n historia (kts myös https://ideas.lego.com/projects/c92cd95b-49e7-46ec-b844-ac6482c51139?t=gH-4aNd8ucar-S2XKTziDg&s=33)

• 1869: Sveitsiläinen Friedrich Miescher
• Phoebus Levene tunnisti sokerin fosfaattinukleotidit 1909 ja buonna 1929 deoksiriboosin. Ehdotti, että koostuu neljästä yksiköstä, mutta epäili että ne ovat lyhyitä ja säännönmukaisia.
• Nikolai Koltsov (1927) huomasi kaksi "peilirihmastoa"
• Jean Brachet (1933) löysi DNA:n tumasta ja että RNA on solulimassa.
• William Astbury (1933) sai ensimmäiset röntgendiffraktiokuvat DNA:sta. Katso wikipediasta esim. Kuva 51. (Kuva vuodelta 1952?)
• 1943: Guaniinin määrä on sama kuin sytosiinin ja adeniinin määrän sama kuin tymiinin.
• 1952: DNA ja perinnöllisyys selvitetty: DNA on enetrobakteerin T2 phage, kts. Hershey-Chase -koe.
• Toukokuu 1952: Raymond Gosling ja ohjaajansa Rosalind Franklin ottivat Kuvan 51. Se annettiin Watsonille ja Cricklle. Franklin kertoi W&C:lle, että tukirangan pitää olla ulkopuolella.
• Helmikuu 1953: On 28 February 1953 Crick interrupted patrons' lunchtime at The Eagle pub in Cambridge to announce that he and Watson had "discovered the secret of life".[200]
• 1962 Nobel-palkinto meni Crickille, Watsonille ja Wilkinsille.

DNA & Geenit: Mycomuncher-harjoitus

https://teach.genetics.utah.edu/content/genscience/findagene.pdf

Mycomuncher (Myco, kreik. fungus. sieni.)

---

https://www.scienceinschool.org/2007/issue5/dnapuzzle

Collimonas fungivoransa -- maaperän bakteeri mikä syö fungusta SIENTÄ. Voi auttaa selvittämään sienien aiheuttamia sairauksia ihmisissä, kasveissa jne. Toistaiseksi se on ainoa tunnettu bakteeri, mikä osaa syödä sientä. Miten neljästä kirjaimesta ACGT voidaan päästä sieniä syövään bakteeriin.

1. DNAn pätkistä geenisekvenssi Viisi (5) pätkää DNA:sta:

• CTGCCGACC
• CCTGCTGCCG
• CGCCCGCCTGCT
• CGACCAACCAA
• GGCTGCGC

Muodosta niistä yksi pitkä oikea DNA:n sekvenssi (neljä geenisekvenssiä?). Vastaus: CGCTGCGCCCGCCTGCTGCCGACCAACCAA

2. DNA-sekvenssi proteiiniksi Tyypillinen geenisekvenssi, eli Collimonas-geeni muutetaan proteiiniksi. Kolme peräkkäistä DNA:n kirjainta muodostava codonin (jokin tietty aminohappo). Proteiinit muodostuvat aminohapoista. Vertaa aminohappoja tunnettuun listaan proteiineista!

• CGC = R
• CTG = L
• CCG = P
• ACC = T
• GGC = G
• TGC = C
• GCC = A
• AAC = N
• CAA = Q

codon

a specific sequence of three consecutive nucleotides that is part of the genetic code and that specifies a particular amino acid in a protein or starts or stops protein synthesis

3. Miten Collimonas hyödyntää proteiinia sienten syömiseen

Vertaa proteiinilistaa tunnettuun muiden organismien proteiinilistaan. Chitinase-proteiini hajottaa chitiini (kitiinin), sienen soluseinän. Collimonas saattaa hyödyntää tätä proteiinia tuhotakseen soluseinän jotta se saisi syötyä solun sisällä olevat ravintoaineet.

http://www.genomenewsnetwork.org/resources/whats_a_genome/Chp4_2.shtml

Perinnöllisyys, solun jakautuminen

Solu -> tuma -> kromosomi -> geeni. Geenin paikka kromosomissa on lokus.

Alleeli: homotsygoottinen alleeli ja heterotsygoottinen alleeli.

Ihmisellä 2x23 kromosomia (diploidia) paitsi sukusoluissa 1x23 kromosomia (haploidia)

23. kromosomi. Äiti (XX), isä (XY)

	X	X
X	XX	XX
Y	YX	YX

Martin Gardner. Tyttö vai poika:

1. Mr Jonesilla on kaksi lasta. Vanhempi on tyttö. Millä tn:llä molemmat ovat tyttöjä? V: 1/2
2. Mr Smithillä on kaksi lasta. Ainakin toinen heistä on poika. Millä tn:llä molemmat ovat poikia? V: 1/3

Dominoivat alleelit:

• korvalehden nipukk
• pisamaisuus
• kieli torvelle
• hymykuopat

Multiplikoituneet alleelit.

• Silmien väri
• Veriryhmä

Lisää kromosomeista: Beyond xx xy (Scientific American, Sep 2017).

Hermosolu

Hermosolu.

Hermosolu, Public Domain.

Osat

• 1. (Karkea) solulimakalvosto
• (2. Polyribosomi)
• 3. Ribosomi
• 4. Golgin laite
• 5. Tuma
• 6. Tumajyvänen
• 7. Solukalvo
• 8. Mikrotubulus
• 9. Mitokondrio
• 10. (Sileä) solulimakalvosto
• (11. Aksonikeko)
• (12. Schwannin solun tuma)
• 13. Synapsi (viejähaarake-sooma)
• 14. Synapseja (aksoni-tuojahaarake)
• 15. Tuojahaarake
• 16. Viejähaarake
• (17. Hermovälittäjäaine)
• 18. Reseptori
• 19. Synapsi
• (20. Mikrofilamentti)
• (21. Schwannin solun myeliinituppi)
• (22. Ranvierin kurouma)
• (23. Viejähaarakkeen pääte)
• (24. Synaptisia vesikkeleitä)
• 25. Synapsi (viejähaarake-viejähaarake)
• (26. Synapsirako9

Aivot ja hermosto

https://www.quantamagazine.org/these-cells-spark-electricity-in-the-brain-theyre-not-neurons-20231018/

• Astrosyytit
• JNE

Luusto

Luusto suojaa elimiä

Luusto on tukirankaa

Luiden ytimissä syntyy punasoluja

Luu:

• Luusoluja, hermoja, väliainetta, verisuonia
• Mineraalit: Ca, fosfaatit
• Kollageeniproteiini on kuin 3-säikeistä landaa. Se joustaa pituussuuunnassa
• Luukalvo

Aikuisella n 200 luuta, vauvalla 350 kpl.

Nivelet

• Sarananivel
• Pallonivel
• Satulanivel (peukalo--kämmen)
• Munanivel (värttinä--kämmen)

Nivelpussi

Hampaat

Biotensegrity https://www.serola.net/tensegrity-the-interplay-between-muscles-and-ligaments/

• Pehmeän kudoksen (nivelsiteet, lihakset) ja luiden yhteistyö: tensegrity (tensional integrity)
• Jännitteet leviävät laajemmalle; ei ole vipuja tai tukipisteitä.
• Tensegrity on gravitaatiosta riippumaton
• Luut ovat "compression elements" jotka "leijuvat" pehmeiden kudosten verkostossa
• Ristiluu (sacrum) on kuten pyörän napa, joka roikkuu on pinnojen varassa
  • Se tukee joka suuntaa, kahdella tai neljällä jalalla tai päänseisonnassa.
  • Tuki"pinnat" tulee virittää samaan kireyteen
• Pyörän pyöriessä paino leviää tasaisesti jokaiseen pinnaan.
  • Risti-suoliluun nivelessä paine/ paino vaihtelee puolelta toiselle.
  • Ristiluun nutaatio; painon siirto kävellessä.
• Kehossa kaikkien nivelten tulee olla liikkuvia

Lihakset

n 600 erilaista

Lihaskudoksia kolmea erilaista:

1. sileä lihas: sisäelinten seinämissä (myls karvankohottajalihas). Autonominen hermosto

• Yksitumaisia, muodoltaan sukkulamaisia
• Supistus voi kestää jopa 5 s, mutta supistuminen on hitaampaa kuin poikkijuovaisilla.
• Esim. suolistossa, verisuonissa, sappiteihyissä, virtsajohtimessa, kohdussa.

1. Sydänlihas

• Haaraiset solut yhdistyvät verkkomaiseksi rakenteeksi
• supistuvat tahdistinsolujen avulla ilman erillistä signaalia
• Yksi tuma

1. Luustolihakset eli poikkijuovaiset. Tahdonalaisia. Kiinnittyvät jänteiden avulla luihin.

• sylinterimäiset lihassolut eli lihassyyt
• Useita tumia
• solut pitkiä, mutta ohuita
• Kahdentyyppisiä punasoluja: punaiset hitaat, mutta kestävät. Valkoiset ovat nopeita mutta väsyvät nopeasti.

Energiantuottotavat

---

Adenosiinitrifosfaatti

• emäsosa (adeniini)
• sokerisoa (ribooni)
• fosfaattiosaa -> ADP -> AMP adenosiinimonofosfaatti

ATP on yhdiste, jota mitokondriot tuottavat (myös viherhiukkaset). Käytetään energian siirtoon ja varastointiin: energiaa vapautuu kun ATP hajoaa ensin ADP:ksi, sitten AMP:ksi. Ihminen käyttää ATP:tä noin painonsa verran: yksi molekyyli kierrätetään 1000 - 1500 kertaa, mutta lihaksissa varastoituneena vain vähän.

Aerobinen (hapellinen):

• ATP tuotetaan hiilihydraateista, rasvoista tai proteiineista: soluhengitys. Ei kovin tehokas (vaatii happea)

Anaerobinen laktaattinen

• ATP tuotetaan hiilihydraateista, glykogeenista tai glukoosista joita on lihassolussa. Syntyy maitohappoa, joka estää prosessin jatkumisen ja muutaman minuutin kuluttua.

Anaerobinen alalaktaattinen

• Energiaa tuotetaan vain ATP:stä (ja/tai kreatiinifosfaatista: KP). Voi jatkua vain muutaman sekunnin.

Voiman säätely

---

Aivoista käsky siirtyy selkäytimeen, josta siirtyy liikehermoa pitkin poikkivuovaisen lihassolun pinnalle. Kukin hermosolu on yhteydessä satoihin lihassoluihin.

Supistuvien solujen määrä määrittää käytettävän voiman

Yksittäiset solut ovat joko on/off

Voimaharjoittelu lisää lihasten kokoa, mutta ei solujen määrää.

Ruoansulatus

Elämä (solut) vaatii energiaa ja rakennusaineita.

1. suu
   • sylkirauhaset (amylaasientsyymi)
2. ruokatorvi työntää ruokaa alas
3. mahalaukku [ruokasula]
   • mahaneste pysyy noin 1-4 tuntia (suolahappo, pepsiini)
   • pepsiini pilkkoo proteiinit lyhemmiksi aminohapoiksi
   • limakalvo suojaa mahalaukun sisäpintaa suolahapolta.
   • sisäpinta päästää läpi vettä, alkoholia ja joitain lääkeaineita.
4. mahanportti
5. ohutsuoli [tärkein hajottaja]
   • Haiman entsyymit neutraloivat happaman ruokasulan
     • amylaasi (pilkkoo tärkkelystä),
     • trypsiini ja kymotrypsiini (pilkkovat valkuaisaineita),
     • lipaasi (pilkkoo rasvoja) sekä
     • fosfolipaasi (pilkkoo fosfolipidejä)]
   • Noin 4 metriä pitkä
   • Sappinesteet palkupäähän eli pohjukaissuoleen (hajottaa rasvaa; valmistetaan maksassa, varastoidaan sappirakkoon)
   • Suolinesteet
   • Ravintoaineet imeytyvät suolen seinämistä: poimuinen, nukkalisäkkeet.
6. paksusuoli
   • imeytymätön, lähinnä kuitujäte ja irronneet solut
   • bakteereja (jopa selluloosa pilkkoutuu)-> B- ja K-vitamiineja syntyy-> Syntyy kaasuja-> Nesteiden poistaminen
7. peräsuoli

Sydän ja verenkierto

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Wiggers_diagram

Näkökyky

https://www.bbc.com/reel/video/p0c4238j/there-are-thousands-of-mites-living-on-your-face

Silmän retinassa on 60-100 miljoona fotoreseptoria. Niiden ulostulo kulkee neljän (4) läpinäkyvän neuronikerroksen läpi, joka tiivistää signaalin noin yhteen miljoonaan aksoniin eli näköhermoon.

!000:1 pakkaus silmästä näköhermoon 25000:1 pakkaus hermosta aivoon.

Kun silmä näkee 1Gb, niin 1Mb lähetetään aivoihin ja alle 100 bittiä käytetään.

Virukset

https://media.hhmi.org/biointeractive/click/virus-explorer/?t=M_PJq5YR8bEeszYqmRHZ3A&s=33

Virukset tunkeutuvat soluihin ja saavat ne valmistamaan uusia viruksia, jotka jatkavat uusiin soluihin.

• esimerkiksi tarttumalla yhteensopivalla pintaproteiinillaan solukalvon reseptoriin, mikä johtaa endosytoosiin
• Jos se pääsee soluun, sen sisältämä nukleiinihappo vapautuu.

1. DNA:ta -> tumaan asti, koska DNA:n lukukoneisto on siellä.
2. NA:ta, se toimii joko solun lähetti-RNA:na tai retroviruksen tapauksessa se saa isäntäsolun muodostamaan RNA:sta viruksen sisältämän käänteiskopioijaentsyymin avulla vastin-DNA:ta (cDNA).

• Isäntäsolu alkaa valmistaa viruksen nukleiinihappojen kopioita sekä viruksen kuoriosia ja entsyymejä.

Virusten aiheuttamia tauteja

• AIDS (HI-virus)
• COVID-19 (SARS-CoV-2)
• denguekuume (denguevirukset/ flavivirukset)
• ebola (ebolavirus)
• flunssa (rinovirus ja yli 200 muuta)
• herpes (herpesvirukset)
• influenssa (influenssavirus on ortomyksovirus)
• isorokko (variola)
• keltakuume (flavivirukset)
• Marburgin tauti (Marburg-virus)
• myyräkuume (hantavirukset/ Puumala-virus)
• polio (poliovirus)
• SARS (SARS-CoV)

Viruksia käytetään myös hyödyksi esimerkiksi bakteereja vastaan tai hoitavien geenien kuljettajina kohdesoluihin.

Virus koostuu DNA- tai RNA-rihmasta sekä proteiinivaipasta (kapsisidista). Lisäksi saattaa olla lipidivaippa.

Rokotteet

• Heikennetyt elävät virukset: eivät kykene lisääntymään, mutta aktivoivat ihmiset immuunipuolustuksen.
• Inaktivoidut virukset. Esim. kuumentamalla tai kemikaaleilla.
• Peptidirokotteet: pintaproteiinien osia.

Koronarokotteet

• Comirnaty (Pfizer & BioNTech): mRNA sisältää SARS-CoV-2 -viruksen pintaproteiinin valmistusohjeen, jolloin isäntäsolut alkavat tuottamaan mRNA-koodin mukaista proteiinia.
• Spikevax (Moderna): mRNA
• Johnson & Johnson: Vektori
• Vaxzevria (Oxford & AstraZeneca): sisältää SARS-CoV-2-viruksen proteiinia tuottavan geenin. Vektorina adenovirus.
• Sputnik V: kaksi erityyppistä adenovirusta rokotegeenin kantajana.

Korona ja ravut: https://www.nationalgeographic.com/animals/article/horseshoe-crab-blood--can-save-lives-can-we-protect-these-animals-from-ourselves?t=ScKJVmj2ICKB_F8U-UcMXw&s=09

Vektorirokote ja mRNA-rokote. mRNA ei läpäise solukalvoa (T-solut, . . .)

Kofeiini

Caffeine in floral nectar enhances a pollinator’s memory of reward https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4521368/

• the first evidence that plant compounds pharmacologically alter pollinator behaviour by enhancing their memory of reward. Honeybees rewarded with caffeine, which occurs naturally in nectar of Coffea and Citrus species, were three times more likely to remember a learned floral scent than those rewarded with sucrose alone.
• jne

Sanakoe

b-solut, diploidia, DNA, dominoiva alleeli, geeni, geenin aminohapot, haploidia, kromosomi, kromatiimi, munasolu, perinnöllisyys, resessiivinen alleeli, RNA, siittiö, solu, sukupuolikromosomit, t-(imu)solut tuma, valkosolut, virus (koostumus, rakenne)

Muuta

Bio-photogrammetry: digitally archiving coloured 3D morphology data of creatures and associated challenges https://riojournal.com/article/86985/instance/7883441/