Практическая биология для школьников - Ксения Михеева

еды, как и на химический состав и количество выделяемой слюны. Рацион должен быть сбалансированным, содержать все необходимые вещества: незаменимые аминокислоты, медленные углеводы, витамины и др.

Двор

Паук и паутина

От ветки к ветке протягивается серебристая нить – паутина. Проследим за ней и, если повезёт, сможем увидеть, как паук ловко заворачивает свою жертву в тугой кокон. Зачем он это делает?

Пауку важно, чтобы его жертва находилась на одном месте, пока внутри неё происходит переваривание. Да-да, мы отправляем пищу в рот, и она начинает расщепляться на отдельные элементы в пищеварительном тракте, а вот у паука это происходит вне его организма. Это называется внешним, или внекишечным, пищеварением.

Пауки впрыскивают в свою добычу специальные пищеварительные ферменты для того, чтобы расщеплять крупные составляющие пищи на более простые элементы, которые клетки потом используют для различных нужд. Расщепление происходит прямо в теле мухи или другой добычи паука. В дальнейшем он просто всасывает образовавшуюся массу, получая настоящий коктейль из питательных веществ, которые сразу можно направить в клетки для извлечения энергии или строительства новых структур организма.

Но паутина нужна не только для ловли добычи и обеспечения её неподвижности. С помощью своих нитей пауки могут перемещаться (вспомните, как они спускаются вниз с потолка, вызывая дикий ужас у арахнофобов с желанием немедленной эвакуации из города), а в некоторых странах мы могли бы даже увидеть их летящими на паутинках. Ветер легко их подхватывает, позволяя молодым особям максимально удаляться от родного гнезда. Ещё это отличная защита будущего потомства, если создать кокон вокруг яйца. А для некоторых видов паутинная нить – страховка на случай неудачного прыжка на жертву.

Паук и паутина

При случае понаблюдайте, как паук строит свои ловчие сети. Он не просто наматывает круги между опорными нитями, а по-настоящему настраивает своё сооружение. Представьте паука, сидящего в засаде и ждущего, когда же ему попадется Муха-цокотуха или ещё что-то стоящее. И вдруг он ощущает натяжение ловчей сети, радостно ползёт за добычей и видит сухой листочек, свалившийся с дерева. Обидно… Чтобы не тратить время понапрасну, бегая из-за каждого мусора, попавшего в паутину, у пауков в процессе эволюции выработалось интересное приспособление – настройка степени натяжения нитей. Каждую паук налаживает подобно тому, как настраивает музыкальный инструмент исполнитель, у каждой своя частота звучания. Благодаря этому пауки умеют отличать вибрации, возникающие при попадании чего-либо в ловчие сети, кроме того, они способны вычислять, в какую именно часть паутины попала добыча, что позволяет быстрее до неё добраться.

А кто мне ответит, к какой группе относятся пауки? Многие причисляют их к насекомым, что совсем неверно. Вместе с клещами, скорпионами и некоторыми другими представителями они образуют класс Паукообразные. Отличить от насекомых несложно: у пауков 8 ножек, а не 6, отсутствуют усики и крылья. Конечно, обе группы родственны, так как относятся к членистоногим животным, но причислять их друг к другу не нужно.

Биология шашлыка

Осмотрим двор. Он просторный и современный, с детской площадкой, зонами для отдыха и прогулок, тренажёрами. Представим, что этот двор не просто хорош, а идеален, поэтому в нём оборудованы даже специальные площадки для жарки шашлыка. Он-то и станет нашим следующим экспонатом.

Споры о лучшем маринаде такие же вечные, как и споры о лучшем борще. Мы не станем в них ввязываться, а просто поговорим о том, как действует маринад. Зачастую в нём содержится кислота (молочная, лимонная, уксусная, яблочная и др.): под её действием волокна мяса разрушаются (денатурируют), становятся мягкими. Также кислоты, специи и лук вызывают гибель микроорганизмов, не давая им развиваться на продукте.

Интересно, что волокна мяса – почти чистый белок, так как состоят из поперечнополосатой скелетной мышечной ткани, с ней связаны жировые и соединительные ткани в небольшом количестве.

Соединительные – образуют защитные оболочки и сухожилия, при помощи которых мышцы крепятся к костям. Волокна образуются при слиянии нескольких небольших клеток, из-за чего становятся многоядерными и очень длинными, достигая нескольких сантиметров. Под действием кислот маринада они набухают и теряют жёсткость, а коллаген, отвечающий за прочность, растворяется.

Но как тогда объяснить то, что иногда мясо остаётся жёстким даже после маринования? Причина может крыться в качестве самого мяса, а также в избытке кислоты или других веществ, которые начинают вытягивать воду. Жидкость выходит из мышечных волокон также при пережаривании или при длительном температурном воздействии без формирования корочки, «запечатывающей» сок внутри. Так что приготовление вкусного шашлыка – настоящая наука. И, вооружившись знаниями биологии и химии, можно создать отличный фирменный рецепт.

Лишайник VS Мох

Давайте подойдём к ближайшему дереву и внимательно рассмотрим кору. На ней можно увидеть два интересных организма: лишайник и мох. Возможно, кто-то спросит: «А разве это не одно и то же?» Нет, хотя их часто путают.

Лишайник на дереве выглядит как корочка или нарост, напоминает хлопья, листочки или пластинки. Это комплексный организм, состоящий из клеток грибов и зелёных водорослей, ещё в нём могут присутствовать цианобактерии – фотосинтезирующие бактерии (считается, что в эволюции именно у них впервые появился процесс фотосинтеза). Между этими компонентами складываются сложные взаимоотношения, ставшие предметом спора учёных. Одни считают их вариантом взаимовыгодного сожительства, другие – паразитизмом гриба на водоросли. Так или иначе, лишайник – уникальный организм, ведь все клетки внутри работают как единое целое, хотя принадлежат к разным царствам живой природы. Водоросли и цианобактерии фотосинтезируют, создавая органические вещества, а гриб добывает воду и минеральные соли, защищает своих сожителей от высыхания. Из-за того, что в их состав входят столь разные представители, лишайники сложно отнести к какой-то конкретной группе. В этом они схожи с чайным грибом, который мы обсуждали на кухне.

Лишайники очень неприхотливы, растут даже на голых скалах и не нуждаются в почве. Более того, они – пионеры растительных сообществ, то есть с этих организмов начинается развитие природных экосистем. Лишайники поселяются на пустынной местности, где ничего ещё не растёт, постепенно разрушают субстрат, на котором живут, например, камни или горные породы, и отмирают, что формирует тонкий слой почвы. Далее на этом месте могут развиваться другие организмы, например мхи.

Несмотря на неприхотливость и способность жить на камнях, лишайники не могут расти в условиях химического загрязнения, особенно соединениями серы. Так что отсутствие этих комплексных организмов рядом с промышленными зонами легко объяснимо.

С некоторыми видами лишайников связано такое понятие, как лакмус. Слышали выражение «лакмусовая бумажка»? Оно означает показатель чего-либо, а пришло из химии, где такие полоски используют для определения кислотности среды. Напомню, среда может быть нейтральной, кислой и щелочной в зависимости от концентрации различных веществ. Мы уже затрагивали эту тему в связи с особенностями пищеварения.