2.2. Az élőlények alkalmazkodása Az élőlények környezethez való alkalmazkodását alkalmazkodásnak nevezzük. Adaptáció alatt az élőlények szerkezetében és működésében bekövetkező minden olyan változást értünk, amely növeli túlélési esélyeiket.Az alkalmazkodási képesség általában az élet egyik fő tulajdonsága, hiszen

3. fejezet: FŐBB ABIOTIKAI TÉNYEZŐK ÉS AZOKHOZ VALÓ ALKALMAZÁS

3.1.3. Poikiloterm organizmusok hőmérséklet-adaptációi A poikiloterm organizmusok hőmérséklete a környezeti hőmérsékletet követve változik. Túlnyomórészt ektotermek, saját hőtermelésük és -tartásuk nem elegendő ahhoz, hogy ellenálljon a hőviszonyoknak.

3.1.4. A homoioterm organizmusok hőmérséklet-adaptációi

3.4. Az élő szervezetek környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának főbb módjai Az élő szervezetek kedvezőtlen környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának sokféleségében három fő módot különböztethetünk meg: Az aktív út a rezisztencia növelése, a szabályozási folyamatok fejlesztése,

4. fejezet. AZ ÉLET ALAPVETŐ KÖRNYEZETEI ÉS AZOKHOZ ALKALMAZODÓ SZERVEZETEK Bolygónkon az élő szervezetek négy fő élőhelyet sajátítottak el, amelyek az adott körülmények között nagymértékben különböznek egymástól. A vízi környezet volt az első, amelyben az élet keletkezett és elterjedt. Ezt követően élve

4.1. Vízi élőhely. A hidrobiontok alkalmazkodásának sajátossága A víznek, mint élőhelynek számos sajátos tulajdonsága van, mint például nagy sűrűség, erős nyomásesés, viszonylag alacsony oxigéntartalom, erős napfény-elnyelés stb.

8.6. Magasabb esztétikai érzelmek, mint a természetes szelekció következménye Ha megbizonyosodtunk arról, hogy elemi esztétikai érzelmeink valóban kialakulhatnak a természetes szelekció hatására, elkezdhetjük megvizsgálni a sokkal összetettebb eredetet.

IV. Az evolúciós környezethez való alkalmazkodás ösztönei

5. AZ EMBERI ALKALMAZKODÁS PSZICHOFIZIOLÓGIAI MEGHATÁROZÁSAI A TEVÉKENYSÉG SZÉLSZEMÉLYES FELTÉTELEIHEZ Az adaptáció vizsgálatának fő irányai jelenleg az adaptáció pszichofiziológiai rendszerének kialakulási szakaszainak meghatározása, kialakulásának kritériumai,

5. A legfontosabb következtetések a természetes szelekció elméletéből A. Az életjelenségek céltudatossága a természetes szelekció eredményeként Darwin munkája – amint azt már az elején megjegyeztük – hozzájárult a materialista világkép megalapozásához az olvasók széles körében. Lehetséges

17. Társadalmi ösztönök, mint a természetes szelekció terméke Azt az elképzelést, hogy az ösztön a természetes szelekció hatására keletkezik, először Charles Darwin vetette fel Az érzelmek kifejezése az emberben és az állatokban (1873) című művében. Ebben a négy közül az utolsó és legkevésbé ismert

Az élőlények környezetükhöz való alkalmazkodását alkalmazkodásnak nevezzük. Az alkalmazkodás az élőlények szerkezetében és működésében bekövetkező minden olyan változás, amely növeli túlélési esélyeiket.

Az adaptációnak két típusa ismert: genotípusos és fenotípusos.

A Nagy Orvosi Enciklopédia (BME) definíciója szerint: "... a genotípus adaptáció az állóképességet meghatározó, bizonyos genotípusú sejtek szelekciója eredményeként következik be." Ez a meghatározás nem tökéletes, mivel nem tükrözi, hogy milyen típusú terheléstűrő képességhez tartozik, mivel a legtöbb esetben az élő szervezetek bizonyos előnyök megszerzésével másokat elveszítenek. Ha például egy növény jól tolerálja a meleg, száraz éghajlatot, akkor valószínűleg nem tűri jól a hideg és párás éghajlatot.

Ami a fenotípusos adaptációt illeti, ennek a kifejezésnek jelenleg nincs szigorú meghatározása.

A BME definíciója szerint "... a fenotípusos alkalmazkodás védekező reakcióként megy végbe egy károsító tényező hatására."

Értelemszerűen F.Z. Meyerson "A fenotípusos alkalmazkodás egy olyan folyamat, amely az egyén élete során fejlődik ki, amelynek eredményeként a szervezet korábban hiányzó rezisztenciát szerez egy bizonyos környezeti tényezővel szemben, és így lehetőséget kap arra, hogy olyan körülmények között éljen, amelyek korábban összeegyeztethetetlenek voltak az élettel. .".

Az alkalmazkodási képesség általában az élet egyik fő tulajdonsága, hiszen ez biztosítja a létezésének magát, az élőlények túlélési és szaporodási képességét is. Az alkalmazkodások különböző szinteken nyilvánulnak meg: a sejtek biokémiájától és az egyes élőlények viselkedésétől a közösségek és ökológiai rendszerek szerkezetéig és működéséig. Az alkalmazkodások a fajok evolúciója során keletkeznek és fejlődnek.

Adaptációs mechanizmusok

Az alkalmazkodás fő mechanizmusai a szervezet szintjén:

1) biokémiai - intracelluláris folyamatokban nyilvánul meg, például az enzimek munkájának megváltozása vagy mennyiségük megváltozása;

2) fiziológiai - például fokozott izzadás a hőmérséklet emelkedésével számos fajnál;

3) morfo-anatómiai - a test szerkezetének és alakjának jellemzői az életmóddal;

4) viselkedési – például kedvező élőhelyek keresése állatok által, odúk, fészkek stb. létrehozása;

5) ontogenetikus - az egyedfejlődés felgyorsítása vagy lelassulása, hozzájárulva a túléléshez változó körülmények között.

Tekintsük ezeket a mechanizmusokat részletesebben.

biokémiai mechanizmusok. A tenger part menti (parti) övezetében élő állatok jól alkalmazkodnak a kedvezőtlen környezeti tényezők hatásaihoz, és egy sor alkalmazkodásnak köszönhetően képesek túlélni az oxigénhiányos körülményeket. Különösen: további mechanizmusokat fejlesztettek ki a környezetből származó oxigén fogyasztására; anaerob anyagcsere-pályákra váltva képesek fenntartani a szervezet belső energiaforrásait; csökkentik általános anyagcsere-sebességüket a tengervíz alacsony oxigénkoncentrációjára reagálva. Ezenkívül a harmadik módszert számos tengeri puhatestűfaj esetében a fő és az egyik legfontosabb mechanizmusnak tekintik az oxigénhiányhoz való alkalmazkodásban. Az árapály-ciklusokból eredő időszakos aszályok során az árapály-kagylók rövid távú anoxiának vannak kitéve, és anyagcseréjüket anaerob útvonalra állítják át. Ennek eredményeként tipikus fakultatív anaerob organizmusoknak számítanak. Ismeretes, hogy a tengeri Bivalvia metabolizmusának intenzitása anoxia alatt több mint 18-szorosára csökken. Az anyagcsere sebességének csökkentésével a hipoxia/anoxia jelentősen befolyásolja a puhatestűek növekedését és számos egyéb élettani jellemzőjét.

Az evolúció során a tengeri kagylók olyan biokémiai adaptációkat fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy túléljék a rövid távú anoxia káros hatásait. A kötődő életmódnak köszönhetően a kagylók biokémiai adaptációi változatosabbak és kifejezettebbek, mint a szabadon élő szervezetekben, amelyekben elsősorban olyan viselkedési és élettani mechanizmusok alakultak ki, amelyek lehetővé teszik számukra a rövid távú káros környezeti hatások elkerülését.

A tengeri puhatestűeknél az anyagcsere szintjének szabályozására számos mechanizmust írtak le. Az egyik a glikolitikus reakciók sebességének változása. Például a Bivalviát az enzimaktivitás alloszterikus szabályozása jellemzi anoxikus körülmények között, amely során a metabolitok specifikus enzimlókuszokat érintenek. A teljes anyagcsere sebességének csökkentésének egyik fontos mechanizmusa a reverzibilis fehérjefoszforiláció. A fehérjék szerkezetének ilyen változásai jelentős módosulásokat okoznak számos enzim és funkcionális fehérje aktivitásában, amelyek a szervezet minden életfolyamatában részt vesznek. Például a Littorea littoreában, mint a legtöbb anoxia-rezisztens puhatestűben, egyes glikolitikus enzimek reverzibilis foszforilációja hozzájárul a szénáramlás átirányításához az enzimatikus anyagcsere anaerob útvonalához, valamint a glikolitikus út sebességének elnyomásához.

Annak ellenére, hogy az anyagcsere csökkenése mennyiségileg kedvező mechanizmus, amely elősegíti a tengeri puhatestűek túlélését anoxikus körülmények között, a módosított metabolikus utak aktiválása is fontos szerepet játszik a tengeri puhatestűek alacsony oxigénkoncentrációhoz való alkalmazkodási folyamataiban. tengervíz. Ezen reakciók során az ATP hozam jelentősen megnő, és nem savas és/vagy illékony végtermékek képződnek, amelyek viszont hozzájárulnak a sejtháztartás megőrzéséhez anoxikus körülmények között.

Tehát a biokémiai alkalmazkodás gyakran az utolsó lehetőség, amelyhez egy szervezet folyamodik, ha nincs viselkedési vagy fiziológiai módja a környezet káros hatásainak elkerülésére.

Mivel a biokémiai alkalmazkodás nem könnyű út, az élőlények számára gyakran könnyebb megtalálni a megfelelő környezetet vándorlás útján, mint átrendezni a sejt kémiáját. A kötődő tengeri tengerparti kagylók esetében nem lehetséges a kedvező környezeti feltételek felé történő vándorlás, ezért jól fejlett anyagcsere-szabályozó mechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy alkalmazkodjanak a tenger állandóan változó parti zónájához, amelyet időszakos lecsapolás jellemez.

Fiziológiai mechanizmusok. A termikus alkalmazkodás specifikus fiziológiai változások kombinációjának köszönhető. Ezek közül a legfõbb a fokozott izzadás, a mag- és héjhõmérséklet csökkenése, valamint a megemelkedett hõmérsékletnek való kitettség esetén csökkent pulzusszám (1. táblázat).

1. táblázat: Adaptív fiziológiai változások emberben megemelt környezeti hőmérséklet mellett

Morfoanatómiai mechanizmusok. Így a jól ismert fehérje jó morfológiai és funkcionális alkalmassággal rendelkezik, ami lehetővé teszi számára, hogy élőhelyén fennmaradjon. A fehérjeszerkezet adaptív külső jellemzői a következők:

Éles ívelt karmok, amelyek lehetővé teszik, hogy jól tapadjon, kapaszkodjon és mozogjon a fa mentén;

Erősek és hosszabbak, mint az első, hátsó lábak, amelyek lehetővé teszik a mókus számára, hogy nagy ugrásokat hajtson végre;

Hosszú és bolyhos farok, amely úgy működik, mint egy ugró ejtőernyő, és melegíti a fészekben a hideg évszakban;

Éles, önélező fogak, amelyek lehetővé teszik, hogy megrágja a kemény ételt;

Gyapjúhullás, amely segít a mókusnak abban, hogy télen meleg maradjon, nyáron pedig könnyebben érezze magát, valamint az álcázás színének változását is biztosítja.

Ezek az alkalmazkodó tulajdonságok lehetővé teszik a mókus számára, hogy minden irányban könnyedén mozogjon a fákon, táplálékot találjon és megehessen, megszökjön az ellenség elől, fészket készítsen és utódokat neveljen, és a szezonális hőmérsékletváltozások ellenére is letelepedett állat maradjon. Így a fehérjék és a környezet kapcsolata megvalósul.

viselkedési mechanizmusok. A kedvező élőhelyek keresése, a tanulás, a fenyegetett viselkedési stratégiák (harc, menekülés, elhalványulás), a csoportosítás, a túlélési és szaporodási érdekek általi állandó motiváció példái mellett egy másik feltűnő példa is felhozható.

A vízi környezet természetes és kísérleti körülményei között mind a tengeri, mind az édesvízi halfajok viselkedési elemek segítségével tájékozódnak. Ebben az esetben térbeli és időbeli alkalmazkodás történik különféle tényezőkhöz - hőmérséklet, megvilágítás, oxigéntartalom, áramsebesség stb. A halaknál gyakran megfigyelhető az egyik vagy másik környezeti tényező spontán megválasztásának jelensége, például a tájolás mentén. a víz hőmérséklet gradiens. A halak orientációjának viselkedési mechanizmusai a környezet hőmérsékleti tényezőjével kapcsolatban gyakran hasonlóak vagy kissé eltérnek más tényezőkre adott reakcióktól.

ontogenetikai mechanizmusok. Az ontogenetikai alkalmazkodás rendszerei jelentik azt az alapot, amely a populáció számára szokásos élőhelyi feltételek mellett elegendő számú egyed túlélését és sikeres szaporodását biztosítja. Megőrzésük annyira fontos a fajok túlélése szempontjából, hogy az evolúció során genetikai rendszerek egész csoportja jött létre, amelyek az ontogenetikai alkalmazkodást védő gátként szolgálnak azon evolúciós tényezők pusztító hatásaival szemben, amelyek egykor hozzájárultak kialakulásához.

Az ilyen típusú alkalmazkodásnak a következő alfajai vannak:

Genotípusos adaptáció - örökletesen meghatározott szelekció (genotípus változás) fokozott alkalmazkodóképesség a megváltozott körülményekhez (spontán mutagenezis);

Fenotípusos adaptáció - ezzel a szelekcióval a változékonyságot a stabil genotípus által meghatározott reakciósebesség korlátozza.

Kétszárnyúaknál, amelyeknél a nyálmirigyek óriás politén kromoszómáinak jelenléte miatt a kromoszómák finom lineáris szerkezete feltárható, gyakran ikerfajok egész komplexumai találhatók, amelyek több, morfológiailag szinte megkülönböztethetetlen, szorosan összefüggő csoportból állnak. faj. Más, politén kromoszómával nem rendelkező állatfajok esetében nehéz ilyen finom citológiai diagnózist felállítani, de még az elszigetelt szigetcsoportokon is gyakran megfigyelhető közeli rokon fajok egész csoportja, amelyek egyértelműen közelmúltbeli eredetűek, és erősen eltérnek a közös szárazföldtől. ős. Klasszikus példák a hawaii viráglányok, a Galápagos-szigetek darwinpintyei, a Salamon-szigetek gyíkjai és csigái, valamint számos más endemikus fajcsoport. Mindez a gyarmatosítás egyes epizódjaihoz kapcsolódó többszörös speciációs aktusok lehetőségére, valamint a széles körben elterjedt adaptív sugárzásra utal, amelynek kiváltó mechanizmusa egy korábban stabil, jól integrált genom destabilizálása volt.

A rejtélyes színezés speciális esete az ellenárnyékolás elve szerinti színezés. A vízi szervezetekben gyakrabban jelentkezik, mert. a vízi környezetben a fény csak felülről esik. Az ellenárnyékolás elve a test felső részének sötétebb, az alsó részének világosabb színét feltételezi (árnyék esik rá).

Boncfestés A boncolt színezés is a védőszínezés speciális esete, bár egy kicsit más stratégiát alkalmaznak. Ebben az esetben a testen világos, kontrasztos csíkok vagy foltok vannak. Messziről egy ragadozó számára nagyon nehéz megkülönböztetni a potenciális zsákmány testének határait.

Figyelmeztető színezés Ez a fajta védőszínezés a védett állatokra jellemző (például erre a csupasz puhatestűre, amely salétromsavat használ, hogy megvédje magát az ellenségektől). A méreg, csípés vagy egyéb védekezési mód ehetetlenné teszi az állatot a ragadozó számára, a színezés pedig azt szolgálja, hogy a tárgy megjelenése megmaradjon a ragadozó emlékezetében, azokkal a kellemetlen érzésekkel együtt, amelyeket a ragadozó megpróbált átélni. enni az állatot.

Veszélyes elszíneződés A figyelmeztető színezéssel ellentétben a fenyegető elszíneződés a ragadozó szemszögéből nem védett, ehető élőlényekben rejlik. Ez a színezés nem mindig látható, ellentétben a figyelmeztetővel, hirtelen megjelenik a támadó ragadozónak, hogy megzavarja. Úgy tartják, hogy sok pillangó szárnyán lévő "szemek" ezt a célt szolgálják.

Mimikri A „mimika” kifejezés a védőszínek számos különböző formáját egyesíti, amelyekben hasonlóság mutatkozik, az organizmusokat, egyes lények színének mások általi utánzását. A mimika típusai: 4 Klasszikus mimika Bates-i mimika 4 Klasszikus mimika, vagy Bates-i mimika - védett, nem védett szervezet utánzása; 4 Muller mimikája 4 Muller mimikája – hasonló színezés ("reklám") számos védett élőlényfajnál; 4 Mimesia 4 Mimesia - élettelen tárgyak utánzása; 4 Kollektív mimika 4 Kollektív mimika - közös kép létrehozása organizmusok csoportja által; 4 Agresszív mimika 4 Agresszív mimika – a ragadozó általi utánzás elemei a zsákmány vonzására.

Klasszikus mimika, vagy Bates-i mimika (Batesi mimika) A védtelen (már ehető) szervezet színben utánozza a védett (nem ehető) szervezetet. Így az imitátor a modellel (védett szervezettel) való érintkezés révén a ragadozó emlékezetében kialakult sztereotípiát használja ki. A képen egy lebegő légy, amely színben és testformában imitálja a darázst.

Mülleri mimika (Mülleri mimikri) Ebben az esetben számos védett, nem ehető fajnak van hasonló színe ("egy hirdetés mindenkinek"). Így a következő hatás érhető el: egyrészt a ragadozónak nem kell minden fajból egy szervezetet kipróbálnia, egy tévedésből megevett állat általános képe meglehetősen határozottan benyomódik. Másrészt a ragadozónak nem kell megjegyeznie a különböző fajok élénk figyelmeztető színének tucatnyi változatát. Példa erre a Hymenoptera rend számos fajának hasonló elszíneződése.

Agresszív mimika Az agresszív mimikában a ragadozó olyan adaptációkkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik számára, hogy magához vonzza a potenciális zsákmányt. Ilyen például a bohóchal, amelynek a fején férgekre emlékeztető kinövések vannak, és mozogni is tud. Maga a rabszolga fekszik alul (pompás, rejtélyes színezetű!) És várja az áldozat közeledését, elfoglalva élelemkereséssel.

A fitnesz relatív jellege A fenti védőszínek mindegyike adaptív, azaz. élőlények számára csak bizonyos környezeti feltételek mellett hasznos. Ha ezek a körülmények megváltoznak (például egy pártfogó színezés háttérszíne), az akár rosszul alkalmazkodóvá, károssá is válhat. Gondoljon azokra a helyzetekre, amelyekben a fitnesz relatív jellege megnyilvánul: 4n4 figyelmeztető színezés; 4 m4 Bates mimika; 4d4 kollektív mimika?

A korlátozó tényezők azonosítása nagy gyakorlati jelentőséggel bír. Mindenekelőtt a növénytermesztéshez: a szükséges műtrágyák kijuttatása, a talaj meszezése, melioráció stb. lehetővé teszi a termelékenység növelését, a talaj termékenységének javítását, a termesztett növények létezésének javítását.

1. Mit jelent a fajnévben az "evry" és a "steno" előtag? Mondjon példákat eurybiontokra és stenobiontokra!

A faj széles tűréshatára abiotikus környezeti tényezőkkel kapcsolatban, a faktor nevének előtagok hozzáadásával jelöljük "evry. A tényezõk jelentõs ingadozásának vagy az alacsony kitartási határnak a képtelenségét a „steno” elõtag jellemzi, például a stenoterm állatokat. A kis hőmérséklet-változások csekély hatást gyakorolnak az euritermikus organizmusokra, és végzetesek lehetnek a stenoterm szervezetek számára. Az alacsony hőmérséklethez alkalmazkodott faj az kriofil(a görög kriosz - hideg) és a magas hőmérsékletig - termofil. Hasonló minták érvényesek más tényezőkre is. A növények lehetnek hidrofil, azaz igényes a vízre és xerofil(szárazálló).

A tartalommal kapcsolatban sók az élőhelyen megkülönböztetik az eurygales és stenogals (a görög gals - só szóból), hogy megvilágítás - eurifoták és stenofotok, kapcsolatban a környezet savasságára- Eurionos és sztenionos fajok.

Mivel az eurybiontizmus sokféle élőhely benépesítését teszi lehetővé, a stenobiontizmus pedig élesen leszűkíti a faj számára megfelelő helyek körét, ezt a 2 csoportot gyakran ún. evry - és stenobionts. Számos kontinentális éghajlaton élő szárazföldi állat képes ellenállni a hőmérséklet, a páratartalom és a napsugárzás jelentős ingadozásainak.

A stenobionták közé tartozik- orchideák, pisztrángok, távol-keleti mogyorófajd, mélytengeri halak).

Azokat az állatokat, amelyek több tényező tekintetében egyidejűleg stenobiontnak nevezzük stenobionts a szó tág értelmében ( hegyi folyókban és patakokban élő halak, amelyek nem tolerálják a túl magas hőmérsékletet és az alacsony oxigéntartalmat, a nedves trópusok lakói, akik nem alkalmazkodnak az alacsony hőmérséklethez és az alacsony páratartalomhoz).

Az eurybionták azok Colorado burgonyabogár, egér, patkányok, farkasok, csótányok, nád, búzafű.

1. Az élő szervezetek alkalmazkodása a környezeti tényezőkhöz. Az alkalmazkodás típusai.

alkalmazkodás ( a lat. alkalmazkodás – alkalmazkodás ) - ez a környezet élőlényeinek evolúciós adaptációja, amely külső és belső tulajdonságaik változásában fejeződik ki.

Azok az egyének, akik valamilyen oknál fogva elveszítették az alkalmazkodás képességét a környezeti tényezők rendszerének változásai között, arra vannak ítélve. megszüntetése, azaz a kihalásig.

Az alkalmazkodás típusai: morfológiai, fiziológiai és viselkedési adaptációk.

A morfológia az az élőlények és részeik külső formáiról szóló tan.

1.Morfológiai adaptáció- ez egy olyan alkalmazkodás, amely a vízi állatok gyors úszásához való alkalmazkodásban, a magas hőmérsékletű és nedvességhiányos túlélésben nyilvánul meg - kaktuszok és más pozsgások esetében.

2.Fiziológiai adaptációk az állatok emésztőrendszerében található enzimkészlet jellemzőiből áll, amelyeket a táplálék összetétele határoz meg. Például a száraz sivatagok lakói a zsírok biokémiai oxidációja miatt képesek biztosítani a nedvességszükségletet.

3.Viselkedési (etológiai) adaptációk változatos formában jelennek meg. Például az állatok adaptív viselkedésének vannak olyan formái, amelyek célja a környezettel való optimális hőcsere biztosítása. Az alkalmazkodó magatartás megnyilvánulhat óvóhelyek kialakításában, a kedvezőbb, preferált hőmérsékleti viszonyok irányába való mozgásban, az optimális páratartalmú vagy fényes helyek megválasztásában. Sok gerinctelenre jellemző a fényhez való szelektív attitűd, ami a forrás (taxi) megközelítésében vagy attól való távolodásában nyilvánul meg. Ismeretes az emlősök és madarak napi és szezonális vándorlása, beleértve a vándorlásokat és repüléseket, valamint a halak interkontinentális mozgását.

Az alkalmazkodó viselkedés megnyilvánulhat a ragadozókban a vadászat során (zsákmány követése és üldözése) és zsákmányukban (elrejtőzés, a nyom megzavarása). Az állatok viselkedése a párzási időszakban és az utódok felnevelése során rendkívül sajátos.

A külső tényezőkhöz való alkalmazkodásnak két típusa van. Passzív alkalmazkodási mód- ez egy alkalmazkodás a tolerancia típusa szerint (tolerancia, kitartás) abban áll, hogy bizonyos fokú ellenállás alakul ki ezzel a tényezővel szemben, képes fenntartani a funkciókat, amikor a befolyás ereje megváltozik .. Ez a fajta alkalmazkodás kialakul mint jellegzetes fajtulajdonság, és sejt- és szöveti szinten valósul meg. A második típusú szerelvény aktív. Ebben az esetben a szervezet sajátos adaptív mechanizmusok segítségével kompenzálja a befolyásoló tényező okozta változásokat, így a belső környezet viszonylag állandó marad. Az aktív adaptációk olyan rezisztens típusú (rezisztencia) adaptációk, amelyek fenntartják a szervezet belső környezetének homeosztázisát. Az adaptáció toleráns típusára példa a poikiloozmotikus állatok, a rezisztens típusra a homoyozmotikus. .

1. Határozzon meg egy populációt. Nevezze meg a populáció főbb csoportjellemzőit! Mondjon példákat populációkra! Növekvő, stabil és haldokló populációk.

népesség- azonos fajhoz tartozó egyedek csoportja, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással és közösen laknak egy közös területen. A lakosság főbb jellemzői a következők:

1. Szám - az egyedek teljes száma egy adott területen.

2. Populációsűrűség - az egyedek átlagos száma egységnyi területre vagy térfogatra.

3. Termékenység - a szaporodás eredményeként időegység alatt megjelent új egyedek száma.

4. Halandóság - a populációban időegységre vetített elhullott egyedek száma.

5. Népességnövekedés – a termékenység és a halálozás közötti különbség.

6. Növekedési ütem - átlagos növekedés időegységenként.

A populációkat bizonyos szervezettség, az egyedek területi megoszlása, a csoportok nem, életkor és viselkedési jellemzők szerinti aránya jellemzi. Egyrészt a faj általános biológiai tulajdonságai alapján, másrészt abiotikus környezeti tényezők és más fajok populációi hatására alakul ki.

A népesség szerkezete instabil. Az organizmusok növekedése és fejlődése, újak születése, különböző okok miatti halálozás, a környezeti feltételek változása, az ellenségek számának növekedése vagy csökkenése - mindez a népességen belüli különböző arányok megváltozásához vezet.

Növekvő vagy növekvő népesség- ez egy olyan populáció, amelyben a fiatal egyedek dominálnak, egy ilyen populáció növekszik, vagy bekerül az ökoszisztémába (például a "harmadik világ" országai); Gyakrabban előfordul, hogy a születések száma meghaladja a halálozást, és a népesség olyan mértékben növekszik, hogy tömeges szaporodási kitörés léphet fel. Ez különösen igaz a kistestű állatokra.

A termékenység és a halandóság kiegyensúlyozott intenzitásával a stabil népesség. Egy ilyen populációban a halandóságot a növekedés kompenzálja, és a számát, valamint a terjedelmét változatlan szinten tartják. . Stabil népesség - ez egy olyan populáció, amelyben a különböző korú egyedek száma egyenletesen változik, és normális eloszlású (példaként megnevezhetjük a nyugat-európai országok populációját).

Csökkenő (haldokló) népesség olyan népesség, amelyben a halálozási arány meghaladja a születési arányt . A csökkenő vagy haldokló populáció az idősebb egyedek által uralt populáció. Példa erre az 1990-es évek Oroszországa.

Azonban ez sem zsugorodhat a végtelenségig.. A bőség bizonyos szintjén a halandóság intenzitása csökkenni kezd, és a termékenység növekszik. . Végső soron a csökkenő népesség, miután elért egy bizonyos minimális számot, az ellenkezőjévé - növekvő népessé válik. Egy ilyen populációban a születési ráta fokozatosan növekszik, és egy bizonyos pillanatban kiegyenlítődik a halandósággal, azaz a népesség egy rövid időre stabillá válik. A csökkenő populációkat az idős egyedek uralják, amelyek már nem képesek intenzíven szaporodni. Ez a korstruktúra kedvezőtlen körülményeket jelez.

1. A szervezet ökológiai rése, fogalmak és definíciók. Élőhely. Ökológiai fülkék kölcsönös elrendezése. Az ember ökológiai rése.

Bármilyen állat, növény, mikroba csak azon a helyen tud normálisan élni, táplálkozni, szaporodni, ahol az evolúció sok évezreden keresztül „regisztrálta”, őseitől kezdve. A biológusok kölcsönt vettek erre a jelenségre építészetből származó kifejezés - a "rés" szóés elkezdték mondani, hogy minden élő szervezettípus saját, egyedi ökológiai rést foglal el a természetben.

Egy szervezet ökológiai rése- ez a környezeti feltételekre (a környezeti tényezők összetételére és rezsimjére) vonatkozó összes követelményének összessége, valamint a követelmények teljesítésének helye, vagy a környezet biológiai jellemzőinek és fizikai paramétereinek összessége, amelyek meghatározzák a környezeti feltételeket. egy adott faj létezése, energia átalakulása, információcsere a környezettel és más hasonlókkal.

Az ökológiai fülke fogalmát általában az azonos trofikus szinthez tartozó, ökológiailag közeli fajok kapcsolatainak alkalmazásakor használjuk. Az „ökológiai rés” kifejezést J. Grinnell javasolta 1917-ben a fajok térbeli elterjedésének jellemzésére, vagyis az ökológiai fülkét az élőhelyhez közeli fogalomként határozták meg. C. Elton az ökológiai rést egy faj közösségben elfoglalt helyeként határozta meg, hangsúlyozva a trofikus kapcsolatok különös fontosságát. A rést egy képzeletbeli többdimenziós tér (hipertérfogat) részének tekinthetjük, amelynek egyedi méretei megfelelnek a fajhoz szükséges tényezőknek. Minél jobban változik a paraméter, pl. egy faj alkalmazkodóképessége egy bizonyos környezeti tényezőhöz, minél szélesebb a rése. A rés gyengülő verseny esetén is növekedhet.

a faj élőhelye- ez egy faj, szervezet, közösség által elfoglalt fizikai tér, amelyet az azonos fajhoz tartozó egyedek teljes fejlődési ciklusát biztosító abiotikus és biotikus környezet feltételeinek összessége határozza meg.

A faj élőhelye úgy jelölhető ki „térbeli rést”.

A közösségben elfoglalt funkcionális pozíciót, az anyag- és energiafeldolgozás módjaiban a táplálkozás folyamatában ún trofikus fülke.

Képletesen szólva, ha egy élőhely egy adott faj élőlényeinek címe, akkor a trofikus rés egy hivatás, egy élőlény szerepe az élőhelyén.

Ezeknek és más paramétereknek a kombinációját általában ökológiai résnek nevezik.

ökológiai tároló(a francia niche szóból - mélyedés a falban) - ez az a hely, amelyet egy biológiai faj foglal el a bioszférában, nemcsak a térben elfoglalt helyét foglalja magában, hanem a közösség trofikus és egyéb kölcsönhatásaiban betöltött helyét is, mintha a faj "szakmája".

Niche ökológiai alap A (potenciál) egy ökológiai rés, amelyben egy faj létezhet más fajokkal való verseny hiányában.

Ökológiai rés megvalósult (valódi) –ökológiai rés, egy alapvető (potenciális) rés része, amelyet egy faj meg tud védeni a többi fajjal versenyben.

A két típus fülkéinek egymáshoz viszonyított helyzete szerint három típusba sorolhatók: nem összefüggő ökológiai fülkék; összefüggő, de nem átfedő fülkék; összefüggő és egymást átfedő fülkék.

Az ember az állatvilág egyik képviselője, az emlősök osztályának biológiai faja. Annak ellenére, hogy számos sajátos tulajdonsággal rendelkezik (elme, artikulált beszéd, munkatevékenység, bioszocialitás stb.), biológiai lényegét nem veszítette el, és az ökológia minden törvénye ugyanúgy érvényes rá, mint a többi élő szervezetre. . Az embernek van a sajátja, csak a sajátja, ökológiai tároló. A tér, amelyben az emberi rés lokalizálódik, nagyon korlátozott. Biológiai fajként az ember csak az egyenlítői öv (trópusok, szubtrópusok) területén élhet, ahol a hominida család keletkezett.

1. Fogalmazd meg Gause alaptörvényét! Mi az "életforma"? Milyen ökológiai (vagy élet-) formákat különböztetnek meg a vízi környezet lakói között?

Mind a növényi, mind az állatvilágban igen elterjedt a fajok közötti és a fajokon belüli versengés. Alapvető különbség van köztük.

Szabály (vagy akár törvény) Gause: két faj nem foglalhatja el egyszerre ugyanazt az ökológiai rést, és ezért szükségszerűen kiszorítja egymást.

Az egyik kísérletben Gause kétféle csillóst tenyésztett ki - Paramecium caudatum és Paramecium aurelia. Táplálékként rendszeresen kaptak a paramecium jelenlétében nem szaporodó baktériumok egyik fajtáját. Ha minden csillósfajt külön-külön termesztettek, akkor populációik egy tipikus szigma görbe szerint nőttek (a). Ugyanakkor a paramecia számát a táplálék mennyisége határozta meg. De amikor együtt éltek, a paramecia versenyezni kezdett, és a P. aurelia teljesen felváltotta versenytársát (b).

Rizs. Verseny két, közeli rokon csillósfaj között, amelyek közös ökológiai rést foglalnak el. a - Paramecium caudatum; b - P. aurelia. 1. - egy kultúrában; 2. - vegyes kultúrában

A csillósok közös termesztésével egy idő után már csak egy faj maradt. Ugyanakkor a csillósok nem támadtak meg más típusú egyedeket, és nem bocsátottak ki káros anyagokat. A magyarázat abban rejlik, hogy a vizsgált fajok egyenlőtlen növekedési ütemben különböztek egymástól. Az élelemért folyó versenyben a leggyorsabban szaporodó fajok nyertek.

Tenyésztéskor P. caudatum és P. bursaria ilyen elmozdulás nem történt, mindkét faj egyensúlyban volt, az utóbbi az edény fenekén és falán, az előbbi pedig szabad térben, azaz más ökológiai résben koncentrálódott. Más típusú csillósállatokkal végzett kísérletek kimutatták a zsákmány és a ragadozó közötti kapcsolat szabályszerűségét.

Géz elv elvnek nevezik kieső versenyek. Ez az elv vagy a közeli rokon fajok ökológiai szétválásához vezet, vagy pedig sűrűségük csökkenéséhez vezet, ahol együtt élhetnek. A versengés következtében az egyik faj kiszorul. A Gause-elv óriási szerepet játszik a rés fogalmának kialakításában, és arra kényszeríti az ökológusokat, hogy számos kérdésre keressenek választ: Hogyan élnek egymás mellett a hasonló fajok? Mekkora legyen a fajok közötti különbség, hogy együtt élhessenek. ? Hogyan kerülheti el a versenyből való kirekesztést?

A faj életformája biológiai, fiziológiai és morfológiai tulajdonságainak történetileg kialakult komplexuma, amely meghatároz egy bizonyos reakciót a környezet hatására.

A vízi környezet lakói (hidrobionták) közül a besorolás a következő életformákat különbözteti meg.

1.Neuston(a görög neuston szóból - úszni tud) – a vízfelszín közelében élő tengeri és édesvízi élőlények gyűjteménye , például a szúnyoglárvák, számos protozoa, vízibogarak, növényekből pedig a jól ismert békalencse.

2. Közelebb a víz felszínéhez lakik plankton.

Plankton(a görög planktos szóból - szárnyalás) - lebegő szervezetek, amelyek függőleges és vízszintes mozgásokat képesek végrehajtani, elsősorban a víztömegek mozgásának megfelelően. Kioszt fitoplankton fotoszintetikus szabadon úszó algák és zooplankton- kis rákfélék, puhatestűek és halak lárvái, medúza, kis halak.

3.Nekton(a görög nektos szóból - lebegő) - szabadon lebegő szervezetek, amelyek képesek független függőleges és vízszintes mozgásra. Nekton a vízoszlopban él - ezek halak, tengerekben és óceánokban, kétéltűek, nagy vízi rovarok, rákfélék, hüllők (tengeri kígyók és teknősök) és emlősök: cetek (delfinek és bálnák) és úszólábúak (fókák).

4. Periphyton(a görög peri - körül, körül, fiton - növény szóból) - a magasabb rendű növények szárához tapadt és a fenék fölé emelkedő állatok és növények (puhatestűek, rotiferek, mohafélék, hidrák stb.).

5. bentosz ( a görögből bentosz - mélység, fenék) - kötődő vagy szabad életmódot folytató bentikus élőlények, beleértve: a fenéküledék vastagságában élőket. Ezek főként puhatestűek, néhány alacsonyabb rendű növény, mászó rovarlárvák és férgek. Az alsó réteget olyan élőlények lakják, amelyek főleg pusztuló maradványokkal táplálkoznak.

1. Mi a biocenosis, biogeocenosis, agrocenosis? A biogeocenózis szerkezete. Ki az alapítója a biocenózis tanának? Példák biogeocenózisokra.

Biocenosis(a görög koinos - közös biosz - élet szóból) kölcsönhatásban lévő élő szervezetek közössége, amely növényekből (phytocenosis), állatokból (zoocenosis), mikroorganizmusokból (microbocenosis) áll, amelyek egy adott területen való együttéléshez alkalmazkodnak.

A "biocenózis" fogalma - feltételes, mivel az élőlények nem élhetnek a létkörnyezeten kívül, de célszerű az élőlények közötti ökológiai kapcsolatok tanulmányozása során felhasználni.Területtől, az emberi tevékenységhez való viszonyulástól, telítettségi foktól, hasznosságtól stb. léteznek szárazföldi, vízi, természetes és antropogén, telített és telítetlen, teljes tagú és nem teljes tagú biocenózisok.

Biocenózisok, mint a populációk - ez egy szupraorganizmus-szintű életszervezés, de magasabb rangú.

A biocenotikus csoportok mérete eltérő- ezek is nagy zuzmópárnák közösségei fatörzseken vagy egy korhadó tuskón, de ez is sztyeppék, erdők, sivatagok stb.

Az élőlények közösségét biocenózisnak, az élőlények közösségét vizsgáló tudománynak nevezik - biocenológia.

V.N. Sukachev a kifejezést javasolták (és általánosan elfogadták) a közösségekre biogeocenózis(görögül bios - élet, geo - Föld, cenosis - közösség) - egy adott földrajzi területre jellemző élőlények és természeti jelenségek összessége.

A biogeocenosis szerkezete két összetevőből áll biotikus -élő növényi és állati szervezetek közössége (biocenózis) - és abiotikus - nem élő környezeti tényezők összessége (ökotóp, vagy biotóp).

Tér többé-kevésbé homogén feltételekkel, amely biocenózist foglal el, biotópnak (topis - hely) vagy ökotópnak nevezik.

Ecotop két fő összetevőt tartalmaz: klímatető- az éghajlat minden változatos megnyilvánulásában és edaphtop(a görög edafos - talaj szóból) - talaj, domborzat, víz.

Biogeocenosis\u003d biocenózis (fitocenózis + zoocenosis + mikrobocenózis) + biotóp (klimatotop + edafotop).

Biogeocenózisok - ezek természetes képződmények (tartalmazza a "geo" elemet - a Földet ) .

Példák biogeocenózisok lehet tavacska, rét, vegyes vagy egyfajú erdő. A biogeocenózis szintjén a bioszférában az energia és az anyag átalakulásának minden folyamata megtörténik.

Agrocenosis(a latin agraris és a görög koikos szóból - gyakori) - az ember által létrehozott és általa mesterségesen támogatott élőlények közössége egy vagy több kiválasztott növény- vagy állatfaj termelékenységének (termelékenységének) növelésével.

Az agrocenózis különbözik a biogeocenosistól fő összetevők. Emberi támogatás nélkül nem létezhet, hiszen egy mesterségesen létrehozott biotikus közösségről van szó.

1. Az "ökoszisztéma" fogalma. Az ökoszisztémák működésének három alapelve.

ökológiai rendszer- az ökológia egyik legfontosabb fogalma, rövidítve ökoszisztéma.

Ökoszisztéma(a görög oikosz - lakóhely és rendszer) - ez az élőlények bármely közössége élőhelyükkel együtt, amelyeket belül összetett kapcsolatrendszer köt össze.

Ökoszisztéma - ezek olyan szupraorganizmus társulások, beleértve az organizmusokat és az élettelen (inert) környezetet, amelyek kölcsönhatásban állnak, amelyek nélkül lehetetlen életet fenntartani bolygónkon. Ez növényi és állati szervezetek közössége, valamint szervetlen környezet.

Az ökoszisztémát alkotó élő szervezetek egymás és környezetük közötti kölcsönhatása alapján bármely ökoszisztémában megkülönböztetnek egymástól függő aggregátumokat. biotikus(élő szervezetek) és abiotikus(inert vagy élettelen természet) összetevők, valamint környezeti tényezők (például napsugárzás, páratartalom és hőmérséklet, légköri nyomás), antropogén tényezőkés mások.

Az ökoszisztémák abiotikus összetevőihez közé tartoznak a szervetlen anyagok - szén, nitrogén, víz, légköri szén-dioxid, ásványi anyagok, elsősorban a talajban található szerves anyagok: fehérjék, szénhidrátok, zsírok, humuszanyagok stb., amelyek a szervezetek elpusztulása után kerültek a talajba.

Az ökoszisztéma biotikus összetevőihez ide tartoznak a termelők, az autotrófok (növények, kemoszintetikus anyagok), a fogyasztók (állatok) és a detritofágok, a lebontók (állatok, baktériumok, gombák).

Mint tudják, bolygónk területén rengeteg különféle élő szervezet él. Mindegyikük kizárólag olyan életkörülmények között él, amelyekhez alkalmazkodott. Az élőlények azon tulajdonságát, hogy alkalmazkodnak a környezet új jellemzőihez, alkalmazkodásnak nevezzük. Az ilyen alkalmazkodóképesség egy adott faj élettani szerkezetének és viselkedési jellemzőinek különböző jellemzőinek összessége, amelyek lehetővé teszik, hogy bizonyos környezeti feltételek között éljen. Beszéljünk kicsit részletesebben az organizmusok környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának jellemzőiről.

Az alkalmazkodás az evolúciós folyamat legfontosabb része, segíti a szervezetet bizonyos környezeti problémák megoldásában, amelyeket a környezet elé állít. Az ilyen feladatokat az egyének megváltoztatásával, fejlesztésével, sőt néha eltűnésével oldják meg. Ezek a folyamatok hozzájárulnak ahhoz, hogy az élőlények alkalmazkodjanak az általuk elfoglalt ökológiai résekhez. Ennek megfelelően az alkalmazkodás tág alapként fogható fel egyes szervek megjelenésére vagy eltűnésére, a fajok szétválására, új populációk és fajták kialakulására, valamint a szerveződés összetettségére.

Az alkalmazkodás egy folyamatos folyamat, amely a szervezet számos jellemzőjét befolyásolja.
Néhány új adaptáció csak akkor jöhet létre, ha egy adott egyén olyan örökletes információval rendelkezik, amely hozzájárul a struktúrák vagy funkciók megfelelő irányú megváltoztatásához. Emlősök és rovarok légzőrendszerének fejlődése tehát csak bizonyos gének irányítása mellett lehetséges.

Tekintsük részletesebben az élő szervezetek különböző adaptációs típusait.

Passzív védelem

Az evolúció során sok élő egyén kifejlesztett bizonyos eszközöket önmaga és utódai védelmére. Tehát az ilyen alkalmazkodás szembetűnő példája a védőszínezés, aminek következtében az egyedek nehezen megkülönböztethetők és védhetők a ragadozóktól. Például a homokra vagy a földre rakott tojások szürkék, illetve barnák, különböző foltokkal, nehéz megtalálni őket a környező talaj között. A ragadozók számára hozzáférhetetlen területeken a tojás a legtöbb esetben színtelen.

A sivatagi állatok is hasonló adaptációt alkalmaznak, mert színüket általában a sárga-barna és a homokossárga különböző árnyalatai képviselik.
A passzív védekezés egyik változataként az ijesztő színezés is szóba jöhet, mert segít megvédeni magunkat a ragadozóktól, mintegy figyelmeztetve egy adott szervezet ehetetlenségére.

Ezen túlmenően ez a fajta alkalmazkodás olyan esetekben is szóba jöhet, amikor a szervezetben hasonlóság alakul ki a környezettel. Ilyenek például a zuzmónak tűnő bogarak, a bokrok tövisének látszó kabócák és a gallyaktól megkülönböztethetetlen botrovarok.

A passzív védekező alkalmazkodási mechanizmusok közé tartozik bizonyos egyedek magas termékenysége, valamint más eszközök is, mint például a rákok és rákok kemény bevonata, tüskék, tövisek és növényekben mérgező szőrszálak.

Az alkalmazkodás viszonylagossága és célszerűsége

Az élőlények szerkezetében és viselkedésében bekövetkező változások bizonyos környezeti problémákra reagálva jelennek meg, illetve relativitásban és célszerűségben különböznek egymástól. Tehát ha relativitáselméletről beszélünk, akkor az az ilyen adaptív változások életkörülményektől függő korlátozásából áll. Így például a nyírmolylepkék különleges pigmentált színe fehér fajtáikkal ellentétben csak akkor válik észrevehetővé és értékessé, ha egy füstölt fatörzsön látja őket. Amikor a környezeti feltételek megváltoznak, az ilyen alkalmazkodások nem hoznak semmilyen hasznot a szervezetnek, sőt károsíthatják is.

Például patkányoknál a metszőfogak aktív és állandó növekedése csak akkor hasznos, ha szilárd táplálékot esznek. A lágy étrendre való áttéréskor a metszőfogak túl nagyra nőhetnek, és lehetetlenné tehetik az étkezést.

Azt is érdemes hangsúlyozni, hogy az adaptív változások nem képesek 100%-os védelmet biztosítani tulajdonosaiknak. A méhek és a darazsak különleges színe megóvja őket attól, hogy sok madár megegye, de vannak olyan madárfajták, amelyek erre nem is figyelnek. A sündisznók képesek mérges kígyókat enni. És az a kemény héj, amely megvédi a földi teknősöket az ellenségtől, eltörik, amikor a ragadozó madarak leejtik őket a magasból.

Az élőlények alkalmazkodása az emberi életben

A különféle organizmusok alkalmazkodó tulajdonságai magyarázzák az új baktériumok és más, a gyógyszerekkel szemben ellenálló mikroorganizmusok megjelenését. Ez a tendencia különösen szembetűnő az antibiotikumok alkalmazásakor, mivel idővel ezek alkalmazása hatástalanná válik. A mikroorganizmusok megtanulhatnak egy speciális enzimet szintetizálni, amely elpusztítja az alkalmazott gyógyszert, vagy sejtfaluk áthatolhatatlanná válik a gyógyszer hatóanyagai számára.

A rezisztens mikroorganizmus-törzsek megjelenése gyakran az orvosok hibája, akik minimális dózisú gyógyszereket alkalmaznak a mellékhatások valószínűségének csökkentése érdekében. Ha egy ilyen tulajdonságot átviszünk a külvilágra, akkor világossá válik, hogy a rovarok és emlősök hogyan alakítanak ki rezisztenciát a különféle mérgekkel szemben.

Minden élőlény adaptív tulajdonságait a természetes szelekció részének kell tekinteni.