Adaptabilitatea organismelor la mediul lor este indisolubil legată de acestea vitalitate, capacitatea de a concura (competitivitatea) Și lasand urmasi normali.
Viabilitate
Animale
Plante
Colorarea corpului fluturilor
Pisica și rudele sălbatice (tigru, leopard) vânează din ambuscadă, ascunzându-și prada. Toate pisicile au grijă de ele și își ling blana astfel încât să nu aibă miros. La urma urmei, victimele nu ar trebui să simtă mirosul prădător. O pisică vânează cel mai adesea în întuneric, pentru că, ascunzându-se, în acest moment devine mai invizibilă. Prin urmare, toate pisicile văd bine în întuneric. O pisică este un animal solitar, „umblă singură”; Acesta este motivul pentru care aceste animale sunt greu de dresat.
Un câine este o chestiune complet diferită. Rudele canine (lupi, șacali) vânează în cea mai mare parte în haite, așa că sunt foarte sociabili și se obișnuiesc cu ușurință să se supună conducătorului lor. Câinele poate fi dresat și devine foarte ascultător. Câinii se ling foarte rar și miros ca câini - la urma urmei, aceste animale nu stau în ambuscadă. Pentru a găsi prada, câinele și rudele săi folosesc un simț al mirosului acut. Câinii au o urmărire excelentă, aceste animale pot urmări un miros mult timp.
Procesul evolutiv presupune reînnoirea constantă, apariția unor trăsături utile și consolidarea lor în organismele ființelor vii. Și aceste modificări nu se manifestă neapărat la nivel genetic. Idioadaptările sunt foarte importante - adaptările animalelor, plantelor și microorganismelor la condiții specifice de viață, factori de mediu și caracteristici fizice gamă.
Mecanismul de apariție a adaptărilor este un proces evolutiv profund care își formează în timp, treptat, caracteristicile necesare. Fixarea caracteristicilor necesare în genomul ființelor vii pentru manifestare în generațiile viitoare.
Adaptări sau adaptări ale organismelor
Foarte des puteți găsi un organism de origine vegetală sau animală care are o trăsătură neobișnuită în structură, comportament sau aspect. De exemplu, insecte stick, care în aparență nu sunt deloc diferite de o ramură de copac. Sau un hoverfly, care are exact aceeași culoare ca o viespe. Printre plante, exemplele includ cactuși cărnoase cu tulpină groasă, rădăcini cu stil și rădăcini aeriene și rădăcini de susținere.
În orice caz, toate acestea sunt adaptări la mediu, condiții mediu sau protejarea de alte creaturi. Astfel de fenomene sunt foarte importante pentru că sunt etape importante proces evolutiv. Mecanismul de apariție a adaptărilor se bazează întotdeauna pe selecția genetică și consolidarea genelor importante și necesare care codifică manifestarea unei anumite trăsături. De exemplu, gena responsabilă de schimbarea culorii unui cameleon s-a format în genomul acestor animale în urmă cu câteva mii de ani și este încă moștenită de toate generațiile viitoare.
Adaptări ale plantelor: caracteristici generale
Adaptările la plante sunt parte integrantă vietile lor. Toate pot fi împărțite în mai multe grupuri principale.
- La condițiile de temperatură ambientală.
- Umiditatea aerului.
- Metode de polenizare.
- La consumul de alimente.
Mecanismul de apariție a adaptărilor corespunde acelorași principii de bază - schimbări evolutive cu consolidarea și moștenirea caracteristicilor necesare în condiții specifice. Prin urmare, dacă vreo plantă s-a adaptat la teritoriu, condițiile de mediu, temperatură, atunci cu siguranță va transmite toate caracteristicile pentru o existență confortabilă tuturor generațiilor sale viitoare.
Plante în condiții uscate
Atunci când regimul de temperatură este dominat de valori prea mari și zile însorite constante, adaptările plantelor au un caracter pronunțat care vizează reducerea evaporării umidității. Și, de asemenea, pentru a păstra greutatea corporală și nutrienții împreună cu apa legată în interiorul tulpinii.
Pentru a face acest lucru, plăcile de frunze sunt reduse la minim sau complet modificate. Cel mai mult exemplu tipic sunt plante de deșert - cactusi. Condițiile dure de existență sub soarele arzător au forțat aceste plante să transforme frunzele în ace înțepătoare și tulpina într-un trunchi gros, cărnos, plin de celule parenchimatoase (țesut măcinat) cu multă apă legată și liberă.
Mecanismul prin care apar adaptările cactusului arată foarte clar cât de pricepute pot fi plantele în adaptările lor. Datorită spinilor, planta nu evaporă apa de la suprafața frunzelor, ceea ce înseamnă că economisește o cantitate mare din ea. În plus, în tulpină, modificată pentru a semăna cu un trunchi gros, cărnos, se acumulează o serie de substanțe care rețin apa. De exemplu, se acumulează următoarele:
- molecule de proteine hidrofile;
- prolina (un aminoacid care reține apa);
- monozaharide și diverși acizi organici.
De asemenea, mecanismul de apariție a adaptărilor cactusului include producerea de compuși hormonali care inhibă acțiunea hormonilor de creștere (gibereline, auxine). Acest lucru permite plantelor să-și oprească rapid creșterea atunci când apar condiții nefavorabile care durează mult timp.
Adaptări la diferite tipuri de polenizare
Un alt exemplu izbitor de adaptări la plante este capacitatea lor de a se adapta la polenizatori. De exemplu, formele polenizate de vânt formează semințe uscate și ușoare, care vor fi pur și simplu dispersate chiar și prin mișcări blânde de aer.
Dacă planta este polenizată de insecte, atunci formează flori cu o anumită structură și culoare:
- viu colorate;
- mari sau colectate în inflorescențe mari;
- cu o aroma puternica placuta.
Structura florii în sine poate fi adaptată și pentru polenizator. Sunt plante care sunt strict polenizate un anumit tip păsări sau insecte.
Plantele cu polenizare încrucișată sau cu autopolenizare din structura florii au stamine lungi și un pistil adânc, astfel încât polenul aterizează pe stigmat. Fiecare dintre aceste dispozitive redă rol importantîn reproducere și se fixează și ereditar în genom.
Condiții de exces de umiditate pentru plante
În habitatele tropicale și subtropicale, excesul de umiditate a aerului este comun. La urma urmei, se știe că în unele zone ploile tropicale pot dura mai mult de o lună. Desigur, un astfel de exces de apă este foarte dăunător plantelor. Prin urmare, unele specii au dezvoltat anumite adaptări care minimizează astfel de impacturi din natură. Acestea sunt hidatode - guri de apă care cresc cantitatea de apă eliberată de plantă. Iese în picături. Acest fenomen se numește gutație.
De asemenea, adaptările la excesul de umiditate în plante sunt plăci mari cu frunze o sumă imensă stomate În consecință, transpirația este, de asemenea, îmbunătățită.
Mecanismul de adaptare la animale
Reprezentanții faunei sunt obligați nu numai să se adapteze la condițiile de mediu, ci și să se protejeze de atacurile unor indivizi mai puternici, pentru care sunt hrană. Acest lucru a dus la formarea mai multor tipuri de adaptări la animale:
- modificarea formei corpului și a membrelor, blană (piele, pene);
- colorare protectoare;
- mimetism (imitarea unor animale mai protejate și periculoase);
- colorare de avertizare;
- comportament de descurajare.
Un exemplu izbitor de adaptări prin schimbarea formei corpului, a membrelor și a tegumentului sunt păsările (pene, chilă, schelet ușor, formă aerodinamică a corpului). De asemenea, mamiferele acvatice și peștii care au cozi și aripioare, o suprafață netedă și absența blanii groase. Dar au bule de aer, membrane pe labe și aripi (mamifere marine).
Apare la multe animale, atât terestre cât și acvatice. De exemplu, peștișorii se ascund în iarbă, ascunzându-se în alge. Cameleoni, molii (omizi în formă de băț), kalima (un fluture care imită o frunză), culorile pete și gri ale iepurilor de câmp și multe alte exemple care reflectă adaptări la animale.
Mimica, adică imitația pentru a se proteja de a fi mâncat și atacat, este caracteristică, de exemplu, muschii (seamănă cu o viespe), unor specii de șerpi care copiază șerpi otrăvitori și așa mai departe.
Colorația de avertizare a insectelor și animalelor are ca scop să dea un avertisment corect cu privire la incomestibilitatea speciei și toxicitatea acesteia. Exemplele includ șerpi otrăvitori, viespi, albine, bondari, gărgărițe și alți reprezentanți. Acestea sunt adaptări foarte frecvente la animale.
Comportamentul înspăimântător este șuieratul, mârâitul, săritul în lateral, eliberarea de fluide biologice (cerneală de caracatițe și calmari, scoici). Aceasta include și caracteristicile unor animale, care în sezonul rece formează turme pentru a facilita obținerea hranei.
Toate adaptările enumerate au un mecanism de formare format evolutiv și fixat genetic.
Adaptări ale urșilor polari
Mecanismul pentru apariția adaptărilor ursului polar s-a format în habitate extrem de reci. Toate adaptările sale au ca scop menținerea căldurii și obținerea de alimente. Acestea includ:
- colorare albă protectoare (camuflaj);
- un strat gros de grăsime subcutanată care joacă un dublu rol: izolare termică și ușurare a greutății corporale la înot și scufundări;
- blana groasa, densa si calda acoperind intreaga suprafata a corpului.
Datorită adaptărilor sale, ursul polar nu trebuie să se teamă nici măcar de vremea rece cea mai severă. Iar culoarea sa albă îi permite să se strecoare pe furiș pe sursa sa de hrană - focile.
Adaptări ale mamiferelor subterane
Cel mai izbitor reprezentant este, desigur, alunița și toate rudele ei (zokors, șobolani cârtiță și altele). Prin urmare, folosind exemplul său, vom lua în considerare adaptări. Mecanismul pentru apariția adaptărilor alunițelor este asociat cu un habitat subteran, lipsit de lumină importantă, umiditate suficientă și căldură. Prin urmare, adaptările acestui animal sunt după cum urmează:
- membre puternice îngropate;
- lipsa vederii;
- strat subcutanat gros de grăsime;
- lână neagră netedă și tare;
- forma corpului raționalizată.
Adaptări ale animalelor mari din deșert
Acestea includ în primul rând cămile și diversele lor specii. Mecanismul de apariție a adaptărilor de cămilă s-a format în condiții de lipsă de umiditate și temperaturi ridicate. Adaptări de următoarea natură:
- prezența glandelor care elimină excesul de săruri din organism;
- scăderea transpirației;
- capacitatea de a post mult timp, pierderea în greutate corporală cu o treime;
- caracteristici speciale ale digestiei și metabolismului;
- prezența cocoașelor umplute cu grăsime care stochează apă legată;
- saturare rapidă cu apă pentru a completa rezervele interne.
Toate aceste adaptări fac condițiile deșertului destul de confortabile și acceptabile pentru cămilele să trăiască.
După ce ați lucrat la aceste subiecte, ar trebui să puteți:
- Formulați cu propriile cuvinte definițiile: evoluție, selecție naturală, luptă pentru existență, adaptare, rudiment, atavism, idioadaptare, progres biologic și regres.
- Descrieți pe scurt modul în care o anumită adaptare este păstrată prin selecție. Ce rol joacă genele în asta, variabilitatea genetică, frecvența genelor, selecția naturală.
- Explicați de ce selecția nu produce o populație de organisme identice, perfect adaptate.
- Formulați ce este deriva genetică; dați un exemplu de situație în care joacă un rol important și explicați de ce rolul său este deosebit de important în populațiile mici.
- Descrieți două moduri în care apar speciile.
- Comparați selecția naturală și cea artificială.
- Enumerați pe scurt aromorfozele în evoluția plantelor și vertebratelor, idioadaptările în evoluția păsărilor și mamiferelor și angiospermelor.
- Denumiți biologicul și factori sociali antropogeneza.
- Comparați eficiența consumului de alimente vegetale și animale.
- Descrieți pe scurt trăsăturile celui mai vechi, vechi, om fosil, om modern.
- Indicați trăsăturile de dezvoltare și asemănările raselor umane.
Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. „Biologie generală”. Moscova, „Iluminismul”, 2000
- Subiectul 14." Doctrina evoluționistă." §38, §41-43 p. 105-108, p. 115-122
- Tema 15. „Adaptabilitatea organismelor. Speciația”. §44-48 p. 123-131
- Tema 16. „Dovezi ale evoluției. Dezvoltarea lumii organice”. §39-40 pp. 109-115, §49-55 pp. 135-160
- Subiectul 17. „Originea omului”. §49-59 p. 160-172
Uitați-vă la figurile 158-163. Care sunt adaptările organismelor descrise în imagini la condițiile lor de viață? Luați în considerare dacă organismele își vor păstra aceste adaptări dacă condițiile lor de viață se schimbă.
Toate organismele au o varietate de adaptări la condițiile lor de viață. Aceste adaptări se dezvoltă în procesul evoluției în două etape. Inițial, în organisme apar noi caracteristici datorită variabilității mutaționale și combinaționale. Aceste trăsături sunt apoi testate prin selecție naturală pentru adecvarea lor la condițiile de mediu.
Exemple de adaptări ale organismelor. Exemplele de adaptări ale organismelor la condițiile de viață sunt atât de numeroase încât este aproape imposibil să le descriem pe toate. Să dăm doar câteva exemple.
Orez. 158. Colorarea protectoare la animale: 1 - colorarea solidă a penajului de iarnă al potârnichii de tundra; 2 - colorarea dezmembratoare la cerbul ax
Adaptările morfologice includ cele găsite în diferite organisme, diverse tipuri protectoare, colorare de avertizare, camuflaj si mijloace de protectie pasiva.
Colorația protectoare se dezvoltă la indivizii care trăiesc în mod deschis, ceea ce îi face mai puțin vizibili pe fundalul înconjurător. Această culoare este solidă ( alb penajul potârnichii de tundra iarna), dacă fundalul înconjurător este uniform, sau disjunctiv (puncte deschise și întunecate pe pielea cerbului ax), dacă pe fundal înconjurător alternează pete de lumină și umbră (Fig. 158). Efectul colorării protectoare este sporit de comportamentul corespunzător al animalului. În momentul pericolului, se ascund, ceea ce le face și mai puțin vizibile pe fundalul înconjurător.
Colorația de avertizare se dezvoltă la indivizii care au mijloace chimice de apărare împotriva inamicilor. Acestea includ, de exemplu, insecte înțepătoare sau otrăvitoare, plante necomestibile sau care arde. În procesul de evoluție, au dezvoltat nu numai substanțe chimice toxice, ci și culori strălucitoare, de obicei roșu-negru sau galben-negru (Fig. 159). Unele animale cu colorație de avertizare în momentul pericolului arată pete strălucitoare prădătorului și iau o poziție amenințătoare, care derutează inamicul.
Orez. 159. Colorație de avertizare la broaștele săgeți
Camuflajul este o protecție servită nu numai de colorare, ci și de forma corpului. Există două tipuri de camuflaj. Primul este că organismul de camuflaj în aspectul său seamănă cu un obiect - o frunză, o crenguță, o piatră etc. Acest tip de camuflaj se găsește pe scară largă la insecte: insecte stick, ploșnițe și omizi fluturi molii (Fig. 160).
Orez. 160. Camuflajul insectelor de frunze
Al doilea tip de camuflaj se bazează pe asemănarea imitativă a organismelor neprotejate cu cele protejate. Astfel, fluturii de sticlă inofensivi, cu culoarea abdomenului lor, seamănă cu insectele înțepătoare - viespi, de aceea păsările insectivore nu îi ating (Fig. 161).
Orez. 161. Camuflajul fluturelui de sticlă
Mijloacele de apărare pasivă cresc probabilitatea de a păstra organismul în lupta pentru existență. De exemplu, carapace de broasca testoasa, cochilii de moluste si ace de arici le protejeaza de atacurile inamicilor. Spinii de pe tulpinile trandafirilor și spinii de pe cactusi împiedică mamiferele erbivore să mănânce aceste plante (Fig. 162).
Orez. 162. Mijloace de apărare pasivă la cactusul de pere
Adaptările fiziologice asigură rezistența organismelor la schimbările de temperatură, umiditate, lumină și alte condiții de natură neînsuflețită.
Astfel, atunci când temperatura ambientală scade la amfibieni și reptile, nivelul metabolismului din organism scade și începe somnul de iarnă. La păsări și mamifere, dimpotrivă, când temperatura ambiantă scade, metabolismul în organism crește, ceea ce crește producția de căldură. Penele groase, blana și stratul de grăsime subcutanat care se dezvoltă împiedică organismul să piardă căldură (Fig. 163).
Orez. 163. Blana de iarnă a veveriței are un subpar gros
Adaptările comportamentale se găsesc numai la animalele cu un sistem nervos foarte dezvoltat. Ele reprezintă diferite forme de comportament care vizează supraviețuirea atât a indivizilor, cât și a speciei în ansamblu.
Toate adaptările comportamentale pot fi împărțite în congenitale și dobândite. Cele înnăscute includ, de exemplu, comportamentul de împerechere, protecția și hrănirea urmașilor, evitarea prădătorilor și migrația. Astfel, când o leoaică își linge puii, își amintește de mirosul lor. Același proces trezește în ea nevoia de a proteja puii de leu de dușmani (Fig. 164, 1).
Orez. 164. Adaptări comportamentale ale organismelor: 1 - leoaică care lingă puii de leu; 2 - Macaci japonezi care se peleau într-un izvor fierbinte; 3 - păsările de apă iernând pe un rezervor fără gheață din oraș
Adaptările comportamentale dobândite joacă, de asemenea, un rol important în viața animalelor. De exemplu, cea mai nordică specie de maimuțe, macacul japonez, găsit în nordul Japoniei, a trecut la un stil de viață cu apă de zăpadă (Fig. 164, 2). Iarna, când se instalează înghețuri severe, aceste maimuțe coboară din munți la izvoarele termale, unde se relaxează în apă caldă. Un alt exemplu clar. ÎN marile oraseÎn centrul Rusiei, comportamentul păsărilor migratoare s-a schimbat. Astfel, unele păsări de apă au încetat să zboare în regiuni mai calde pentru iarnă. Se adună în stoluri mari pe rezervoare neînghețate, unde există întotdeauna hrana necesară (Fig. 164, 3).
Fezabilitatea relativă a dispozitivelor. Toate adaptările în organisme sunt dezvoltate în condițiile specifice ale mediului lor. Dacă condițiile de mediu se schimbă, adaptările își pot pierde sensul pozitiv, cu alte cuvinte, au o relativă oportunitate.
Există multe dovezi cu privire la oportunitatea relativă a adaptărilor: apărarea organismului împotriva unor inamici este ineficientă împotriva altora; comportamentul corpului poate deveni lipsit de sens; Un organ care este util în unele condiții se dovedește a fi inutil în altele. De exemplu, un rădăcinu, datorită instinctului său parental, hrănește un pui de cuc dintr-un ou aruncat în cuib de cuc (Fig. 165).
Orez. 165. Oportunitatea relativă a adaptărilor organismelor - warbler, cuc care alăptează
Deci, principalul rezultat al acțiunii forțelor motrice ale evoluției este apariția unor noi adaptări în organisme și îmbunătățirea celor existente. Deoarece condițiile de existență ale organismelor se schimbă, nu există adaptări absolute în natură, iar procesul de apariție a acestora este nesfârșit. La indivizii aparținând aceleiași specii, diferențele dintre adaptările disponibile sunt nesemnificative. Consolidarea acestor diferențe în condiții de izolare duce la apariția de noi specii, adică. la speciaţie.
Exerciții bazate pe materialul acoperit
- Cum se adaptează indivizii la mediul lor?
- Care este oportunitatea relativă a dispozitivelor? Ilustrați răspunsul dvs. cu exemple.
- Pot organismele, în cursul unei evoluții lungi, să dezvolte adaptări absolute, adică perfecte? Spuneți motivele răspunsului dvs.
Multe păsări au stăpânit habitatul sol-aer. Adaptarea păsărilor la zbor a devenit posibilă datorită multor schimbări în aspectși structura internă.
Principalele semne de adaptare a păsărilor la zbor
- Respirație dublă.
- Mușchii de zbor conțin număr mare mioglobina.
- Acoperire din pene.
- Schelet ușor.
- Sistemul circulator este dezvoltat.
- Metabolism rapid.
- Modificarea membrelor anterioare în aripi.
- Forma corpului raționalizată.
- Există un os special - chila.
- Cu sânge cald.
- Un ovar.
- Număr redus de oase.
- Cerebelul este mărit.
- Sistem nervos bine dezvoltat.
Cum se adaptează păsările pentru zbor?
Plămânii păsărilor nu au capacitatea de a se extinde sau de a se contracta așa cum o fac la oameni. Sacii de aer fac toată această muncă. Când inhalați și expirați, aerul proaspăt se mișcă prin plămânii păsării, care sunt stocați în pungi. Din acest motiv, respirația la păsări se numește „respirație dublă”. Pentru a stoca suficient oxigen, mușchii de zbor ai păsărilor conțin multă mioglobină.
Structura internă a unei diagrame de păsări
Păsările trebuie să mănânce mult pentru a obține multă energie. Au un sistem circulator și respirator foarte bine dezvoltat. Presiunea medie a păsărilor este de aproximativ 130 mm Hg. Art., în timp ce la mamifere este de numai 95 mm Hg. Artă.
Păsările au un metabolism foarte rapid, temperatura corpului ajunge de la 40 la 42 de grade. Temperatură ridicată organismul afectează în mod semnificativ toate procesele vitale, iar contracția musculară are loc de multe ori mai repede.
În mare măsură, mușchii mari care mișcă membrele sunt localizați pe corp, iar tendoanele merg deja la ei.
Păsările își mestecă mâncarea în stomac, astfel încât toate procesele de mestecat sunt localizate în interiorul corpului, ceea ce le îmbunătățește aerodinamica.
Păsările au pene care nu au nevoie de vase de sânge sunt prea ușoare și moi. De asemenea, pe lângă toate acestea, păsări ușor un schelet care este umplut cu aer. Și pentru o mai bună coordonare a mișcărilor, cerebelul a fost mărit.
Adaptarea păsărilor la mediul lor
În funcție de habitat, structura externă a păsărilor se modifică foarte mult. De exemplu, o ciocănitoare are ciocul care arată ca o daltă. El îl folosește pentru a extrage insecte și larve din scoarța copacilor. În plus, are o limbă prea lungă, lipicioasă și gheare ascuțite, care îi permit să îndeplinească toate sarcinile necesare pentru a continua să trăiască.
Păsările care trăiesc în corpuri de apă au și ele unele modificări. Au membre inferioare scurte, cu membrane și acoperire continuă cu pene. Păsările care trăiesc în deșerturi și stepe au o culoare protectoare a penei, au o vedere excelentă și picioare puternice.
Păsări asemănătoare struților locuiesc în Africa. Nu pot zbura, deoarece păsările au aripi subdezvoltate, dar picioarele lor sunt bine dezvoltate. Păsările pot atinge viteze de până la 70 km/h, greutatea lor este de 50-90 kg, iar înălțimea lor este de aproximativ 2,5-2,7 metri. Animalele asemănătoare struților trăiesc în savane, deșerturi și stepe.
- articol pe tema -
Păsările de pradă au un cioc mare și curbat pe care îl folosesc pentru a rupe prada în bucăți mici. Având gheare puternice ascuțite, se agață de pradă, după care le provoacă răni fatale sau le duc hrana în cuib. Prădătorii pot pluti în aer pentru o lungă perioadă de timp, au o vedere excelentă și un auz excelent.
