La adaptabilidad de los organismos a su entorno está indisolublemente ligada a su viabilidad, habilidad para competir (competitividad) Y dejar descendencia normal.
Viabilidad
animales
Plantas
Coloración del cuerpo de la mariposa
El gato y sus parientes salvajes (tigre, leopardo) cazan de emboscada, robando presas. Todos los gatos se cuidan y se lamen el pelaje para que no huela. Después de todo, las víctimas no deben oler al depredador. Un gato caza con mayor frecuencia en la oscuridad porque, al esconderse, en este momento se vuelve menos perceptible. Por lo tanto, todos los gatos ven bien en la oscuridad. El gato es un animal solitario, "camina solo"; Por lo tanto, estos animales son difíciles de entrenar.
Un asunto completamente diferente es el perro. Los parientes caninos (lobos, chacales) cazan principalmente en manada, por lo que son muy sociables y se acostumbran fácilmente a obedecer a su líder. El perro puede ser entrenado y se vuelve muy obediente. Los perros se lamen muy raramente y huelen como un perro; después de todo, estos animales no se sientan en una emboscada. Para encontrar presas, el perro y sus parientes utilizan sus agudos sentidos. Es excelente en perros, estos animales pueden seguir el rastro durante mucho tiempo.
El proceso evolutivo implica actualizaciones constantes, la aparición de características útiles, su fijación en los organismos de los seres vivos. Y estos cambios no necesariamente se manifiestan a nivel genético. La idioadaptación es muy importante: adaptaciones de animales, plantas y microorganismos a condiciones específicas del hábitat, factores ambientales y características físicas rango.
El mecanismo para la aparición de adaptaciones es un proceso evolutivo profundo que forma las características necesarias con el tiempo, gradualmente. Fijación de las características necesarias en el genoma de los seres vivos para su manifestación en las generaciones futuras.
Adaptaciones, o adaptaciones de los organismos.
Muy a menudo se puede encontrar un organismo de origen vegetal o animal, que tiene alguna característica inusual en estructura, comportamiento o apariencia. Por ejemplo, los insectos palo, que en apariencia no se diferencian en nada de la rama de un árbol. O un sírfido, que tiene exactamente el mismo color que una avispa. Entre las plantas, los ejemplos son cactus carnosos de tallo grueso, raíces aéreas y zancudas, raíces de soporte.
En todo caso, todo esto son adaptaciones al medio, condiciones ambiente o protegerte de otros seres. Tales fenómenos son muy importantes porque son etapas importantes en el proceso evolutivo. El mecanismo para el surgimiento de adaptaciones siempre se basa en selecciones genéticas y la fijación de genes importantes y necesarios que codifican la manifestación de un rasgo particular. Por ejemplo, el gen responsable de cambiar el color de un camaleón se formó en el genoma de estos animales hace varios miles de años y todavía lo heredan todas las generaciones futuras.
Adaptaciones de las plantas: características generales
Las adaptaciones de las plantas son parte integral sus vidas. Todos ellos se pueden dividir en varios grupos principales.
- A las condiciones de temperatura del ambiente.
- Humedad.
- métodos de polinización.
- Al consumo de alimentos.
El mecanismo para la aparición de adaptaciones corresponde a los mismos conceptos básicos: cambios evolutivos con la consolidación y transmisión por herencia de los signos necesarios en condiciones específicas. Por lo tanto, si alguna planta se ha adaptado al territorio, las condiciones ambientales, la temperatura, seguramente transmitirá todas las características para una existencia cómoda a todas sus generaciones futuras.
Plantas en condiciones secas.
Bajo el régimen de temperatura, en el que prevalecen valores demasiado altos y días constantes de sol, las adaptaciones en las plantas tienen un carácter pronunciado, encaminadas a reducir la evaporación de la humedad. Y también para preservar el peso corporal y los nutrientes junto con el agua retenida dentro del tallo.
Para ello, las placas de chapa se reducen al mínimo, o se modifican por completo. por la mayoría un ejemplo tipico son plantas del desierto - cactus. Las duras condiciones de existencia bajo el sol abrasador y bochornoso obligaron a estas plantas a transformar las hojas en agujas espinosas y el tallo en un grueso tronco carnoso lleno de células parenquimatosas (el tejido principal) con una gran cantidad de agua ligada y libre.
El mecanismo de adaptación de los cactus muestra muy claramente cuán hábiles pueden ser las plantas en sus adaptaciones. Gracias a las espinas, la planta no evapora el agua de la superficie de las hojas, por lo que ahorra una gran cantidad. Además, en el tallo, transformado en un grueso tronco carnoso, se acumulan una serie de sustancias que retienen agua. Por ejemplo, acumulan:
- moléculas de proteína hidrófilas;
- prolina (un aminoácido que retiene agua);
- monosacáridos y varios ácidos orgánicos.
Además, el mecanismo para la aparición de adaptaciones de cactus incluye la producción de compuestos hormonales que inhiben la acción de las hormonas de crecimiento (giberelinas, auxinas). Esto permite que las plantas detengan rápidamente su crecimiento cuando se presentan condiciones adversas que duran mucho tiempo.
Adaptaciones para diferentes tipos de polinización
Otro ejemplo sorprendente de adaptaciones en las plantas es su capacidad para adaptarse a los polinizadores. Por ejemplo, las formas polinizadas por el viento producen semillas secas y livianas que simplemente se dispersarán incluso con ligeros movimientos de aire.
Si la planta es polinizada por insectos, entonces forma flores de cierta estructura y color:
- de colores brillantes;
- grandes o recogidas en grandes inflorescencias;
- con un fuerte aroma agradable.
La estructura de la flor en sí también se puede adaptar al polinizador. Hay plantas que se polinizan estrictamente cierto tipo pájaros o insectos.
Las plantas de polinización cruzada o autopolinización en la estructura de la flor tienen estambres largos y un pistilo profundo para permitir que el polen caiga sobre el estigma. Cada uno de estos dispositivos reproduce papel importante en la reproducción y también se fija hereditariamente en el genoma.
Condiciones de exceso de humedad para las plantas.
En los hábitats tropicales y subtropicales, la humedad del aire excesiva suele ser un fenómeno. Después de todo, se sabe que en algunas áreas los aguaceros tropicales pueden durar más de un mes. Por supuesto, tal exceso de agua es muy dañino para las plantas. Por lo tanto, algunas especies han formado ciertas adaptaciones que minimizan tal impacto de la naturaleza. Estos son hidátodos, bocas de agua que aumentan la cantidad de agua liberada por la planta. Sale en gotas. Este fenómeno se llama gutación.
Además, las adaptaciones al exceso de humedad en las plantas son grandes placas foliares con cantidad inmensa estomas En consecuencia, también se mejora la transpiración.
El mecanismo de la aparición de adaptaciones en animales.
Los representantes de la fauna se ven obligados no solo a adaptarse a las condiciones ambientales, sino también a protegerse del ataque de individuos más fuertes, para quienes son alimento. Esto condujo a la formación de varios tipos de adaptaciones en los animales:
- cambio en la forma del cuerpo y las extremidades, cubierta de lana (piel, pluma);
- coloración protectora;
- mimetismo (imitación de animales más protegidos y peligrosos);
- coloración de advertencia;
- comportamiento intimidante.
Un ejemplo sorprendente de adaptaciones al cambiar la forma del cuerpo, las extremidades y las cubiertas son las aves (plumas, quilla, esqueleto liviano, forma aerodinámica del cuerpo). También mamíferos acuáticos y peces que tienen colas y aletas, una superficie lisa, la ausencia de un pelaje poderoso. Pero tienen burbujas de aire, membranas en las patas de las aletas (mamíferos marinos).
Ocurre en muchos animales, tanto terrestres como acuáticos. Por ejemplo, escondiéndose en la hierba, agujas de mar escondiéndose en algas. Los camaleones, las polillas (orugas en forma de bastón), la kalima (mariposa que imita una hoja), los colores abigarrados y grises de las liebres y muchos otros ejemplos reflejan adaptaciones en los animales.
El mimetismo, es decir, la imitación para protegerse de ser comido y atacado, es característico, por ejemplo, de las moscas sírfidas (se asemeja a una avispa), algunas especies de serpientes que imitan serpientes venenosas, etc.
La coloración de advertencia de insectos y animales tiene como objetivo una advertencia honesta sobre la incomibilidad de la especie, su toxicidad. Un ejemplo son las serpientes venenosas, las avispas, las abejas, los abejorros, las mariquitas y otros representantes. Estas son adaptaciones muy comunes en los animales.
El comportamiento aterrador es silbar, gruñir, saltar hacia un lado, liberar fluidos corporales (tinta de pulpo y calamar, zorrillos). Esto también incluye las características de algunos animales, que forman bandadas en la estación fría para facilitar la adquisición de alimentos.
Todos estos dispositivos tienen un mecanismo de formación evolutivamente formado y genéticamente fijado.
Adaptaciones del oso polar
El mecanismo para la aparición de adaptaciones de osos polares se formó en hábitats extremadamente fríos. Todas sus adaptaciones están dirigidas específicamente a mantener el calor y obtener alimentos. Éstas incluyen:
- color blanco condescendiente (camuflaje);
- una gruesa capa de grasa subcutánea, que cumple una doble función: aislamiento térmico y aligeramiento del peso corporal al nadar y bucear;
- pelaje grueso, denso y cálido que cubre toda la superficie del cuerpo.
Gracias a sus adaptaciones, el oso polar no puede temer ni al frío más severo. Y el color blanco le permite acercarse sigilosamente a la fuente de alimento: las focas.
Adaptaciones de mamíferos subterráneos
El representante más destacado es, por supuesto, el topo y todos sus parientes (zokors, ratas topo y otros). Por lo tanto, en su ejemplo, considere la adaptación. El mecanismo para la aparición de las adaptaciones de los topos está asociado con un hábitat subterráneo, desprovisto de luz importante, una cantidad suficiente de humedad y calor. Por tanto, las adaptaciones de este animal son las siguientes:
- poderosos miembros excavadores;
- falta de visión;
- gruesa capa subcutánea de grasa;
- pelaje liso y duro de color negro;
- forma aerodinámica del cuerpo.
Adaptaciones de grandes animales del desierto.
Estos incluyen principalmente camellos, sus diversos tipos. El mecanismo de aparición de las adaptaciones de los camellos se formó en condiciones de falta de humedad y altas temperaturas. Adaptaciones de la siguiente naturaleza:
- la presencia de glándulas que eliminan el exceso de sales en el cuerpo;
- sudoración reducida;
- la capacidad de pasar hambre durante mucho tiempo, perdiendo peso corporal en un tercio;
- características especiales de la digestión y el metabolismo;
- la presencia de jorobas llenas de grasa que almacena agua ligada;
- saturación rápida con agua para reponer las reservas internas.
Todas estas adaptaciones hacen que las condiciones del desierto sean bastante cómodas y aceptables para los camellos.
Habiendo trabajado en estos temas, debería ser capaz de:
- Formula definiciones con tus propias palabras: evolución, selección natural, lucha por la existencia, adaptación, rudimento, atavismo, idioadaptación, progreso biológico y regresión.
- Describa brevemente cómo se conserva una adaptación por selección. ¿Qué papel juegan los genes en esto, la variabilidad genética, la frecuencia de genes, la selección natural?
- Explique por qué la selección no da como resultado una población de organismos idénticos perfectamente adaptados.
- Formula qué es la deriva genética; da un ejemplo de una situación en la que juega un papel importante y explica por qué su papel es especialmente importante en poblaciones pequeñas.
- Describe dos formas en las que surgen las especies.
- Compara la selección natural y la artificial.
- Enumere brevemente aromorfosis en la evolución de plantas y vertebrados, idioadaptación en la evolución de aves y mamíferos, angiospermas.
- nombre biológico y factores sociales antropogénesis.
- Comparar la eficacia del consumo de alimentos vegetales y animales.
- Describa brevemente las características del hombre fósil más antiguo, antiguo, un hombre del tipo moderno.
- Indique las características del desarrollo y las similitudes de las razas humanas.
Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biología General". Moscú, "Ilustración", 2000
- Tema 14. " doctrina evolutiva." §38, §41-43 págs. 105-108, págs. 115-122
- Tema 15. "La aptitud de los organismos. La especiación". §44-48 págs. 123-131
- Tema 16. "Evidencias de la evolución. Desarrollo del mundo orgánico". §39-40 págs. 109-115, §49-55 págs. 135-160
- Tema 17. "El origen del hombre". §49-59 págs. 160-172
Considere las imágenes 158-163. ¿Cuáles son las adaptaciones de los organismos representados en las figuras a las condiciones de vida? Piensa si estas adaptaciones persistirán en los organismos si cambian sus condiciones de vida.
Todos los organismos tienen una variedad de adaptaciones a las condiciones ambientales. Estas adaptaciones se desarrollan en el curso de la evolución en dos etapas. Inicialmente, debido a la variabilidad mutacional y combinatoria, aparecen nuevos signos en los organismos. Luego, estos signos son probados por selección natural para determinar su conformidad con las condiciones ambientales.
Ejemplos de adaptaciones de los organismos. Los ejemplos de adaptaciones de organismos a las condiciones de vida son tan numerosos que es casi imposible describirlos todos. Vamos a dar algunos ejemplos.
Arroz. 158. Coloración protectora en animales: 1 - coloración sólida del plumaje de invierno en la perdiz de tundra; 2 - coloración de disección en ciervos axis
Las adaptaciones morfológicas incluyen las que se encuentran en diferentes organismos, Varios tipos condescendencia, coloración de advertencia, camuflaje y protección pasiva.
La coloración protectora se desarrolla en individuos que viven abiertamente, lo que los hace menos perceptibles en el contexto circundante. Esta coloración es continua. el color blanco plumaje de una perdiz tundra en invierno), si el fondo circundante es homogéneo, o desmembrado (puntos claros y oscuros en la piel del ciervo axis), si se alternan manchas de luz y sombra sobre el fondo circundante (Fig. 158). El efecto de la coloración condescendiente se ve reforzado por el comportamiento correspondiente del animal. En el momento del peligro, se esconden, lo que los hace aún menos perceptibles en el contexto circundante.
La coloración de advertencia se desarrolla en individuos que tienen defensas químicas contra los enemigos. Estos incluyen, por ejemplo, insectos venenosos o que pican, plantas no comestibles o que se queman. En el proceso de evolución, desarrollaron no solo sustancias químicas tóxicas, sino también colores brillantes, generalmente rojo-negro o amarillo-negro (Fig. 159). Algunos animales con una coloración de advertencia en el momento del peligro muestran puntos brillantes al depredador, toman una postura amenazante, lo que confunde al enemigo.
Arroz. 159. Coloración de advertencia en ranas venenosas
Camuflaje: protección, que no es solo color, sino también la forma del cuerpo. Hay dos tipos de disfraz. La primera es que el organismo camuflado en su apariencia se parece a algún objeto: una hoja, un nudo, una piedra, etc. Este tipo de disfraz se encuentra ampliamente en los insectos: insectos palo, insectos y orugas de polilla (Fig. 160).
Arroz. 160. Camuflaje en chinches
El segundo tipo de disfraz se basa en el parecido imitativo de organismos desprotegidos con organismos protegidos. Entonces, las inofensivas mariposas de botella de vidrio con el color del abdomen se asemejan a insectos que pican: avispas, por lo que las aves insectívoras no las tocan (Fig. 161).
Arroz. 161. Disfraz de mariposa de cristal
Los medios de protección pasiva aumentan la probabilidad de preservar el organismo en la lucha por la existencia. Por ejemplo, los caparazones de tortuga, los caparazones de moluscos, las púas de erizo los protegen de los ataques enemigos. Las espinas en los tallos de las rosas y las espinas en los cactus impiden que los mamíferos herbívoros coman estas plantas (Fig. 162).
Arroz. 162. Medios de protección pasiva en nopal
Las adaptaciones fisiológicas aseguran la resistencia de los organismos a los cambios de temperatura, humedad, iluminación y otras condiciones de la naturaleza inanimada.
Entonces, cuando la temperatura ambiente desciende en anfibios y reptiles, el nivel de metabolismo en el cuerpo disminuye y comienza el sueño invernal. En aves y mamíferos, por el contrario, cuando baja la temperatura ambiente, aumenta el metabolismo en el cuerpo, lo que aumenta la producción de calor. La densa capa de plumas, lana y grasa subcutánea que se desarrolla al mismo tiempo evita que el cuerpo pierda calor (Fig. 163).
Arroz. 163. El pelaje de la ardilla de invierno tiene una capa gruesa
Las adaptaciones de comportamiento se encuentran solo en animales con un sistema nervioso altamente desarrollado. Representan diversas formas de comportamiento destinadas a la supervivencia tanto de los individuos individuales como de la especie en su conjunto.
Todas las adaptaciones conductuales se pueden dividir en congénitas y adquiridas. Los congénitos incluyen, por ejemplo, comportamiento de apareamiento, protección y crianza de la descendencia, evitación de depredadores, migración. Así, una leona, al lamer a sus cachorros, recuerda su olor. El mismo proceso despierta en ella la necesidad de proteger a los cachorros de los enemigos (Fig. 164, 1).
Arroz. 164. Adaptaciones de comportamiento de los organismos: 1 - cachorros de leona lamiendo; 2 - macacos japoneses tomando el sol en una fuente termal; 3 - invernada de aves acuáticas en un depósito que no se congela en la ciudad
Las adaptaciones conductuales adquiridas también juegan un papel importante en la vida de los animales. Por ejemplo, las especies de monos más septentrionales, los macacos japoneses, que se encuentran en el norte de Japón, cambiaron a un estilo de vida de agua de nieve (Fig. 164, 2). En invierno, con el inicio de heladas más severas, estos monos descienden de las montañas a las aguas termales, donde toman el sol en agua tibia. Otro ejemplo flagrante. EN ciudades importantes Rusia central ha cambiado el comportamiento de las aves migratorias. Entonces, algunas aves acuáticas dejaron de volar a climas más cálidos durante el invierno. Se reúnen en grandes bandadas en cuerpos de agua que no se congelan, donde siempre hay la comida necesaria (Fig. 164, 3).
Viabilidad relativa de los dispositivos. Todas las adaptaciones en los organismos se desarrollan en las condiciones específicas de su hábitat. Si las condiciones ambientales cambian, los dispositivos pueden perder su valor positivo, en otras palabras, tienen una conveniencia relativa.
Hay mucha evidencia de la relativa conveniencia de las adaptaciones: la defensa del cuerpo contra algunos enemigos es ineficaz contra otros; el comportamiento del organismo puede perder sentido; Un órgano que es útil en un ambiente es inútil en otro. Por ejemplo, la curruca, gracias a su instinto paterno, alimenta al cuco, nacido de un huevo arrojado al nido por un cuco (Fig. 165).
Arroz. 165. Conveniencia relativa de las adaptaciones de los organismos - curruca alimentando al cuco
Entonces, el principal resultado de la acción de las fuerzas motrices de la evolución es la aparición de nuevas adaptaciones y la mejora de las adaptaciones existentes en los organismos. Dado que las condiciones para la existencia de los organismos cambian, no hay adaptaciones absolutas en la naturaleza y el proceso de su aparición es interminable. En individuos pertenecientes a la misma especie, las diferencias en las adaptaciones disponibles son insignificantes. La consolidación de estas diferencias en las condiciones de aislamiento da lugar a la aparición de nuevas especies, es decir, a la visualización.
Ejercicios de lecciones aprendidas
- ¿Cómo se adaptan los individuos a su entorno?
- ¿Cuál es la conveniencia relativa de los dispositivos? Ilustra tu respuesta con ejemplos.
- ¿Pueden los organismos en el curso de una larga evolución desarrollar adaptaciones absolutas, es decir, perfectas? Justifica tu respuesta.
Muchas aves han dominado el hábitat aire-tierra. La adaptación de las aves al vuelo se hizo posible debido a muchos cambios en apariencia y estructura interna.
Las principales características de la adaptación de las aves al vuelo.
- Doble respiración.
- Los músculos de vuelo contienen un gran número de mioglobina
- Cubierta de plumas.
- esqueleto ligero.
- Sistema circulatorio desarrollado.
- Metabolismo acelerado.
- Modificación de las extremidades anteriores en las alas.
- Forma aerodinámica del cuerpo.
- Hay un hueso especial: la quilla.
- Sangre caliente.
- Un ovario.
- Número reducido de huesos.
- El cerebelo está agrandado.
- Sistema nervioso bien desarrollado.
¿Cómo se adaptan las aves para volar?
En las aves, los pulmones no tienen la capacidad de expandirse o contraerse como en los humanos. Las bolsas de aire hacen todo este trabajo. Al inhalar y exhalar, el aire fresco se mueve a través de los pulmones de un ave, que se almacena en bolsas. Por esta razón, la respiración de las aves se llama "doble". En las aves, los músculos de vuelo contienen mucha mioglobina para suministrar suficiente oxígeno.
La estructura interna del diagrama de aves.
Las aves tienen que comer mucho para obtener mucha energía. Tienen un sistema circulatorio y respiratorio muy bien desarrollado. La presión media de las aves es de unos 130 mm Hg. Art., mientras que en los mamíferos es de solo 95 mm Hg. Arte.
Las aves tienen un metabolismo muy rápido, la temperatura corporal alcanza de 40 a 42 grados. Calor cuerpo afecta significativamente todos los procesos vitales, y la contracción muscular se produce muchas veces más rápido.
En gran medida, los músculos grandes que mueven las extremidades están ubicados en el cuerpo y los tendones ya van hacia ellos.
Las aves mastican su comida en el estómago, por lo que todos los procesos de masticación se ubican dentro del cuerpo, lo que mejora su aerodinámica.
Las plumas tienen plumas que no necesitan vasos sanguíneos, son demasiado livianas y suaves. Además, además de todo esto, pájaro de luz un esqueleto que está lleno de aire. Y para una mejor coordinación de los movimientos, se amplió el cerebelo.
Adaptación de las aves al medio.
Dependiendo del hábitat, la estructura externa de las aves se modifica mucho. Por ejemplo, un pájaro carpintero tiene un pico que parece un cincel. Lo usa para sacar insectos y larvas de la corteza de los árboles. Además, tiene una lengua demasiado larga y pegajosa y unas garras afiladas que le permiten realizar todas las tareas necesarias para seguir viviendo.
Las aves que viven en cuerpos de agua también tienen algunos cambios. Tienen extremidades inferiores cortas con membranas de natación y una cubierta continua de plumas. Las aves que viven en los desiertos y estepas tienen un color protector de plumas, tienen una vista excelente y patas fuertes.
Las aves parecidas al avestruz habitan en África. No pueden volar, ya que las aves tienen alas subdesarrolladas, pero sus patas están bien desarrolladas. Las aves pueden alcanzar velocidades de hasta 70 km / h, su peso es de 50 a 90 kg y su altura es de aproximadamente 2,5 a 2,7 metros. Los animales parecidos al avestruz viven en sabanas, desiertos y estepas.
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Las aves rapaces tienen picos grandes y curvos que se utilizan para desgarrar a sus presas en pedazos pequeños. Con poderosas garras afiladas, se aferran a la presa, después de lo cual les infligen heridas mortales o llevan comida a su nido. Los depredadores pueden flotar en el aire durante mucho tiempo, tienen una vista excelente y una audición excelente.
