2.2. Adaptacije organizama Prilagodbe organizama na okolinu nazivaju se adaptacije. Pod adaptacijama se podrazumijeva svaka promjena u građi i funkcijama organizama koja povećava njihove šanse za opstanak.Sposobnost prilagođavanja jedno je od glavnih svojstava života općenito, jer

Poglavlje 3. KLJUČNI ABIOTIČKI FAKTORI I PRILAGOĐAVANJE NJIMA

3.1.3. Temperaturne adaptacije poikilotermnih organizama Temperatura poikilotermnih organizama se mijenja u skladu sa temperaturom okoline. Oni su pretežno ektotermni, proizvodnja i zadržavanje vlastite topline nije dovoljno da izdrže toplinski režim.

3.1.4. Temperaturne adaptacije homoiotermnih organizama

3.4. Glavni načini prilagođavanja živih organizama uslovima životne sredine U svoj raznovrsnosti adaptacija živih organizama na nepovoljne uslove sredine mogu se izdvojiti tri glavna načina: aktivni način je povećanje otpornosti, razvoj regulacionih procesa,

Poglavlje 4. OSNOVNA ŽIVOTNA SREDINA I NJIMA PRILAGOĐENI ORGANIZMI Na našoj planeti živi organizmi su ovladali četiri glavna staništa, koja se u specifičnim uslovima uveliko razlikuju. Vodena sredina bila je prva u kojoj je nastao i širio se život. Nakon toga, živi

4.1. Vodeno stanište. Specifičnost adaptacije hidrobionta Voda kao stanište ima niz specifičnih svojstava, kao što su velika gustina, jaki padovi pritiska, relativno nizak sadržaj kiseonika, jaka apsorpcija sunčeve svetlosti itd.

8.6. Više estetske emocije kao posljedica prirodne selekcije Kada se uvjerimo da bi naše elementarne estetske emocije zaista mogle nastati pod djelovanjem prirodne selekcije, možemo početi razmatrati porijeklo mnogo složenijih

IV. Instinkti za adaptaciju na evolucijsku sredinu

5. PSIHOFIZIOLOŠKE ODREDBE PRILAGOĐAVANJA LJUDI NA EKSTREMNE USLOVE AKTIVNOSTI Trenutno su glavni pravci proučavanja adaptacije postali definicija faza formiranja psihofiziološkog sistema adaptacije, kriterijumi za njegovo formiranje,

5. Najvažniji zaključci iz teorije prirodne selekcije A. Svrhovitost životnih pojava kao rezultat prirodne selekcije Darvinov rad, kao što je navedeno na početku, doprineo je uspostavljanju materijalističkog pogleda na svet u širokim krugovima čitalaca. To je moguće

17. Društveni instinkti kao proizvod prirodne selekcije Ideju da instinkt nastaje pod uticajem prirodne selekcije prvi je predložio Charles Darwin u Izražavanju emocija kod čovjeka i životinja (1873). U ovom posljednjem i najmanje poznatom od njegova četiri

Adaptacije organizama na njihovu okolinu nazivaju se adaptacije. Adaptacije su sve promjene u strukturi i funkcijama organizama koje povećavaju njihove šanse za preživljavanje.

Poznata su dva tipa adaptacije: genotipska i fenotipska.

Prema definiciji Velike medicinske enciklopedije (BME): "... genotipska adaptacija nastaje kao rezultat selekcije ćelija sa određenim genotipom koji određuje izdržljivost." Ova definicija nije savršena, jer ne odražava kojoj vrsti izdržljivosti opterećenja pripada, jer u većini slučajeva, stječući neke prednosti, živi organizmi gube druge. Ako, na primjer, biljka dobro podnosi vruću, sušnu klimu, onda najvjerovatnije neće dobro podnijeti hladnu i vlažnu klimu.

Što se tiče fenotipske adaptacije, trenutno ne postoji stroga definicija ovog pojma.

Prema definiciji BME, "... fenotipska adaptacija se javlja kao zaštitna reakcija na djelovanje štetnog faktora."

Po definiciji, F.Z. Meyerson "Fenotipska adaptacija je proces koji se razvija u toku života pojedinca, zbog čega organizam stječe ranije odsutan otpor prema određenom faktoru okoline i na taj način dobiva mogućnost da živi u uvjetima koji su ranije bili nespojivi sa životom. .".

Sposobnost prilagođavanja jedno je od glavnih svojstava života općenito, jer pruža i samu mogućnost njegovog postojanja, sposobnost preživljavanja i razmnožavanja organizama. Adaptacije se manifestuju na različitim nivoima: od biohemije ćelija i ponašanja pojedinačnih organizama do strukture i funkcionisanja zajednica i ekoloških sistema. Adaptacije nastaju i razvijaju se u toku evolucije vrsta.

Mehanizmi prilagođavanja

Glavni mehanizmi adaptacije na nivou organizma:

1) biohemijski - manifestuje se u unutarćelijskim procesima, kao što je promena u radu enzima ili promena njihove količine;

2) fiziološki - na primjer, pojačano znojenje sa porastom temperature kod određenog broja vrsta;

3) morfo-anatomski - karakteristike strukture i oblika tela povezane sa načinom života;

4) bihejvioralne - na primjer, traženje povoljnih staništa od strane životinja, stvaranje jazbina, gnijezda i sl.;

5) ontogenetski - ubrzanje ili usporavanje individualnog razvoja, doprinoseći opstanku u promenljivim uslovima.

Razmotrimo ove mehanizme detaljnije.

biohemijski mehanizmi. Životinje koje žive u obalnoj (litoralnoj) zoni mora dobro su prilagođene djelovanju nepovoljnih čimbenika okoliša i zahvaljujući nizu adaptacija sposobne su preživjeti u uvjetima nedostatka kisika. Posebno: razvili su dodatne mehanizme za potrošnju kiseonika iz okoline; oni su u stanju da održavaju unutrašnje energetske resurse tela prelaskom na anaerobne metaboličke puteve; smanjuju ukupnu brzinu metabolizma kao odgovor na niske koncentracije kisika u morskoj vodi. Štoviše, treća metoda se smatra glavnim i jednim od najvažnijih mehanizama adaptacije na nedostatak kisika za mnoge vrste morskih mekušaca. Tokom periodičnih suša koje su rezultat ciklusa plime i oseke, školjkaši su izloženi kratkotrajnoj anoksiji i prebacuju svoj metabolizam na anaerobni put. Kao rezultat toga, oni se smatraju tipičnim fakultativnim anaerobnim organizmima. Poznato je da se intenzitet metabolizma kod morske školjke tijekom anoksije smanjuje za više od 18 puta. Smanjenjem brzine metabolizma, hipoksija/anoksija značajno utječe na rast i mnoge druge fiziološke karakteristike mekušaca.

Tokom evolucije, morske školjke su razvile niz biohemijskih adaptacija koje im omogućavaju da prežive štetne efekte kratkotrajne anoksije. Zbog vezanog načina života, biohemijske adaptacije kod školjkaša su raznovrsnije i izraženije nego kod slobodnoživućih organizama, koji su, prije svega, razvili bihevioralne i fiziološke mehanizme koji im omogućavaju izbjegavanje kratkotrajnih štetnih utjecaja okoline.

Kod morskih mekušaca opisano je nekoliko mehanizama za regulaciju nivoa metabolizma. Jedna od njih je promjena u brzini glikolitičkih reakcija. Na primjer, Bivalvia se odlikuje alosteričnom regulacijom enzimske aktivnosti u anoksičnim uvjetima, tokom kojih metaboliti utječu na specifične lokuse enzima. Jedan od važnih mehanizama za smanjenje stope ukupnog metabolizma je reverzibilna proteinska fosforilacija. Takve promjene u strukturi proteina uzrokuju značajne modifikacije u aktivnosti mnogih enzima i funkcionalnih proteina uključenih u sve životne procese tijela. Na primjer, kod Littorea littorea, kao i kod većine mekušaca otpornih na anoksiju, reverzibilna fosforilacija nekih glikolitičkih enzima doprinosi preusmjeravanju toka ugljika na anaerobni put enzimskog metabolizma, kao i supresiji brzine glikolitičkog puta.

Unatoč činjenici da je smanjenje brzine metabolizma kvantitativno povoljan mehanizam koji potiče opstanak morskih mekušaca u anoksičnim uvjetima, aktivacija modificiranih metaboličkih puteva također igra važnu ulogu u procesima adaptacije morskih mekušaca na niske koncentracije kisika u morska voda. U toku ovih reakcija značajno se povećava prinos ATP-a i formiraju se ne-kiseli i/ili hlapljivi krajnji proizvodi, koji zauzvrat doprinose očuvanju ćelijske homeostaze u anoksičnim uslovima.

Dakle, biohemijska adaptacija je često posljednje sredstvo kojem organizam pribjegava kada nema bihejvioralnih ili fizioloških načina da izbjegne štetne efekte okoline.

Budući da biohemijska adaptacija nije lak put, organizmima je često lakše da nađu pravo okruženje migracijom nego da preurede hemiju ćelije. U slučaju vezanih morskih obalnih školjkaša, migracija u povoljne okolišne uvjete je nemoguća, stoga imaju dobro razvijene mehanizme metaboličke regulacije koji im omogućavaju prilagodbu na obalnu zonu mora koja se stalno mijenja, koju karakterizira periodična drenaža.

Fiziološki mehanizmi. Termička adaptacija je posljedica kombinacije specifičnih fizioloških promjena. Glavni među njima su pojačano znojenje, smanjena temperatura jezgra i školjke, te smanjen broj otkucaja srca pri vježbanju uz izlaganje povišenim temperaturama (Tabela 1).

Tabela 1. Adaptivne fiziološke promjene kod ljudi u uvjetima povišene temperature okoline

Morfo-anatomski mehanizmi. Dakle, dobro poznati protein ima dobru morfološko i funkcionalnu sposobnost, što mu omogućava da preživi u svom staništu. Prilagodljive vanjske karakteristike strukture proteina uključuju sljedeće:

Oštre zakrivljene kandže koje vam omogućavaju da se dobro prianjate, držite i krećete duž drveta;

Snažne i duže od prednjih, zadnjih nogu, koje omogućavaju vjeverici velike skokove;

Dugačak i pahuljasti rep koji se ponaša kao padobran za skakanje i grije je u gnijezdu u hladnoj sezoni;

Oštri, samooštreći zubi koji vam omogućavaju da grizete tvrdu hranu;

Odbacivanje vune, koja pomaže vjeverici da ostane topla zimi i da se osjeća lakša ljeti, a također omogućava promjenu kamuflažne boje.

Ove prilagodljive karakteristike omogućavaju vjeverici da se lako kreće kroz drveće u svim smjerovima, pronalazi hranu i jede je, pobjegne od neprijatelja, napravi gnijezdo i uzgaja potomstvo, te ostane naseljena životinja, uprkos sezonskim promjenama temperature. Tako se ostvaruje odnos proteina sa okolinom.

mehanizmi ponašanja. Pored primjera aktivnosti traženja povoljnih staništa, učenja, strategija ponašanja u opasnosti (borba, bijeg, nestajanje), grupisanja, stalne motivacije interesima opstanka i razmnožavanja, može se dati još jedan upečatljiv primjer.

U prirodnim i eksperimentalnim uvjetima vodenog okoliša, i morske i slatkovodne vrste riba orijentiraju se koristeći elemente ponašanja. U ovom slučaju dolazi do prostorne i vremenske adaptacije na različite faktore - temperaturu, osvjetljenost, sadržaj kisika, brzinu struje itd. Vrlo često se kod riba uočava fenomen spontanog izbora jednog ili drugog faktora okoline, na primjer, orijentacija duž gradijent temperature vode. Mehanizmi ponašanja orijentacije riba u odnosu na temperaturni faktor okoline često su slični ili neznatno različiti od reakcije na druge faktore.

ontogenetskih mehanizama. Sistemi ontogenetske adaptacije su temelj koji osigurava opstanak i uspješnu reprodukciju dovoljnog broja jedinki u uobičajenim stanišnim uvjetima za populaciju. Njihovo očuvanje je toliko važno za opstanak vrsta da je evolucijom nastala čitava grupa genetskih sistema koji su dizajnirani da služe kao barijera koja štiti sisteme ontogenetske adaptacije od destruktivnih efekata onih evolucionih faktora koji su nekada doprineli njihovom nastanku.

Postoje sljedeće podvrste ove vrste adaptacije:

Genotipska adaptacija - selekcija nasledno determinisanih (promena genotipa) povećana adaptabilnost na promenjene uslove (spontana mutageneza);

Fenotipska adaptacija - ovom selekcijom, varijabilnost je ograničena brzinom reakcije koju određuje stabilan genotip.

Kod dvokrilaca, kod kojih je zbog prisutnosti gigantskih politenskih hromozoma žlijezda slinovnica moguće otkriti finu linearnu strukturu kromosoma, često se nalaze čitavi kompleksi vrsta blizanaca, koji se sastoje od nekoliko, gotovo morfološki nerazlučivih, blisko povezanih vrste. Za druge zoološke vrste koje nemaju politenske hromozome, tako fina citološka dijagnoza je teška, ali čak i kod njih, na izolovanim arhipelagima, često se mogu uočiti čitave grupe blisko srodnih vrsta, očigledno novijeg porekla, koje snažno odstupaju od zajedničkog kopna. predak. Klasični primjeri su havajske cvjetnice, Darwinove zebe sa ostrva Galapagos, gušteri i puževi sa Solomonskih ostrva i mnoge druge grupe endemskih vrsta. Sve ovo ukazuje na mogućnost višestrukih čina specijacije povezanih s pojedinačnim epizodama kolonizacije, te na rašireno adaptivno zračenje, čiji je pokretački mehanizam bila destabilizacija prethodno stabilnog, dobro integriranog genoma.

Poseban slučaj kriptičnog koloriranja je koloracija po principu protusjenčanja. U vodenim organizmima se manifestuje češće, jer. svjetlost u vodenoj sredini pada samo odozgo. Princip protivsenčenja pretpostavlja tamniju boju gornjeg dela tela i svetliju boju donjeg (na njega pada senka).

Disekciono bojenje Disekciono bojenje je takođe poseban slučaj zaštitnog bojanja, iako se koristi nešto drugačija strategija. U ovom slučaju, tijelo ima svijetle, kontrastne pruge ili mrlje. Izdaleka je grabežljivcu vrlo teško razlikovati granice tijela potencijalnog plijena.

Upozoravajuća obojenost Ova vrsta zaštitne obojenosti karakteristična je za zaštićene životinje (kao što je ovaj golobrani mekušac, koji koristi dušičnu kiselinu da se zaštiti od neprijatelja). Otrov, ubod ili druga sredstva odbrane čine životinju nejestivom za grabežljivca, a boja služi da se osigura da se izgled predmeta sačuva u sjećanju grabežljivca, u kombinaciji s neugodnim osjećajima koje je doživio pri pokušaju pojesti životinju.

Prijeteća obojenost Za razliku od upozoravajuće obojenosti, prijeteća obojenost svojstvena je nezaštićenim, jestivim organizmima sa stanovišta grabežljivca. Ova boja nije vidljiva cijelo vrijeme, za razliku od one koja upozorava, ona se iznenada pokazuje napadaču kako bi ga dezorijentirala. Vjeruje se da u tu svrhu služe "oči" na krilima mnogih leptira.

Mimika Pojam "mimikrija" kombinuje niz različitih oblika zaštitnih boja, zajednička kojima postoji sličnost, organizmi, imitacija boje nekih stvorenja od strane drugih. Vrste mimikrije: 4 Klasična mimikrija Batesova mimikrija 4 Klasična mimikrija, ili Batesova mimikrija - imitacija zaštićenog nezaštićenog organizma; 4 Mullerova mimikrija 4 Mullerova mimikrija - slična obojenost („reklama“) kod brojnih vrsta zaštićenih organizama; 4 Mimesia 4 Mimesia - imitacija neživih predmeta; 4 Kolektivna mimikrija 4 Kolektivna mimikrija - stvaranje zajedničke slike od strane grupe organizama; 4 Agresivna mimikrija 4 Agresivna mimikrija - elementi imitacije grabežljivca u cilju privlačenja plijena.

Klasična mimikrija, ili Batesova mimikrija (Batesova mimikrija) Nezaštićeni (već jestivi) organizam u boji oponaša zaštićeni (nejestivi) organizam. Dakle, imitator iskorištava stereotip formiran u pamćenju predatora kontaktom s modelom (zaštićenim organizmom). Na fotografiji - letelica, koja po boji i obliku tijela imitira osu.

Müllerian mimikri (Müllerian mimicry) U ovom slučaju, određeni broj zaštićenih, nejestivih vrsta ima sličnu obojenost („jedan oglas za sve“). Tako se postiže sljedeći učinak: s jedne strane, grabežljivac ne mora probati jedan organizam svake vrste, opća slika jedne pogrešno pojedene životinje bit će prilično čvrsto utisnuta. S druge strane, grabežljivac ne mora pamtiti desetke različitih varijanti svijetle upozoravajuće boje različitih vrsta. Primjer je slična obojenost brojnih vrsta iz reda Hymenoptera.

Agresivna mimikrija U agresivnoj mimikriji, grabežljivac ima adaptacije koje mu omogućavaju da privuče potencijalni plijen. Primjer je riba klovn, koja na glavi ima izrasline koje podsjećaju na crve, a mogu se i kretati. Sama robinja leži na dnu (ima veličanstvenu tajanstvenu boju!) I čeka pristup žrtve, zauzeta traženjem hrane.

Relativna priroda fitnesa Svaka od navedenih zaštitnih boja je prilagodljiva, tj. korisni za organizme samo u određenim uslovima okoline. Ako se ovi uvjeti promijene (na primjer, boja pozadine za pokroviteljsku boju), može čak postati neprilagođena, štetna. Razmislite o situacijama u kojima će se relativna priroda fitnesa manifestovati sa: 4n4 upozoravajućim bojama; 4m4 Bates mimikrija; 4d4 kolektivna mimikrija?

Identifikacija ograničavajućih faktora je od velike praktične važnosti. Prije svega, za uzgoj usjeva: primjena potrebnih gnojiva, vapnenje tla, melioracija itd. omogućavaju povećanje produktivnosti, poboljšanje plodnosti tla, poboljšanje postojanja kultiviranih biljaka.

1. Šta znači prefiks "evry" i "steno" u nazivu vrste? Navedite primjere euribionta i stenobionta.

Široka granica tolerancije vrste u odnosu na abiotske faktore životne sredine, označava se dodavanjem prefiksa imenu faktora "evry. Nemogućnost toleriranja značajnih fluktuacija faktora ili niske granice izdržljivosti karakterizira prefiks "steno", na primjer, stenotermne životinje. Male promjene temperature imaju mali učinak na euritermne organizme i mogu biti fatalne za stenotermne. Vrsta prilagođena niskim temperaturama je kriofilni(od grčkog krios - hladno), i do visokih temperatura - termofilna. Slični obrasci se primjenjuju i na druge faktore. Biljke mogu biti hidrofilna, tj. zahtjevan prema vodi i kserofilna(otporno na suvo).

U odnosu na sadržaj soli u staništu se razlikuju eurygales i stenogals (od grčkog gals - sol), do osvjetljenje - eurifoti i stenofoti, u odnosu na na kiselost okoline- Eurijonske i stenionske vrste.

Budući da euribiontizam omogućava naseljavanje različitih staništa, a stenobiontizam naglo sužava raspon mjesta pogodnih za ovu vrstu, ove 2 grupe se često nazivaju evry - i stenobionts. Mnoge kopnene životinje koje žive u kontinentalnoj klimi sposobne su izdržati značajne fluktuacije temperature, vlažnosti i sunčevog zračenja.

Stenobioti uključuju- orhideje, pastrmka, dalekoistočni tetrijeb, dubokomorske ribe).

Zovu se životinje koje su istovremeno stenobiontne s obzirom na više faktora stenobiontima u širem smislu te riječi ( ribe koje žive u planinskim rijekama i potocima, ne podnose previsoke temperature i nizak sadržaj kisika, stanovnici vlažnih tropa, neprilagođeni niskim temperaturama i niskoj vlažnosti zraka).

Euribiont je Koloradska zlatica, miš, pacovi, vukovi, žohari, trska, pšenična trava.

1. Prilagođavanje živih organizama faktorima sredine. Vrste adaptacije.

adaptacija ( od lat. adaptacija - adaptacija ) - ovo je evolucijska adaptacija organizama okoline, izražena u promjeni njihovih vanjskih i unutarnjih karakteristika.

Pojedinci koji su iz nekog razloga izgubili sposobnost prilagođavanja, u uslovima promena režima faktora sredine, osuđeni su na eliminacija, tj. do izumiranja.

Vrste adaptacije: morfološke, fiziološke i bihejvioralne adaptacije.

Morfologija je doktrina o spoljašnjim oblicima organizama i njihovih delova.

1.Morfološka adaptacija- ovo je adaptacija koja se manifestuje u prilagođavanju na brzo plivanje kod vodenih životinja, na preživljavanje u uslovima visokih temperatura i nedostatka vlage - kod kaktusa i drugih sukulenta.

2.Fiziološke adaptacije sastoje se od karakteristika enzimskog skupa u probavnom traktu životinja, koje su određene sastavom hrane. Na primjer, stanovnici suhih pustinja u stanju su osigurati potrebu za vlagom zbog biohemijske oksidacije masti.

3.Bihevioralne (etološke) adaptacije pojavljuju u raznim oblicima. Na primjer, postoje oblici adaptivnog ponašanja životinja koji imaju za cilj osigurati optimalnu razmjenu topline sa okolinom. Adaptivno ponašanje se može manifestovati u stvaranju zaklona, ​​kretanju u pravcu povoljnijih, poželjnih temperaturnih uslova, izboru mesta sa optimalnom vlažnošću ili svetlošću. Mnoge beskičmenjake karakteriše selektivan odnos prema svetlosti, koji se manifestuje u približavanju ili udaljavanju od izvora (taksi). Poznate su dnevne i sezonske migracije sisara i ptica, uključujući migracije i letove, kao i interkontinentalna kretanja riba.

Adaptivno ponašanje se može manifestirati kod grabežljivaca u procesu lova (praćenje i jurnjava plijena) iu njihovom plijenu (skrivanje, zbunjivanje traga). Ponašanje životinja tokom sezone parenja i tokom uzgoja potomstva je izuzetno specifično.

Postoje dvije vrste adaptacije na vanjske faktore. Pasivan način adaptacije- ovo je adaptacija prema vrsti tolerancije (tolerancija, izdržljivost) sastoji se u nastanku određenog stepena otpornosti na ovaj faktor, sposobnosti održavanja funkcija kada se promijeni jačina njegovog uticaja.. Ova vrsta adaptacije se formira kao karakteristično svojstvo vrste i ostvaruje se na ćelijskom i tkivnom nivou. Druga vrsta uređaja aktivan. U ovom slučaju tijelo, koristeći specifične adaptivne mehanizme, kompenzira promjene uzrokovane faktorom utjecaja, tako da unutarnja sredina ostaje relativno konstantna. Aktivne adaptacije su adaptacije otpornog tipa (otpornosti) koje održavaju homeostazu unutrašnje sredine tijela. Primjer tolerantnog tipa adaptacije su poikiloosmotske životinje, primjer otpornog tipa je homojosmotička. .

1. Definirajte populaciju. Navedite glavne grupne karakteristike stanovništva. Navedite primjere populacija. Rastuća, stabilna i umiruća populacija.

stanovništva- grupa jedinki iste vrste koje međusobno komuniciraju i zajednički naseljavaju zajedničku teritoriju. Glavne karakteristike populacije su sljedeće:

1. Broj - ukupan broj pojedinaca na određenom području.

2. Gustina naseljenosti - prosječan broj jedinki po jedinici površine ili zapremine.

3. Plodnost - broj novih jedinki koje su se pojavile u jedinici vremena kao rezultat razmnožavanja.

4. Mortalitet - broj umrlih jedinki u populaciji po jedinici vremena.

5. Rast stanovništva – razlika između fertiliteta i mortaliteta.

6. Stopa rasta - prosječan rast po jedinici vremena.

Populacije karakteriše određena organizacija, distribucija jedinki po teritoriji, odnos grupa prema polu, starosti i karakteristikama ponašanja. Formira se, s jedne strane, na osnovu opštih bioloških svojstava vrste, as druge strane pod uticajem abiotskih faktora sredine i populacija drugih vrsta.

Struktura stanovništva je nestabilna. Rast i razvoj organizama, rađanje novih, umiranje od raznih uzroka, promjena uslova okoline, povećanje ili smanjenje broja neprijatelja - sve to dovodi do promjene različitih omjera unutar populacije.

Povećanje ili povećanje populacije- radi se o populaciji u kojoj prevladavaju mladi pojedinci, takva populacija raste ili se uvodi u ekosistem (npr. zemlje „trećeg” svijeta); Češće dolazi do viška rođenih nad umrlim i stanovništvo raste do te mjere da može doći do izbijanja masovne reprodukcije. Ovo se posebno odnosi na male životinje.

Sa uravnoteženim intenzitetom plodnosti i mortaliteta, a stabilna populacija. U takvoj populaciji mortalitet se kompenzuje rastom i njen broj, kao i raspon, održavaju se na istom nivou. . Stabilna populacija - ovo je populacija u kojoj se broj jedinki različite starosti ravnomjerno razlikuje i ima karakter normalne distribucije (kao primjer možemo navesti populaciju zapadnoevropskih zemalja).

Smanjenje (umiruće) stanovništva je populacija u kojoj je stopa smrtnosti veća od nataliteta . Populacija koja opada ili umire je populacija kojom dominiraju stariji pojedinci. Primjer je Rusija 1990-ih.

Međutim, ni ona se ne može beskonačno smanjivati.. Na određenom nivou obilja, intenzitet mortaliteta počinje opadati, a plodnost se povećava. . U konačnici, opadanje stanovništva, dostigavši ​​određeni minimalni broj, pretvara se u svoju suprotnost - rastuću populaciju. Stopa nataliteta u takvoj populaciji postepeno raste i u određenom trenutku se izjednačava sa mortalitetom, odnosno populacija postaje stabilna za kratko vrijeme. U populaciji koja se smanjuje dominiraju stare jedinke koje više nisu u stanju da se intenzivno razmnožavaju. Ova starosna struktura ukazuje na nepovoljne uslove.

1. Ekološka niša organizma, pojmovi i definicije. Stanište. Međusobno uređenje ekoloških niša. Ekološka niša čovjeka.

Bilo koja vrsta životinje, biljke, mikroba može normalno živjeti, hraniti se, razmnožavati se samo na mjestu gdje je "registrovana" evolucijom tokom mnogo milenijuma, počevši od svojih predaka. Za upućivanje na ovaj fenomen, biolozi su pozajmili pojam iz arhitekture - riječ "niša" i počeli su da govore da svaka vrsta živog organizma zauzima svoju, jedinstvenu ekološku nišu u prirodi.

Ekološka niša organizma- to je ukupnost svih njenih zahteva za uslove životne sredine (sastav i režimi faktora životne sredine) i mesto gde su ti zahtevi ispunjeni, odnosno ukupnost skupa bioloških karakteristika i fizičkih parametara životne sredine koji određuju uslove za postojanje određene vrste, njenu transformaciju energije, razmjenu informacija sa okolinom i slično.

Koncept ekološke niše se obično koristi kada se koriste odnosi ekološki bliskih vrsta koje pripadaju istom trofičkom nivou. Termin "ekološka niša" predložio je J. Grinnell 1917. godine da bi se okarakterisala prostorna distribucija vrsta, odnosno ekološka niša je definisana kao koncept blizak staništu. C. Elton definirao je ekološku nišu kao položaj vrste u zajednici, naglašavajući poseban značaj trofičkih odnosa. Niša se može zamisliti kao dio imaginarnog višedimenzionalnog prostora (hipervolumena), čije pojedinačne dimenzije odgovaraju faktorima neophodnim za vrstu. Što više parametar varira, tj. prilagodljivost vrste određenom faktoru životne sredine, to je šira njena niša. Niša se takođe može povećati u slučaju oslabljene konkurencije.

stanište vrste- to je fizički prostor koji zauzima vrsta, organizam, zajednica, određen je ukupnošću uslova abiotičkog i biotičkog okruženja koji obezbjeđuju cjelokupni razvojni ciklus jedinki iste vrste.

Stanište vrste može se označiti kao "prostorna niša".

Funkcionalni položaj u zajednici, u načinima prerade materije i energije u procesu ishrane, naziva se trofička niša.

Slikovito rečeno, ako je stanište, takoreći, adresa organizama određene vrste, onda je trofička niša profesija, uloga organizma u svom staništu.

Kombinacija ovih i drugih parametara obično se naziva ekološka niša.

ekološka niša(od francuskog niše - udubljenje u zidu) - to je mjesto koje zauzima biološka vrsta u biosferi, uključuje ne samo njen položaj u prostoru, već i mjesto u trofičkim i drugim interakcijama u zajednici, kao da "profesija" vrste.

Niche ekološki fundamentalni(potencijal) je ekološka niša u kojoj vrsta može postojati u odsustvu konkurencije drugih vrsta.

Ostvarena ekološka niša (stvarno) – ekološka niša, dio fundamentalne (potencijalne) niše koju vrsta može braniti u konkurenciji s drugim vrstama.

Prema relativnom položaju niša ova dva tipa, dijele se na tri tipa: nesusjedne ekološke niše; susedne, ali ne preklapajuće niše; susedne i preklapajuće niše.

Čovjek je jedan od predstavnika životinjskog carstva, biološke vrste klase sisara. Uprkos činjenici da ima mnoga specifična svojstva (um, artikuliran govor, radnu aktivnost, biosocijalnost, itd.), nije izgubio svoju biološku suštinu i za njega vrijede svi zakoni ekologije u istoj mjeri kao i za druge žive organizme. . Čovek ima svoje, samo svoje, ekološka niša. Prostor u kojem je lokalizirana ljudska niša vrlo je ograničen. Kao biološka vrsta, osoba može živjeti samo unutar zemlje ekvatorijalnog pojasa (tropi, suptropi), gdje je nastala porodica hominida.

1. Formulirajte osnovni Gauseov zakon. Šta je "oblik života"? Koji se ekološki (ili životni) oblici razlikuju među stanovnicima vodenog okoliša?

I u biljnom i u životinjskom svijetu vrlo je rasprostranjena međuvrsna i intraspecifična konkurencija. Postoji suštinska razlika između njih.

Pravilo (ili čak zakon) Gause: dvije vrste ne mogu zauzeti istu ekološku nišu u isto vrijeme i stoga nužno istiskuju jedna drugu.

U jednom od eksperimenata, Gause je uzgojio dvije vrste cilijata - Paramecium caudatum i Paramecium aurelia. Kao hranu redovno su dobijali jednu od vrsta bakterija koja se ne razmnožava u prisustvu paramecija. Ako se svaka vrsta trepavica uzgaja zasebno, tada je njihova populacija rasla prema tipičnoj sigmoidnoj krivulji (a). Istovremeno se broj paramecija određivao količinom hrane. Ali kada je koegzistirala, paramecija je počela da se takmiči, a P. aurelia je u potpunosti zamijenila svog konkurenta (b).

Rice. Konkurencija između dvije blisko povezane vrste cilijata koje zauzimaju zajedničku ekološku nišu. a - Paramecium caudatum; b - P. aurelia. 1. - u jednoj kulturi; 2. - u mješovitoj kulturi

Zajedničkim uzgojem cilijata nakon nekog vremena ostala je samo jedna vrsta. Istovremeno, cilijati nisu napadali jedinke druge vrste i nisu ispuštali štetne tvari. Objašnjenje leži u činjenici da su se proučavane vrste razlikovale u nejednakim stopama rasta. U nadmetanju za hranu pobijedile su vrste koje se najbrže razmnožavaju.

Prilikom uzgoja P. caudatum i P. bursaria nije došlo do takvog pomaka, obje vrste su bile u ravnoteži, pri čemu je ova druga bila koncentrirana na dno i stijenke posude, a prva u slobodnom prostoru, odnosno u drugoj ekološkoj niši. Eksperimenti s drugim vrstama cilijata pokazali su pravilnost odnosa između plijena i grabežljivca.

Princip gaze se zove princip eliminacionih takmičenja. Ovaj princip dovodi ili do ekološkog odvajanja blisko srodnih vrsta, ili do smanjenja njihove gustoće tamo gdje one mogu koegzistirati. Kao rezultat konkurencije, jedna od vrsta je izbačena. Gauseov princip igra ogromnu ulogu u razvoju koncepta niše, a također tjera ekologe da traže odgovore na brojna pitanja: Kako slične vrste koegzistiraju? Koliko velike moraju biti razlike između vrsta da bi mogle koegzistirati ? Kako izbjeći kompetitivnu isključenost?

Životni oblik vrste to je istorijski razvijen kompleks njegovih bioloških, fizioloških i morfoloških svojstava, koji određuje određenu reakciju na uticaj okoline.

Među stanovnicima vodenog okoliša (hidrobionti), klasifikacija razlikuje sljedeće oblike života.

1.Neuston(od grčkog neuston - sposoban plivati) – zbirka morskih i slatkovodnih organizama koji žive blizu površine vode , na primjer, larve komaraca, mnoge protozoe, bube vodoskoka, a od biljaka, dobro poznata patka.

2. Bliže površini vode naseljava plankton.

Plankton(od grčkog planktos - lebdeći) - plutajući organizmi sposobni za vertikalne i horizontalne pokrete uglavnom u skladu s kretanjem vodenih masa. Dodijeli fitoplankton fotosintetičke slobodno plivajuće alge i zooplankton- mali rakovi, larve mekušaca i riba, meduze, male ribe.

3.Nekton(od grčkog nektos - plutajući) - slobodno plutajući organizmi sposobni za neovisno vertikalno i horizontalno kretanje. Nektonživi u vodenom stupcu - to su ribe, u morima i oceanima, vodozemci, veliki vodeni insekti, rakovi, također gmazovi (morske zmije i kornjače) i sisari: kitovi (delfini i kitovi) i peronošci (foke).

4. Periphyton(od grčkog peri - oko, oko, phyton - biljka) - životinje i biljke pričvršćene za stabljike viših biljaka i uzdižu se iznad dna (mekušci, rotiferi, briozoi, hidre itd.).

5. bentos ( sa grčkog bentos - dubina, dno) - bentoski organizmi koji vode vezan ili slobodan način života, uključujući: koji žive u debljini donjeg sedimenta. To su uglavnom mekušci, neke niže biljke, larve insekata koji puze i crvi. Donji sloj naseljavaju organizmi koji se hrane uglavnom raspadajućim ostacima.

1. Šta je biocenoza, biogeocenoza, agrocenoza? Struktura biogeocenoze. Ko je osnivač doktrine biocenoze? Primjeri biogeocenoza.

Biocenoza(od grčkog koinos - zajednički bios - život) je zajednica živih organizama u interakciji, koja se sastoji od biljaka (fitocenoza), životinja (zoocenoza), mikroorganizama (mikroocenoza) prilagođenih zajedničkom životu na datoj teritoriji.

Koncept "biocenoze" - uslovno, budući da organizmi ne mogu da žive van životne sredine, ali je zgodno koristiti u procesu proučavanja ekoloških odnosa među organizmima.U zavisnosti od područja, odnosa prema ljudskoj delatnosti, stepena zasićenosti, korisnosti itd. postoje biocenoze kopna, vode, prirodne i antropogene, zasićene i nezasićene, punočlane i nepunočlane.

Biocenoze, kao i populacije - ovo je nadorganski nivo organizacije života, ali višeg ranga.

Veličine biocenotskih grupa su različite- to su i velike zajednice lišajevastih jastučića na deblima drveća ili trulećem panju, ali i to je populacija stepa, šuma, pustinja itd.

Zajednica organizama naziva se biocenoza, a nauka koja proučava zajednicu organizama - biocenologija.

V.N. Sukachev termin je predložen (i općenito prihvaćen) da se odnosi na zajednice biogeocenoza(od grčkog bios - život, geo - zemlja, cenosis - zajednica) - to je skup organizama i prirodnih pojava karakterističnih za dato geografsko područje.

Struktura biogeocenoze uključuje dvije komponente biotički - zajednica živih biljnih i životinjskih organizama (biocenoza) - i abiotički - skup neživih faktora životne sredine (ekotop ili biotop).

Prostor sa manje ili više homogenim uslovima, koja zauzima biocenozu, naziva se biotop (topis - mesto) ili ekotop.

Ecotop uključuje dvije glavne komponente: klimatop- klima u svim njenim raznovrsnim manifestacijama i edafotop(od grčkog edafos - tlo) - tlo, reljef, voda.

Biogeocenoza\u003d biocenoza (fitocenoza + zoocenoza + mikrobocenoza) + biotop (klimatotop + edafotop).

biogeocenoze - to su prirodne formacije (sadrže element "geo" - Zemlju ) .

Primjeri biogeocenozama može postojati bara, livada, mješovita ili jednovrstna šuma. Na nivou biogeocenoze odvijaju se svi procesi transformacije energije i materije u biosferi.

Agrocenoza(od lat. agraris i grčkog koikos - zajednički) - zajednica organizama koju je stvorio čovjek i umjetno podržava s povećanom produktivnošću (produktivnošću) jedne ili više odabranih biljnih ili životinjskih vrsta.

Agrocenoza se razlikuje od biogeocenoze glavne komponente. Ne može postojati bez ljudske podrške, jer je umjetno stvorena biotička zajednica.

1. Koncept "ekosistema". Tri principa funkcionisanja ekosistema.

ekološki sistem- jedan od najvažnijih koncepata ekologije, skraćeno ekosistem.

Ekosistem(od grčkog oikos - stan i sistem) - to je svaka zajednica živih bića, zajedno sa njihovim staništem, iznutra povezana složenim sistemom odnosa.

ekosistem - to su nadorganizmske asocijacije, uključujući organizme i neživu (inertnu) sredinu, koje su u interakciji, bez kojih je nemoguće održati život na našoj planeti. Ovo je zajednica biljnih i životinjskih organizama i neorganske sredine.

Na osnovu interakcije živih organizama koji formiraju ekosistem, međusobno i sa svojim staništem, u bilo kom ekosistemu, razlikuju se međuzavisni agregati biotic(živi organizmi) i abiotički(inertne ili nežive prirode) komponente, kao i faktori okoline (kao što su sunčevo zračenje, vlažnost i temperatura, atmosferski pritisak), antropogenih faktora i drugi.

Na abiotske komponente ekosistema uključuju neorganske tvari - ugljik, dušik, vodu, atmosferski ugljični dioksid, minerale, organske tvari koje se pretežno nalaze u tlu: bjelančevine, ugljikohidrate, masti, humusne tvari i dr., koje ulaze u tlo nakon odumiranja organizama.

Na biotske komponente ekosistema uključuju proizvođače, autotrofe (biljke, hemosintetike), konzumente (životinje) i detritofage, razlagače (životinje, bakterije, gljive).

Kao što znate, na teritoriji naše planete živi ogroman broj različitih živih organizama. Svaki od njih živi isključivo u onim životnim uslovima na koje je prilagođen. Svojstvo organizama da se prilagode novim karakteristikama okoline naziva se adaptacija. Takva prilagodljivost je čitav skup različitih osobina fiziološke strukture i karakteristika ponašanja određene vrste, koje joj omogućavaju da živi u određenim uvjetima okoline. Razgovarajmo o karakteristikama prilagođavanja organizama uvjetima okoline malo detaljnije.

Adaptacija je najvažniji dio evolucijskog procesa, pomaže tijelu da riješi određene ekološke probleme koje okolina postavlja pred njega. Takvi zadaci se rješavaju mijenjanjem, poboljšanjem, a ponekad i nestajanjem pojedinaca. Ovi procesi pomažu da se postigne stanje adaptacije organizama na ekološke niše koje zauzimaju. Shodno tome, adaptacija se može posmatrati kao široka osnova za pojavu ili nestanak pojedinih organa, podjelu vrsta na različite, formiranje novih populacija i varijeteta, kao i za složenost organizacije.

Adaptacija je kontinuirani proces koji utiče na različite karakteristike organizma.
Neke nove adaptacije mogu nastati samo ako određeni pojedinac ima nasljedne informacije koje doprinose promjeni strukture ili funkcija u pravom smjeru. Dakle, razvoj respiratornog sistema kod sisara i insekata moguć je samo pod kontrolom određenih gena.

Razmotrite različite vrste prilagođavanja živih organizama detaljnije.

Pasivna odbrana

Tokom evolucije, mnoge žive jedinke razvile su određena sredstva da zaštite sebe i svoje potomstvo. Dakle, upečatljivim primjerom takve adaptacije smatra se zaštitna obojenost, zbog koje jedinke postaje teško razlikovati i štititi od grabežljivaca. Na primjer, jaja položena na pijesak ili zemlju su siva i smeđa s različitim mrljama, odnosno teško ih je pronaći među okolnim tlom. U područjima koja su nedostupna grabežljivcima, jaja u većini slučajeva su bez boje.

Pustinjske životinje također koriste istu vrstu adaptacije, jer je njihova boja obično predstavljena različitim nijansama žuto-smeđe i pješčano-žute.
Kao varijanta pasivne zaštite može se uzeti u obzir i zastrašujuće bojenje, jer pomaže da se zaštitite od grabežljivaca, kao da upozorava na nejestivost određenog organizma.

Osim toga, ova vrsta adaptacije može se uzeti u obzir iu slučajevima kada tijelo razvije sličnost sa okolinom. Primjeri uključuju bube koje izgledaju kao lišajevi, cikade koje izgledaju kao trnje u žbunju i kukci štapići koji se ne razlikuju od grančica.

Mehanizmi pasivne odbrambene adaptacije također uključuju visoku plodnost određenih jedinki, kao i druga sredstva, kao što su tvrdi omotači kod rakova i rakova, bodlje, trnje i otrovne dlake u biljkama.

Relativnost i svrsishodnost adaptacije

Promjene u strukturi i ponašanju organizama pojavljuju se kao odgovor na određene ekološke probleme, odnosno razlikuju se po relativnosti i svrsishodnosti. Dakle, ako govorimo o relativnosti, onda se ona sastoji u ograničenju takvih adaptivnih promjena ovisno o životnim uvjetima. Tako, na primjer, posebna pigmentirana boja leptira brezovog moljca, za razliku od njihovih bijelih sorti, postaje uočljiva i vrijedna samo ako ih vidite na dimljenom stablu. Kada se promijene uvjeti okoline, takve prilagodbe možda neće donijeti nikakvu korist tijelu, pa čak i naškoditi.

Na primjer, aktivan i stalan rast sjekutića kod štakora je koristan samo ako jedu čvrstu hranu. Prilikom prelaska na meku prehranu, sjekutići mogu narasti do prevelike veličine i onemogućiti jelo.

Također je vrijedno naglasiti da adaptivne promjene nisu u mogućnosti pružiti svojim vlasnicima 100% zaštitu. Posebna obojenost pčela i osa štiti ih da ih mnoge ptice ne pojedu, ali postoje vrste ptica koje na to ne obraćaju pažnju. Ježevi su sposobni da jedu zmije otrovnice. A taj tvrdi oklop koji štiti kopnene kornjače od neprijatelja se lomi kada ih ptice grabljivice ispuste s visine.

Adaptacija organizama u ljudskom životu

Upravo prilagodljiva svojstva različitih organizama objašnjavaju pojavu novih bakterija i drugih mikroorganizama otpornih na lijekove. Ovaj trend je posebno jasan kod upotrebe antibiotika, jer vremenom njihova upotreba postaje neefikasna. Mikroorganizmi mogu naučiti da sintetiziraju poseban enzim koji uništava upotrijebljeni lijek, ili njihovi stanični zidovi postaju nepropusni za aktivne tvari lijeka.

Za pojavu rezistentnih sojeva mikroorganizama često su krivi liječnici koji koriste minimalne doze lijekova kako bi smanjili vjerojatnost nuspojava. Ako takvu osobinu prenesemo u vanjski svijet, postaje jasno kako insekti i sisari razvijaju otpornost na razne vrste otrova.

Prilagodljiva svojstva svih organizama treba uzeti u obzir kao dio prirodne selekcije.