Prilagodljivost organizama na njihovu okolinu neraskidivo je povezana s njihovom održivost, sposobnost takmičenja (konkurentnost) I ostavljajući normalno potomstvo.
Održivost
Životinje
Biljke
Boja tijela leptira
Mačka i njeni divlji rođaci (tigar, leopard) love iz zasjede, kradući plijen. Sve mačke se brinu o sebi i ližu svoje krzno da nema mirisa. Na kraju krajeva, žrtve ne bi trebale namirisati grabežljivca. Mačka najčešće lovi u mraku, jer, skrivajući se, u ovom trenutku postaje manje uočljiva. Stoga sve mačke dobro vide u mraku. Mačka je usamljena životinja, ona "šeta sama"; Stoga je ove životinje teško dresirati.
Sasvim druga stvar je pas. Pasji srodnici (vukovi, šakali) uglavnom love u čoporima, pa su vrlo društveni i lako se naviknu da slušaju svog vođu. Pas se može dresirati i postaje vrlo poslušan. Psi se vrlo rijetko ližu i mirišu kao pas - uostalom, ove životinje ne sjede u zasjedi. Da bi pronašli plijen, pas i njegovi rođaci koriste svoja izoštrena čula. Odlično je kod pasa, ove životinje mogu dugo pratiti trag.
Evolucijski proces podrazumijeva stalna ažuriranja, pojavu korisnih svojstava, njihovu fiksaciju u organizmima živih bića. I ove promjene se ne moraju nužno manifestirati na genetskom nivou. Idioadaptacija je veoma važna – prilagođavanje životinja, biljaka i mikroorganizama na specifične uslove staništa, faktore sredine i fizičke karakteristike domet.
Mehanizam za nastanak adaptacija je dubok evolucijski proces koji vremenom, postepeno, formira potrebne karakteristike. Učvršćivanje potrebnih karakteristika u genomu živih bića za ispoljavanje u budućim generacijama.
Adaptacije, odnosno adaptacije organizama
Vrlo često možete pronaći organizam biljnog ili životinjskog porijekla, koji ima neku neobičnu osobinu u građi, ponašanju ili izgledu. Na primjer, štapni insekti, koji se izgledom nimalo ne razlikuju od grane drveta. Ili mušica, koja ima potpuno istu boju kao i osa. Među biljkama, primjeri su mesnati kaktusi debelih stabljika, šiljasto i zračno korijenje, potporno korijenje.
U svakom slučaju, sve su to adaptacije na okruženje, uslove okruženje ili da se zaštitite od drugih bića. Ovakve pojave su veoma važne jer su važne faze u evolucionom procesu. Mehanizam nastanka adaptacija uvijek se temelji na genetskim selekcijama i fiksiranju važnih i potrebnih gena koji kodiraju ispoljavanje određene osobine. Na primjer, gen odgovoran za promjenu boje kameleona formiran je u genomu ovih životinja prije nekoliko hiljada godina i još uvijek ga nasljeđuju sve buduće generacije.
Adaptacije biljaka: opšte karakteristike
Adaptacije biljaka su sastavni dio njihovi životi. Svi se oni mogu podijeliti u nekoliko glavnih grupa.
- Na temperaturne uslove okoline.
- Vlažnost.
- metode oprašivanja.
- Na potrošnju hrane.
Mehanizam nastanka adaptacija odgovara istim osnovama - evolucijskim promjenama uz konsolidaciju i prenošenje nasljeđivanjem znakova neophodnih u specifičnim uslovima. Stoga, ako se bilo koja biljka prilagodila teritoriju, uvjetima okoline, temperaturi, onda će sigurno prenijeti sve karakteristike za ugodan život na sve svoje buduće generacije.
Biljke u suvim uslovima
U temperaturnom režimu, u kojem preovlađuju previsoke vrijednosti i stalni sunčani dani, adaptacije u biljkama imaju izražen karakter, usmjerene na smanjenje isparavanja vlage. I takođe za očuvanje telesne težine i hranljivih materija zajedno sa vezanom vodom unutar stabljike.
Da bi se to postiglo, ploče su svedene na minimum ili potpuno modificirane. po najviše tipičan primjer su pustinjske biljke - kaktusi. Teški uvjeti postojanja pod užarenim sparno suncem natjerali su ove biljke da pretvore listove u bodljikave iglice, a stabljiku u debelo mesnato deblo ispunjeno parenhimskim stanicama (glavno tkivo) s velikom količinom vezane i slobodne vode.
Mehanizam prilagođavanja kaktusa vrlo jasno pokazuje koliko biljke mogu biti vješte u svojim adaptacijama. Zahvaljujući bodlji, biljka ne isparava vodu sa površine listova, što znači da štedi veliku količinu. Osim toga, u stabljici, modificiranoj u debelo mesnato deblo, nakuplja se niz tvari koje zadržavaju vodu. Na primjer, akumuliraju se:
- hidrofilni proteinski molekuli;
- prolin (aminokiselina koja zadržava vodu);
- monosaharidi i razne organske kiseline.
Također, mehanizam za nastanak kaktusa adaptacija uključuje proizvodnju hormonskih spojeva koji inhibiraju djelovanje hormona rasta (giberelina, auksina). Ovo omogućava biljkama da brzo zaustave svoj rast kada se pojave nepovoljni uslovi koji traju dugo vremena.
Prilagodbe za različite vrste oprašivanja
Još jedan upečatljiv primjer adaptacije biljaka je njihova sposobnost prilagođavanja oprašivačima. Na primjer, vjetrom oprašene forme daju suvo i lagano sjeme koje će se jednostavno raspršiti čak i uz lagana kretanja zraka.
Ako se biljka oprašuje insektima, tada formira cvjetove određene strukture i boje:
- jarkih boja;
- velike ili sakupljene u velikim cvatovima;
- sa jakom prijatnom aromom.
Sama struktura cvijeta se također može prilagoditi oprašivaču. Postoje biljke koje se striktno oprašuju određene vrste ptica ili insekata.
Biljke koje se unakrsno oprašuju ili samooprašuju u cvjetnoj strukturi imaju duge prašnike i duboko usađeni tučak koji omogućavaju da polen sleti na stigmu. Svaki od ovih uređaja reproducira važnu ulogu u reprodukciji i također je fiksiran nasljedno u genomu.
Uvjeti viška vlage za biljke
U tropskim i suptropskim staništima, prekomjerna vlažnost zraka često je pojava. Uostalom, poznato je da u nekim krajevima tropski pljuskovi mogu trajati više od mjesec dana. Naravno, takav višak vode je vrlo štetan za biljke. Stoga su neke vrste formirale određene adaptacije koje minimiziraju takav utjecaj prirode. To su hidatode - vodena usta koja povećavaju količinu vode koju biljka oslobađa. Izlazi u kapima. Ovaj fenomen se naziva gutacija.
Također, adaptacije na višak vlage u biljkama su velike lisne ploče sa veliki iznos stomata. Shodno tome, pojačana je i transpiracija.
Mehanizam nastanka adaptacija kod životinja
Predstavnici faune prisiljeni su ne samo da se prilagode uvjetima okoline, već i da se zaštite od napada jačih jedinki, kojima su hrana. To je dovelo do formiranja nekoliko vrsta adaptacija kod životinja:
- promjena oblika tijela i udova, vunenog (koža, pero) pokrivača;
- zaštitna boja;
- mimikrija (imitacija zaštićenijih i opasnijih životinja);
- bojanje upozorenja;
- zastrašujuće ponašanje.
Upečatljiv primjer prilagođavanja promjenom oblika tijela, udova i pokrivača su ptice (perje, kobilica, lagani kostur, aerodinamičan oblik tijela). Također vodeni sisari i ribe koje imaju repove i peraje, glatku površinu, odsustvo moćne dlake. Ali imaju mjehuriće zraka, membrane na šapama peraja (morski sisari).
Javlja se kod mnogih životinja, kako kopnenih tako i vodenih. Na primjer, skrivanje u travi, morske iglice koje se skrivaju u algama. Kameleoni, moljci (gusjenice u obliku štapa), kalima (leptir koji oponaša list), šarene i sive boje zečeva i mnogi drugi primjeri odražavaju adaptacije kod životinja.
Mimikrija, odnosno imitacija kako bi se zaštitili od pojedenosti i napada, karakteristična je za, na primjer, muhe lebdećice (podsjeća na osu), neke vrste zmija koje kopiraju zmije otrovnice i sl.
Upozoravajuća obojenost insekata i životinja usmjerena je na iskreno upozorenje o nejestivosti vrste, njenoj toksičnosti. Primjer su zmije otrovnice, ose, pčele, bumbari, bubamare i drugi predstavnici. Ovo su vrlo česte adaptacije kod životinja.
Zastrašujuće ponašanje je šištanje, režanje, skakanje u stranu, ispuštanje tjelesnih tekućina (tinta od hobotnice i lignje, tvorovi). To također uključuje osobine nekih životinja, koje u hladnoj sezoni formiraju jata kako bi olakšale nabavku hrane.
Svi ovi uređaji imaju evolucijski formiran i genetski fiksiran mehanizam formiranja.
Adaptacije polarnog medvjeda
Mehanizam za nastanak adaptacija polarnog medvjeda formiran je u ekstremno hladnim staništima. Sve njegove prilagodbe su posebno usmjerene na održavanje topline i dobivanje hrane. To uključuje:
- pokroviteljska bijela boja (kamuflaža);
- debeli sloj potkožnog masnog tkiva, koji ima dvostruku ulogu: toplinska izolacija i olakšavanje tjelesne težine pri plivanju i ronjenju;
- gusto gusto i toplo krzno koje pokriva cijelu površinu tijela.
Zahvaljujući svojim adaptacijama, polarni medvjed se ne može bojati čak ni najtežih hladnoća. A bijela boja mu omogućava da se tiho prišunja izvoru hrane - fokama.
Adaptacije podzemnih sisara
Najistaknutiji predstavnik je, naravno, krtica i svi njeni srodnici (zokori, krtica i drugi). Stoga, na njegovom primjeru, razmislite o adaptaciji. Mehanizam za nastanak adaptacije krtica povezan je s podzemnim staništem, lišenim neke važne svjetlosti, dovoljne količine vlage i topline. Stoga su adaptacije ove životinje sljedeće:
- moćni udovi za kopanje;
- nedostatak vida;
- debeli potkožni sloj masti;
- glatka i tvrda dlaka crne boje;
- aerodinamičan oblik tijela.
Adaptacije velikih pustinjskih životinja
To prvenstveno uključuje deve, njihove različite vrste. Mehanizam pojave adaptacija kamila formiran je u uslovima nedostatka vlage i visokih temperatura. Adaptacije sljedeće prirode:
- prisustvo žlijezda koje eliminiraju višak soli u tijelu;
- smanjeno znojenje;
- sposobnost dugog gladovanja, gubitak tjelesne težine za trećinu;
- posebne karakteristike probave i metabolizma;
- prisustvo grba ispunjenih masnoćom koja pohranjuje vezanu vodu;
- brzo zasićenje vodom za popunjavanje unutrašnjih rezervi.
Sve ove prilagodbe čine pustinjske uvjete prilično ugodnim i prihvatljivim za deve.
Nakon što ste proradili kroz ove teme, trebali biste biti u mogućnosti:
- Formulirajte definicije svojim riječima: evolucija, prirodna selekcija, borba za postojanje, adaptacija, rudiment, atavizam, idioadaptacija, biološki napredak i regresija.
- Ukratko opišite kako se prilagođavanje čuva selekcijom. Koju ulogu u tome imaju geni, genetska varijabilnost, frekvencija gena, prirodna selekcija.
- Objasnite zašto selekcija ne rezultira populacijom identičnih, savršeno prilagođenih organizama.
- Formulirajte šta je genetski drift; navedite primjer situacije u kojoj igra važnu ulogu i objasnite zašto je njegova uloga posebno velika u malim populacijama.
- Opišite dva načina na koja vrste nastaju.
- Uporedite prirodnu i umjetnu selekciju.
- Ukratko navedite aromorfoze u evoluciji biljaka i kralježnjaka, idioadaptaciju u evoluciji ptica i sisara, kritosjemenjača.
- naziv biološki i društveni faktori antropogeneza.
- Uporedite efikasnost konzumiranja biljne i životinjske hrane.
- Ukratko opišite osobine najstarijeg, drevnog, fosilnog čovjeka, čovjeka modernog tipa.
- Navedite karakteristike razvoja i sličnosti ljudskih rasa.
Ivanova T.V., Kalinova G.S., Mjagkova A.N. "Opća biologija". Moskva, "Prosvetljenje", 2000
- Tema 14." evolucionu doktrinu." §38, §41-43 str. 105-108, str. 115-122
- Tema 15. "Prilagođenost organizama. Specijacija." §44-48 str. 123-131
- Tema 16. "Dokazi evolucije. Razvoj organskog svijeta." §39-40 str. 109-115, §49-55 str. 135-160
- Tema 17. "Porijeklo čovjeka." §49-59 str. 160-172
Razmotrite slike 158-163. Koje su adaptacije organizama prikazanih na figurama na životne uslove? Razmislite o tome hoće li se ove adaptacije zadržati u organizmima ako se njihovi životni uvjeti promijene.
Svi organizmi imaju različite prilagodbe na uslove okoline. Ove adaptacije se razvijaju tokom evolucije u dvije faze. U početku, zbog mutacijske i kombinativne varijabilnosti, u organizmima se pojavljuju novi znakovi. Zatim se ovi znakovi testiraju prirodnom selekcijom na njihovu usklađenost s uvjetima okoline.
Primjeri adaptacija organizama. Primjeri adaptacije organizama na uslove života toliko su brojni da ih je gotovo nemoguće sve opisati. Navedimo samo neke primjere.
Rice. 158. Zaštitna obojenost životinja: 1 - čvrsta obojenost zimskog perja kod jarebica tundre; 2 - secirajuća boja kod jelena osovine
Morfološke adaptacije uključuju one koje se nalaze u različitim organizmima, Razne vrste pokroviteljska, upozoravajuća boja, kamuflaža i pasivna zaštita.
Zaštitna obojenost razvija se kod jedinki koje žive otvoreno, što ih čini manje uočljivim na okolnoj pozadini. Ova obojenost je kontinuirana Bijela boja perje jarebice tundre zimi), ako je okolna pozadina homogena, ili raskomadana (svijetle i tamne tačke na koži jelena aksisa), ako se na okolnoj pozadini izmjenjuju mrlje svjetla i sjene (Sl. 158). Učinak pokroviteljske boje je pojačan odgovarajućim ponašanjem životinje. U trenutku opasnosti se skrivaju, što ih čini još manje uočljivim na okolnoj pozadini.
Upozoravajuća obojenost se razvija kod pojedinaca koji imaju hemijsku odbranu od neprijatelja. To uključuje, na primjer, ubodne ili otrovne insekte, nejestive ili goruće biljke. U procesu evolucije razvili su ne samo otrovne kemikalije, već i svijetle, obično crveno-crne ili žuto-crne boje (Sl. 159). Neke životinje sa upozoravajućom bojom u trenutku opasnosti pokazuju predatoru svijetle točke, zauzimaju prijeteći položaj, što zbunjuje neprijatelja.
Rice. 159. Upozoravajuća boja kod otrovnih žaba
Kamuflaža - zaštita, koja nije samo boja, već i oblik tijela. Postoje dvije vrste maskiranja. Prvi je da kamuflirani organizam po svom izgledu podsjeća na neki predmet - list, čvor, kamen itd. Ova vrsta maskiranja je široko rasprostranjena kod insekata: štapićastih insekata, buba i gusjenica moljca (Sl. 160).
Rice. 160. Kamuflaža u lisnim bubama
Druga vrsta maskiranja zasniva se na imitativnoj sličnosti nezaštićenih organizama sa zaštićenim. Dakle, bezopasni leptiri staklenih boca sa bojom trbuha podsjećaju na ubodne insekte - ose, pa ih insektojedne ptice ne diraju (Sl. 161).
Rice. 161. Prerušavanje staklenog leptira
Sredstva pasivne zaštite povećavaju vjerovatnoću očuvanja organizma u borbi za postojanje. Na primjer, oklopi kornjače, školjke mekušaca, ježeva pera štite ih od neprijateljskih napada. Trnje na stabljikama ruža i trnje kod kaktusa sprečavaju da sisavci biljojedi jedu ove biljke (Sl. 162).
Rice. 162. Sredstva pasivne zaštite u kaktusu opuncije
Fiziološke adaptacije osiguravaju otpornost organizama na promjene temperature, vlažnosti, osvjetljenja i drugih uslova nežive prirode.
Dakle, kada temperatura okoline padne kod vodozemaca i gmizavaca, nivo metabolizma u tijelu se smanjuje i počinje zimski san. Kod ptica i sisara, naprotiv, kada temperatura okoline padne, metabolizam u tijelu se povećava, što povećava proizvodnju topline. Gusto perje, vuna i potkožni sloj masti koji se istovremeno razvijaju sprječavaju tijelo da gubi toplinu (Sl. 163).
Rice. 163. Zimsko krzno vjeverice ima gustu poddlaku
Adaptacije ponašanja nalaze se samo kod životinja sa visoko razvijenim nervnim sistemom. Predstavljaju različite oblike ponašanja usmjerenih na opstanak kako pojedinačnih jedinki tako i vrste u cjelini.
Sve adaptacije ponašanja mogu se podijeliti na urođene i stečene. Kongenitalni uključuju, na primjer, ponašanje pri parenju, zaštitu i uzgoj potomstva, izbjegavanje predatora, migraciju. Dakle, lavica, kada liže svoje mladunčad, pamti njihov miris. Isti proces u njoj budi potrebu da zaštiti mladunčad od neprijatelja (Sl. 164, 1).
Rice. 164. Bihevioralne adaptacije organizama: 1 - lavica liže mladunčad; 2 - japanski makaki koji se kupaju u vrelom izvoru; 3 - vodene ptice koje zimuju na akumulaciji koja se ne smrzava u gradu
Stečene adaptacije ponašanja također igraju važnu ulogu u životu životinja. Na primjer, najsjevernija vrsta majmuna - japanski makaki, pronađena na sjeveru Japana, prešla je na snježno-vodeni način života (Sl. 164, 2). Zimi, s početkom jačih mrazeva, ovi majmuni se spuštaju sa planina na tople izvore, gdje se kupaju u toploj vodi. Još jedan eklatantan primjer. IN glavni gradovi Centralna Rusija je promijenila ponašanje ptica selica. Tako su neke vodene ptice prestale da lete u toplije krajeve za zimu. Okupljaju se u velika jata na vodenim tijelima koja se ne smrzavaju, gdje uvijek ima potrebne hrane (Sl. 164, 3).
Relativna izvodljivost uređaja. Sve adaptacije u organizmima razvijaju se u specifičnim uslovima njihovog staništa. Ako se uslovi okoline promijene, uređaji mogu izgubiti svoju pozitivnu vrijednost, drugim riječima, imaju relativnu svrsishodnost.
Postoji mnogo dokaza o relativnoj svrsishodnosti adaptacija: odbrana tela od nekih neprijatelja je neefikasna protiv drugih; ponašanje organizma može postati besmisleno; Organ koji je koristan u jednom okruženju je beskoristan u drugom. Na primjer, pevačica, zahvaljujući svom roditeljskom instinktu, hrani kukavicu, izlegnutu iz jajeta koje je kukavica bacila u gnijezdo (Sl. 165).
Rice. 165. Relativna svrsishodnost adaptacije organizama - pevačica hrani kukavicu
Dakle, glavni rezultat djelovanja pokretačkih snaga evolucije je pojava novih adaptacija i poboljšanje postojećih adaptacija u organizmima. Budući da se uvjeti za postojanje organizama mijenjaju, u prirodi ne postoje apsolutne adaptacije, a proces njihovog pojavljivanja je beskonačan. Kod jedinki koje pripadaju istoj vrsti, razlike u raspoloživim adaptacijama su neznatne. Konsolidacija ovih razlika u uslovima izolacije dovodi do pojave novih vrsta, tj. do vizualizacije.
Vježbe naučene lekcije
- Kako se pojedinci prilagođavaju svom okruženju?
- Koja je relativna svrsishodnost uređaja? Ilustrirajte svoj odgovor primjerima.
- Mogu li organizmi u toku duge evolucije razviti apsolutne, odnosno savršene adaptacije? Obrazložite svoj odgovor.
Mnoge ptice su savladale zemno-vazdušno stanište. Prilagodba ptica na let postala je moguća zbog mnogih promjena u izgled i unutrašnja struktura.
Glavne karakteristike prilagođavanja ptica na let
- Dvostruki dah.
- Mišići leta sadrže veliki broj mioglobin.
- Poklopac od perja.
- Lagani skelet.
- Razvijen cirkulatorni sistem.
- Brzi metabolizam.
- Modifikacija prednjih udova u krilima.
- Pojednostavljen oblik tijela.
- Postoji posebna kost - kobilica.
- Toplokrvnost.
- Jedan jajnik.
- Smanjen broj kostiju.
- Mali mozak je uvećan.
- Dobro razvijen nervni sistem.
Kako su ptice prilagođene da lete?
Kod ptica, pluća nemaju sposobnost širenja ili skupljanja kao kod ljudi. Vazdušni jastuci rade sav ovaj posao. Prilikom udisaja i izdisaja, svježi zrak se kreće kroz pluća ptice koja se čuva u vrećama. Iz tog razloga, disanje ptica se naziva "dupli". Kod ptica, mišići letenja sadrže mnogo mioglobina za opskrbu dovoljno kisika.
Unutrašnja struktura dijagrama ptica
Ptice moraju mnogo jesti da bi dobile puno energije. Imaju veoma dobro razvijen cirkulatorni i respiratorni sistem. Prosječan pritisak ptica je oko 130 mm Hg. čl., dok je kod sisara samo 95 mm Hg. Art.
Ptice imaju veoma brz metabolizam, tjelesna temperatura dostiže od 40 do 42 stepena. Toplota tijelo značajno utječe na sve vitalne procese, a kontrakcija mišića se dešava višestruko brže.
U velikoj mjeri, veliki mišići koji pokreću udove nalaze se na tijelu, a tetive već idu do njih.
Ptice žvaću hranu u želucu, tako da se svi procesi žvakanja nalaze unutar tijela, što poboljšava njihovu aerodinamiku.
Perje ima perje koje ne treba krvne sudove, previše je lagano i mekano. Takođe, pored svega ovoga, ptičja svjetlost skelet koji je ispunjen vazduhom. A za bolju koordinaciju pokreta, mali mozak je povećan.
Prilagođavanje ptica okolini
Zavisno od staništa, vanjska struktura ptica se uvelike mijenja. Na primjer, djetlić ima kljun koji izgleda kao dlijeto. Koristi ga za dobivanje insekata i ličinki iz kore drveća. Osim toga, ima predugačak, ljepljiv jezik i oštre kandže koje mu omogućavaju da obavlja sve potrebne zadatke za nastavak života.
Ptice koje žive u vodenim tijelima također imaju neke promjene. Imaju kratke donje udove sa plivajućim membranama i neprekidnim perjem. Ptice koje žive u pustinjama i stepama imaju zaštitnu boju perja, imaju odličan vid i jake noge.
Ptice slične noju nastanjuju Afriku. Ne mogu da lete, jer ptice imaju nerazvijena krila, ali su im noge dobro razvijene. Ptice mogu postići brzinu do 70 km/h, njihova težina je 50-90 kg, a visina oko 2,5-2,7 metara. Životinje slične noju žive u savanama, pustinjama i stepama.
- Povezani članak -
Ptice grabljivice imaju velike, zakrivljene kljunove koji se koriste za cepanje plijena na male komadiće. Imajući snažne oštre kandže, drže se plijena, nakon čega im nanose smrtne rane ili nose hranu u gnijezdo. Predatori mogu dugo lebdjeti u zraku, imaju odličan oštar vid i odličan sluh.
