Pėdų priežiūra

Organizmo prisitaikymas prie įvairių aplinkos sąlygų. Organizmų adaptacijos Organizmų prisitaikymas įvairiose

Organizmo prisitaikymas prie įvairių aplinkos sąlygų.  Organizmų adaptacijos Organizmų prisitaikymas įvairiose
Biologija. Bendroji biologija. 11 klasė. Pagrindinis lygis Sivoglazovas Vladislavas Ivanovičius

10. Organizmų prisitaikymas prie gyvenimo sąlygų dėl natūralios atrankos

Prisiminti!

Remdamiesi savo pastebėjimais, pateikite organizmų prisitaikymo prie egzistavimo sąlygų pavyzdžių.

Daugelį amžių gamtos moksle dominavo pirminio tikslingumo gamtoje egzistavimo idėja. Kreacionizmo šalininkai tikėjo, kad Dievas sukūrė kiekvieną rūšį absoliučiai pagal konkrečias gyvenimo sąlygas. Vystantis evoliucinėms idėjoms, visuomenė pripažino kintamumo egzistavimą, tačiau jo atsiradimo mechanizmai vis dar buvo neaiškūs. J. B. Lamarkas manė, kad adaptacijų vystymasis yra organizmų reakcija į aplinkos veiksnių veikimą. Ir tik atsiradus Charleso Darwino evoliucijos teorijai, organizmų adaptacija pradėta laikyti natūralios atrankos veikimo tam tikromis aplinkos sąlygomis rezultatu.

Visos gyvos būtybės yra optimaliai prisitaikiusios prie savo gyvenimo sąlygų. Fitnesas padidina organizmų galimybes išgyventi ir palikti palikuonių, tai yra, padeda tokiems individams laimėti kovą už būvį ir perduoti savo genus kitoms kartoms. Bet kurios populiacijos evoliucijos procesas vyksta dviem etapais. Pirma, yra genetinė įvairovė, pasireiškianti fenotipiniais bruožais. Tuomet natūralios atrankos metu išsaugomi tie bruožai ir savybės, kurios suteikia konkrečios populiacijos individams optimalų prisitaikymą prie gyvenimo sąlygų. Kadangi organizmų gyvenimo sąlygos yra įvairios, prisitaikymas prie jų yra toks pat įvairus. Adaptacijos veikia išorinius ir vidinius organizmų požymius ir savybes, dauginimosi ir elgesio ypatybes, tai yra, yra daug įvairių organizmų prisitaikymo prie aplinkos formų.

Morfologinės adaptacijos.Šios adaptacijos yra susijusios su struktūrinėmis kūno savybėmis. Be to, kaip ir visos kitos adaptacijų rūšys, morfologinės adaptacijos pagal evoliucinę reikšmę skirstomos į generolas, kurie dažniausiai veikia didelius taksonus (kategorijas, klases, tipus) ir ypatingas, siejamas su siauresnėmis egzistavimo sąlygomis (rūšimis, rūšių grupėmis). Pavyzdžiui, sparno atsiradimas paukščiams yra didžiausias pokytis, leidęs gyviems organizmams užkariauti oro erdvę. Vėliau jos pagrindu atsirado antrinės ir tretinės adaptacijos, pavyzdžiui, sparno struktūrinės savybės, susijusios su skrydžio tipu. Palyginkite skraidantį petrelio skrydį ir manevringą kolibrio skrydį, leidžiantį paukščiui viename taške pakilti ore ir apsisukti.

Mėgstamiausias Darvino prisitaikymo pavyzdys buvo genys. Darvinas knygoje „Rūšių kilmė natūralios atrankos priemonėmis“ rašė: „Ar yra ryškesnis prisitaikymo pavyzdys nei genys, laipiojantis medžių kamienais ir gaudantis vabzdžius žievės plyšiuose?

Klasikinis prisitaikymo pavyzdys yra įvairių rūšių paukščių kojos struktūra. Ryškus prisitaikymo prie įvairių maisto rūšių pavyzdys yra įvairi paukščių snapų forma (žr. 9 pav.).

Plokščia priedugnio žuvų kūno forma ir torpedos formos ryklių kūnas, storas šiaurinių žinduolių kailis, lankstus besikasančių gyvūnų kūnas yra morfologinių gyvūnų prisitaikymo pavyzdžiai. Panašios adaptacijos formos egzistuoja ir augalų karalystėje. Aukštumose ir tundroje dauguma augalų turi šliaužiančias ir pagalvėlės formas, atsparias stipriems vėjams, žiemą lengvai pasidengia sniegu ir nepažeidžiamos esant dideliems šalčiams.

Apsauginis dažymas.Ši spalva yra puikus būdas apsisaugoti nuo priešų daugeliui gyvūnų rūšių. Jos dėka gyvūnai tampa mažiau matomi.

Paukščių patelės, perinčios ant žemės, praktiškai susilieja su bendru teritorijos fonu. Šių paukščių rūšių kiaušiniai ir jaunikliai taip pat nematomi, o, pavyzdžiui, gandrų kiaušiniai neturi apsauginės spalvos, nes, kaip taisyklė, priešams nepasiekiami (24 pav.).

Ryžiai. 24. Apsauginis dažymas leidžia paukščiams susilieti su kraštovaizdžiu: A - mažosios erkės spalva atkartoja miško dirvožemio tonus; B – silkių kirų jaunikliai pirmosiomis savo gyvenimo dienomis

Ryžiai. 25. Tolimųjų Šiaurės gyvūnų balta spalva: A - poliarinė lapė; B - ruonių kūdikis; B – baltasis lokys

Daugelis vabzdžių rūšių turi apsauginę spalvą, pavyzdžiui, kandžių sparnų spalva visiškai susilieja su paviršiumi, ant kurio jie praleidžia dienos šviesą. Žolėje neišsiskiria žali amūrai, dykumoje – smėlio geltonumo driežai, sniege – poliarinės lapės. Pažymėtina, kad Tolimosios Šiaurės regionuose balta spalva labai paplitusi tarp gyvūnų, todėl jų nematoma ant sniego paviršiaus (poliariniai lokiai, pelėdos, žiobriai ir daugelis kitų) (25 pav.).

Kai kurie gyvūnai turi būdingą ryškią spalvą, kuri susidaro pakaitomis šviesiomis ir tamsiomis juostelėmis ar dėmėmis (tigrai, leopardai, dėmėtieji elniai, šernų jaunikliai). Ši spalva imituoja šviesos ir šešėlių kaitą supančioje gamtoje ir daro gyvūnus mažiau matomus tankiuose tankmėje (26 pav.).

Ryžiai. 26. Gepardai. Patronuojančios spalvos pavyzdys

Chameleonai, aštuonkojai ir kiti gyvūnai gali keisti savo spalvą priklausomai nuo apšvietimo sąlygų.

Įspėjamoji spalva. Daugelyje gyvūnų vietoj apsauginės spalvos atsiranda įspėjimas arba grasinimas. Paprastai tokia spalva būdinga geliantiems ar nuodingiems vabzdžiams. Paukštis, paragavęs nuodingos boružėlės ar ryškiai dryžuotos kamanės, vargu ar bandys dar kartą.

Maskuoti. Gera priemonė apsisaugoti nuo priešų yra ne tik spalvos slėpimas, bet ir užmaskavimas – kūno formų atitikimas gyvosios ir negyvosios gamtos objektams. Panašumas į aplinkos objektus daugeliui gyvūnų leidžia išvengti plėšrūnų. Jūros dumblių spygliuočių tankumynuose beveik nesiskiria. Kai kurių vabzdžių kūno forma primena augalų lapus, žievę, šakeles ar spyglius (27 pav.).

Mimika. Daugelis nekenksmingų gyvūnų evoliucijos procese tapo panašūs į nuodingas rūšis. Šis reiškinys, kai gerai apsaugotos ir įspėjamosios spalvos negiminingos rūšys imituoja neapsaugotą rūšį, vadinamas mimika(iš graikų mimikos – imitacinis). Vabzdžiaėdžiams paukščiams nepatrauklios bitės ir jų imitatoriai skraidyklės (28 pav.). Daugelis nenuodingų gyvačių yra labai panašios į nuodingąsias, o kai kurių drugelių sparnų raštas primena plėšrūnų akis.

Ryžiai. 27. Persirengimas vabzdžių pasaulyje

biocheminės adaptacijos. Daugelis gyvūnų ir augalų gali sudaryti įvairias medžiagas, kurios apsaugo juos nuo priešų ir atakuoja kitus organizmus. Tarp tokių prietaisų yra blakių kvapiosios medžiagos, gyvačių, vorų, skorpionų nuodai, augalų toksinai.

Biocheminės adaptacijos taip pat yra ypatingos baltymų ir lipidų struktūros atsiradimas organizmuose, kurie gyvena labai aukštoje arba žemoje temperatūroje. Tokios savybės leidžia šiems organizmams egzistuoti karštose versmėse arba, atvirkščiai, amžinojo įšalo sąlygomis.

Ryžiai. 28. Plaukiojančios muselės ant gėlių

Ryžiai. 29. Burundukas žiemos miegu

Fiziologinės adaptacijos.Šios adaptacijos yra susijusios su medžiagų apykaitos restruktūrizavimu. Be jų neįmanoma išlaikyti homeostazės nuolat kintančiomis aplinkos sąlygomis.

Žmogus dėl druskų apykaitos ypatumų negali ilgai išsiversti be gėlo vandens, tačiau paukščiai ir ropliai, didžiąją gyvenimo dalį praleidžiantys jūroje ir geriantys jūros vandenį, yra įgiję specialių liaukų, leidžiančių greitai atsikratyti. druskų perteklius.

Daugelis dykumos gyvūnų prieš prasidedant sausringam sezonui sukaupia daug riebalų: jiems oksiduojantis susidaro didelis kiekis vandens.

elgesio adaptacijos. Ypatingas elgesys tam tikromis sąlygomis yra labai svarbus išlikimui kovoje už būvį. Slėpimasis ar bauginantis elgesys artėjant priešui, maisto saugojimas nepalankiu metų laikotarpiu, gyvūnų žiemojimas ir sezoninės migracijos, leidžiančios jiems išgyventi šaltą ar sausą laikotarpį – tai ne visas sąrašas įvairių elgesio rūšių, kurios kyla evoliucijos eiga kaip prisitaikymas prie konkrečių egzistavimo sąlygų (.29 pav.).

Ryžiai. 30. Antilopių patinų poravimosi turnyras

Pažymėtina, kad lygiagrečiai formuojasi daugybė adaptacijų tipų. Pavyzdžiui, apsauginės arba įspėjamosios spalvos apsauginis poveikis labai sustiprėja, kai jis derinamas su atitinkamu elgesiu. Gyvūnai, turintys apsauginę spalvą, pavojaus akimirką sustingsta. Įspėjamoji spalva, priešingai, derinama su demonstratyviu elgesiu, kuris atbaido plėšrūną.

Ypatingą reikšmę turi elgesio adaptacijos, susijusios su gimdymu. Poravimosi elgsena, partnerio parinkimas, šeimos kūrimas, rūpinimasis palikuonimis – šie elgesio tipai yra įgimti ir būdingi rūšiai, tai yra, kiekviena rūšis turi savo seksualinio ir vaiko-tėvų elgesio programą (30-32 pav.).

Santykinis adaptacijų pobūdis. Visi gyvi organizmai yra optimaliai prisitaikę prie savo buveinės sąlygų, ar tai būtų dykuma, ar pusiaujo miškai, jūros gelmės ar savanos. Kiekvienas organizmas turi daugybę adaptacijų, kurios susiformavo dėl natūralios atrankos aiškiai apibrėžtomis aplinkos sąlygomis. Pasikeitus šioms sąlygoms, adaptacijos gali prarasti savo adaptacinę vertę ir netgi pakenkti jų savininkui, t. y. santykinis tikslingumas. Balta žieminė kiškių spalva tampa pavojinga atlydžio laikotarpiais arba mažai sniego žiemomis (33 pav.). Jei išorinės sąlygos pasikeis labai dramatiškai, naujos adaptacijos nespės formuotis, o tai lems didelių organizmų grupių išnykimą, kaip atsitiko daugiau nei prieš 60 milijonų metų su dinozaurais.

Ryžiai. 31. Kapinių snapelių poravimosi elgsena

Ryžiai. 32. Pingvinų palikuonių priežiūra

Ryžiai. 33. Kiškio žieminis dažymas

Taigi, dėl evoliucijos varomųjų jėgų veikimo organizmai vystosi ir gerina prisitaikymą prie aplinkos sąlygų. Fiksavimas izoliuotose įvairių adaptacijų populiacijose ilgainiui gali sukelti naujų rūšių susidarymą.

Peržiūrėkite klausimus ir užduotis

1. Pateikite organizmų prisitaikymo prie egzistavimo sąlygų pavyzdžių.

2. Kodėl vieni gyvūnai turi ryškią, demaskuojančią spalvą, o kiti, priešingai, globoja?

3. Kokia mimikos esmė?

4. Ar natūralios atrankos veiksmas apima gyvūnų elgesį? Pateikite pavyzdžių.

5. Kokie yra prisitaikančios (slepiančios ir perspėjančios) spalvos atsiradimo gyvūnams biologiniai mechanizmai?

6. Ar fiziologinės adaptacijos yra veiksniai, lemiantys viso organizmo tinkamumo lygį?

7. Kokia bet kokio prisitaikymo prie gyvenimo sąlygų reliatyvumo esmė? Pateikite pavyzdžių.

Pagalvok! Vykdyti!

1. Kodėl nėra absoliutaus prisitaikymo prie gyvenimo sąlygų? Pateikite pavyzdžių, įrodančių santykinį bet kurio prietaiso pobūdį.

2. Šernų jaunikliai turi būdingą dryžuotą spalvą, kuri išnyksta su amžiumi. Pateikite panašių suaugusiųjų, palyginti su palikuonių, spalvos pokyčių pavyzdžių. Ar šis modelis gali būti laikomas būdingu visam gyvūnų pasauliui? Jei ne, kokiems gyvūnams ir kodėl tai būdinga?

3. Surinkite informaciją apie įspėjamuosius spalvotus gyvūnus savo vietovėje. Paaiškinkite, kodėl šios medžiagos žinios yra svarbios kiekvienam. Padarykite informacinį stendą apie šiuos gyvūnus. Pateikite pristatymą šia tema pradinių klasių mokiniams.

Darbas kompiuteriu

Žiūrėkite elektroninę paraišką. Išstudijuokite medžiagą ir atlikite užduotis.

Pakartokite ir prisiminkite!

Žmogus

Elgesio adaptacijos yra įgimtas besąlyginis refleksinis elgesys.Įgimti gebėjimai egzistuoja visiems gyvūnams, įskaitant žmones. Naujagimis gali žįsti, nuryti ir virškinti maistą, mirksėti ir čiaudėti, reaguoti į šviesą, garsą ir skausmą. Tai pavyzdžiai besąlyginiai refleksai. Tokios elgesio formos atsirado evoliucijos procese dėl prisitaikymo prie tam tikrų, santykinai pastovių aplinkos sąlygų. Besąlyginiai refleksai yra paveldimi, todėl visi gyvūnai gimsta su paruoštu tokių refleksų kompleksu.

Kiekvienas besąlyginis refleksas atsiranda reaguojant į griežtai apibrėžtą dirgiklį (pastiprinimą): vieni į maistą, kiti į skausmą, treti į naujos informacijos atsiradimą ir tt Besąlyginių refleksų refleksiniai lankai yra pastovūs ir praeina per nugaros smegenis arba smegenų kamieną. .

Viena iš išsamiausių besąlyginių refleksų klasifikacijų yra akademiko P. V. Simonovo pasiūlyta klasifikacija. Mokslininkas pasiūlė visus besąlyginius refleksus suskirstyti į tris grupes, besiskiriančias individų sąveikos tarpusavyje ir su aplinka ypatumais. Gyvybiniai refleksai(iš lot. vita – gyvybė) yra skirtos individo gyvybės išsaugojimui. Jų nesilaikymas lemia individo mirtį, o įgyvendinant nereikia dalyvauti kito tos pačios rūšies individo. Šiai grupei priklauso maisto ir gėrimų refleksai, homeostatiniai refleksai (palaikomi pastovi kūno temperatūra, optimalus kvėpavimo dažnis, širdies ritmas ir kt.), gynybiniai, kurie, savo ruožtu, skirstomi į pasyviuosius-gynybinius (bėgančius, besislapstančius) ir aktyvius gynybinius. (grėsmingo objekto užpuolimas) ir kai kurie kiti.

Į zoosocialinis, arba vaidmenų žaidimas refleksai apima tuos įgimto elgesio variantus, kurie atsiranda bendraujant su kitais savo rūšies individais. Tai seksualiniai, tėvų ir vaikų, teritoriniai, hierarchiniai refleksai.

Trečioji grupė yra saviugdos refleksai. Jie nesusiję su prisitaikymu prie konkrečios situacijos, o tarsi nukreipti į ateitį. Tarp jų yra tiriamasis, mėgdžiojantis ir žaismingas elgesys.

Šis tekstas yra įžanginė dalis. Iš knygos „Rūšių kilmė taikant natūralią atranką arba palankių veislių išsaugojimas kovoje už gyvybę“ autorius Darwinas Charlesas

Natūralios atrankos veiksmo arba stipriausiųjų išlikimo pavyzdžiai. Norėdamas išsiaiškinti, kaip, mano nuomone, veikia natūrali atranka, paprašysiu leidimo pateikti vieną ar du įsivaizduojamus pavyzdžius. Įsivaizduokite vilką, valgantį įvairius gyvūnus

Iš knygos Bendroji ekologija autorius Černova Nina Michailovna

Galimos natūralios atrankos veiksmo pasekmės dėl požymio išsiskyrimo ir vieno bendro protėvio palikuonių išnykimo. Remdamiesi ką tik trumpai išdėstytais samprotavimais, galime daryti prielaidą, kad modifikuoti rūšies palikuonys turės daugiau

Iš knygos Etikos ir estetikos genetika autorius Efroimsonas Vladimiras Pavlovičius

Iš knygos Žmogaus instinktai autorius Protopopovas Anatolijus

Natūralios atrankos teorijos taikymo ribos. Gali kilti klausimas, kiek aš pratęsiu rūšių modifikavimo doktriną. Į tai atsakyti nelengva, nes, didėjant nagrinėjamų formų skirtumo laipsniui, jų skaičius mažėja ir

Iš knygos Psichofiziologijos pagrindai autorius Aleksandrovas Jurijus

2.2. Organizmų prisitaikymai Organizmų prisitaikymai prie aplinkos vadinami prisitaikymais. Prisitaikymai suprantami kaip bet kokie organizmų struktūros ir funkcijų pokyčiai, didinantys jų išlikimo galimybes.. Gebėjimas prisitaikyti yra viena iš pagrindinių gyvybės savybių apskritai, kadangi

Iš knygos Charleso Darwino mokymai apie laukinės gamtos vystymąsi autorius Schmidtas G.A.

3 skyrius. PAGRINDINIAI ABIOTINIAI VEIKSNIAI IR PRITAIKYMAS PRIE JŲ

Iš knygos Žemės šeimininkai autorius Wilsonas Edwardas

3.1.3. Poikiloterminių organizmų temperatūros prisitaikymas Poikiloterminių organizmų temperatūra kinta priklausomai nuo aplinkos temperatūros. Jie vyrauja ektoterminiai, pagaminti ir išlaikyti savo šilumą nepakanka, kad atlaikytų šiluminį režimą.

Iš autorės knygos

3.1.4. Homoioterminių organizmų temperatūros adaptacijos

Iš autorės knygos

3.4. Pagrindiniai gyvų organizmų prisitaikymo prie aplinkos sąlygų būdai Visoje gyvų organizmų prisitaikymo prie nepalankių aplinkos sąlygų įvairovėje galima išskirti tris pagrindinius būdus.Aktyvusis būdas – atsparumo didinimas, reguliacinių procesų vystymasis.

Iš autorės knygos

4 skyrius. PAGRINDINĖS GYVENIMO APLINKOS IR PRIE JŲ PRISITAIKANTYS ORGANIZMAI Mūsų planetoje gyvi organizmai yra įvaldę keturias pagrindines buveines, kurios konkrečiomis sąlygomis labai skiriasi. Vandens aplinka buvo pirmoji, kurioje atsirado ir plito gyvybė. Vėliau gyveno

Iš autorės knygos

4.1. Vandens buveinė. Hidrobiontų prisitaikymo ypatumai Vanduo kaip buveinė turi nemažai specifinių savybių, tokių kaip didelis tankis, stiprūs slėgio kritimai, santykinai mažas deguonies kiekis, stiprus saulės šviesos sugertis ir kt.

Iš autorės knygos

8.6. Aukštesnės estetinės emocijos kaip natūralios atrankos pasekmė Įsitikinus, kad mūsų elementarios estetinės emocijos iš tiesų gali susiformuoti natūralios atrankos būdu, galime pradėti svarstyti daug sudėtingesnių dalykų kilmę.

Iš autorės knygos

IV. Prisitaikymo prie evoliucinės aplinkos instinktai

Iš autorės knygos

5. PSICHOFIZIOLOGINIAI ŽMOGAUS ADAPTAVIMO PRIE KREČIAMŲ VEIKLOS SĄLYGŲ NUSTATYMAI Šiuo metu pagrindinėmis adaptacijos tyrimo kryptimis tapo psichofiziologinės adaptacijos sistemos formavimosi etapų apibrėžimas, jos formavimosi kriterijai, t.

Iš autorės knygos

5. Svarbiausios išvados iš natūralios atrankos teorijos A. Gyvybės reiškinių tikslingumas natūralios atrankos rezultatas Darvino darbas, kaip buvo pažymėta pradžioje, prisidėjo prie materialistinės pasaulėžiūros įsigalėjimo plačiuose skaitytojų ratuose. Tai įmanoma

Iš autorės knygos

17. Socialiniai instinktai kaip natūralios atrankos produktas Idėją, kad instinktas atsiranda veikiant natūraliai atrankai, pirmą kartą pasiūlė Charlesas Darwinas knygoje „Emocijų išraiška žmoguje ir gyvūnuose“ (1873). Šiame paskutiniame ir mažiausiai žinomame iš keturių

Organizmų prisitaikymas prie aplinkos yra vadinamas prisitaikymu. Prisitaikymai – tai bet kokie organizmų struktūros ir funkcijų pokyčiai, kurie padidina jų galimybes išgyventi.

Žinomi du adaptacijos tipai: genotipinis ir fenotipinis.

Pagal Didžiosios medicinos enciklopedijos (BME) apibrėžimą: „... genotipinė adaptacija įvyksta atrinkus ląsteles, turinčias tam tikrą genotipą, lemiantį ištvermę“. Šis apibrėžimas nėra tobulas, nes jis neatspindi, kokiam krūvio ištvermės tipui priklauso, nes daugeliu atvejų, įgydami tam tikrų pranašumų, gyvi organizmai praranda kitus. Jei, pavyzdžiui, augalas gerai toleruoja karštą, sausą klimatą, greičiausiai jis netoleruoja šalto ir drėgno klimato.

Kalbant apie fenotipinę adaptaciją, šiuo metu nėra griežto šio termino apibrėžimo.

Pagal BME apibrėžimą, „... fenotipinė adaptacija vyksta kaip apsauginė reakcija į žalingo faktoriaus veikimą“.

Pagal apibrėžimą F.Z. Meyersonas „Fenotipinė adaptacija – tai individo gyvenimo eigoje besivystantis procesas, kurio metu organizmas įgyja anksčiau nebuvusį atsparumą tam tikram aplinkos veiksniui ir taip įgyja galimybę gyventi sąlygomis, kurios anksčiau buvo nesuderinamos su gyvybe...“ .

Gebėjimas prisitaikyti yra viena iš pagrindinių gyvybės savybių apskritai, nes suteikia ir pačią jos egzistavimo galimybę, organizmų gebėjimą išgyventi ir daugintis. Prisitaikymai pasireiškia įvairiais lygmenimis: nuo ląstelių biochemijos ir atskirų organizmų elgsenos iki bendruomenių ir ekologinių sistemų struktūros ir funkcionavimo. Adaptacijos atsiranda ir vystosi rūšių evoliucijos eigoje.

Prisitaikymo mechanizmai

Pagrindiniai prisitaikymo organizmo lygmeniu mechanizmai:

1) biocheminis – pasireiškia tarpląsteliniais procesais, tokiais kaip fermentų darbo pasikeitimas ar jų kiekio pasikeitimas;

2) fiziologinis - pavyzdžiui, padidėjęs prakaitavimas didėjant temperatūrai daugelyje rūšių;

3) morfo-anatominiai - kūno sandaros ir formos ypatumai, susiję su gyvenimo būdu;

4) elgsenos – pavyzdžiui, gyvūnų ieškojimas palankių buveinių, urvų, lizdų kūrimas ir pan.;

5) ontogenetinis – individo vystymosi pagreitėjimas arba sulėtėjimas, prisidedantis prie išlikimo besikeičiančiomis sąlygomis.

Panagrinėkime šiuos mechanizmus išsamiau.

biocheminiai mechanizmai. Jūros pakrantės (pakrantės) zonoje gyvenantys gyvūnai yra gerai prisitaikę prie nepalankių aplinkos veiksnių poveikio ir dėl daugybės adaptacijų gali išgyventi deguonies trūkumo sąlygomis. Visų pirma: jie sukūrė papildomus deguonies vartojimo iš aplinkos mechanizmus; jie sugeba palaikyti vidinius organizmo energijos išteklius pereidami prie anaerobinių medžiagų apykaitos kelių; jie sumažina bendrą medžiagų apykaitos greitį, reaguodami į mažą deguonies koncentraciją jūros vandenyje. Be to, trečiasis metodas laikomas pagrindiniu ir vienu iš svarbiausių prisitaikymo prie deguonies trūkumo mechanizmų daugeliui jūrų moliuskų rūšių. Periodinių sausrų, atsirandančių dėl potvynių ciklų, metu dvigeldžiai yra veikiami trumpalaikės anoksijos ir keičia savo metabolizmą į anaerobinį kelią. Dėl to jie laikomi tipiškais fakultatyviniais anaerobiniais organizmais. Yra žinoma, kad jūrinių dvivalvių metabolizmo intensyvumas anoksijos metu sumažėja daugiau nei 18 kartų. Mažindama medžiagų apykaitos greitį, hipoksija/anoksija reikšmingai paveikia moliuskų augimą ir daugelį kitų fiziologinių savybių.

Evoliucijos metu jūriniai dvigeldžiai sukūrė biocheminių pritaikymų rinkinį, leidžiantį jiems išgyventi neigiamą trumpalaikės anoksijos poveikį. Dėl susieto gyvenimo būdo dvigeldžių gyvūnų biocheminės adaptacijos yra įvairesnės ir ryškesnės nei laisvai gyvenančių organizmų, kurių elgsenos ir fiziologiniai mechanizmai pirmiausiai yra išvystyti, leidžiantys išvengti trumpalaikio neigiamo aplinkos poveikio.

Jūriniuose moliuskuose aprašyti keli metabolizmo lygio reguliavimo mechanizmai. Vienas iš jų – glikolitinių reakcijų greičio pasikeitimas. Pavyzdžiui, Bivalvia pasižymi alosteriniu fermentų aktyvumo reguliavimu anoksinėmis sąlygomis, kurių metu metabolitai veikia specifinius fermentų lokusus. Vienas iš svarbių viso metabolizmo greičio mažinimo mechanizmų yra grįžtamasis baltymų fosforilinimas. Tokie baltymų struktūros pokyčiai sukelia reikšmingus daugelio fermentų ir funkcinių baltymų, dalyvaujančių visuose organizmo gyvybės procesuose, aktyvumo pakitimus. Pavyzdžiui, Littorea littorea, kaip ir daugumoje anoksijai atsparių moliuskų, grįžtamasis kai kurių glikolitinių fermentų fosforilinimas skatina anglies srauto nukreipimą į anaerobinį fermentinio metabolizmo kelią, taip pat slopina glikolizės kelio greitį.

Nepaisant to, kad medžiagų apykaitos greičio sumažėjimas yra kiekybiškai palankus mechanizmas, skatinantis jūrinių moliuskų išgyvenimą anoksinėmis sąlygomis, modifikuotų medžiagų apykaitos takų aktyvinimas taip pat vaidina svarbų vaidmenį jūrinių moliuskų prisitaikymo prie mažos deguonies koncentracijos procesuose. jūros vandens. Vykstant šioms reakcijoms ženkliai padidėja ATP išeiga ir susidaro nerūgštūs ir/ar lakūs galutiniai produktai, kurie savo ruožtu prisideda prie ląstelių homeostazės išsaugojimo anoksinėmis sąlygomis.

Taigi biocheminis prisitaikymas dažnai yra paskutinė priemonė, kurios imasi organizmas, kai neturi elgesio ar fiziologinių būdų išvengti neigiamo aplinkos poveikio.

Kadangi biocheminis prisitaikymas nėra lengvas kelias, organizmams dažnai lengviau rasti tinkamą aplinką migruojant, nei atkurti ląstelės chemiją. Pritvirtintų jūros pakrantės dvigeldžių moliuskų migracija į palankias aplinkos sąlygas yra neįmanoma, todėl jie turi gerai išvystytus medžiagų apykaitos reguliavimo mechanizmus, leidžiančius prisitaikyti prie nuolat kintančios jūros pakrantės zonos, kuriai būdingas periodiškas drenažas.

Fiziologiniai mechanizmai. Šiluminis prisitaikymas vyksta dėl specifinių fiziologinių pokyčių derinio. Pagrindiniai iš jų yra padidėjęs prakaitavimas, sumažėjusi šerdies ir membranų kūno temperatūra bei sumažėjęs širdies susitraukimų dažnis fizinio krūvio metu, kai žmogus būna aukštoje temperatūroje (1 lentelė).

1 lentelė. Žmonių prisitaikantys fiziologiniai pokyčiai esant aukštai aplinkos temperatūrai

Pakeitimai

prakaitavimas

Greitesnis prakaitavimo pradžia (darbo metu), t.y., sumažėja prakaitavimo temperatūros slenkstis.

Didinant prakaitavimo greitį

Kraujas ir kraujotaka

Tolygesnis prakaito pasiskirstymas per kūno paviršių. Sumažėjęs druskos kiekis prakaite. Sumažėjęs širdies susitraukimų dažnis.

Padidėjusi odos kraujotaka.

Sistolinio tūrio padidėjimas.

Cirkuliuojančio kraujo tūrio padidėjimas.

Sumažinti darbinės hemokoncentracijos laipsnį.

Greitesnis kraujo persiskirstymas (į odos kraujagyslių sistemą).

Kraujo tekėjimo priartinimas prie kūno paviršiaus ir efektyvesnis jo paskirstymas kūno paviršiuje.

Celiakijos ir inkstų kraujotakos sumažėjimo mažinimas (darbo metu)

termoreguliacija

Sumažėjusi kūno šerdies ir apvalkalo temperatūra ramybės ir raumenų darbo metu.

Padidina kūno atsparumą aukštai kūno temperatūrai

Dusulio sumažėjimas

Morfoanatominiai mechanizmai. Taigi gerai žinomas baltymas turi gerą morfologinį ir funkcinį tinkamumą, kuris leidžia jam išgyventi savo buveinėje. Adaptyvios išorinės baltymų struktūros savybės yra šios:

Aštrūs lenkti nagai, leidžiantys gerai prikibti, laikytis ir judėti palei medį;

Stiprios ir ilgesnės už priekines, užpakalinės kojos, kurios leidžia voverei atlikti didelius šuolius;

Ilga ir pūkuota uodega, kuri veikia kaip šokinėjantis parašiutas ir šildo ją lizde šaltuoju metų laiku;

Aštrūs, savaime galandantys dantys, leidžiantys graužti kietą maistą;

Vilnos išliejimas, kuris padeda voveraitei žiemą išlikti šiltai, o vasarą jaustis lengvesnei, taip pat keičia kamufliažinę spalvą.

Šios prisitaikančios savybės leidžia voverei lengvai judėti medžiais visomis kryptimis, susirasti maisto ir jį valgyti, pabėgti nuo priešų, sukti lizdą ir auginti palikuonis bei išlikti nusistovėjusiu gyvūnu, nepaisant sezoninių temperatūros pokyčių. Taigi atliekamas baltymų santykis su aplinka.

elgesio mechanizmai. Be palankių buveinių paieškos veiklos pavyzdžių, mokymosi, elgesio strategijų grėsmės atveju (kova, bėgimas, nykimas), grupavimas, nuolatinis motyvavimas išlikimo ir dauginimosi interesais, galima pateikti dar vieną ryškų pavyzdį.

Natūraliomis ir eksperimentinėmis vandens aplinkos sąlygomis tiek jūrinės, tiek gėlavandenės žuvų rūšys orientuojasi naudodamos elgesio elementus. Tokiu atveju įvyksta tiek erdvinis, tiek laikinis prisitaikymas prie įvairių veiksnių – temperatūros, apšvietimo, deguonies kiekio, srovės greičio ir kt. Gana dažnai žuvyse stebimas spontaniško vieno ar kito aplinkos veiksnio pasirinkimo reiškinys, pavyzdžiui, orientacija išilgai. vandens temperatūros gradientas. Žuvų orientacijos elgsenos mechanizmai aplinkos temperatūros faktoriaus atžvilgiu dažnai būna panašūs arba šiek tiek skiriasi nuo reakcijos į kitus veiksnius.

ontogenetiniai mechanizmai. Ontogenetinės adaptacijos sistemos yra pagrindas, užtikrinantis pakankamo skaičiaus individų išlikimą ir sėkmingą dauginimąsi populiacijai įprastomis buveinės sąlygomis. Jų išsaugojimas yra toks svarbus rūšių išlikimui, kad evoliucijos metu atsirado visa grupė genetinių sistemų, kurios yra sukurtos kaip barjeras, apsaugantis ontogenetinio prisitaikymo sistemas nuo žalingo tų evoliucinių veiksnių, kurie kadaise prisidėjo prie jų susidarymo, poveikio.

Yra šie šio tipo adaptacijos porūšiai:

Genotipinė adaptacija – paveldimai nulemto atranka (genotipo kaita) padidintas prisitaikymas prie pakitusių sąlygų (spontaninė mutagenezė);

Fenotipinė adaptacija – taikant šią atranką kintamumą riboja reakcijos greitis, nulemtas stabilaus genotipo.

Dipterose, kurių seilių liaukose dėl milžiniškų politeninių chromosomų galima atskleisti smulkią linijinę chromosomų struktūrą, dažnai randami ištisi dvynių rūšių kompleksai, susidedantys iš kelių, beveik morfologiškai nesiskiriančių, glaudžiai susijusių. rūšių. Kitoms zoologinėms rūšims, neturinčioms politeninių chromosomų, tokia tiksli citologinė diagnozė yra sudėtinga, tačiau net ir joms izoliuotuose archipelaguose dažnai galima stebėti ištisas glaudžiai susijusių rūšių grupes, aiškiai neseniai kilusias, stipriai besiskiriančias nuo bendro žemyno. protėvis. Klasikiniai pavyzdžiai yra Havajų gėlių mergaitės, Galapagų salų Darvino kikiliai, Saliamono salų driežai ir sraigės bei daugelis kitų endeminių rūšių grupių. Visa tai rodo, kad su atskirais kolonizacijos epizodais gali atsirasti daugybinių formavimosi veiksmų ir plačiai paplitusi adaptyvioji spinduliuotė, kurios paleidimo mechanizmas buvo anksčiau stabilaus, gerai integruoto genomo destabilizavimas.






Ypatingas paslaptingo spalvinimo atvejis yra spalvinimas pagal priešspalvio principą. Vandens organizmuose jis pasireiškia dažniau, nes. šviesa vandens aplinkoje krenta tik iš viršaus. Kontrastingo atspalvio principas numato tamsesnę viršutinės kūno dalies spalvą, o apatinę šviesesnę (ant jos krenta šešėlis).




Spalvų išpjaustymas Spalvų išpjaustymas taip pat yra ypatingas apsauginio dažymo atvejis, nors naudojama šiek tiek kitokia strategija. Šiuo atveju ant kūno yra ryškios, kontrastingos juostelės ar dėmės. Iš tolo plėšrūnui labai sunku atskirti potencialaus grobio kūno ribas.







Įspėjamasis dažymas Šio tipo apsauginiai dažai būdingi saugomiems gyvūnams (pavyzdžiui, šiam nudibrančiui moliuskui, kuris naudoja azoto rūgštį, kad apsisaugotų nuo priešų). Nuodai, įgėlimas ar kitos gynybos priemonės daro gyvūną nevalgomą plėšrūnui, o dažymas padeda užtikrinti, kad daikto išvaizda išliktų plėšrūno atmintyje kartu su nemaloniais pojūčiais, kuriuos jis patyrė bandydamas valgyti gyvūną.




Grėsminga spalva Priešingai nei įspėjamoji spalva, grėsminga spalva būdinga neapsaugotiems valgomiems organizmams plėšrūno požiūriu. Ši spalva nėra matoma visą laiką, kitaip nei įspėjamoji, ji staiga parodoma puolančiam plėšrūnui, siekiant jį dezorientuoti. Manoma, kad daugelio drugelių sparnų „akys“ tam pasitarnauja.




Mimika Terminas „mimika“ apjungia daugybę skirtingų apsauginių spalvų formų, kurios yra panašios, organizmus, kai kurių būtybių spalvos imitaciją kitų. Mimikos rūšys: 4 Klasikinė mimika Bateso mimika 4 Klasikinė mimika, arba Bateso mimika – apsaugoto neapsaugoto organizmo imitacija; 4 Muller mimika 4 Muller mimika – panašus dažymas ("reklama") daugelyje saugomų organizmų rūšių; 4 Mimesia 4 Mimesia - negyvų objektų imitacija; 4 Kolektyvinė mimika 4 Kolektyvinė mimika – organizmų grupės bendro įvaizdžio kūrimas; 4 Agresyvi mimika 4 Agresyvi mimika – plėšrūno imitacijos elementai, siekiant pritraukti grobį.


Klasikinė mimika arba Bateso mimika (Bateso mimika) Neapsaugotas (jau valgomas) organizmas savo spalva imituoja saugomą (nevalgomą) organizmą. Taigi mėgdžiotojas išnaudoja stereotipą, susiformavusį plėšrūno atmintyje kontaktuojant su modeliu (saugomu organizmu). Nuotraukoje - skraidyklė, spalva ir kūno forma imituojanti vapsvą.


Müllerio mimika (Müllerian mimicry) Šiuo atveju daugelis saugomų, nevalgomų rūšių turi panašią spalvą („vienas skelbimas visiems“). Taigi pasiekiamas toks efektas: viena vertus, plėšrūnui nereikia bandyti po vieną kiekvienos rūšies organizmą, bendras vieno klaidingai suėsto gyvūno vaizdas bus gana tvirtai įspaustas. Kita vertus, plėšrūnui nereikia įsiminti dešimčių skirtingų skirtingų rūšių ryškios įspėjamosios spalvos variantų. Pavyzdys yra panašus daugelio Hymenoptera ordino rūšių dažymas.





Agresyvi mimika Agresyvioje mimikoje plėšrūnas turi prisitaikymų, leidžiančių pritraukti potencialų grobį. Pavyzdys yra žuvis klounas, kurios galvoje yra ataugų, panašių į kirminus, ir kurios taip pat gali judėti. Pati vergė guli apačioje (ji turi nuostabią paslaptingą spalvą!) Ir laukia aukos, užsiėmusi maisto paieška.


Santykinis fitneso pobūdis Kiekviena iš minėtų apsauginių spalvų yra prisitaikanti, t.y. naudingi organizmams tik esant tam tikroms aplinkos sąlygoms. Pasikeitus šioms sąlygoms (pavyzdžiui, fono spalva globojančiai spalvai), ji netgi gali tapti netinkama, žalinga. Pagalvokite apie situacijas, kuriose santykinis fitneso pobūdis pasireikš: 4n4 įspėjimo spalva; 4m4 Bates mimika; 4d4 kolektyvinė mimika?



Ribojančių veiksnių nustatymas turi didelę praktinę reikšmę. Pirmiausia pasėlių auginimui: reikiamų trąšų įterpimui, dirvos kalkinimas, melioracija ir kt. leisti padidinti produktyvumą, pagerinti dirvožemio derlingumą, pagerinti kultūrinių augalų egzistavimą.

  1. Ką rūšies pavadinime reiškia priešdėlis „evry“ ir „steno“? Pateikite eurybiontų ir stenobiontų pavyzdžius.

Plati rūšies tolerancijos riba abiotinių aplinkos veiksnių atžvilgiu, žymimas prie faktoriaus pavadinimo pridedant priešdėlius "evry. Nesugebėjimas toleruoti didelių veiksnių svyravimų ar žemos ištvermės ribos apibūdinamas priešdėliu „steno“, pavyzdžiui, stenoterminiai gyvūnai. Maži temperatūros pokyčiai nedaro įtakos euriterminiams organizmams ir gali būti mirtini stenoterminiams organizmams. Rūšis prisitaikiusi prie žemos temperatūros kriofilinis(iš graikų kalbos krios - šalta), o iki aukštos temperatūros - termofilinis. Panašūs modeliai galioja ir kitiems veiksniams. Augalai gali būti hidrofilinis, t.y. reiklus vandeniui ir kserofilinis(atsparus sausai).

Turinio atžvilgiu druskos buveinėje skiriamos eurygales ir stenogals (iš graikų gals - druska), iki apšvietimas - eurifotų ir stenofotų atžvilgiu į aplinkos rūgštingumą- Eurioninės ir stenioninės rūšys.

Kadangi euribiontizmas leidžia apgyvendinti įvairias buveines, o stenobiontizmas smarkiai susiaurina rūšiai tinkamų vietų spektrą, šios 2 grupės dažnai vadinamos. evry - ir stenobionts. Daugelis sausumos gyvūnų, gyvenančių žemyniniame klimate, gali atlaikyti didelius temperatūros, drėgmės ir saulės spinduliuotės svyravimus.

Stenobiontai apima- orchidėjos, upėtakiai, Tolimųjų Rytų lazdyno tetervinai, giliavandenės žuvys).

Gyvūnai, kurie vienu metu yra stenobionti kelių veiksnių atžvilgiu, vadinami stenobiontai plačiąja to žodžio prasme (žuvys, gyvenančios kalnų upėse ir upeliuose, netoleruojančios per aukštos temperatūros ir mažo deguonies kiekio, drėgnų tropikų gyventojai, neprisitaikę prie žemos temperatūros ir žemos oro drėgmės).

Eurybiontai yra Kolorado vabalas, pelė, žiurkės, vilkai, tarakonai, nendrės, kviečių žolė.

  1. Gyvų organizmų prisitaikymas prie aplinkos veiksnių. Adaptacijos tipai.

prisitaikymas ( nuo lat. prisitaikymas – prisitaikymas ) - tai evoliucinis aplinkos organizmų prisitaikymas, išreikštas jų išorinių ir vidinių savybių pasikeitimu.

Asmenys, dėl kokių nors priežasčių praradę gebėjimą prisitaikyti, keičiantis aplinkos veiksnių režimams, yra pasmerkti pašalinimas, t.y. iki išnykimo.

Adaptacijos rūšys: morfologinės, fiziologinės ir elgesio adaptacijos.

Morfologija yra doktrina apie organizmų ir jų dalių išorines formas.

1.Morfologinis prisitaikymas- tai prisitaikymas, pasireiškiantis prisitaikymu prie greito vandens gyvūnų plaukimo, išgyvenimo aukštos temperatūros ir drėgmės trūkumo sąlygomis - kaktusų ir kitų sukulentų.

2.Fiziologinės adaptacijos susideda iš fermentų rinkinio gyvūnų virškinamajame trakte ypatybių, nulemtų maisto sudėties. Pavyzdžiui, sausų dykumų gyventojai gali užtikrinti drėgmės poreikį dėl biocheminės riebalų oksidacijos.

3.Elgesio (etologinės) adaptacijos pasirodo įvairiomis formomis. Pavyzdžiui, yra gyvūnų adaptyvaus elgesio formų, kuriomis siekiama užtikrinti optimalų šilumos mainą su aplinka. Adaptyvus elgesys gali pasireikšti slėptuvių kūrimu, judėjimu palankesnių, pageidaujamų temperatūros sąlygų kryptimi, optimalios drėgmės ar šviesos vietų parinkimu. Daugeliui bestuburių būdingas selektyvus požiūris į šviesą, pasireiškiantis artėjant prie šaltinio (taksi) arba nutolstant nuo jo. Yra žinomos žinduolių ir paukščių paros ir sezoninės migracijos, įskaitant migracijas ir skrydžius, taip pat žuvų tarpžemyninius judėjimus.

Prisitaikantis elgesys gali pasireikšti plėšrūnams medžioklės procese (sekimas ir persekiojimas grobyje) ir jų grobis (slėpimasis, supainiojimas). Gyvūnų elgesys poravimosi sezono metu ir auginant palikuonis yra išskirtinai specifinis.

Yra du prisitaikymo prie išorinių veiksnių tipai. Pasyvus prisitaikymo būdas- šis prisitaikymas pagal tolerancijos tipą (tolerancija, ištvermė) susideda iš tam tikro laipsnio atsparumo šiam veiksniui atsiradimo, gebėjimo išlaikyti funkcijas, kai keičiasi jo įtakos stiprumas .. Šis prisitaikymo būdas formuojamas kaip būdinga rūšies savybė ir realizuojama ląstelių ir audinių lygiu. Antrojo tipo armatūra aktyvus. Tokiu atveju organizmas, naudodamas specifinius adaptacinius mechanizmus, kompensuoja įtakojančio faktoriaus sukeltus pokyčius, todėl vidinė aplinka išlieka santykinai pastovi. Aktyvios adaptacijos – tai atsparaus tipo (rezistencijos) adaptacijos, palaikančios organizmo vidinės aplinkos homeostazę. Tolerantiško adaptacijos tipo pavyzdys yra poikiloosmotiniai gyvūnai, atsparaus tipo pavyzdys yra homojoosmosiniai. .

  1. Apibrėžkite populiaciją. Įvardykite pagrindines populiacijos grupines charakteristikas. Pateikite populiacijų pavyzdžių. Augančios, stabilios ir mirštančios populiacijos.

gyventojų- grupė tos pačios rūšies individų, kurie sąveikauja tarpusavyje ir kartu gyvena bendroje teritorijoje. Pagrindinės gyventojų charakteristikos yra šios:

1. Skaičius – bendras individų skaičius tam tikroje srityje.

2. Populiacijos tankumas – vidutinis individų skaičius ploto arba tūrio vienete.

3. Vaisingumas – naujų individų, atsiradusių per laiko vienetą dėl dauginimosi, skaičius.

4. Mirtingumas – žuvusių individų skaičius populiacijoje per laiko vienetą.

5. Populiacijos augimas – skirtumas tarp vaisingumo ir mirtingumo.

6. Augimo tempas – vidutinis augimas per laiko vienetą.

Populiacijai būdinga tam tikra organizacija, individų pasiskirstymas teritorijoje, grupių santykis pagal lytį, amžių, elgesio ypatumus. Jis susidaro, viena vertus, remiantis bendromis rūšies biologinėmis savybėmis, kita vertus, veikiant abiotiniams aplinkos veiksniams ir kitų rūšių populiacijoms.

Gyventojų struktūra nestabili. Organizmų augimas ir vystymasis, naujų gimimas, mirtis dėl įvairių priežasčių, aplinkos sąlygų pasikeitimas, priešų skaičiaus padidėjimas ar sumažėjimas – visa tai lemia įvairių santykių pasikeitimą populiacijos viduje.

Didėjantis ar augantis gyventojų skaičius- tai populiacija, kurioje vyrauja jauni individai, tokios populiacijos daugėja arba įvedama į ekosistemą (pavyzdžiui, „trečiojo“ pasaulio šalys); Dažniau gimstamumas viršija mirtingumą, o gyventojų skaičius išauga tiek, kad gali kilti masinio dauginimosi protrūkis. Tai ypač pasakytina apie mažus gyvūnus.

Esant subalansuotam vaisingumo ir mirtingumo intensyvumui, a stabili populiacija. Tokioje populiacijoje mirtingumą kompensuoja augimas, o jo skaičius ir diapazonas išlaikomas tame pačiame lygyje. . Stabili populiacija – tai populiacija, kurioje įvairaus amžiaus individų skaičius kinta tolygiai ir turi normalaus pasiskirstymo pobūdį (kaip pavyzdį galime įvardyti Vakarų Europos šalių populiaciją).

Mažėjantis (mirštantis) gyventojų skaičius yra populiacija, kurioje mirtingumas viršija gimstamumą . Mažėjanti arba mirštanti populiacija – tai populiacija, kurioje vyrauja vyresni asmenys. Pavyzdys yra 1990-ųjų Rusija.

Tačiau ji taip pat negali trauktis be galo.. Esant tam tikram gausos lygiui, mirtingumo intensyvumas pradeda kristi, o vaisingumas didėja. . Galiausiai mažėjantis gyventojų skaičius, pasiekęs tam tikrą minimalų skaičių, virsta savo priešingybe – augančia populiacija. Tokiose populiacijose gimstamumas palaipsniui didėja ir tam tikru momentu susilygina su mirtingumu, t.y. populiacija trumpam tampa stabili. Mažėjančiose populiacijose vyrauja seni individai, kurie nebesugeba intensyviai daugintis. Tokia amžiaus struktūra rodo nepalankias sąlygas.

  1. Ekologinė organizmo niša, sąvokos ir apibrėžimai. Buveinė. Abipusis ekologinių nišų išdėstymas. Ekologinė žmogaus niša.

Bet kokios rūšies gyvūnas, augalas, mikrobas gali normaliai gyventi, maitintis, daugintis tik toje vietoje, kur jį „užregistravo“ evoliucija per daugelį tūkstantmečių, pradedant nuo savo protėvių. Norėdami paminėti šį reiškinį, biologai pasiskolino terminas iš architektūros – žodis „niša“ ir jie pradėjo kalbėti, kad kiekvienas gyvų organizmų tipas gamtoje užima savo, unikalią ekologinę nišą.

Ekologinė organizmo niša- tai visų jos reikalavimų aplinkos sąlygoms (aplinkos veiksnių sudėčiai ir režimams) ir vietai, kur šie reikalavimai tenkinami, visuma arba aplinkos biologinių charakteristikų ir fizikinių parametrų visuma, lemianti sąlygas aplinkos veiksniams. tam tikros rūšies egzistavimą, jos energijos transformaciją, keitimąsi informacija su aplinka ir panašiais į juos.

Ekologinės nišos sąvoka dažniausiai vartojama naudojant tam pačiam trofiniam lygiui priklausančių ekologiškai artimų rūšių ryšius. Terminą „ekologinė niša“ J. Grinnellas pasiūlė 1917 m apibūdinti erdvinį rūšių pasiskirstymą, tai yra, ekologinė niša buvo apibrėžta kaip sąvoka, artima buveinei. C. Eltonas apibrėžė ekologinę nišą kaip rūšies padėtį bendruomenėje, pabrėždama ypatingą trofinių ryšių svarbą. Nišą galima įsivaizduoti kaip įsivaizduojamos daugiamatės erdvės (hipertūrio) dalį, kurios individualūs matmenys atitinka rūšiai būtinus veiksnius. Kuo labiau skiriasi parametras, t.y. rūšies prisitaikymas prie tam tikro aplinkos veiksnio, tuo platesnė jos niša. Niša gali padidėti ir susilpnėjusios konkurencijos atveju.

rūšies buveinė- tai fizinė erdvė, kurią užima rūšis, organizmas, bendruomenė, ją lemia abiotinės ir biotinės aplinkos sąlygų visuma, užtikrinanti visą tos pačios rūšies individų vystymosi ciklą.

Rūšies buveinė gali būti nurodyta kaip „erdvinė niša“.

Funkcinė padėtis bendruomenėje, medžiagų ir energijos perdirbimo būdus mitybos procese vadinama trofinė niša.

Vaizdžiai tariant, jei buveinė yra tarsi tam tikros rūšies organizmų adresas, tai trofinė niša yra profesija, organizmo vaidmuo jos buveinėje.

Šių ir kitų parametrų derinys paprastai vadinamas ekologine niša.

ekologinė niša(iš prancūzų kalbos niša - įduba sienoje) - tai vieta, kurią užima biologinė rūšis biosferoje, apimanti ne tik jos padėtį erdvėje, bet ir jos vietą trofinėse ir kitose bendruomenės sąveikose. , rūšies „profesija“.

Nišinis ekologinis pagrindas(potencialas) yra ekologinė niša, kurioje rūšis gali egzistuoti nekonkuruodama su kitomis rūšimis.

Ekologinė niša realizuota (tikra) – ekologinė niša, pagrindinės (potencialios) nišos dalis, kurią rūšis gali apginti konkuruodama su kitomis rūšimis.

Pagal santykinę dviejų tipų nišų padėtį jos skirstomos į tris tipus: negretimos ekologinės nišos; gretimos, bet nepersidengiančios nišos; gretimos ir persidengiančios nišos.

Žmogus yra vienas iš gyvūnų karalystės atstovų, žinduolių klasės biologinė rūšis. Nepaisant to, kad turi daug specifinių savybių (protas, artikuliuota kalba, darbo aktyvumas, biosocialumas ir kt.), jis neprarado savo biologinės esmės ir visi ekologijos dėsniai jam galioja tiek pat, kiek ir kitiems gyviems organizmams. .. Žmogus turi savo, tik savo, ekologinė niša. Erdvė, kurioje yra lokalizuota žmogaus niša, yra labai ribota. Kaip biologinė rūšis, žmogus gali gyventi tik pusiaujo juostos žemėje (tropikuose, subtropikuose), kur atsirado hominidų šeima.

  1. Suformuluokite pagrindinį Gauzės dėsnį. Kas yra „gyvybės forma“? Kokios ekologinės (ar gyvybės) formos išskiriamos tarp vandens aplinkos gyventojų?

Tiek augalų, tiek gyvūnų pasaulyje tarprūšinė ir tarprūšinė konkurencija yra labai paplitusi. Tarp jų yra esminis skirtumas.

Taisyklė (ar net įstatymas) Gause: dvi rūšys negali vienu metu užimti tos pačios ekologinės nišos ir todėl būtinai išstumia viena kitą.

Viename iš eksperimentų Gause išvedė dviejų tipų blakstienas – Paramecium caudatum ir Paramecium aurelia. Kaip maistą jie reguliariai gaudavo vieną iš bakterijų rūšių, kurios nesidaugina esant parameciui. Jei kiekviena blakstienų rūšis buvo auginama atskirai, tada jų populiacijos augo pagal tipinę sigmoidinę kreivę (a). Tuo pačiu metu paramecijų skaičių lėmė maisto kiekis. Tačiau sugyvendama paramecia pradėjo konkuruoti, o P. aurelija visiškai pakeitė savo konkurentą (b).

Ryžiai. Konkurencija tarp dviejų glaudžiai susijusių blakstienų rūšių, užimančių bendrą ekologinę nišą. a - Paramecium caudatum; b - P. aurelija. 1. - vienoje kultūroje; 2. - mišrioje kultūroje

Bendrai auginant blakstienas, po kurio laiko liko tik viena rūšis. Tuo pačiu metu blakstienos nepuolė kitos rūšies individų ir neišskirdavo kenksmingų medžiagų. Paaiškinimas slypi tuo, kad tirtos rūšys skyrėsi nevienodu augimo tempu. Varžybose dėl maisto nugalėjo greičiausiai veisiančios rūšys.

Kai veisiasi P. caudatum ir P. bursaria tokio poslinkio neįvyko, abi rūšys buvo pusiausvyroje, pastarosios telkėsi indo dugne ir sienelėse, o pirmosios – laisvoje erdvėje, t.y., kitoje ekologinėje nišoje. Eksperimentai su kitų rūšių blakstienomis parodė grobio ir plėšrūno santykių dėsningumą.

Marlės principas vadinamas principu atrankos varžybos. Šis principas lemia arba ekologinį glaudžiai susijusių rūšių atskyrimą, arba jų tankumo sumažėjimą ten, kur jos gali sugyventi. Dėl konkurencijos viena iš rūšių išstumiama. Gauso principas vaidina didžiulį vaidmenį kuriant nišos sampratą, be to, ekologus verčia ieškoti atsakymų į daugybę klausimų: kaip sugyvena panašios rūšys? Kokie turi būti skirtumai tarp rūšių, kad jos susiformuotų. sugyventi? Kaip išvengti konkurencinės atskirties?

Rūšies gyvybės forma tai istoriškai susiformavęs savo biologinių, fiziologinių ir morfologinių savybių kompleksas, lemiantis tam tikrą reakciją į aplinkos įtaką.

Tarp vandens aplinkos gyventojų (hidrobiontų) klasifikacija išskiria šias gyvybės formas.

1.Neustonas(iš graikų kalbos neustonas – moka plaukti) jūros ir gėlo vandens organizmų, gyvenančių netoli vandens paviršiaus, kolekcija , pavyzdžiui, uodų lervos, daug pirmuonių, vandens skroblų ir iš augalų – gerai žinomas ančiukas.

2. Arčiau vandens paviršiaus gyvena planktonas.

Planktonas(iš graikų planktos - sklandantis) - plūduriuojantys organizmai, galintys atlikti vertikalius ir horizontalius judesius daugiausia pagal vandens masių judėjimą. Paskirstyti fitoplanktonas fotosintetinių laisvai plaukiančių dumblių ir zooplanktonas- maži vėžiagyviai, moliuskų ir žuvų lervos, medūzos, mažos žuvys.

3.Nektonas(iš graikų nektos - plūduriuojantis) - laisvai plaukiojantys organizmai, galintys savarankiškai judėti vertikaliai ir horizontaliai. Nektonas gyvena vandens storymėje - tai žuvys, jūrose ir vandenynuose, varliagyviai, dideli vandens vabzdžiai, vėžiagyviai, taip pat ropliai (jūros gyvatės ir vėžliai) ir žinduoliai: banginių šeimos gyvūnai (delfinai ir banginiai) ir irklakojai (ruoniai).

4. Perifitonas(iš graikų peri – aplink, apie, phyton – augalas) – gyvūnai ir augalai, prisitvirtinę prie aukštesnių augalų stiebų ir iškilę virš dugno (moliuskai, rotiferiai, bryozojai, hidrai ir kt.).

5. Bentosas ( iš graikų kalbos bentosas – gylis, dugnas) – bentoso organizmai, gyvenantys prisirišę arba laisvą gyvenimo būdą, įskaitant: gyvenančius dugno nuosėdų storyje. Tai daugiausia moliuskai, kai kurie žemesni augalai, ropojančios vabzdžių lervos ir kirmėlės. Apatiniame sluoksnyje gyvena organizmai, kurie minta daugiausia pūvančiomis liekanomis.

  1. Kas yra biocenozė, biogeocenozė, agrocenozė? Biogeocenozės struktūra. Kas yra biocenozės doktrinos pradininkas? Biogeocenozių pavyzdžiai.

Biocenozė(iš graikų koinos – bendras bios – gyvybė) – sąveikaujančių gyvų organizmų bendruomenė, susidedanti iš augalų (fitocenozė), gyvūnų (zoocenozė), mikroorganizmų (mikrobocenozė), prisitaikiusi gyventi kartu tam tikroje teritorijoje.

„Biocenozės“ sąvoka - sąlyginis, nes organizmai negali gyventi už egzistavimo aplinkos ribų, tačiau patogu jį naudoti tiriant ekologinius organizmų tarpusavio ryšius.Priklauso nuo vietovės, požiūrio į žmogaus veiklą, prisotinimo laipsnį, naudingumą ir kt. yra sausumos, vandens, gamtinių ir antropogeninių, sočiųjų ir nesočiųjų, visanarės ir ne pilnanarės biocenozės.

Biocenozės, kaip ir populiacijos - tai viršorganizmas gyvybės organizavimo lygmuo, bet aukštesnio rango.

Biocenotinių grupių dydžiai yra skirtingi- tai taip pat didelės kerpių pagalvių bendrijos ant medžių kamienų ar pūvančio kelmo, bet tai ir stepių, miškų, dykumų ir kt.

Organizmų bendrija vadinama biocenoze, o mokslas, tiriantis organizmų bendriją - biocenologija.

V.N. Sukačiovasšis terminas buvo pasiūlytas (ir visuotinai priimtas) reikšti bendruomenes biogeocenozė(iš graikų bios - gyvenimas, geo - Žemė, cenosis - bendruomenė) - tai tam tikrai geografinei vietovei būdingų organizmų ir gamtos reiškinių visuma.

Biogeocenozės struktūrą sudaro du komponentai biotinis - gyvų augalų ir gyvūnų organizmų bendrija (biocenozė) - ir abiotinis - negyvų aplinkos veiksnių visuma (ekotopas arba biotopas).

Erdvė su daugiau ar mažiau homogeniškomis sąlygomis, kuri užima biocenozę, vadinama biotopu (topis - vieta) arba ekotopu.

Ecotop apima du pagrindinius komponentus: klimato viršus- klimatas visomis įvairiomis jo apraiškomis ir edaphtop(iš graikų kalbos edafos - dirvožemis) - dirvožemis, reljefas, vanduo.

Biogeocenozė\u003d biocenozė (fitocenozė + zoocenozė + mikrobocenozė) + biotopas (klimatotopas + edafotopas).

Biogeocenozės - tai natūralūs dariniai (jose yra elementas „geo“ – Žemė ) .

Pavyzdžiai biogeocenozės gali būti tvenkinys, pieva, mišrus arba vienos rūšies miškas. Biogeocenozės lygmenyje vyksta visi energijos ir medžiagos virsmo procesai biosferoje.

Agrocenozė(iš lot. agraris ir gra. koikos – bendras) – žmogaus sukurta ir jo dirbtinai palaikoma organizmų bendrija, padidinusi vienos ar kelių pasirinktų augalų ar gyvūnų rūšių produktyvumą (produktyvumą).

Agrocenozė skiriasi nuo biogeocenozės pagrindiniai komponentai. Ji negali egzistuoti be žmogaus paramos, nes tai dirbtinai sukurta biotinė bendruomenė.

  1. „Ekosistemos“ sąvoka. Trys ekosistemų veikimo principai.

ekologinė sistema– viena iš svarbiausių ekologijos sąvokų, sutrumpintai vadinama ekosistema.

Ekosistema(iš graikų oikos - būstas ir sistema) - tai bet kuri gyvų būtybių bendruomenė kartu su jų buveine, viduje sujungta sudėtinga santykių sistema.

Ekosistema - Tai yra supraorganizmo asociacijos, įskaitant organizmus ir negyvą (inertišką) aplinką, kurios sąveikauja, be kurių neįmanoma išlaikyti gyvybės mūsų planetoje. Tai augalų ir gyvūnų organizmų bendrija bei neorganinė aplinka.

Remiantis gyvų organizmų, sudarančių ekosistemą, sąveika tarpusavyje ir su jų buveine, bet kurioje ekosistemoje išskiriami tarpusavyje susiję agregatai. biotinis(gyvieji organizmai) ir abiotinis(inertiškos arba negyvosios gamtos) komponentai, taip pat aplinkos veiksniai (pvz., saulės spinduliuotė, drėgmė ir temperatūra, atmosferos slėgis), antropogeniniai veiksniai ir kiti.

Į abiotinius ekosistemų komponentus priskiriamos neorganinės medžiagos – anglis, azotas, vanduo, atmosferos anglies dioksidas, mineralinės medžiagos, organinės medžiagos, daugiausia randamos dirvožemyje: baltymai, angliavandeniai, riebalai, humusinės medžiagos ir kt., patekusios į dirvą po organizmų mirties.

Į biotinius ekosistemos komponentus apima gamintojus, autotrofus (augalai, chemosintetikai), vartotojus (gyvūnus) ir detritofagus, skaidytojus (gyvūnus, bakterijas, grybus).

  • Kazanės fiziologinė mokykla. F.V. Ovsjannikovas, N.O. Kovalevskis, N.A. Mislavskis, A.V. Kibjakovas

  • Kaip žinote, mūsų planetos teritorijoje gyvena daugybė įvairių gyvų organizmų. Kiekvienas iš jų gyvena išskirtinai tomis gyvenimo sąlygomis, kurioms yra pritaikytas. Organizmų savybė prisitaikyti prie naujų aplinkos savybių vadinama prisitaikymu. Toks prisitaikymas – tai visuma skirtingų konkrečios rūšies fiziologinės struktūros ir elgsenos ypatybių, leidžiančių jai gyventi tam tikromis aplinkos sąlygomis. Pakalbėkime apie organizmų prisitaikymo prie aplinkos sąlygų ypatumus šiek tiek plačiau.

    Prisitaikymas yra svarbiausia evoliucijos proceso dalis, ji padeda organizmui išspręsti tam tikras aplinkos problemas, kurias aplinka jam iškelia. Tokios užduotys sprendžiamos keičiantis, tobulėjant, o kartais net nykstančius individus. Šie procesai padeda pasiekti organizmų prisitaikymo prie jų užimamų ekologinių nišų būseną. Atitinkamai, adaptacija gali būti vertinama kaip platus pagrindas tam tikrų organų atsiradimui ar išnykimui, rūšių skirstymui į skirtingus, naujų populiacijų ir veislių formavimuisi, taip pat organizacijos sudėtingumui.

    Adaptacija yra nenutrūkstamas procesas, turintis įtakos įvairioms organizmo savybėms.
    Kai kurios naujos adaptacijos gali atsirasti tik tuo atveju, jei konkretus asmuo turi paveldimos informacijos, kuri prisideda prie struktūrų ar funkcijų pasikeitimo tinkama linkme. Taigi žinduolių ir vabzdžių kvėpavimo sistemos vystymasis įmanomas tik kontroliuojant tam tikrus genus.

    Išsamiau apsvarstykite skirtingus gyvų organizmų prisitaikymo būdus.

    Pasyvi gynyba

    Evoliucijos metu daugelis gyvų individų sukūrė tam tikras priemones sau ir savo palikuonims apsaugoti. Taigi ryškus tokio prisitaikymo pavyzdys yra apsauginė spalva, dėl kurios individus sunku atskirti ir apsaugoti nuo plėšrūnų. Pavyzdžiui, ant smėlio ar žemės padėti kiaušiniai yra atitinkamai pilki ir rudi su skirtingomis dėmėmis, juos sunku rasti tarp aplinkinių žemių. Plėšrūnams nepasiekiamose vietose kiaušiniai daugeliu atvejų neturi spalvos.

    Dykumos gyvūnai taip pat naudoja tą patį prisitaikymo būdą, nes jų spalvą dažniausiai atstoja skirtingi geltonai rudi ir smėlio geltonumo atspalviai.
    Kaip pasyvios apsaugos variantas gali būti laikomas ir gąsdinančiu dažymu, nes jis padeda apsisaugoti nuo plėšrūnų, tarsi įspėja apie konkretaus organizmo nevalgomumą.

    Be to, toks prisitaikymas gali būti svarstomas ir tais atvejais, kai organizmas panašus į aplinką. Pavyzdžiui, vabalai, kurie atrodo kaip kerpės, cikados, kurios atrodo kaip spygliai krūmuose, ir vabzdžiai, kurie nesiskiria nuo šakelių.

    Prie pasyvių gynybinių prisitaikymo mechanizmų taip pat priskiriamas didelis tam tikrų individų vaisingumas, taip pat kitos priemonės, pavyzdžiui, kietos vėžių ir krabų dangos, spygliai, spygliai ir nuodingi augalų plaukai.

    Adaptacijos reliatyvumas ir tikslingumas

    Organizmų struktūros ir elgsenos pokyčiai atsiranda reaguojant į tam tikras aplinkos problemas, atitinkamai skiriasi reliatyvumu ir tikslingumu. Taigi, jei mes kalbame apie reliatyvumą, tai yra tokių prisitaikančių pokyčių ribojimas, priklausomai nuo gyvenimo sąlygų. Taigi, pavyzdžiui, drugelių ypatinga pigmentuota spalva, priešingai nei jų baltosios veislės, tampa pastebima ir vertinga tik pamačius juos ant aprūkusio medžio kamieno. Pasikeitus aplinkos sąlygoms, tokie prisitaikymai organizmui gali neduoti jokios naudos, o netgi pakenkti.

    Pavyzdžiui, aktyvus ir nuolatinis priekinių dantų augimas žiurkėms naudingas tik tuo atveju, jei jos valgo kietą maistą. Perėjus prie minkštos dietos, smilkiniai gali išaugti iki per didelio dydžio ir valgyti nebeįmanoma.

    Taip pat verta pabrėžti, kad prisitaikantys pokyčiai nesugeba jų savininkams užtikrinti 100% apsaugos. Ypatinga bičių ir vapsvų spalva apsaugo jas nuo daugelio paukščių suėsimo, tačiau yra paukščių veislių, kurios į tai nekreipia dėmesio. Ežiukai gali valgyti nuodingas gyvates. Ir tas kietas kiautas, saugantis žemės vėžlius nuo priešų, nutrūksta, kai juos iš aukščio numeta plėšrieji paukščiai.

    Organizmų prisitaikymas žmogaus gyvenime

    Būtent adaptacinės įvairių organizmų savybės paaiškina naujų bakterijų ir kitų mikroorganizmų, atsparių vaistams, atsiradimą. Ši tendencija ypač ryški vartojant antibiotikus, nes laikui bėgant jų vartojimas tampa neveiksmingas. Mikroorganizmai gali išmokti sintetinti specialų fermentą, kuris sunaikina vartojamą vaistą, arba jų ląstelių sienelės tampa nelaidžios veikliosioms vaisto medžiagoms.

    Dėl atsparių mikroorganizmų padermių atsiradimo dažnai kalti gydytojai, kurie vartoja minimalias vaistų dozes, kad sumažintų šalutinio poveikio tikimybę. Jei tokią savybę perkeltume į išorinį pasaulį, paaiškėtų, kaip vabzdžiai ir žinduoliai išsiugdo atsparumą įvairių rūšių nuodams.

    Visų organizmų prisitaikymo savybės turėtų būti laikomos natūralios atrankos dalimi.