Приспособимостта на организмите към околната среда е неразривно свързана с тяхната жизнеспособност, способност за конкуренция (конкурентоспособност) И оставяйки нормално потомство.
Жизнеспособност
Животни
растения
Оцветяване на тялото на пеперудата
Котката и нейните диви роднини (тигър, леопард) ловуват от засада, крадат плячка. Всички котки се грижат за себе си и ближат козината си, за да няма миризма. В крайна сметка жертвите не трябва да миришат на хищника. Котката ловува най-често на тъмно, защото, криейки се, по това време става по-малко забележима. Следователно всички котки виждат добре на тъмно. Котката е самотно животно, тя "се разхожда сама"; Следователно тези животни са трудни за обучение.
Съвсем различен въпрос е кучето. Кучешки роднини (вълци, чакали) ловуват предимно в глутници, така че са много общителни и лесно свикват да се подчиняват на водача си. Кучето се обучава и става много послушно. Кучетата се облизват много рядко и миришат на куче - в крайна сметка тези животни не седят в засада. За да намерят плячка, кучето и неговите роднини използват острите си сетива. Отлично е при кучета, тези животни могат да следват следите дълго време.
Еволюционният процес предполага постоянни актуализации, появата на полезни свойства, тяхното фиксиране в организмите на живите същества. И не е задължително тези промени да се проявяват на генетично ниво. Идиоадаптацията е много важна - адаптации на животни, растения и микроорганизми към специфични условия на местообитание, фактори на околната среда и физически характеристикидиапазон.
Механизмът за възникване на адаптации е дълбок еволюционен процес, който формира необходимите характеристики във времето, постепенно. Фиксиране на необходимите характеристики в генома на живите същества за проявление в бъдещите поколения.
Адаптации или адаптации на организмите
Много често можете да намерите организъм от растителен или животински произход, който има някаква необичайна особеност в структурата, поведението или външния вид. Например пръчковидни насекоми, които на външен вид изобщо не се различават от клон на дърво. Или летателна муха, която има точно същия цвят като оса. Сред растенията примери са месести кактуси с дебели стъбла, наклонени и въздушни корени, опорни корени.
Във всеки случай всичко това са адаптации към средата, условията заобикаляща средаили защитавайки себе си от други същества. Такива явления са много важни, защото са важни етапи от еволюционния процес. Механизмът за възникване на адаптации винаги се основава на генетични селекции и фиксиране на важни и необходими гени, кодиращи проявата на определена черта. Например, генът, отговорен за промяната на цвета на хамелеона, се формира в генома на тези животни преди няколко хиляди години и все още се наследява от всички бъдещи поколения.
Приспособления на растенията: обща характеристика
Растителните адаптации са интегрална часттехните животи. Всички те могат да бъдат разделени на няколко основни групи.
- Към температурните условия на околната среда.
- Влажност.
- методи за опрашване.
- Към консумацията на храна.
Механизмът за възникване на адаптациите съответства на същите основи - еволюционни промени с консолидацията и предаването по наследство на признаците, необходими в конкретни условия. Следователно, ако някое растение се е адаптирало към територията, условията на околната среда, температурата, то със сигурност ще предаде всички характеристики за комфортно съществуване на всички свои бъдещи поколения.
Растения в сухи условия
При температурен режим, при който преобладават твърде високи стойности и постоянни слънчеви дни, адаптациите в растенията имат подчертан характер, насочени към намаляване на изпарението на влагата. А също и за запазване на телесното тегло и хранителните вещества заедно със свързаната вода вътре в стъблото.
За да направите това, листовите плочи са намалени до минимум или напълно модифицирани. от най-много типичен примерса пустинни растения – кактуси. Суровите условия на съществуване под палещото знойно слънце принудиха тези растения да превърнат листата в бодливи игли, а стъблото в дебел месест ствол, пълен с паренхимни клетки (основната тъкан) с голямо количество свързана и свободна вода.
Механизмът на адаптиране на кактусите показва много ясно колко умели могат да бъдат растенията в своите адаптации. Благодарение на бодлите растението не изпарява вода от повърхността на листата, което означава, че спестява голямо количество от нея. Освен това в стъблото, модифицирано в дебел месест ствол, има натрупване на редица вещества, които задържат вода. Например, те се натрупват:
- хидрофилни протеинови молекули;
- пролин (аминокиселина, която задържа вода);
- монозахариди и различни органични киселини.
Също така, механизмът за възникване на кактусови адаптации включва производството на хормонални съединения, които инхибират действието на растежните хормони (гиберелини, ауксини). Това позволява на растенията бързо да спрат растежа си, когато възникнат неблагоприятни условия, които продължават дълго време.
Адаптации за различни видове опрашване
Друг ярък пример за адаптации при растенията е способността им да се адаптират към опрашителите. Например опрашваните от вятъра форми произвеждат сухи и леки семена, които просто ще се разпръснат дори при леки движения на въздуха.
Ако растението се опрашва от насекоми, то образува цветя с определена структура и цвят:
- ярко оцветени;
- големи или събрани в големи съцветия;
- със силен приятен аромат.
Структурата на самото цвете също може да се адаптира към опрашителя. Има растения, които се опрашват строго определен видптици или насекоми.
Кръстосано опрашващите се или самоопрашващите се растения в структурата на цветята имат дълги тичинки и дълбоко поставен плодник, за да позволят на прашеца да кацне върху близалцето. Всяко от тези устройства играе важна роляв репродукцията и също е фиксиран наследствено в генома.
Условия на излишна влага за растенията
В тропическите и субтропичните местообитания прекомерната влажност на въздуха често е явление. В крайна сметка е известно, че в някои райони тропическите дъждове могат да продължат повече от месец. Разбира се, такъв излишък на вода е много вреден за растенията. Следователно някои видове са формирали определени адаптации, които минимизират такова въздействие на природата. Това са хидатоди - водни устия, които увеличават количеството вода, отделяно от растението. Излиза на капки. Това явление се нарича гутация.
Също така адаптациите към излишната влага в растенията са големи листни плочи с голямо количествоустицата. Съответно се засилва и транспирацията.
Механизмът на възникване на адаптации при животните
Представителите на фауната са принудени не само да се адаптират към условията на околната среда, но и да се предпазят от атаката на по-силни индивиди, за които те са храна. Това доведе до формирането на няколко вида адаптации при животните:
- промяна във формата на тялото и крайниците, вълна (кожа, пера);
- защитно оцветяване;
- мимикрия (имитация на по-защитени и опасни животни);
- предупредително оцветяване;
- смущаващо поведение.
Ярък пример за адаптации чрез промяна на формата на тялото, крайниците и кориците са птиците (пера, кил, лек скелет, опростена форма на тялото). Също така водни бозайници и риби, които имат опашки и перки, гладка повърхност, липса на мощна козина. Но те имат въздушни мехурчета, мембрани на лапите на плавници (морски бозайници).
Среща се при много животни, както сухоземни, така и водни. Например, криещи се в тревата, морски игли, криещи се във водорасли. Хамелеони, молци (пръчковидни гъсеници), калима (пеперуда, имитираща лист), пъстри и сиви цветове на зайци и много други примери отразяват адаптациите при животните.
Мимикрията, тоест имитацията, за да се предпази от изяждане и нападение, е характерна например за мухите-хвърчащи (наподобява оса), някои видове змии, които копират отровни змии и т.н.
Предупредителното оцветяване на насекоми и животни е насочено към честно предупреждение за неядливостта на вида, неговата токсичност. Пример за това са отровни змии, оси, пчели, земни пчели, калинки и други представители. Това са много често срещани адаптации при животните.
Плашещо поведение е съскане, ръмжене, скачане встрани, изпускане на телесни течности (мастило от октоподи и калмари, скунксове). Това включва и характеристиките на някои животни, които образуват стада през студения сезон, за да улеснят придобиването на храна.
Всички тези устройства имат еволюционно формиран и генетично фиксиран механизъм на образуване.
Адаптации на полярна мечка
Механизмът за появата на адаптации на полярната мечка се формира в изключително студени местообитания. Всички негови адаптации са насочени специално към поддържане на топлина и получаване на храна. Те включват:
- покровителствен бял цвят (камуфлаж);
- дебел слой подкожна мазнина, който играе двойна роля: топлоизолация и облекчаване на телесното тегло при плуване и гмуркане;
- гъста плътна и топла козина, покриваща цялата повърхност на тялото.
Благодарение на своите адаптации, полярната мечка не може да се страхува дори от най-тежкия студ. А бялото оцветяване му позволява тихо да се промъкне до източника на храна - тюлените.
Адаптации на подземни бозайници
Най-видният представител е, разбира се, къртицата и всички нейни роднини (зокори, къртици и други). Ето защо, по неговия пример, помислете за адаптация. Механизмът за възникване на адаптациите на бенките е свързан с подземно местообитание, лишено от важна светлина, достатъчно количество влага и топлина. Следователно адаптациите на това животно са както следва:
- мощни ровещи се крайници;
- липса на зрение;
- дебел слой подкожна мазнина;
- гладка и твърда козина от черен цвят;
- опростена форма на тялото.
Адаптация на големи пустинни животни
Те включват предимно камили, техните различни видове. Механизмът на появата на адаптациите на камилите се формира в условия на липса на влага и високи температури. Адаптации от следното естество:
- наличието на жлези, които елиминират излишните соли в тялото;
- намалено изпотяване;
- способността да гладувате дълго време, губейки телесно тегло с една трета;
- особености на храносмилането и метаболизма;
- наличието на гърбици, пълни с мазнини, които съхраняват свързана вода;
- бързо насищане с вода за попълване на вътрешните резерви.
Всички тези адаптации правят пустинните условия доста удобни и приемливи за камилите.
След като сте работили по тези теми, трябва да можете да:
- Формулирайте определения със свои думи: еволюция, естествен подбор, борба за съществуване, адаптация, рудимент, атавизъм, идиоадаптация, биологичен прогрес и регресия.
- Опишете накратко как една адаптация се запазва чрез селекция. Каква роля играят гените в това, генетична променливост, честота на гените, естествен подбор.
- Обяснете защо селекцията не води до популация от идентични, перфектно адаптирани организми.
- Формулирайте какво е генетичен дрейф; дайте пример за ситуация, в която той играе важна роля и обяснете защо ролята му е особено голяма при малки популации.
- Опишете два начина, по които възникват видовете.
- Сравнете естествения и изкуствения подбор.
- Накратко избройте ароморфозите в еволюцията на растенията и гръбначните животни, идиоадаптацията в еволюцията на птиците и бозайниците, покритосеменните.
- име биологични и социални факториантропогенеза.
- Сравнете ефективността на консумацията на растителни и животински храни.
- Опишете накратко характеристиките на най-древния, древен, фосилен човек, човек от съвременен тип.
- Посочете характеристиките на развитието и приликите на човешките раси.
Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. „Обща биология”. Москва, "Просвещение", 2000 г
- Тема 14.“ еволюционна доктрина." §38, §41-43 стр. 105-108, стр. 115-122
- Тема 15. "Пригодността на организмите. Видообразуване." §44-48 стр. 123-131
- Тема 16. "Доказателства за еволюцията. Развитие на органичния свят." §39-40 стр. 109-115, §49-55 стр. 135-160
- Тема 17. "Произходът на човека." §49-59 стр. 160-172
Разгледайте снимки 158-163. Какви са приспособленията на изобразените на фигурите организми към условията на живот? Помислете дали тези адаптации ще се запазят в организмите, ако условията им на живот се променят.
Всички организми имат различни адаптации към условията на околната среда. Тези адаптации се развиват в хода на еволюцията на два етапа. Първоначално поради мутационна и комбинирана изменчивост в организмите се появяват нови признаци. След това тези признаци се тестват чрез естествен подбор за тяхното съответствие с условията на околната среда.
Примери за адаптации на организми.Примерите за приспособяване на организмите към условията на живот са толкова много, че е почти невъзможно да се опишат всички. Нека да дадем само няколко примера.
Ориз. 158. Защитно оцветяване при животните: 1 - плътно оцветяване на зимното оперение в тундровата яребица; 2 - дисекционно оцветяване при аксис елен
Морфологичните адаптации включват тези, открити в различни организми, Различни видовепокровителствено, предупредително оцветяване, камуфлаж и пасивна защита.
Защитно оцветяване се развива при индивиди, живеещи на открито, което ги прави по-малко забележими на околния фон. Това оцветяване е непрекъснато бял цвятоперение на тундрова яребица през зимата), ако заобикалящият фон е хомогенен или разчленен (светли и тъмни точки върху кожата на елени на ос), ако петна от светлина и сянка се редуват на околния фон (фиг. 158). Ефектът на покровителственото оцветяване се засилва от съответното поведение на животното. В момент на опасност те се крият, което ги прави още по-малко забележими на околния фон.
Предупредителното оцветяване се развива при индивиди, които имат химическа защита срещу врагове. Те включват например жилещи или отровни насекоми, негодни за консумация или горящи растения. В процеса на еволюция те са развили не само токсични химикали, но и ярки, обикновено червено-черни или жълто-черни цветове (фиг. 159). Някои животни с предупредителна окраска в момента на опасност показват ярки петна на хищника, заемат заплашителна поза, която обърква врага.
Ориз. 159. Предупредително оцветяване при отровни жаби
Камуфлаж - защита, която е не само цвят, но и формата на тялото. Има два вида маскировка. Първият е, че камуфлажният организъм по външния си вид прилича на някакъв предмет - лист, възел, камък и т.н. Този вид маскировка се среща широко при насекомите: пръчици, буболечки и гъсеници на молци (фиг. 160).
Ориз. 160. Камуфлаж при листни буболечки
Вторият тип маскировка се основава на имитативното подобие на незащитени организми със защитени. И така, безвредните пеперуди от стъклени бутилки с цвета на корема приличат на жилещи насекоми - оси, така че насекомоядните птици не ги докосват (фиг. 161).
Ориз. 161. Маскировка на стъклена пеперуда
Средствата за пасивна защита увеличават вероятността за запазване на организма в борбата за съществуване. Например, черупките на костенурките, черупките на мекотелите, перата на таралежа ги предпазват от вражески атаки. Тръните по стъблата на розите и тръните на кактусите предотвратяват изяждането на тези растения от тревопасни бозайници (фиг. 162).
Ориз. 162. Средства за пасивна защита при кактус опунция
Физиологичните адаптации осигуряват устойчивост на организмите към промени в температурата, влажността, осветеността и други условия на неживата природа.
Така че, когато температурата на околната среда спадне при земноводните и влечугите, нивото на метаболизма в тялото намалява и започва зимният сън. При птиците и бозайниците, напротив, когато температурата на околната среда спадне, метаболизмът в тялото се увеличава, което увеличава производството на топлина. Плътното перо, вълна и подкожен слой мазнини, които се развиват едновременно, предотвратяват загубата на топлина от тялото (фиг. 163).
Ориз. 163. Козината на зимната катерица има гъст подкосъм
Поведенческите адаптации се срещат само при животни със силно развита нервна система. Те представляват различни форми на поведение, насочени към оцеляването както на отделните индивиди, така и на вида като цяло.
Всички поведенчески адаптации могат да бъдат разделени на вродени и придобити. Вродените включват например поведение при чифтосване, защита и отглеждане на потомство, избягване на хищници, миграция. И така, лъвицата, когато облизва малките си, помни миризмата им. Същият процес събужда в нея необходимостта да защити малките от врагове (фиг. 164, 1).
Ориз. 164. Поведенчески адаптации на организмите: 1 - лъвица облизва малки; 2 - японски макаци, които се пекат в горещ извор; 3 - водолюбиви птици, зимуващи на незамръзващ резервоар в града
Придобитите поведенчески адаптации също играят важна роля в живота на животните. Например, най-северният вид маймуни - японски макаци, открити в северната част на Япония, преминаха към снежно-воден начин на живот (фиг. 164, 2). През зимата, с настъпването на по-тежки студове, тези маймуни се спускат от планините до горещи извори, където се наслаждават на топла вода. Още един крещящ пример. IN главни градовеЦентрална Русия промени поведението на мигриращите птици. Така че някои водолюбиви птици спряха да летят до по-топлите страни за зимата. Те се събират на големи ята на незамръзващи водоеми, където винаги има необходимата храна (фиг. 164, 3).
Относителна осъществимост на устройствата.Всички адаптации в организмите се развиват в специфичните условия на тяхното местообитание. Ако условията на околната среда се променят, устройствата могат да загубят своята положителна стойност, с други думи, те имат относителна целесъобразност.
Има много доказателства за относителната целесъобразност на адаптациите: защитата на тялото срещу едни врагове е неефективна срещу други; поведението на организма може да стане безсмислено; Орган, който е полезен в една среда, е безполезен в друга. Така например коприварката, благодарение на родителския си инстинкт, храни кукувицата, излюпена от яйце, хвърлено в гнездото от кукувица (фиг. 165).
Ориз. 165. Относителна целесъобразност на адаптациите на организмите - копривар, хранещ се с кукувица
И така, основният резултат от действието на движещите сили на еволюцията е появата на нови адаптации и подобряването на съществуващите адаптации в организмите. Тъй като условията за съществуване на организмите се променят, в природата няма абсолютни адаптации и процесът на тяхното появяване е безкраен. При индивидите от един и същи вид разликите в наличните адаптации са незначителни. Консолидирането на тези различия в условията на изолация води до появата на нови видове, т.е. към визуализация.
Упражнения за научени уроци
- Как индивидите се адаптират към околната среда?
- Каква е относителната целесъобразност на устройствата? Илюстрирайте отговора си с примери.
- Могат ли организмите в хода на дълга еволюция да развият абсолютни, т.е. съвършени адаптации? Обосновете отговора си.
Много птици са усвоили земно-въздушния хабитат. Адаптирането на птиците към полета стана възможно поради много промени в външен види вътрешна структура.
Основните характеристики на адаптацията на птиците към полета
- Двоен дъх.
- Летателните мускули съдържат голям броймиоглобин.
- Капак от пера.
- Лек скелет.
- Развита кръвоносна система.
- Бърз метаболизъм.
- Модификация на предните крайници в крилата.
- Обтекаема форма на тялото.
- Има специална кост - кила.
- Топлокръвност.
- Един яйчник.
- Намален брой кости.
- Малкият мозък е увеличен.
- Добре развита нервна система.
Как птиците са приспособени да летят?
При птиците белите дробове нямат способността да се разширяват или свиват, както при хората. Въздушните възглавници вършат цялата тази работа. При вдишване и издишване свеж въздух се движи през белите дробове на птица, която се съхранява в торби. Поради тази причина дишането при птиците се нарича "двойно". При птиците летателните мускули съдържат много миоглобин, за да доставят достатъчно кислород.
Вътрешната структура на диаграмата на птицата
Птиците трябва да ядат много, за да получат много енергия. Имат много добре развита кръвоносна и дихателна система. Средното налягане на птиците е около 130 mm Hg. чл., докато при бозайниците е само 95 mm Hg. Изкуство.
Птиците имат много бърз метаболизъм, телесната температура достига от 40 до 42 градуса. Топлинатяло значително засяга всички жизненоважни процеси, а мускулната контракция се случва многократно по-бързо.
До голяма степен големите мускули, които движат крайниците, са разположени по тялото, а сухожилията вече отиват към тях.
Птиците дъвчат храната си в стомаха, така че всички дъвкателни процеси се намират вътре в тялото, което подобрява тяхната аеродинамика.
Перата имат пера, които не се нуждаят от кръвоносни съдове, те са твърде леки и меки. Също така, в допълнение към всичко това, птича светлинаскелет, който е пълен с въздух. И за по-добра координация на движенията малкият мозък беше увеличен.
Адаптиране на птиците към околната среда
В зависимост от местообитанието външната структура на птиците е силно модифицирана. Например кълвачът има клюн, който прилича на длето. Той го използва, за да получи насекоми и ларви от кората на дърветата. Освен това той има прекалено дълъг, лепкав език и остри нокти, които му позволяват да изпълнява всички необходими задачи, за да продължи да живее.
Птиците, които живеят във водоеми, също имат някои промени. Имат къси долни крайници с плувни мембрани и непрекъснато покритие от пера. Птиците, живеещи в пустини и степи, имат защитен цвят на перата, имат отлично зрение и силни крака.
Щраусоподобните птици обитават Африка. Те не могат да летят, тъй като птиците имат недоразвити крила, но краката им са добре развити. Птиците могат да достигнат скорост до 70 км / ч, теглото им е 50-90 кг, а височината им е около 2,5-2,7 метра. Животните, подобни на щрауси, живеят в савани, пустини и степи.
- Свързана статия -
Хищните птици имат големи, извити клюнове, които се използват, за да разкъсат плячката си на малки парченца. Имайки мощни остри нокти, те се придържат към плячка, след което им нанасят смъртоносни рани или носят храна в гнездото си. Хищниците могат да се реят във въздуха дълго време, имат отлично остро зрение и отличен слух.
