A mozgás, és a nyugalom viszonya [fizika]

A mozgás, és a nyugalom viszonya

Egy test mozgásállapota csak egy másik testhez képest, vagy viszonyítási alaphoz (vonatkoztatási rendszer) képest határozható meg.

Azokat a testeket, melyek mozgásállapota megegyező, egymáshoz képest nyugalomban lévőnek látjuk.

Pl: A föld, mint tudjuk, forog a tengelye körül, tehát mozog, viszont az utcában az egymás mellett álló házak egymáshoz képest nyugalomban vannak.

FONTOS!!

Amozgást mindig a viszonyítási alphoz képest tudjuk meghatározni!!!

Ebből következik, hogy a nyugalom is viszonylagos. Tehát ha egy mozgást többféle viszonyítási alaphoz képest nézzük, mindig mást fogunk látni.

Mérés, az SI mértékegység

Az életben nélkülözhetetlenek azok a fogalmak, melyekkel mennyiségeket fejezünk ki.

Ezeket a mennyiségeket méréssel állapítjuk meg.

A mérések között vannak olyanok, melyeket egyszerűen elvégezhetünk, van amit kissé körülményesebben.

A legtöbb mérésnél a mérendő tulajdonság a mérőeszközre gyakorolt hatását kell megállapítanunk

A mérés alapvető követelménye, hogy a mérés minél pontosabb legyen, ezt többféle képpen tudjuk elérni, de a mérési hibákat kiküszöbölni nem tudjuk, csak csökkenteni.

Mérsi hibák csökkentésének módszerei.:

1. Többször egymás utáni mérés (csak konstans értéknél lehetséges)
2. A mérőeszközök technikai finomítása
3. A mérőeszköz elszigetelése a környezettől

Vagy ezek ötvözésével.

Minden mérési eredmény azt fejezi ki, hogy a mért mennyiség hányszorosa egy megállapodás szerinti mértékegységnek.

Pl: A 10 méter azt jelenti, hogy a mérési eredmény 10-szeres hosszúságú, mint az egységnek tekintett 1 méter hosszúság.

Az SI rendszer:

Az SI mértékegység rendszert (Systéme International d’ Unités) a világ nemzetközi mérésügyi szervezete –az Általános Súly- és Mértékügyi Értekezlezlet 1960-ban tartott ülésén fogadták el, amit Magyarország 1976-ban vezette be.

Az SI hét, célszerűen választott alapegységre épül, melyek a következők:

Hosszúság (l) egysége:méter Jele:m

Tömeg (m) egysége:kilogramm Jele:kg

Idő (t) egysége:másodperc Jele:s

Elektromos áramerősség (I) egysége:amper Jele:A

Hőmérséklet (T) egysége:kelvin Jele:K

Anyagmennyiség (Iv) egysége:mól Jele:mol

Fényerősség (n) egysége:kandela Jele:cd

Az SI kiegészítő mennyiségei:

Síkszög (a,b,c…) egysége:radián Jele:rad

Térszög (W,V,U,..) egysége:szteradián Jele:sr

Az SI tartalmazza a származtatott mértékegységeket is, melyek az alap mértékegységekből származtathatók. Pl: a sebesség, energia, elktromos feszültség.

Fontos része az SI –nek, hogy az egységek a 10 hatványaival leírt többszöröseit, vagy törtjeit egységes jelöljük.

Név	Jel	Nagyság
exa	E	1000000000000000000= 10E18
peta	P	1000000000000000=10E15
tera	T	1000000000000=10E12
giga	G	1000000000=10E9
mega	M	1000000=10E6
kilo	k	1000=10E3
hekto	h	100=10E2
deka	da	10=10E1
deci	da	0,1=10E-1
centi	c	0,01=10E-2
milli	m	0,001=10E-3
mokro	m	0,000001=10E-6
nano	n	0,000000001=10E-9
piko	p	0,000000000001=10E-12
femto	f	0,000000000000001=10E-15
atto	a	0,000000000000000001=10E-18

Fizikai mennyiség, a mozgás térbeli és időbeli jellemzői

A fizikai mennyiségek közül kétfajtát ismertünk meg, vannak a:

—Vektormennyiségek

—Skalármennyiségek

Vektormennyiség például a két pont ( A, és B) között húzott egyenes szakasz,amelyen nyílheggyel jelöljük, hogy a mozgás merre irányul, így egy olyan mennyiség fogalmához jutunk, mely nemcsak nagyságot, hanem irányt is kifejez. (a mozgásvektor csak egyike a fizikában használatos vektormennyiségeknek).

A vektormennyiségeket kövér betűkkel különböztetjük meg a skalár mennyiségektől, Pl. az elmozdulásvektorra r jellel hivatkozunk. Ha csak a vektormennyiség nagyságára vagyunk kíváncsiak, akkor ‌‌‌r‌ vagy r jellet alkalmazzuk.

Skalármennyiségnek nincs meghatározott iránya, csak előjele. Pl: idő, hőmérséklet, energia.

A mozgás tér- és időbeli jellemzői:

A mozgás térbeli jellemzője: az A- és B pont közötti utat jelzi, jele az s, mértékegysége a méter (m).

A mozgás időbeli jellemzője az A- és B pont között megtett út idejét jelzi, jele a t, mértékegysége a másodperc(s)

Ha egy test saját méreteinél sokkal nagyobb utat tesz meg, akkor a testet kiterjedés nélküli pontszerű testnek lehet tekinteni, melyek a valóságos testek modelljei, melyek lényeges paramétereit viszonylag egyszerüen megadhatjuk.

A testek mozgásuk során valamilyen vonalat írnak le, ami a mozgás pályája.

A mozgás közben a z érintett pontok összességét, a –pályát- geometriai vonalnak nevezzük.

A pályán mozgó test időközben a pályának egy meghatározott részét futja be, melynek hossza a kérdéses időközben megtett út. Az út jele: s, mértékegysége a méter (m).

Mivel a kezdő, és a végpont között többféle pálya lehetséges, de mind érinti a kezdő, és a végpontot. A két pont között húzott egyenes szakaszt nevezzük elmozdulásnak, melynél a nyíl hegye mindig az elmozdulás irányát jelöli.(ez a mennyiség vektormennyiség).

Magfizika [fizika]

Magfizika

Rutherford: He²⁺ ionokkal aranyfüstlemezt bombázott. A He²⁺ ionok nagy része háborítatlanul haladt át a lemezen. Az atom pozitív töltésű, nagy tömegű, kis átmérőjű alkotórészét atommagnak nevezte el. Az atommag tömegének mérése a megfelelő atom vagy ion tömegének mérésével oldható meg. Kísérleti tapasztalat szerint az atommagok tömege közelítőleg egyenlő a hidrogénatommag tömegének egész számszorosával. MA~= A×MP. Az 'A' a tömegszám.
Az atommag elektromos töltését legegyeszerűbben az atomi elektronok vizsgálatával megoldani. Ha egy nagy energiával haladó elektron vagy foton az n=1 főkvantumszámú állapotból kilöki az egyik ott lévő elektront, akkor a megüresedett állapotba a magasabb energiaszintek valamelyikéről egy atomi elektron hamarosan lezuhan fotonkisugárzás közben. Ahhoz, hogy az elektron tatósan benn legyen az atommagban, az E_m=10^-10 J-nál jóval mélyebb elektromos energiára lenne szükség. Az elektron bezártságból való mozgását az elektromos vonzás nem képes féken tartani.

Tömegspektroszkópia: Az atomok ionjai elektromos és mágneses mezővel kölcsönhatásba lépnek. E mezőkön áthaladva eltérülnek az eredeti mozgásirányuktól. Az eltérülés mértékéből kiszámíthatjuk az ion tömegét. Az ion így mért tömegéből levonva az elektronok tömegét, megkapjuk az atommag tömegét. A q töltésű m tömegű ion U gyorsító feszültségen áthaladva v sebességre tesz szert: qU=mv²/2. A v sebességű ionokat homogén mágneses mezőbe vezetik, az indukcióvonalakra merőleges síkban. Ekkor az ionok a Lorentz-erő hatására R sugarú körpályán állnak.

Tömegdefektus: (Tömeghiány) Az atommagot alkotó nukleonok tömegösszegének és az atommag tömegének a különbsége. A tapasztalat szerint az atommag tömege kisebb, mint a magot alkotó részecskék tömegének összege. A tömegdefektus az atom stabilitása métrékének tekinthető, ugyanis a tömeg energia ekvivalencia törvény értelmében a tömegdefektusnak megfelelő energiamennyiséget kell közölniük a maggal, hogy alkotórészeire bomoljék. A tömegdefektus egyenértékű a magnak nukleonokból való keletkezése alkalmával felszabadult energiával. Az atomenergia hasznosítása a atommagátalakításnál a kiindulási és végtermékek tömegkülönbségének megfelelő magenergia hasznosítását jelenti.

Könnyű magok: 2H, a deuteron egy protonból és egy neutronból összeállt atommag. A 2He, azaz két proton már nem marad egyedül. A protonok között fellépő elektromos taszítás és a szűk tartományra bezárt protonok mozgása fölött nem képes úrrá lenni a két proton nukleáris kölcsönhatása. 2He atommag nem létezik. A 3H, 3He, 4He atommagok léteznek. Egy-egy nukleon mind több másik nukleon erős vonzását érzi: rohamosan mélyül az egy nukleonra jutó kölcsönhatási energia. Mégis, a 2 protont és 3 neutront tartalmazó 5He izotóp, vagy a 3 protont és 2 neutront tartalmazó 5Li izotóp nem létezik a természetben.

Nehéz magok: A nagyobb atommagokban egy-egy nukleon csak szomszédainak nukleáris vonzását érzi, a távolabb lévőket nem, hiszen a nukleáris kölcsönhatás hatótávolsága kisebb a mag átmérőjénél. Így az atommag belsejében egy-egy nukleon nukleáris energiája független a mag összes nukleonlainak a számától. Az atommag felületének közelében egy-egy nukleont nem szimmetrikusan vesznek körül társai. A felületi nukleon b sugarú környezete részbe üres. Ezért a felületen lévő nukleonoknak nem olyan mély a nukleáris energiájuk, mint a belül lévőknek.

Energiavölgy: Egyetlen nukleonra átlagosan jutó energia. A térfogati energiából egy-egy nukleonra minden atommagban ugyanannyi jut.: Ezt megemeli a felületi energia, mégpedig elsősorban a kisebb magoknál, mert ezeknél a nukleonok nagyobb hányada kerül a felületre. Sok proton a Coulomb-energiatagot növeli. Ha a protonok és a neutronok száma nagyon különbözik, akkor pedig a Pauli-tag nagy. Mivel a nagyobb tömegszámú atommagokban szükségszerűen több a proton is, a Coulomb- és a Pauli-tag járuléka a tömegszám növekedtével emelkedik. Az energiavölgy legmélyebb pontját az A=56, Z=26, azaz az ⁵⁶Fe tájékán találjuk. A kisebb magok felé a völgy meredeken emelkedik, mert viszonylag nagy a felületi energiajárulék. A nagyobb magok irányában a völgy lankásan fut felfelé: a növekvő protonszám emeli a Coulomb-energiát. Ez a proton-neutron-arány eltolásával kissé mérsékeli a Pauli-energia, ezért a völgy elkanyarodik az A tengely irányába, a nagyobb tömegszámú magok legmélyebb energiájú állapotát jelentős neutrontúlsúly jellemzi.

Nukleáris kölcsönhatás: Az atomag alkotórészeit összetartó erő. Rövid hatótávolságúak, s más erőtípusokkal nem azonosíthatók. A hatótávolságon belül levő nukleonok igen nagy erővel vonzzák egymást, ezért a mag stabilitása nagy. A magok kötési energiája nem a tömegszám négyzetével (A2), hanem csak A-val arányos. Jellegzetes tulajdonsága még, hogy függetlenek a nukleonok töltési állapotától.

Rádioaktivitás: Egyes elemek azon tulajdonsága, hogy minden külső beavatkozás nélkül, radióaktív sugárzás kibocsátása közben elbomlanak, és más elemekké alakulnak. A természetes rádióaktivítás a természetben előforduló néhány elemnek és izotópjainak tulajdonsága. A 80-nál nagyobb elemek rendszámú elemek és néhány könnyebb elem izotópjai rádioaktívak. Mesterségesen rádioaktívak azok az elemek és elemek izotópjai, amelyek a természetben nem fordulnak elő, és mesterségesen, atommáglyában, gyorsító berendezésekben atom robbanásakor, rádioaktív besugárzás hatására lezajló magreakciókban keletkeznek. A rádióaktív bomlás sebességét a felezési idővel, illetve a bomlási állandóval jellemezzük. A bomlás sebessége független a külső tényezőktől.
A rádióaktív bomlásnál fellépő rádióaktív sugárzás 3 fajtáját ismerjük: alfa-béta-gamma sugarakat. Az 'a' sugarak kétszeresen ionizált héliumatomok, a bomlás után kettővel kisebb rendszámú, néggyel kisebb atomsúlyú elemet kapunk. A 'b' bomlásnál a neutrino is kilép az anyagból. A mag atomsúlya az elektron kis tömege miatt nem változik, rendszáma viszont növekszik. A neutron protonná vagy a proton neutronná alakul át elektron kibocsátása vagy elnyelése révén. A 'g' sugárzás igen rövid hullámhosszú, nagy energiájú, nagy áthatolóképességű elektromágneses sugárzás, amely mindig csak 'a' vagy 'b' sugárzással fordul elő. A rádióaktiv bomlás által keletkezett új elem gyakran ismét rádioaktív. Az aktivitás mértékegysége az 1 becquerel (bomlás/s).

Maghasadás: Az atommagok energia-felszabadulással járó széthasadása. Hahn és Strassmann fedezte fel, hogy a nehéz atommagok neutronok, nagy sebességű elektromos töltéssel bíró részecskék vagy gamma sugarak hatására könnyebb atommagokká hasadhatnak szét. A maghasadáskor keletkezett részecskék összes tömege kisebb, mint a hasadó mag tömege. E tömegkülönbség alakul át energiává. A felszabaduló energia legnagyobb részét a hasadási ternékek mozgási energiája teszi ki; kisebb része rádioaktiv sugárzás formájában jelentkezik. A hasadási termékek a másodperc törtrészétől több ezer évig terjedő idő alatt stabilis magokká alakulnak át. Minden egyes mag hasadásakor átlagban két vagy több neutron keletkezik, s ezek újabb maghasadásokat hozhatnak létre. Ha a hasadó anyag mennyisége elég nagy, akkor elérhető az az állapot, melynél a neutronok s ezzel együtt a maghasadások száma állandó marad, vagy rohamosan nő (láncreakció). Ha pl. urániumból a kritikus tömegnél több kerül együvé, akkor a nagy sebességgel lefolyó láncreakció következtében hirtelen nagy mennyiségű energia szabadul fel, robbanás jön létre.

Láncreakció: Olyan egymás után következő, nagy sebességű reakciók sorozata, amelyek mindegyikében keletkezik egy, a következő lánctag gyors lefolyását okozó termék. Maghasadási láncreakció megy végbe az atommáglyában és az atombombában. A láncreakciót egy vagy néhány neutron indítja meg. A neutron hasít pl. egy U²³⁵ magot. A hasadáskor felszabaduló neutronok további uránmagokat hasítanak. Itt újabb neutronok termelődnek, ezek ismét hasítanak. Önfenntartó hasadási láncreakciók csak akkor tudnak létrejönni, ha időegység alatt a hasadáskor termelődött neutronok száma meghaladja a hasadóanyagból eltávozott és különféle szennyeződéseken hasadás nélkül elnyelődött neutronok számát. A hasadóanyagoknak ezért egyrészt nagymértékben mentesnek kell lenniük, nehogy túl sok neutron távozzék belőlük hasítás nélkül. Azt a hasadóanyag-méretet vagy tömeget, ahol már létrejöhet önfenntartó láncreakció, kritikus méretnek, vagy kritikus tömegnek nevezzük.

Atomreaktor: Az atommag energiáját gyakorlatilag hasznosítható méretekben felszabadító berendezés, melyben a magreakciók lefolyása szabályozható. Megkülönböztetünk a könnyű atommagok egyesülésén alapuló fúziós reaktort és a magok hasadásakor felszabaduló energiát hasznosító hasadási reaktort. Az atomreaktor energiatermelő anyagai a hasadó kémiai elemek. A hasadó anyagok atommagjai kis energiájú, lassú neutronok hatására két középnehéz magra hasadnak szét, miközben néhány gyors neutron szabadul fel. Ezeket felszabadítva újabb maghasadások jöhetnek létre, és így a folyamat láncreakció alakjában folytatódik. A nagy sebességgel szétrepülő középnehéz atommagok kinetikus energiája súrlódással hővé alakul, így jelentkezik hasznosítható formában az atomenergia. A neutronok lassítására moderátorokat használnak (grafit, nehézvíz, víz). A gyors neutronok a moderátor atomjaival többször ütközve, fokozatosan lefékeződnek. A neutronfölösleget, amelynek növekedése robbanáshoz vezetne, kadmium vagy bórkarbid rudakkal nyeletik el, ezeket automatikus szabályozó berendezések vezérlik.

Magfúzió: Atommagok energiafelszabadulással járó egyesülése. Könnyű atommagok igen nagy hőmérsékleten nehezebb magokká egyesülhetnek. Az egyesüléskor keletkezett mag tömege kisebb az egyesülő magok tömegének összegénél. Az így fellépő tömegkülönbségnek megfelelő energia a keletkező új részek mozgási energiájává alakul át. Az elemek atomjai több millió fokos hőmérsékleten sokszorosan ionizált atommagokká és elektronokká bomlanak szét (plazmaállapot). A nagy hőmérséklet következtében a plazmát alkotó atommagok között az ütközések igen gyakoriakká válnak, s a magok sebessége is megnövekszik. Ez lehetővé teszi, hogy egyes magok a közöttük ható elektromos taszító erőt legyőzve elég nagy valószínűséggel egyesüljenek. A magfúzió sebessége adott hőmérséklet és nyomás mellett az egyesülő magok anyagi minőségétől függ.

Atomfizika [fizika]

Atomfizika

Millikan kísérlet (1910): Az elektron töltésének pontos meghatározására irányul. Két fémlap közé elektromosan töltött olajcseppeket juttatott, ezek mozgását távcsövön keresztül figyelte. A két fémlapra olyan nagy elektromos feszültséget adott, hogy az olajcseppek éppen lebegtek (az elektrosztatikus erő és a nehézségi erő kiegyensúlyozták egymást). Amikor az olajcseppekent ionizálta (pl. röntgensugárzással), az elektromos tér a csepp sebességét megváltoztatta, mivel arra új töltés rakódott. E sebességváltozásokból kiszámított töltésnagyságok egy elemi töltés egész számú többszöröseiként adódtak; ez kísérletileg is bizonyította az elektromos töltésmennyiség "kvantumos" jellegét, vagyis azt, hogy ez a mennyiség nem folytonosan, hanem ugrásszerűen változik.

J.J.Thomson: 1897-ben felfedezte a szabad elektronokat.

Katódsugárcső: Belül légritkított, hosszú üvegbúrába izzítható fémszálat forrasztunk, elé lyukkal ellátott fémlapot. A fémszálat katódként egyenfeszültségű forrás negatív sarkára kötjük, a fémlap pedig a pozitiv anód. A katódsugarat rá merőleges , homogén mágneses mezőbe vezetve a sugárzást alkotó q töltésű részecskék a Lorentz erő hatására R sugarú körpályán mozognak.

Fotoeffektus: Kötött elektronok felszabadítása fénysugarak hatására. Külső fotoeffektus esetében a megvilágított testből a felületén át elektronok lépnek ki. A jelenséget 1888-ban Hallwachs és Sztoletov magyarázta meg. Lenard vizsgálatai szerint a kilépő elektronok száma egyenesem arányos a megvilágító fény erősségével és a megvilágítás idejével. Az elektronok kilépése a megvilágítás pillanatában megindul, és a kilépő elektronok energiája függ a beeső fény frekvenciájától. A jelenség magyarázata Eisteinnek sikerült. qU=1/2 mv²+W_ki.
Külső fotoeffektus esetében a fény által felszabaditott elektronok energiája nem elegendő a test elhgyására; csak a testen belül vezetési sávban mozognak szabadon. Következménye, hogy a fény hatására egyes anyagok elektromos ellenállása lényegesen csökken. Ezt a hatást először a szelénen vették észre.

Planck-törvény: Sugárzási törvény, mely az abszolút fekete test hőmérsékleti sugárzásának hullámhossz szerinti energiaeloszlását írja le. Abból az alapfeltevésből indul ki, hogy a termodinamikai egyensúly esetén egy üregben kialakult n frekvenciájú állóhullámok energiája csak hn egész számú többszöröse lehet. Az így nyert energiaeloszlás a tapasztalattal nagy pontossággal egyezik.
A Planck-törvény volt az első fizikai törvény, amelynek levezetése során fel kellett tételezni, hogy az energia nem folytonos, hanem atomos szerkezetű. Ez a feltevés annyira újszerű volt, hogy maga Planck sem merte általánosítani.

Davisson: 1927-ben Germerrel együtt igazolta kísérletileg, hogy az elektronok hullámtulajdonságokat mutatnak (elhajlás).

Elhajlás: Hullámmozgás eltérése az egyenes vonalú terjedéstől valamilyen útjában lévő akadály következtében.

Hullámcsomag: A hullámcsomag a terjedés közben szétterül, mert sokfajta sebesség van kódolva benne.

Heisenberg: Határozatlansági reláció. Egy elemi rész helyét és impulzusát egyszerre nem lehet teljes pontossággal meghatározni. Ha pl pontosan meghatároztunk egy atomi részecske helyét, akkor oly mértékben zavartuk meg a mikrovilág egyensúlyát mérési beavatkozásunkkal, hogy eredeti állapotában a részecskéhez rendelt impulzust nem tudjuk mérni, csak egy következő állapotban, és fordítva. Nem lehet tehát a részecskéhez pályát rendelni.

Elnyelési színkép: Valamely anyag által egy folytonos színképű fényforrás sugárzásából elnyelt hullámhosszok összessége. A spektrumban az elnyelt frekvenciák helyén fekete vonalak jelennek meg, melyek különálló vonalakat vagy sávokat képeznek, és helyük az illető anyagra jellemző. A jelenség magyarázata az, hogy a gázatomok és molekulák diszkrét energianivókkal rendelkeznek, ezért csak meghatározott energiájú fényt tudnak elyelni. Fraunhofer vette észre, hogy a Napot körülvevő gáz a Nap fényéből bizonyos frekvenciájú sugarakat abszorbeál. Ezeket a Nap spektrumában lévő sötét vonalakat Fraunhofer-vonalaknak nevezzük. Ha az abszorbeáló gáz hőmérsékletét a fényforrás hőmérsékletére emeljük, akkor az abszorpciós vonalak eltűnnek.

Kibocsátási színkép: Egy atom vagy molekula által kisugárzott fény színképe.

Az evolúció genetikai alapjai [biológia]

Az evolúció genetikai alapjai

Hogyan járultak hozzá munkásságukkal az evolúció elméletének megszületéséhez?

Cuvier: az összehasonlító anatómia, az őslénytan megalapítója volt. Ő kezdte el sorba rendezni a fosszíliákat (kövületeket). Hozzá fűződnek a katasztrófa elméletek.

Lamarck: a szerzett tulajdonságok öröklődnek.

A fejlődés 2 tényező által történik: - idő ( szerepét túlhangsúlyozta), - környezet( a szervek létrejötte vmilyen alkalmazkodás eredménye).

Linné: mesterséges rendszer, külső hasonlóság alapján rendszerez. Kettős vezetéktan…………(nemzetség) ………(faj).

/faj→ nemzet → család → rend → osztály törzs /

Darwin: természetes szelekció, természetes rendszer, a fajokat leszármazásuk alapján rendszerezte.

Populáció génállomány: a populációban levő allélok összessége, amely megoszlik a szaporodási közösséget alkotó egyedek között.

Populáció géngyakorisága: a génállományt alkotó allélok előfordulásának gyakorisága.

Hardy – Weinberg szabály: p²+2pq+q²=1

Kizárólag a rekombináció útján, az allélgyakoriság nem változik meg a populációban az egymást követő nemzedékek során → az ideális populációra a genetikai egyensúly állandósága jellemző.

AA-p² Aa-pq aa-q²

p+q=1 → p=1-q

(p+q) ²=p²+2pq+q²

p²+(2pq/2)= p+p(1-p)= p

Mi a különbség az ideális és a reális populáció között?

A természetben létező reális populációkban folyamatos változás tapasztalható → a populáció génállományát alkotó különböző allélok gyakorisága is megváltozhat.

Az ideális populációra a genetikai egyensúly jellemző.

Populációk géngyakoriságát megváltoztató hatások:

→ GENETIKAI SODRÓDÁS, amikor egy populációban a szaporodó egyedek száma jelentősen csökken, a ritkább allélok közül egyesek végleg ki is veszhetnek a populációból, vagy mások véglegesen megmaradhatnak.

Szélsőséges esete az alapító hatás (egy tenyészpár elszakad a populációjától /nyilvánvalóan az alapító pár nem hordozza az egyes allélokat az eredeti populációban megtalálható arányokban/→ a belőlük keletkező új populáció teljesen új allélgyakorisággal rendelkezik).

→GÉNÁRAMLÁS, az egyede populációk közötti vándorlása idézi elő. Megváltoztatja a géngyakorisági arányokat.

→Új MUTÁNSOK MEGJELENÉSE, ha jelentéktelen a genetikai sodródás, és sikerül elég nagy gyakorisággal elterjedniük, akkor fennmaradhatnak a populációban, és befolyásolják a géngyakorisági viszonyokat. Sok - sok nemzedék alatt igen jelentős változásokat okoz egy populáción belül.

→SZELEKCIÓ, a faj fennmaradása szempontjából a legelőnyösebb allélok szelekcióval válogatódnak ki és terjednek el.

Genetikai rátermettség /fitnes/: a sikeres szaporodást, az utódnemzedékekben való genetikai megjelenését nevezzük így. 0 - 1

0→Az adott allélt egyetlen egyed sem hordozza /életképtelen, nincs utód /.

1→A genotípus ugyanolyan arányban lesz jelen a következő nemzedékben mint a szüleiben volt.

A rátermettség mértéke tehát az illető allélnak a populációban sikeres elszaporodását jelzi.

Szelekciós együttható:

Stabilizáló szelekció: a populációban egy adott tulajdonságra átlag értékeket mutató egyedek sikeresebben szaporodnak, mint a fenotípus szélső értékeit képviselő egyedek.

Pl.: pázsitfűfaj populációja…

Irányító szelekció: fennmaradás szempontjából valamilyen lényeges tulajdonságban, a populáció átlaga egyik vagy másik szélső érték irányába eltolódik.

Pl.: nyírfaaraszoló lepkék…

Szétválasztó szelekció: eredetileg egységes környezeti tényezők élő faj populációját olyan szelekciós hatások érik, amelyek a szélső értékű egyedek eltérő igényeinek megfelelőbb életfeltételeket teremtenek.

Pl.: tk. 126 o.

Természetes ↔ mesterséges szelekció:

Mesterséges szelekciónak nevezzük ha az ember a számára legtökéletesebb egyedet továbbtenyésztés céljára kiválasztja.

Természetes szelekció: a faj fennmaradása szempontjából a legelőnyösebb allélok term. szelekcióval válogatódnak ki és terjednek el.

Adaptáció: /alkalmazkodás /

Olyan genetikai változásokkal jár együtt, amik következtében a populáció pontosan illeszkedik a környezethez. Az adaptáció során kialakult változások ÖRÖKLŐDNEK.

Modifikáció: a környezethez való rövid távú alkalmazkodás, nem öröklődik.

Mimikri: adaptációból eredő hasonlóság, ami az evolúció folyamán alakult ki.

Pl.: orchidea → rovar / botsáska → águtánzás / kaméleon → színváltoztatás

A populációban lezajló evolúciós folyamat jellemzői:

A nemzedékeken keresztül, kis lépésekben ható genetikai változások a populáción belül, természetes szelekció.

Izoláció: több fajnál a populációk kisebb nagyobb mértékben különböznek egymástól, amely azonban egy bizonyos határon túl már az illető populációk elszigetelődéséhez izolációjához vezetnek.

Földrajzi izoláció: megszünteti a szabad génáramlást a populációk között pl.: folyó, hegy. Hosszú idő elteltével az elszigetelődött populációban számtalan nemzedéken keresztül tartó evolúciós folyamat olyan genetikai, és ezen keresztül olyan fenotípusbeli változásokhoz vezethet, amelyek megakadályozzák az eredeti fajhoz való visszatérést, → új faj keletkezését eredményezhetik.

Faj ↔ alfaj:

Az alfaj lényeges külső tulajdonságokban eltér az eredeti fajtól, de képes vele szaporodni. (eredeti)faj → alfaj .. → .. (új)faj

Szaporodási izoláció: két faj ugyan azon a területen él, de különböző ökológiai igénnyel:

1..búvóhely, táplálék szempontjából.

2..eltérő szaporodási viselkedésben, eltérő időszakban szaporodnak, megváltozhat a párzószervük.

3..ivarsejztek kromoszómális különbsége.

Adaptív radiáció / szétterjedés /: a populációk szétterjedése újabb élőhelyekre, és az ezzel együtt járó fokozatos adaptációjuk az új környezethez.

Pl.: Darwin – pintyek szétterjedése a Galapagos – szigeteken.

A földön élők életmódja hasonlít dél – amerikai őseik életmódjára (magevők ), míg a fákon lakók már nem magvakkal, hanem rovarokkal táplálkoznak. 14 egymástól jól elkülöníthető ökológiai igényű faj jött létre. A legszembetűnőbb eltérés a fajok között a csőr alakja.

Konvergencia / összetartó fejlődés /: amikor egész más ősöktől származó csoportok között felületes hasonlóság alakul ki, mivel azonos ökológiai viszonyokhoz adaptálódtak az evolúció során.

Pl.: Ausztrál erszényes emlősök

Divergencia / széttartó fejlődés /: közös ősből származó fajok változatos élőhelyekre történő adaptív szétterjedés útján, egyre nagyobb mértékben térhetnek el egymástól.

Hazai fátlan társulások [biológia]

Populációk és társulások

Hazai fátlan társulások:

A hazai fátlan társulások ősi klímazonális területeit az ember, mezőgazdasági területekké alakította.

- Homoki gyepeket: Az alapkőzet sajátosságai alakították ki. A homoki gyepek élőhelyein jól tanulmányozható a kopár területek beerdősülésének folyamata.

- Szikes társulásokat: a talajviszonyok alakították ki. Az erős párolgás miatt túlsúlyba jut a nátriumionok mennyisége. A magas só tartalmat csak a félsivatagi növények képesek elviselni. A szikeseknek két alapvető típusa ismert, a száraz és a nedves szikes. A szikesek növénye az orvosi székfű vagy a kamilla.

- Sziklagyepek: kialakulását az alapkőzet befolyásolja. Ezek a hazai középhegységek pionír társulásai.

- Lejtősztyepprétek: az alapkőzet hatását már mérsékli az aránylag vastag humuszban gazdag talajréteg. Virágzó fajokban gazdag társulások találhatók itt.

- Láprétek: A lefolyástalan, az egykori láperdők helyén találhatók. Jellemzőjük, hogy az elpusztuló növényzetből a levegőtlen talajban tőzeg képződik. Nagy területeket borítanak be a lombosmohák.

- Mocsárrétek: a friss vízellátású, nyáron kiszáradó területeken alakultak ki. Fontos szerepük van a takarmányozás szempontjából. Uralkodó pázsitfüvek: fehértippan, réti csenkesz.

- Magassásos: az árterek időszakosan vízzel borított területein alakultak ki.

- Nádasok: 1-2 méter magas vízben gyökerező, fotoszintetizáló magasan a víz fölé emelkedő növényzet. Szerepe jelentős a part felől a vízbe kerülő szennyező anyagok megszűrésében.

- Vízi növényzet: társulásait is a fátlan társulások közé soroljuk.

Állatvilága:

Jellemző, hogy két csoportra osztható, a szárazföldi és a vízi állatok csoportjára.

- Szárazföldi állatok: - elsődleges fogyasztók: pocok, ürge, hörcsög, mezei nyúl, fácán,

fogoly, túzok

- másodlagos fogyasztók: ragadozó és rovarevő emlősök, madarak

- harmadlagos fogyasztók: ragadozó madarak

- lebontók: baktériumok, gombák, rovarok

- Vízi társulások: - elsődleges fogyasztók: planktonok

- másodlagos fogyasztók: kis álatokkal táplálkozó halak, ill. madarak

- harmadlagos fogyasztók: ragadozó halak és madarak

- lebontók: baktériumok, egysejtűek, férgek, puhatestűek.