Биљке против зомбија 1. део


Иако сам прилично стар, не кријем да понекад играм видео-игре. Омиљена ми је ова у наслову (plants vs. zombies), јер је забавна, маштовита и тера на размишљање. А и биолошка је. 🙂 Заправо, овим чланком и у наредних неколико, желео сам да видимо колико је заиста биолошка. Јасно је да биљке које се боре против страшних зомбија нису стварне, али да ли су аутори ипак, макар донекле, унели ботанику у игру коју су направили?

Sunflower2 Сунцокрет (Sunflower) у игрици није ратоборна биљка. Она играчу обезбеђује довољно сунца како би могао да купи друге биљке. Ми знамо да у природи биљке не испуштају сунчеву светлост. Или макар не да ми то видимо. 🙂 Наиме, енергија која нам омогућава да се крећемо, радимо, учимо, ленчаримо и обављамо комплетан метаболизам – потиче од сунца, иако нисмо аутотрофни организми и не вршимо фотосинтезу. Биљке је обављају и за нас; претварају сунчеву енергију у енергију хране (то се зове хемијска енергија), а коју ми потом поједемо. Подземне животиње, попут кртица и кишних глиста беже од сунчеве светлости и изгледа као да не да им није потребна, него није ни пожељна. Пошто и оне морају да једу, значи да кроз ту храну Сунце допире и до њих. Без енергије Сунца, мало њих може да живи. Рецимо, бактерије које врше хемосинтезу, али о њима неком другом приликом. 🙂

Peashooter2

Repeater2

Gatling_Pea2 Дуваљка (Peashooter) је биљка која гађа зомбије својим семенима. Напредније варијанте ове биљке су Понављач (Repeater) – баш несрећан назив 🙂 и Грашак митраљезац (Gatling Pea) – мало слободније преведох. 🙂 Биљке у природи не гађају зомбије, али се саморасејавају. То значи да одбацују своја семена што је могуће даље, јер им је у интересу да се родитељска биљка не гура са својим потомством на мало простора. Неке биљке су толико усавршиле ово да на пример, једна врста млечике из тропских предела Америке одбацује своје семе експлозивно и до 14 метара! Очевици кажу да је то пропраћено звуком сличном пуцњу из пиштоља. То би, верујем, за једног зомбија било сасвим довољно. 🙂

А сасвим довољно је и ово моје писаније за данас, па за који дан представљам неке друге биљке за зомбије фаталне. 🙂

Цица са два лица


Данас ми се петак похвалио да је направио мали експеримент код куће, а о коме смо причали на неком од ранијих часова; залепио је фластер преко листа и тако га оставио пар дана. Када га је скинуо, остала је бледа флека на иначе зеленом листу. Иначе већ данима моји ђаци и ја правимо експеримент са црним луком, чију смо луковицу ставили у чашу са водом и затворили у (мрачан) ормар. Лук расте и то веома бујно, али је и веома упадљиво блед. Користи резерве хране из свог подземног стабла (поменуте луковице), коју иначе не може да створи. Да би вршио фотосинтезу, неопходно му је Сунце, које му ми ускраћујемо. Штедљива природа неће да ствара хлорофил када већ за њим нема потребе.

Да се подсетимо; фотосинтеза је процес при коме организми као што су биљке, а зовемо их аутотрофима, уз помоћ сунчеве светлости, угљен-диоксида из околине и воде стварају храну, односно шећер. И кисеоник.

Да ли смо морали да изведемо све ове силне огледе да бисмо се уверили да је природа штедљива и да неће да ствара хлорофил уколико за њим нема потребе? Па, баш и не. Довољно је и да посматрамо биљке из наше околине. Или да будем прецизнији, њихове листове. Сваки лист има лице и наличје. Лице је окренуто ка Сунцу, а наличје, логично, од њега. Код многих врста ћемо уочити да се лице и наличје по интензитету зелене боје (а тиме и по количини хлорофила) значајно разликује. Код неких је практично бело.

Треба ли да вам пишем која је слика лица, а која наличја, код ова два листа јавора? 🙂

Можете још нешто да посматрате, а уколико гајите биљке у кући и поред прозора. Погледајте како су им окренути листови. Уколико су окренути ка прозору, окрените биљку на супротну страну и сачекајте пар дана. 🙂

Дакле, лист је зеленији на лицу. Како лист изгледа унутра? Унутрашња грађа је прилично логично уређена, а то уређење умногоме зависи од поднебља где лист, пардон биљка, живи.

Ово је модел одсечка листа када бисмо га гледали кроз микроскоп. Лице је скроз горе.

Ћелије плочастог облика које видите при врху представљају епидермис лица. Оне могу да чине један или више редова (један испод другог). Када их има више редова, онда знамо да се ради најчешће о биљци која живи на сушном станишту. Ћелије епидермиса, као и сви други (и боговетни) омотачи у природи, имају заштитну улогу. Међутим, код биљака сушних станишта служе и као складишта воде. Некада имају и механичку функцију, што заправо значи да дају чврстину листу. Ове ћелије су живе, али имају хлорофил само код неких биљака и то оних које живе у хладу (неке крошње комшије дрвета) и које ионако имају мало светлости, па им је свака помоћ у фотосинтези и те како потребна. Код биљака које су изложене Сунцу директно, фотосинтезу обавља ткиво постављено испод епидермиса. Међутим, неке биљке су толико изложене да то Сунце почиње да бива и непријатно, посебно када је клима тропска. У том случају, на епидермису лица се ствара тањи или дебљи (а што зависи од (не)милосрдности сунчевог зрачења) слој кутикуле. На моделу је тај слој приказан као танак зеленкасти премаз на самом врху. Ако пажљиво погледате модел, видећете ћелије сличне епидермису лица на доњој страни (заправо скроз доле). То је епидермис наличја. Приказана су и два отвора; стоме, а који не морају увек да буду отвори. Стомине ћелије које окружују отвор могу, уз помоћ других ћелија, да попуне отвор. Он иначе служи да кроз њега могу да прођу гасови; најважнији су наравно кисеоник, угљен-диоксид и водена пара. Обично се стоме, као на овом моделу, цртају на наличју, али оне могу да постоје и на лицу. Уосталом, код биљака чији листови плутају по води, попут локвања, стоме се и налазе искључиво на лицу. Размислите зашто. 🙂

Затворена и отворена стома. Око стоме су стомине ћелије, најчешће пасуљастог облика, али се њихов облик иначе разликује од врсте до врсте.

Вратимо се на модел. До сада смо запазили да лист личи на сендвич, где би кришке хлеба биле епидермиси; лица и наличја. Оно између, што сваки сендвич чини посебним и што је важније, укусним, код листа се назива мезофил. Префикс мезо иначе означава нешто што је између. Мезофил најчешће чине палисадно и сунђерасто ткиво. Палисадно ткиво је добило назив по свом облику, јер личи на палисаду (кликните на реч па сазнајте шта је то). На моделу су ћелије које га чине издужене и постављене одмах испод епидермиса лица. И ових ћелија може бити један или више низова. Оне су крцате хлорофилом и главне су за вршење фотосинтезе. Храну коју направе предају проводним снопићима, који су на моделу приказани као љубичасте цевчице. Примопредају врше ћелије сабирачице које се на моделу налазе изнад проводних снопића, а испод палисадног ткива. Ове ћелије буквално сабирају оно што направе по две три ћелије палисадног ткива и то предају снопићима. Снопићи, пошто су проводни, проводе храну свуда по листу, а предају је и проводним снопићима стабла. Ми их видимо и на листу и без микроскопа; чине лисне нерве. То не значи да се биљка нервира, јер она то изгледа није у стању, већ су те линије по листу некога подсетиле на нерве, па отуда и назив. 🙂 Они спроводе и воду и минерале. Ћелије сунђерастог ткива, на моделу су са леве стране и испод палисадног ткива, обично су неправилног облика и тек понекад лоптасте. Ово ткиво је добило назив по пространим међућелијским просторима, па тако ткиво изгледа шупљикаво – баш као сунђер. Ови простори су повезани са стомама, па тако имају улогу у проветравању и транспирацији. У ћелијама овог ткива има знатно мање хлорофила него у палисадном ткиву.

У неким листовима има више палисадног, а у другим сунђерастог ткива. То зависи од услова станишта у којима биљка живи. Хајде да размишљамо, како следећи утицају пресуђују које ће ткиво преовладати; како ће утицати јака/слаба светлост и већа/мања влажност? Ето вама питања. 🙂

Дакле, као што видесмо и унутрашња грађа потврђује оно што нам посматрање спољашње говори; хлорофила је мање у сунђерастом ткиву при наличју и више у палисадном при лицу листа. Очигледно је ту два лица (од којих је једно, додуше, наличје :)). Да ли знате да постоје и биљке које имају два различита облика листа? Та појава постоји врло често код воденог биља, али и код неких копнених врста. Називамо је хетерофилијом (хетеро значи „различит“, а филија „љубав“; дакле ове биљке воле да имају различите листове).

Ако гледате листове ове биљке од врха на доле, видећете да баш и нису исти.

Изгледа да су рецкавији листови код оваквих биљака, прилагођеност на подводни начин живота. У води светлост слаби, па рецкавији листови, који због свог облика имају и већу површину за упијање сунчеве светлости, имају и већу шансу да врше фотосинтезу од оних који су цели.  Цели су изнад воде где светлости има сасвим довољно. Заправо, оглед је показао да ће пупољци потопљени у води дати рецкаве листове. Ако се исти такви пупољци изваде из воде, даће целе листове. Очигледно им је важно да подводни и надводни листови имају баш такав изглед какав имају. 🙂

У овом чланку сам вам навео макар четири огледа. Са биљкама може свашта да се експериментише и свашта да се уочи и научи. Размишљајте, па осмислите и неки сопствени оглед. Можете да почнете питањем: „Шта би било кад би било…“ 🙂 Известите ме о вашим огледима, резултатима и закључцима. Чекам ваше коментаре.

Јесен у мом парку


Сећам се када сам био дете да сам на часовима српског језика добијао као задатак да пишем на управо овакву неку тему и то најмање три-четири пута у току школовања. Ако сте се понадали да ћу вам ја написати рад који ћете моћи да искористите на тим часовима, драги моји ђаци, љуто сте се преварили. 🙂 Мој допринос ће бити другачије природе; објаснићу вам нешто детаљније зашто је јесен тако богата бојама. Макар када су у питању крошње дрвећа.

Па зар није?

Најпре да разјаснимо нешто; листопадна биљка је свака она биљка која губи лишће пред наступајући неповољни период. Биљке нашег поднебља, дрвеће пре свих, то чине у јесен, али у неким другим поднебљима се то дешава и онда када је суша, а не само зима. У самој лисној основи се тада ствара тзв. ткиво за одвајање, које расте деобом ћелија и које има за задатак да одвоји дршку листа од стабла. Ово се дешава јер лишће за наше дрвеће постаје терет; кроз своје стоме би избацивало воду, која је у том периоду драгоцена, а и због зиме би се ледила. Такође, гране са лишћем би теже отрпеле притисак снега. Неки научници и озбиљно сумњају да се дрвеће кроз одбачено лишће решава и свих непотребних супстанци које су се накупиле током пролећа и лета.

На месту где је лист отпао, остаје лисни ожиљак. Он се разликује од врсте до врсте, тако да ботаничарима може да послужи да открију која је врста дрвета у питању, иако је зима и иако нема лишћа, па ју је тешко препознати.

Ово је лисни ожиљак ораха. Сада је право време да са лупом или без ње и са фотоапаратом или без њега претражите голе гране разног дрвећа у потрази за лисним ожиљцима.

Али да вратимо причу малко уназад. Штедљива природа налаже да се ствари не бацају тек тако; драгоцени хлорофил се на неки начин исисава из листова у стабло и чува се за листове који ће се родити наредне године. Тада може да се види нешто што је све време било присутно, али маскирано зеленим пигментом, односно хлорофилом. То су такозвани каротеноиди. Научници кажу да их има више од стотину различитих и да су они такође пигменти, али другачијих боја. Наиме, деле се на каротене наранџастоцрвене боје и ксантофиле жуте боје.

Више од 90% ових пигмената се у биљци налази у листовима, али се остатак налази и у другим деловима биљке. Рецимо, сетите се како се шаргарепа каже на енглеском. Корен шаргарепе садржи значајну количину једне врсте каротена, кога још називамо и провитамином А (префикс про- означава да ће та супстанца постати витамин у нашем телу, јер још увек то није). Ових црвенкастих пигмената има и у плодовима парадајза и паприке, на пример, а дају и боју цветовима. Дакле, нису нам непознати ни пре јесени.

Када се хлорофил повуче у стабло, каротеноиди, који су све време били ту, постају потпуно уочљиви у листовима.

За цвеће, па и за плодове нам је јасно шта ови пигменти траже тамо, али за листове верујем да баш и није, тим пре што су тако добро скривени током пролећа и лета. Да бих вам то објаснио, морамо начас да се „бацимо“ на физику. Физика каже да она светлост коју ми доживљавамо као белу је заправо „збир“ светлости макар шест боја. То можемо да видимо чак и у природи када се та иста светлост преломи кроз капи кише:

Баш тако. 🙂

Када зрак светлости падне на неки материјал, неке његове боје се одбију, а друге упију (најједноставније речено). Иако нисмо физичари, можемо јасно да видимо која се боја или су се боје одбиле; јер управо оне и дају боју том материјалу. То значи да ако је материјал наранџаст, он и одбија наранџасту боју. Уколико је црвен, одбија црвену. Уколико је бео, погађате, одбија све боје (сећате се, бела је „збир“ свих боја), а ако је црн – ниједну. Надам се да вам је јасније зашто људи лети воле да носе бело, а зими тамније нијансе. Сада још да разјаснимо и улогу каротеноида.

Лист је зелен, што значи да одбија зелену боју. Дакле, не користи је за фотосинтезу. Или да будем прецизнији; зелени хлорофил је не користи. Међутим, каротеноиди нису зелени, тако да они могу да је искористе. Они одбијају жуту, односно наранџасту и црвену боју, коју хлорофил може да користи. Тако оне користе боје које хлорофил не може (и обратно), чиме се повећава ефикасност фотосинтезе; користи се много више сунчеве светлости. Они су, заправо, помоћници хлорофила. Према проценама научника, они доприносе од 10 до 20%. Можда је мало, али је значајно. 🙂

Заправо, толико је значајно да се сматра да листови без ових помоћних пигмената уопште не би ни могли да врше фотосинтезу. У прилог је и још једно откриће научника, а то је да каротеноиди изгледа штите нежни хлорофил од штетног дејства светлости. Вршени су огледи са јединкама кукуруза којима су одстрањени каротеноиди и показало се да су биле преосетљиве на прејаку светлост. Фотосинтезу су вршиле тек при смањеном осветљењу.

Јако ми је било тешко да међу бројним сликама са интернета пронађем најлепшу за божанствени блог. Можда сам вас инспирисао да направите неке сопствене слике и допринесете библиотеци оваквих слика?

Не верујем да би „састав“ који сте управо прочитали добио неку бољу оцену на писменом из српског. Ипак, надам се да вам се допао и да сте научили нешто ново. 🙂

Опасне биљке


Биљке су морале да се прилагођавају, баш као и сва друга жива бића, различитим стаништима. Некада им услови живота, односно еколошки фактори и нису баш наклоњени. На пример, земљиште на коме живе може бити веома различитог састава, па и сиромашно неким важним супстанцама. Азот је један од елемената који је незаобилазан у молекулу амино-киселина, односно протеина. Уколико њега нема довољно, биљка неће моћи да створи супстанце које у огромном проценту сачињавају сваки организам. Детелине и њима сродне биљке су то решиле симбиозом; у свом корењу су угостиле посебан тип бактерија, азотофиксаторе, способне да елементарни азот из ваздуха пренесу у земљиште у виду соли. Биљке со могу да упију својим корењем, наравно ако је растворена у води, али елементарни азот, иако га у ваздуху има више него било чега другог, не могу ни да „пипну“. Заправо, могу да га „удахну“ кроз стоме на својим листовима, али то је све. Он напушта лишће, као што написах, нетакнут. Драгоцене бактерије помажу биљкама.

Друге биљке су своје лишће усавршиле (преобразиле) за сасвим другачију стратегију проналажења преко потребног азота. Да поновимо; азот је саставни део амино-киселина, које су саставни део протеина, а који су, опет, саставни део сваког организма. То значи и животиња. Да би дошле до азота, биљке су „одлучиле“ да дођу до животиња. Њихови листови су зелени, пуни хлорофила и способни да врше фотосинтезу. Те биљке су дакле, аутотрофне. Њихови листови су такође и опасне замке за животиње које ће уловити и сварити. То их ипак не чини миксотрофима. Миксотрофи, попут зелене еуглене, могу да се хране и аутотрофно и хетеротрофно (што бисмо рекли и као биљке и као животиње). Међутим, ове биљке месождери се заиста не хране животињама. Од њих узимају само азот. И фосфор.

Како то раде? Има неколико начина.

Први: листови им се склапају попут листова књиге.

Други: листови прилепљују плен тзв. тентаклама.

Трећи: листови су у облику крчага са клизавим унутрашњим странама. Неке врсте имају толико велике крчаге да у њих може да се смести голуб, на пример.

Мешница (Utricularia exoleta) је биљка која живи и код нас. Подводна је биљка и плен хвата тако што пушта да у њене листове попут мехура нагло уђе вода. На тај начин усиса и плен, у овом случају пуноглавца.