Las adaptaciones bioquímicas son ejemplos de animales. Mecanismos de adaptación de las plantas a condiciones ambientales desfavorables. Adaptación a condiciones de vida extremas

Adaptaciones (accesorios)

Biología y genética

La naturaleza relativa de la adaptación: correspondiente a un hábitat específico, las adaptaciones pierden su significado cuando cambia cuando el invierno se retrasa o cuando el deshielo a principios de la primavera se nota en el contexto de la tierra cultivable y los árboles; cuando los cuerpos de agua se secan, las plantas acuáticas mueren, etc. Ejemplos de adaptación Tipo de adaptación Característica de adaptación Ejemplos Forma y estructura especial del cuerpo Forma aerodinámica del cuerpo branquias aletas Pinnípedos Coloración protectora A veces continua y desmembrada; se forma en organismos que viven abiertamente y los hace invisibles ...

Adaptaciones (accesorios)

La adaptación (o adaptación) es un complejo de características morfológicas, fisiológicas, de comportamiento y otras de un individuo, población o especie que asegura el éxito en la competencia con otros individuos, poblaciones o especies y la resistencia a factores. ambiente.

■ La adaptación es el resultado de factores evolutivos.

La naturaleza relativa de la adaptación: correspondiente a un hábitat específico, las adaptaciones pierden su significado cuando cambia (una liebre blanca con un retraso en invierno o con un deshielo, a principios de la primavera se nota en el contexto de las tierras cultivables y los árboles; las plantas acuáticas mueren cuando los cuerpos de agua se secan, etc.).

Ejemplos de adaptación

Tipo de adaptación	Característica de adaptación	Ejemplos de
Forma y estructura especial del cuerpo.	Forma del cuerpo aerodinámico, branquias, aletas.	Pescados, pinnípedos
Coloración protectora	Es sólido y desmembrante; se forma en organismos que viven abiertamente y los hace invisibles en el contexto del medio ambiente	Perdices grises y blancas; cambio estacional en el color del pelaje de la liebre
Coloración de advertencia	Brillante, visible en el entorno; se desarrolla en especies con remedios	Anfibios venenosos, insectos que pican y venenosos, plantas no comestibles y en llamas
Mimetismo	Los organismos menos protegidos de una especie en color se parecen a los venenosos protegidos de otra especie	Algunas serpientes no venenosas son similares en color a las venenosas
Disfraz	La forma y el color del cuerpo hacen que el cuerpo parezca un objeto ambiental.	Las orugas de las mariposas son similares en color y forma a los nudos de los árboles donde viven.
Luminarias funcionales	Sangre caliente, metabolismo activo	Te permite vivir en diferentes condiciones climáticas.
Protección pasiva	Estructuras y características que determinan la alta probabilidad de preservar la vida.	Conchas de tortuga, conchas de moluscos, agujas de erizo, etc.
Instintos	Enjambre de abejas cuando aparece una segunda reina, cuidando a las crías, buscando comida
Hábitos	Cambios de comportamiento en momentos de peligro	Cobra infla el capó, el escorpión levanta la cola

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La identificación de factores limitantes es de gran importancia práctica. Principalmente para el cultivo de cultivos agrícolas: aplicación de los fertilizantes necesarios, encalado del suelo, recuperación, etc. Permiten aumentar la productividad, aumentar la fertilidad del suelo, mejorar la existencia de plantas cultivadas.

1. ¿Qué significan los prefijos "evri" y "steno" en el nombre de la especie? Dé ejemplos de euribiontes y estenobiontes.

Límite de tolerancia de especies amplio en relación con los factores ambientales abióticos se indican mediante la adición del prefijo al nombre del factor "evri... La incapacidad para tolerar fluctuaciones significativas en los factores o un límite de resistencia bajo se caracteriza por el prefijo "steno", por ejemplo, animales estenotérmicos. Los pequeños cambios de temperatura tienen poco efecto sobre los organismos euritermales y pueden ser fatales para los organismos estenotermales. Una especie adaptada a las bajas temperaturas es criófilo (del griego cryos - frío), y a altas temperaturas - termófilo. Se aplican patrones similares a otros factores. Las plantas pueden ser hidrofílico, es decir exigente con el agua y xerófilo (resistente al seco).

En relación al contenido salesen el hábitat, se distinguen eurígales y estenohales (del griego gals - sal), a iluminación -eurythotes y estenofotos a la acidez del medio ambiente- Especies euriónicas y esteniónicas.

Dado que el euribionismo permite asentarse en varios hábitats y la estenobionticidad reduce drásticamente la gama de lugares adecuados para la especie, estos 2 grupos a menudo se denominan eury - y estenobiontes... Muchos animales terrestres que viven en un clima continental son capaces de soportar fluctuaciones significativas de temperatura, humedad y radiación solar.

Los estenobiontes incluyen - orquídeas, truchas, urogallo del Lejano Oriente, peces de aguas profundas).

Los animales que son estenobiónicos al mismo tiempo en relación con varios factores se denominan estenobiontes en el sentido amplio de la palabra (peces que viven en ríos de montaña y arroyos, no tolerando temperaturas demasiado altas y bajo contenido de oxígeno, habitantes de los trópicos húmedos, inadaptados a las bajas temperaturas y la baja humedad del aire).

Los euribiontes incluyenescarabajo de la patata de Colorado, ratón, ratas, lobos, cucarachas, juncos, pasto de trigo.

1. Adaptación de organismos vivos a factores ambientales. Tipos de adaptación.

Adaptación (desde lat. adaptación - adaptación ) - Se trata de una adaptación evolutiva de los organismos del medio, expresada en un cambio en sus características externas e internas.

Los individuos que por alguna razón han perdido la capacidad de adaptación, en condiciones de cambios en los regímenes de factores ambientales, están condenados a eliminación, es decir a la extinción.

Tipos de adaptación: adaptación morfológica, fisiológica y conductual.

La morfología esla doctrina de las formas externas de los organismos y sus partes.

1.Adaptación morfológica- Esta es una adaptación, que se manifiesta en la adaptación a la natación rápida en los animales acuáticos, a la supervivencia en condiciones de altas temperaturas y falta de humedad, en cactus y otras suculentas.

2.Adaptaciones fisiológicas están en las características del conjunto enzimático en el tracto digestivo de los animales, determinado por la composición de los alimentos. Por ejemplo, los habitantes de los desiertos secos pueden satisfacer la necesidad de humedad mediante la oxidación bioquímica de las grasas.

3.Adaptaciones conductuales (etológicas) aparecen en una amplia variedad de formas. Por ejemplo, existen formas de comportamiento adaptativo de los animales destinadas a garantizar un intercambio de calor óptimo con el medio ambiente. Comportamiento adaptativo puede manifestarse en la creación de refugios, el movimiento en la dirección de condiciones de temperatura más favorables y preferidas, la elección de lugares con humedad o iluminación óptimas. Muchos invertebrados se caracterizan por una actitud selectiva hacia la luz, que se manifiesta en el acercamiento o distancia de la fuente (taxis). Se conocen migraciones diarias y estacionales de mamíferos y aves, incluidas migraciones y vuelos, así como movimientos intercontinentales de peces.

El comportamiento adaptativo puede manifestarse en los depredadores en el proceso de caza (rastrear y perseguir presas) y en sus presas (esconderse, enredar el rastro). El comportamiento de los animales en temporada de apareamiento y mientras cría descendencia.

Hay dos tipos de adaptación a factores externos. Camino pasivo de adaptación - esta adaptación por el tipo de tolerancia (tolerancia, aguante) consiste en la aparición de un cierto grado de resistencia a este factor, la capacidad de preservar funciones cuando cambia la fuerza de su influencia. Este tipo de adaptación se configura como una propiedad característica de la especie y se implementa a nivel celular y tisular. El segundo tipo de dispositivo es activo... En este caso, el cuerpo, con la ayuda de mecanismos adaptativos específicos, compensa los cambios provocados por el factor de influencia, de modo que el entorno interno permanece relativamente constante. Las adaptaciones activas son adaptaciones de tipo resistencia (resistencia) que mantienen la homeostasis del entorno interno del cuerpo. Un ejemplo de un tipo de adaptación tolerante son los animales poiquilosmóticos, un ejemplo de un tipo resistente es homoioosmótico .

1. Dé una definición de la población. Cuáles son las principales características grupales de la población. Da ejemplos de poblaciones. Poblaciones en crecimiento, estables y moribundas.

Población- un grupo de individuos de la misma especie que interactúan entre sí y comparten un territorio común. Las principales características de la población son las siguientes:

1. Abundancia: el número total de personas en un área determinada.

2. Densidad de población: número promedio de individuos por unidad de área o volumen.

3. Fertilidad: el número de nuevos individuos que aparecieron por unidad de tiempo como resultado de la reproducción.

4. Mortalidad: el número de personas muertas en la población por unidad de tiempo.

5. Crecimiento de la población: la diferencia entre fecundidad y mortalidad.

6. Tasa de crecimiento: crecimiento promedio por unidad de tiempo.

La población se caracteriza por una determinada organización, la distribución de los individuos en el territorio, la proporción de grupos por sexo, edad y características de comportamiento. Se forma, por un lado, sobre la base de las propiedades biológicas generales de la especie, y por otro, bajo la influencia de factores abióticos del medio ambiente y la población de otras especies.

La estructura de la población es inestable. El crecimiento y desarrollo de organismos, el nacimiento de otros nuevos, la muerte por diversas razones, los cambios en las condiciones ambientales, un aumento o disminución en el número de enemigos, todo esto conduce a un cambio en varias proporciones dentro de la población.

Una población creciente o creciente - Esta es una población en la que predominan los individuos jóvenes, tal población crece en número o se introduce en el ecosistema (por ejemplo, países del "tercer" mundo); Más a menudo, hay un exceso de la tasa de natalidad sobre la mortalidad y el tamaño de la población crece hasta tal punto que puede ocurrir un brote de reproducción masiva. Esto es especialmente cierto para los animales pequeños.

Con una intensidad equilibrada de fertilidad y mortalidad, población estable.En tal población, la mortalidad se compensa con un aumento y su número, y también el área se mantiene al mismo nivel. ... Población estable -se trata de una población en la que el número de individuos de diferentes edades varía uniformemente y tiene una distribución normal (como ejemplo, podemos llamar a la población de Europa Occidental).

Población en declive (agonizante)¿Es la población en la que la tasa de mortalidad supera la tasa de natalidad? . Una población en declive o moribunda es una población dominada por personas mayores. Un ejemplo es Rusia en los años 90 del siglo XX.

Sin embargo, tampoco puede contraerse infinitamente.... A cierto nivel de abundancia, la tasa de mortalidad comienza a caer y la fertilidad a aumentar. . En última instancia, una población en declive, habiendo alcanzado un cierto tamaño mínimo, se convierte en su opuesto: una población en crecimiento. La tasa de natalidad en tal población va aumentando gradualmente y en un momento determinado se alinea con la tasa de mortalidad, es decir, la población se estabiliza por un corto período de tiempo. En las poblaciones en declive, predominan los individuos viejos, que ya no pueden reproducirse intensamente. Tal estructura por edades indica condiciones desfavorables.

1. El nicho ecológico del organismo, conceptos y definiciones. Habitat. Arreglo mutuo de nichos ecológicos. Nicho ecológico humano.

Cualquier tipo de animal, planta, microbio es capaz de vivir normalmente, alimentarse, reproducirse sólo en el lugar donde fue "prescrito" por la evolución durante muchos milenios, empezando por sus antepasados. Para referirse a este fenómeno, los biólogos tomaron prestados término de arquitectura - la palabra "nicho" y empezaron a decir que cada tipo de organismo vivo ocupa en la naturaleza su propio, único nicho ecológico inherente.

El nicho ecológico del organismo - este es la totalidad de todos sus requisitos para las condiciones ambientales (composición y modos de los factores ambientales) y el lugar donde se satisfacen estos requisitos, o el conjunto de muchas características biológicas y parámetros físicos del medio ambiente que determinan las condiciones para la existencia de una especie en particular, su conversión de energía, el intercambio de información con medio ambiente y otros como ellos.

El concepto de nicho ecológico se usa generalmente cuando se usa la relación de especies ecológicamente cercanas que pertenecen al mismo nivel trófico. El término "nicho ecológico" fue propuesto por J. Grinnell en 1917para caracterizar la distribución espacial de las especies, es decir, se definió un nicho ecológico como un concepto cercano al hábitat. C. Eltondefinió un nicho ecológico como la posición de una especie en una comunidad, enfatizando la importancia particular de los enlaces tróficos. Se puede pensar en un nicho como parte de un espacio multidimensional imaginario (hipervolumen), cuyas dimensiones individuales corresponden a los factores necesarios para la especie. Cuanto más varía el parámetro, es decir adaptabilidad de la especie a un cierto factor medioambiental, más amplio es su nicho. El nicho puede crecer en el caso de una competencia debilitada.

Hábitat de la especie - este es un espacio físico ocupado por una especie, organismo, comunidad, está determinado por la totalidad de condiciones del ambiente abiótico y biótico, asegurando todo el ciclo de desarrollo de los individuos de una especie.

El hábitat de la especie puede designarse como "Nicho espacial".

La posición funcional en la comunidad, en las formas de procesar la materia y la energía en el proceso de nutrición, se llama nicho trófico.

En sentido figurado, si un hábitat es, por así decirlo, la dirección de organismos de una especie determinada, entonces un nicho trófico es una profesión, el papel de un organismo en su hábitat.

La combinación de estos y otros parámetros se suele denominar nicho ecológico.

Nicho ecológico (del nicho francés - hueco en la pared) - este es el lugar ocupado por una especie biológica en la biosfera, incluye no solo su posición en el espacio, sino también su lugar en interacciones tróficas y otras en la comunidad, por así decirlo, la "profesión" de la especie.

Nicho ecológico fundamental(potencial) es un nicho ecológico en el que una especie puede existir en ausencia de competencia de otras especies.

Nicho ecológico realizado (real) -nicho ecológico, parte de un nicho fundamental (potencial) que una especie puede defender en competencia con otras especies.

Según su posición relativa, los nichos de los dos tipos se subdividen en tres tipos: nichos ecológicos no contiguos; tocar, pero no superponer nichos; tocar y superponer nichos.

El hombre es uno de los representantes del reino animal, una especie biológica de la clase de los mamíferos. A pesar de que tiene muchas propiedades específicas (razón, discurso articulado, actividad laboral, biosocialidad, etc.), no ha perdido su esencia biológica y todas las leyes de la ecología le son válidas en la misma medida que para otros organismos vivos. ... El hombre tiene el suyo, solo inherente a él, nicho ecológico.El espacio en el que se localiza el nicho humano es muy limitado. Como especie biológica, una persona solo puede vivir dentro de la tierra del cinturón ecuatorial (trópicos, subtrópicos), donde surgió la familia de los homínidos.

1. Formule la ley fundamental de Gause. ¿Qué es una "forma de vida"? Qué formas ecológicas (o de vida) se distinguen entre los habitantes ambiente acuático?

Tanto en el mundo vegetal como en el animal, la competencia interespecífica e intraespecífica está muy extendida. Hay una diferencia fundamental entre ellos.

Regla de Gause (o incluso ley):dos especies no pueden ocupar simultáneamente un mismo nicho ecológico y, por lo tanto, necesariamente se desplazan entre sí.

En uno de sus experimentos, Gause crió dos tipos de ciliados: Paramecium caudatum y Paramecium aurelia. Como alimento, recibieron regularmente uno de los tipos de bacterias, que no se multiplica en presencia de Paramecia. Si cada especie ciliada se cultivó por separado, entonces sus poblaciones crecieron de acuerdo con una curva sigmoidea típica (a). Además, el número de Paramecia fue determinado por la cantidad de alimento. Pero cuando convivieron, los Paramecia comenzaron a competir y P. aurelia desplazó a su competidor (b).

Figura: Competencia entre dos especies ciliadas estrechamente relacionadas que ocupan un nicho ecológico común. a - Paramecium caudatum; b - P. aurelia. 1. - en una cultura; 2. - en una cultura mixta

Con el cultivo conjunto de ciliados, después de un tiempo, solo quedó una especie. Al mismo tiempo, los ciliados no atacaron a individuos de un tipo diferente y no emitieron sustancias nocivas. La explicación es que las especies estudiadas difieren en sus tasas de crecimiento. En la competencia por la comida, ganó la especie de reproducción más rápida.

Al criar P. caudatum y P. bursaria no se produjo tal desplazamiento, ambas especies se encontraban en equilibrio, la última concentrada en el fondo y paredes de la embarcación, y la primera en el espacio libre, es decir, en otro nicho ecológico. Los experimentos con otros tipos de ciliados han demostrado la regularidad de la relación entre presa y depredador.

Principio de la gasase llama el principio competiciones de eliminación. Este principio conduce a la separación ecológica de especies estrechamente relacionadas o a una disminución de su densidad donde pueden coexistir. Como resultado de la competencia, una de las especies queda excluida. El principio de Gause juega un papel muy importante en el desarrollo del concepto de nicho y también obliga a los ecologistas a buscar respuestas a una serie de preguntas: ¿cómo coexisten especies similares ?, ¿qué tan grandes deben ser las diferencias entre especies para que coexistan? ¿Cómo se evita la exclusión competitiva?

La forma de vida de la especie es es un complejo históricamente formado de sus propiedades biológicas, fisiológicas y morfológicas, que determina una cierta reacción a la influencia del medio.

Entre los habitantes del medio acuático (hidrobiontes), la clasificación distingue las siguientes formas de vida.

1.Neuston(del griego neuston - capaz de nadar) – un conjunto de organismos marinos y de agua dulce que viven cerca de la superficie del agua , por ejemplo, larvas de mosquitos, muchos protozoos, zancudos de agua y de plantas, la conocida lenteja de agua.

2. Más cerca de la superficie del agua vive plancton.

Plancton(del griego. planktos - altísimo) - organismos flotantes, capaces de realizar movimientos verticales y horizontales principalmente de acuerdo con el movimiento de masas de agua. Asignar fitoplancton - fotosintetización de algas flotantes y zooplancton- pequeños crustáceos, moluscos y larvas de peces, medusas, peces pequeños.

3.Nekton (del griego nektos - flotante) - organismos que flotan libremente capaces de movimiento vertical y horizontal independientes. Nektonvive en la columna de agua: estos son peces, en los mares y océanos, anfibios, grandes insectos acuáticos, crustáceos, también reptiles (serpientes marinas y tortugas) y mamíferos: cetáceos (delfines y ballenas) y pinnípedos (focas).

4. Perifiton(del griego peri - alrededor, aproximadamente, fiton - planta) - animales y plantas adheridos a los tallos de plantas superiores y que se elevan por encima del fondo (moluscos, rotíferos, briozoos, hidras, etc.).

5. Bentos (del griego. bentos: profundidad, fondo): organismos bentónicos que llevan un estilo de vida libre o adherido, que incluye: vivir en el espesor del sedimento del fondo. Se trata principalmente de moluscos, algunas plantas inferiores, larvas de insectos rastreros, gusanos. La capa inferior está habitada por organismos que se alimentan principalmente de restos en descomposición.

1. ¿Qué es biocenosis, biogeocenosis, agrocenosis? La estructura de la biogeocenosis. ¿Quién es el fundador de la teoría de la biocenosis? Ejemplos de biogeocenosis.

Biocenosis(del griego koinos - common bios - life) es una comunidad de organismos vivos que interactúan, formada por plantas (fitocenosis), animales (zoocenosis), microorganismos (microbocenosis), adaptados a la convivencia en un territorio determinado.

El concepto de "biocenosis" -condicional, ya que los organismos no pueden vivir fuera del entorno de existencia, pero es conveniente utilizarlo en el proceso de estudio de las relaciones ecológicas entre organismos. Según la zona, la actitud ante la actividad humana, el grado de saturación, utilidad, etc. distinguir entre biocenosis de tierra, agua, naturales y antropogénicas, saturadas e insaturadas, plenas e incompletas.

Biocenosis, como poblaciones -es un nivel supraorgánico de organización de la vida, pero de un rango superior.

Los tamaños de las agrupaciones biocenóticas son diferentes - se trata de grandes comunidades de cojines de líquenes en troncos de árboles o tocones podridos, pero también la población de estepas, bosques, desiertos, etc.

La comunidad de organismos se llama biocenosis, y la ciencia que estudia la comunidad de organismos - biocenología.

V.N. Sukachev el término ha sido propuesto (y generalmente aceptado) para denotar comunidades biogeocenosis(del griego bios - vida, geo - Tierra, cenosis - comunidad) - es una colección de organismos y fenomenos naturalestípico de un área geográfica determinada.

La estructura de la biogeocenosis incluye dos componentes biótico -comunidad de organismos vivos de plantas y animales (biocenosis) - y abiótico -un conjunto de factores ambientales inanimados (ecotopo o biotopo).

Espaciocon condiciones más o menos homogéneas, que ocupa la biocenosis, se denomina biotopo (topis - lugar) o ecotopo.

Ecotop incluye dos componentes principales: climatopes - clima en todas sus diversas manifestaciones y edaphotop (del griego edaphos - suelo) - suelo, suelo, relieve, agua.

Biogeocenosis\u003d biocenosis (fitocenosis + zoocenosis + microbocenosis) + biotopo (climatopes + edaphotop).

Biogeocenosis -estas son formaciones naturales (contienen el elemento "geo" - Tierra ) .

Ejemplos biogeocenosispuede ser un estanque, un prado, un bosque mixto o de una sola raza. A nivel de biogeocenosis, tienen lugar todos los procesos de transformación de energía y materia en la biosfera.

Agrocenosis(del latín Agraris y del griego koikos - común) - una comunidad de organismos creados por el hombre y apoyados artificialmente por él con una mayor productividad (productividad) de una o varias especies seleccionadas de plantas o animales.

La agrocenosis se diferencia de la biogeocenosis componentes principales. No puede existir sin el apoyo humano, ya que se trata de una comunidad biótica creada artificialmente.

1. El concepto de "ecosistema". Tres principios del funcionamiento de los ecosistemas.

Sistema ecológico - uno de los conceptos más importantes de la ecología, en forma abreviada - ecosistema.

Ecosistema(del griego. oikos - vivienda y sistema) es cualquier comunidad de seres vivos junto con su hábitat, conectados dentro de un complejo sistema de relaciones.

Ecosistema -se trata de asociaciones de supraorganismos, incluidos los organismos y el entorno inanimado (inerte), que interactúan, sin los cuales es imposible mantener la vida en nuestro planeta. Es una comunidad de organismos vegetales y animales y un ambiente inorgánico.

A partir de la interacción de los organismos vivos que forman un ecosistema, entre sí y con su hábitat, en cualquier ecosistema se distinguen agregados interdependientes biótico (organismos vivos) y abiótico (naturaleza inerte o inanimada) de los componentes, así como factores ambientales (como radiación solar, humedad y temperatura, presión atmosférica), factores antropogénicos otro.

A componentes abióticos ecosistemas no son materia orgánica - carbono, nitrógeno, agua, dióxido de carbono atmosférico, minerales, sustancias orgánicas que se encuentran principalmente en el suelo: proteínas, carbohidratos, grasas, sustancias húmicas, etc., que ingresaron al suelo después de la muerte de los organismos.

A los componentes bióticos del ecosistema incluyen productores, autótrofos (plantas, quimiosintéticos), consumidores (animales) y detritívoros, descomponedores (animales, bacterias, hongos).

Escuela de fisiología de Kazán. F.V. Ovsyannikov, N.O. Kovalevsky, N.A. Mislavsky, A.V. Kibyakov

Esta observación es interesante. En los animales de las poblaciones del norte, todas las partes del cuerpo alargadas (extremidades, cola, orejas) están cubiertas con una densa capa de lana y parecen relativamente más cortas que en los representantes de la misma especie, pero que viven en climas cálidos.

Este patrón, comúnmente conocido como regla de Alena, se aplica tanto a animales salvajes como domésticos.

Hay una diferencia notable en la estructura del cuerpo del zorro del norte y Fenech en el sur, y del jabalí y jabalí del norte en el Cáucaso. Los perros domésticos consanguíneos en el territorio de Krasnodar, el ganado de selección local se distingue por un peso vivo más bajo en comparación con los representantes de estas especies, por ejemplo, Arkhangelsk.

A menudo animales de las poblaciones del sur de patas largas y orejas largas. Las orejas grandes, inaceptables a bajas temperaturas, surgieron como adaptación a la vida en una zona cálida.

Y los animales de los trópicos tienen orejas enormes (elefantes, conejos, ungulados). Indicativas son las orejas de un elefante africano, cuya área es 1/6 de la superficie de todo el cuerpo del animal. Tienen abundante inervación y vascularización. Cuando hace calor, en un elefante, aproximadamente 1/3 de toda la sangre circulante pasa a través del sistema circulatorio de las orejeras. Como resultado del aumento del flujo sanguíneo, se le da un calor excesivo al ambiente externo.

El habitante del desierto Lapus alleni es aún más impresionante con su capacidad de adaptación a las altas temperaturas. En este roedor, el 25% de toda la superficie corporal cae sobre las aurículas desnudas. No está claro cuál es la principal tarea biológica de tales oídos: arreglar el acercamiento del peligro a tiempo o participar en la termorregulación. Tanto la primera como la segunda tarea son resueltas por el animal de forma muy eficaz. El roedor tiene un buen oído. El sistema circulatorio desarrollado de las aurículas con una capacidad vasomotora única sirve solo para la termorregulación. Al aumentar y limitar el flujo sanguíneo a través de las aurículas, el animal cambia la transferencia de calor en un 200-300%. Sus órganos auditivos realizan la función de mantener la homeostasis térmica y conservar el agua.

Debido a la saturación de las aurículas con terminaciones nerviosas termosensibles y reacciones vasomotoras rápidas desde la superficie de las aurículas hacia el ambiente externo un gran número de exceso de energía térmica en el elefante, y especialmente en el lepus.

La estructura corporal de un pariente de los elefantes modernos, el mamut, encaja bien en el contexto del problema en discusión. Este análogo del norte del elefante, a juzgar por los restos supervivientes encontrados en la tundra, era mucho más grande que su pariente del sur. Pero las orejas de mamut tenían un área relativa más pequeña y, además, estaban cubiertas de lana gruesa. El mamut tenía extremidades relativamente cortas y un tronco corto.

Las extremidades largas son desventajosas a bajas temperaturas, ya que se pierde demasiada energía térmica de su superficie. Pero en climas cálidos, las extremidades largas son una adaptación útil. En condiciones desérticas, camellos, cabras, caballos de selección local, así como ovejas, gatos, por regla general, tienen patas largas.

Según N. Hensen, como resultado de la adaptación a las bajas temperaturas en los animales, las propiedades de la grasa en los depósitos subcutáneos y en la médula ósea cambian. En los animales árticos, la grasa ósea de la falange de los dedos tiene un punto de fusión bajo y no se congela ni siquiera en heladas severas. Sin embargo, la grasa ósea de los huesos que no están en contacto con una superficie fría, como el hueso del muslo, tiene propiedades fisicoquímicas normales. La grasa líquida de los huesos de las extremidades inferiores proporciona aislamiento térmico y movilidad articular.

La acumulación de grasa se nota no solo en los animales del norte, para los que sirve como aislamiento térmico y fuente de energía durante un período en el que no hay alimentos disponibles debido al mal tiempo severo. Los animales que viven en climas cálidos también acumulan grasa. Pero la calidad, cantidad y distribución de la grasa corporal en los animales del norte y del sur es diferente. En los animales salvajes del Ártico, la grasa se distribuye uniformemente en el tejido subcutáneo de todo el cuerpo. En este caso, el animal forma una especie de cápsula aislante.

En los animales de la zona templada, la grasa como aislante térmico se acumula solo en especies con un pelaje poco desarrollado. En la mayoría de los casos, la grasa almacenada sirve como fuente de energía durante el período de hambre en invierno (o verano).

En climas cálidos, los depósitos de grasa subcutáneos tienen una carga fisiológica diferente. La distribución de los depósitos grasos por el cuerpo de los animales se caracteriza por una gran irregularidad. La grasa se encuentra en la parte superior y posterior del cuerpo. Por ejemplo, en ungulados sabanas africanas La grasa subcutánea se localiza a lo largo de la columna. Protege al animal del sol abrasador. El vientre está completamente libre de grasa. También tiene mucho sentido. El suelo, la hierba o el agua más fríos que el aire proporcionan una transferencia de calor eficiente a través de la pared abdominal en ausencia de grasa. Los pequeños depósitos de grasa en los animales en climas cálidos son una fuente de energía para el período de sequía y la existencia de hambre asociada de herbívoros.

La grasa interna de los animales en climas cálidos y áridos tiene otra función extremadamente beneficiosa. En condiciones de falta o ausencia total de agua, la grasa interna sirve como fuente de agua. Estudios especiales muestran que la oxidación de 1000 g de grasa va acompañada de la formación de 1100 g de agua.

Los modelos de modestia en las condiciones áridas del desierto son los camellos, las ovejas de cola gruesa y cola gruesa, el ganado parecido al cebú. La masa de grasa acumulada en las jorobas de un camello y la cola gorda de una oveja es el 20% de su peso vivo. Los cálculos muestran que una oveja de cola gruesa de 50 kilogramos tiene unos 10 litros de agua y un camello aún más, unos 100 litros. Ejemplos recientes ilustran las adaptaciones morfofisiológicas y bioquímicas de los animales a temperaturas extremas. Las adaptaciones morfológicas se extienden a muchos órganos. En los animales del norte, hay un gran volumen del tracto gastrointestinal y una gran longitud relativa del intestino, tienen más grasa interna depositada en el epiplón y la cápsula perirrenal.

Los animales de la zona árida tienen una serie de características morfológicas y funcionales de los sistemas urinario y excretor. Allá por principios del siglo XX. Los morfólogos encontraron diferencias en la estructura de los riñones de los animales del desierto y de los animales de climas templados. En animales de climas cálidos, la médula está más desarrollada debido a un aumento en la parte tubular rectal de la nefrona.

Por ejemplo, en leon africano el grosor de la médula de los riñones es de 34 mm, mientras que en el cerdo doméstico es de solo 6,5 mm. La capacidad del riñón para concentrar la orina se correlaciona positivamente con la longitud del bucle de Gendle.

Además de las características estructurales en animales de la zona árida, se encontraron características funcionales del sistema urinario. Por lo tanto, para una rata canguro, la capacidad pronunciada de la vejiga para reabsorber agua de la orina secundaria es normal. La filtración de urea tiene lugar en los canales ascendentes y descendentes del asa de Gendle, un proceso común para la parte del nódulo de la nefrona.

El funcionamiento adaptativo del sistema urinario se basa en la regulación neuro-humoral con un componente hormonal pronunciado. En ratas canguro, la concentración de la hormona vasopresina aumenta. Entonces, en la orina de una rata canguro, la concentración de esta hormona es de 50 unidades / ml, en una rata de laboratorio, solo 5-7 unidades / ml. En el tejido pituitario de una rata canguro, el contenido de vasopresina es de 0,9 U / mg, en una rata de laboratorio es tres veces menor (0,3 U / mg). Con la privación de agua, persisten las diferencias entre animales, aunque la actividad secretora de la neurohipófisis aumenta tanto en uno como en el otro animal.

La pérdida de peso vivo durante la privación de agua en animales áridos es menor. Si un camello durante una jornada laboral, que recibe solo heno de baja calidad, pierde el 2-3% de su peso vivo, entonces un caballo y un burro en las mismas condiciones perderán el 6-8% de su peso vivo debido a la deshidratación.

La temperatura del hábitat tiene un efecto significativo sobre la estructura de la piel de los animales. En climas fríos, la piel es más gruesa, el pelaje es más grueso y hay pliegues. Todo esto ayuda a reducir la conductividad térmica de la superficie corporal. En los animales de climas cálidos ocurre lo contrario: piel fina, lana escasa, bajas propiedades termoaislantes de la piel en general.

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Básicamente, los sistemas de adaptación de una forma u otra se relacionan con el frío, lo cual es bastante lógico: si logras sobrevivir con un profundo menos, el resto de peligros no serán tan terribles. Lo mismo, por cierto, se aplica a temperaturas extremadamente altas. Aquellos que sean capaces de adaptarse, lo más probable es que no desaparezcan en ningún lado.

Las liebres árticas son las liebres más grandes Norteamérica, que, por alguna razón, tienen orejas relativamente cortas. Este es un gran ejemplo de lo que un animal puede sacrificar para sobrevivir en condiciones difíciles: mientras que las orejas largas pueden ayudar a escuchar a un depredador, las orejas cortas reducen la liberación de calor precioso, que es mucho más importante para las liebres árticas.

Las ranas Rana sylvatica de Alaska, quizás, incluso superaron a los peces antárticos. Literalmente se congelan en el hielo en invierno, esperando así que pase la estación fría y vuelven a la vida en la primavera. Este "criosueño" es posible para ellos debido a la estructura especial del hígado, que se duplica durante la hibernación, y la compleja bioquímica de la sangre.

Algunas especies de mantis religiosas, que no pueden estar al sol todo el día, hacen frente al problema de la falta de calor con la ayuda. reacciones químicas en su propio cuerpo, concentrando destellos de calor en el interior para un calentamiento a corto plazo.

El quiste es una forma temporal de la existencia de bacterias y muchos organismos unicelulares, en la que el cuerpo se rodea con una capa protectora densa para protegerse de agresiones ambiente externo... Esta barrera es muy eficaz; en algunos casos, puede ayudar al huésped a sobrevivir durante un par de décadas.

Los peces nototenoides viven en las aguas de la Antártida, tan fríos que los peces ordinarios se congelarían hasta morir allí. El agua de mar se congela solo a una temperatura de -2 ° C, lo que no se puede decir de la sangre completamente fresca. Pero los peces antárticos secretan una proteína anticongelante natural que evita que se formen cristales de hielo en la sangre, y sobreviven.

La megatermia es la capacidad de generar calor utilizando el peso corporal, sobreviviendo así a las condiciones de frío incluso sin anticongelante en la sangre. Esto es usado por algunos tortugas marinas, manteniéndose móvil cuando el agua alrededor casi se congela.

Los gansos de montaña asiáticos, cuando vuelan a través del Himalaya, se elevan a grandes alturas. ¡El vuelo más alto de estas aves se registró a una altitud de 10 mil metros! Los gansos tienen un control completo sobre su temperatura corporal, incluso cambiando la composición química de su sangre si es necesario para sobrevivir en el aire helado y enrarecido.

Los saltadores de barro no son los peces más comunes, aunque pertenecen a gobios bastante comunes. Durante la marea baja, se arrastran por el cieno para conseguir su propia comida y, en ocasiones, trepan a los árboles. En su forma de vida, los saltadores de barro están mucho más cerca de los anfibios, y solo las aletas con branquias producen peces en ellos.

Los grandiosos inventos de la mente humana nunca dejan de sorprender, no hay límite para la imaginación. Pero lo que la naturaleza ha creado durante muchos siglos supera las ideas y diseños más creativos. La naturaleza ha creado más de un millón y medio de especies de individuos vivos, cada uno de los cuales es individual y único en sus formas, fisiología y adaptabilidad a la vida. Los ejemplos de la adaptación de los organismos a las condiciones de vida en constante cambio en el planeta son ejemplos de la sabiduría del creador y una fuente constante de problemas que los biólogos deben resolver.

Adaptación significa aptitud o habituación. Este es el proceso de degeneración gradual de las funciones fisiológicas, morfológicas o psicológicas de una criatura en un entorno cambiado. Tanto los individuos individuales como las poblaciones enteras sufren cambios.

Un ejemplo sorprendente de adaptación directa e indirecta es la supervivencia de la flora y la fauna en la zona de mayor radiación alrededor de la central nuclear de Chernobyl. La adaptabilidad inmediata es característica de aquellos individuos que lograron sobrevivir, acostumbrarse y empezar a reproducirse, algunos no sobrevivieron a la prueba y murieron (adaptación indirecta).

Dado que las condiciones de existencia en la Tierra cambian constantemente, los procesos de evolución y adaptación en la naturaleza viva también son un proceso continuo.

Un ejemplo reciente de adaptación es el cambio en el hábitat de una colonia de loros verdes mexicanos aratin. Recientemente, han cambiado su hábitat habitual y se han asentado en la misma boca del volcán Masaya, en un ambiente constantemente saturado de gas azufre de alta concentración. Los científicos aún no han proporcionado una explicación para este fenómeno.

Tipos de adaptación

Cambiar toda la forma de existencia de un organismo es una adaptación funcional. Un ejemplo de adaptación, cuando las condiciones cambiantes conducen a la adaptación mutua de los organismos vivos entre sí, es una adaptación correlativa o coadaptación.

La adaptación puede ser pasiva, cuando las funciones o estructura del sujeto ocurren sin su participación, o activa, cuando conscientemente cambia sus hábitos para adaptarse al entorno (ejemplos de adaptación de personas a condiciones naturales o sociedad). Hay casos en los que el sujeto adapta el entorno para satisfacer sus necesidades; esta es una adaptación objetiva.

Los biólogos distinguen los tipos de adaptación por tres motivos:

• Morfológico.
• Fisiológico.
• Conductual o psicológico.

Los ejemplos de adaptación de animales o plantas en su forma pura son raros; la mayoría de los casos de adaptación a nuevas condiciones ocurren en especies mixtas.

Adaptaciones morfológicas: ejemplos

Los cambios morfológicos son cambios en la forma del cuerpo, los órganos individuales o la estructura completa de un organismo vivo que se produjeron en el curso de la evolución.

A continuación se muestran adaptaciones morfológicas, ejemplos de animales y floraque damos por sentado:

• Renacimiento de hojas en espinas en cactus y otras plantas en regiones áridas.
• Caparazón de tortuga.
• Cuerpos aerodinámicos de habitantes de embalses.

Adaptaciones fisiológicas: ejemplos

La adaptación fisiológica es un cambio en una serie de procesos químicos que tienen lugar dentro del cuerpo.

• Las flores que emiten un olor fuerte para atraer insectos contribuyen a la formación de polvo.
• El estado de animación suspendida, en el que los organismos más simples son capaces de entrar, les permite mantener su actividad vital después de muchos años. La bacteria más antigua capaz de reproducirse tiene 250 años.
• Acumulación de grasa subcutánea, que se convierte en agua, en camellos.

Adaptaciones conductuales (psicológicas)

DESDE factor psicológico ejemplos más relacionados de adaptación humana. La flora y la fauna tienen características de comportamiento. Entonces, en el proceso de evolución, un cambio en las condiciones de temperatura hace que algunos animales hibernen, las aves vuelan hacia el sur para regresar en primavera, los árboles pierden su follaje y ralentizan el movimiento de los jugos. El instinto de elegir la pareja más adecuada para la procreación impulsa el comportamiento de los animales durante la época de apareamiento. Algunas ranas y tortugas del norte se congelan por completo durante el invierno y se descongelan, cobran vida con la aparición del calor.

Factores que impulsan la necesidad de cambio

Cualquier proceso de adaptación es una respuesta a factores ambientales que conducen a un cambio en el medio. Dichos factores se subdividen en bióticos, abióticos y antropogénicos.

Los factores bióticos son la influencia de los organismos vivos entre sí, cuando, por ejemplo, una especie desaparece, lo que sirve de alimento a otra.

Los factores abióticos son cambios en la naturaleza inanimada circundante, cuando el clima, la composición del suelo, el suministro de agua y los ciclos de actividad solar cambian. Las adaptaciones fisiológicas, ejemplos de la influencia de factores abióticos son los peces ecuatoriales, que pueden respirar tanto en el agua como en la tierra. Se han adaptado bien a las condiciones en las que el secado de los ríos es un fenómeno frecuente.

Factores antropogénicos: la influencia de la actividad humana que cambia el medio ambiente.

Adaptación al hábitat

• Iluminación... En las plantas, estos son grupos separados que difieren en la necesidad de luz solar. Los heliófitos amantes de la luz viven bien en espacios abiertos. En contraste con ellos, sciophytes: plantas de matorrales forestales, prosperan en áreas sombreadas. Entre los animales también hay individuos, que están diseñados para un estilo de vida activo durante la noche o bajo tierra.
• Temperatura del aire. En promedio, para todos los seres vivos, incluidos los humanos, se considera que la temperatura ambiente óptima es el rango de 0 a 50 o C. Sin embargo, hay vida en casi todas las regiones climáticas de la Tierra.

A continuación se describen ejemplos opuestos de adaptación a temperaturas anormales.

Los peces árticos no se congelan debido a la producción de una proteína anticongelante única en la sangre, que evita que la sangre se congele.

Los microorganismos más simples se encuentran en los respiraderos hidrotermales, donde la temperatura del agua supera el grado de ebullición.

Las plantas hidrófitas, es decir, las que viven en el agua o cerca de ella, mueren incluso con una ligera pérdida de humedad. Los xerófitos, por el contrario, están adaptados para vivir en regiones áridas y mueren con mucha humedad. Entre los animales, la naturaleza también ha trabajado para adaptarse tanto al agua como a los entornos sin agua.

Adaptación humana

La adaptabilidad humana es realmente inmensa. Los secretos del pensamiento humano están lejos de ser completamente revelados, y los secretos de la capacidad de adaptación de las personas seguirán siendo un tema misterioso para los científicos durante mucho tiempo. La superioridad del Homo sapiens sobre otros seres vivos radica en la capacidad de cambiar conscientemente su comportamiento de acuerdo con los requisitos del entorno o, a la inversa, el mundo para satisfacer sus necesidades.

La flexibilidad del comportamiento humano se manifiesta a diario. Si le da la tarea: "dar ejemplos de adaptación de las personas", la mayoría comienza a recordar casos excepcionales de supervivencia en estos son casos raros, y en nuevas circunstancias para ellos mismos es peculiar de una persona todos los días. Probamos un nuevo entorno en el momento del nacimiento, en el jardín de infancia, la escuela, en equipo, cuando nos mudamos a otro país. Es este estado de aceptar nuevas sensaciones por parte del cuerpo lo que se llama estrés. El estrés es un factor psicológico, pero sin embargo, muchas funciones fisiológicas cambian bajo su influencia. En el caso de que una persona acepte un nuevo entorno como positivo para sí mismo, el nuevo estado se vuelve habitual; de lo contrario, el estrés amenaza con prolongarse y provocar una serie de enfermedades graves.

Mecanismos de adaptación humana

Hay tres tipos de adaptación humana:

• Fisiológico... Los ejemplos más simples son la aclimatación y la adaptabilidad a los cambios de husos horarios o al trabajo diario. En el proceso de evolución, se han formado varios tipos de personas, según el lugar territorial de residencia. Los tipos ártico, alpino, continental, desértico y ecuatorial difieren significativamente en los parámetros fisiológicos.
• Adaptación psicológica. Es la capacidad de una persona para encontrar momentos de entendimiento con personas de diferentes psicotipos, en un país con diferente nivel de mentalidad. El homo sapiens tiende a cambiar sus estereotipos establecidos bajo la influencia de nueva información, casos especiales, estrés.
• Adaptación social. Un tipo de adicción que es exclusivo de los humanos.

Todos los tipos adaptativos están estrechamente relacionados entre sí, por regla general, cualquier cambio en la existencia habitual provoca una necesidad en una persona de adaptación social y psicológica. Bajo su influencia entran en juego mecanismos de cambios fisiológicos, que también se adaptan a nuevas condiciones.

Esta movilización de todas las reacciones del cuerpo se llama síndrome de adaptación. Aparecen nuevas reacciones del cuerpo en respuesta a cambios repentinos en el medio ambiente. En la primera etapa, la ansiedad, hay un cambio en las funciones fisiológicas, cambios en el trabajo del metabolismo y los sistemas. Además, las funciones protectoras y los órganos (incluido el cerebro) están conectados, comienzan a activar sus funciones protectoras y capacidades ocultas. La tercera etapa de adaptación depende de las características individuales: una persona se une a una nueva vida y entra en el curso habitual (en medicina, la recuperación ocurre durante este período), o el cuerpo no acepta el estrés y las consecuencias ya están tomando una forma negativa.

Fenómenos del cuerpo humano

En el hombre, la naturaleza tiene un enorme margen de seguridad, que se utiliza en la vida cotidiana solo en pequeña medida. Se manifiesta en situaciones extremas y se percibe como un milagro. De hecho, el milagro es inherente a nosotros mismos. Un ejemplo de adaptación: la capacidad de las personas para adaptarse a una vida normal después de extirpar una parte importante de sus órganos internos.

La inmunidad innata natural a lo largo de la vida puede verse fortalecida por una serie de factores o, a la inversa, debilitada con un estilo de vida inadecuado. Desafortunadamente, la adicción a los malos hábitos también es una diferencia entre una persona y otros organismos vivos.