Види пристосувань організмів. Пристосованість організмів до навколишнього середовища. Водне середовище проживання
розділи: Біологія
Мета уроку:
- повторення і закріплення знань про рушійні сили еволюції;
- сформувати поняття пристосованості організмів до середовища проживання, знання про механізми виникнення пристосованості як результату еволюції;
- продовжити розвиток умінь використовувати знання теоретичних закономірностей для пояснення явищ, які спостерігаються в живій природі;
- сформувати конкретні знання про пристосувальних особливості будови, забарвлення тіла і поведінки тварин.
устаткування:
Таблиця "Пристосованість і її відносний характер", фотографії, малюнки, колекції організмів рослин і тварин, картки для виконання тестів, презентація.
1. Повторення вивченого матеріалу:
У формі фронтальної бесіди пропонується відповісти на питання.
а) Назвіть єдину направляючу рушійну силу еволюції.
б) Що є постачальником матеріалу для відбору в популяції?
в) Відомо, що спадкова мінливість, яка постачає матеріал для відбору, випадкова і не спрямована. Яким чином природний відбір набуває спрямований характер?
г) Дайте пояснення з еволюційних позицій наступного виразу: "Відбору піддаються не окремі гени, а цілісні фенотип. Фенотип виступає не тільки об'єктом відбору, а й виконує роль передавача спадкової інформації в поколіннях ".
У міру постановки питання його текст виводиться на екран (використовується презентація)
2. Учитель підводить бесіду до формулювання теми уроку.
У природі існує невідповідність між здатністю організмів до необмеженого розмноження і обмеженістю ресурсів. Це є причиною ...? боротьби за існування, в результаті якої виживають особини найбільш пристосовані до умов навколишнього середовища. (Висновок схеми на екран, учні записують в зошит)
Отже, одним з результатів природного добору можна назвати розвиток у всіх живих організмів адаптацій - пристосувань до середовища проживання, тобто пристосованість - результат дії природного відбору в даних умовах існування.
(Повідомлення теми уроку, запис в зошити)
Подумайте і спробуйте сформулювати в чому полягає сутність пристосованості до місцевих умов довкілля? (Разом з учнями вчитель дає визначення пристосованості, яке записується в зошит, висновок на екран слайд)
Пристосованість організмів або адаптації- сукупність тих особливостей їх будови, фізіологічних процесів і поведінки, які забезпечують для даного виду можливість специфічного способу життя в певних умовах навколишнього середовища.
Як ви вважаєте, яке значення пристосованість має для організмів?
значення:пристосованість до умов середовища підвищує шанси на виживання і залишення великого числа потомства. (Запис у зошити, висновок на екран слайд)
Виникає питання, як утворюються пристосування? Спробуємо пояснити освіту хобота у слона з точки зору К. Ліннея, Ж.Б.Ламарка, Ч.Дарвіна.
(На екрані фотографія слона і формулювання поставленого питання)
Можливі відповіді учнів:
За Линнею: пристосованість організмів - прояв початкової доцільності. Рушійною силою є Бог. Приклад: слонів, як і всіх тварин створив Бог. Тому все слони з моменту виникнення володіють довгим хоботом.
За Ламарку: ідея про вродженої здатності організмів змінюватися під впливом зовнішнього середовища. Рушійною силою еволюції є прагнення організмів до досконалості. Приклад: слони при добуванні їжі змушені були постійно витягати свою верхню губу, щоб дістати їжу (вправа). Ця ознака передається у спадок. Так виник довгий хобот слонів.
За Дарвіном: серед безлічі слонів були тварини з хоботами різної довжини. Ті з них, у кого хобот був трохи довше, більш успішно добували собі їжу і виживали. Ця ознака передавався у спадок. Так, поступово, виник довгий хобот слонів.
Яке пояснення більш реально? Спробуємо описати механізм виникнення пристосувань. (На екрані схема)
3. Різноманіття адаптацій.
На столах учнів малюнки, колекції, що ілюструють різні пристосування організмів до навколишнього середовища. Робота парами або групами. Учні описують адаптації, називають їх самі або за допомогою вчителя. На екрані дані пристосування з'являються по ходу бесіди.
1. Морфологічні адаптації (зміни будови тіла).
- обтічна форма тіла у риб і птахів
- перетинки між пальцями у водоплавних тварин
- густий шерсть у північних ссавців
- плоске тіло у придонних риб
- стелиться і подушкообразная форма у рослин в північних широтах і високогірних районах
2. Маскування: форма тіла і забарвлення зливаються з навколишніми предметами (слайд).
(Морський коник, палочники, гусениці деяких метеликів).
3. Протекційне забарвлення:
розвинена у видів, які живуть відкрито і можуть виявитися доступними для ворогів (яйця у відкрито птахів, що гніздяться, коник, камбала). Якщо фон середовища не є постійним в залежності від сезону року - тварини змінюють своє забарвлення (заєць біляк, русак).
4. Застережливе фарбування:
Дуже яскрава, характерна для отруйних і жалких форм (оси, джмелі, сонечко, гримучі змії). Часто поєднується з демонстративним відлякує поведінкою.
5. Мімікрія:
подібність у фарбуванні, формі тіла незахищених організмів з захищеними (муха-журчалка і бджола, тропічні вужі та отруйні змії; квіти лев'ячого зіва схожі на джмелів - комахи намагаються зав'язати шлюбні відносини, що сприяє запиленню; яйця, відкладені зозулею). Наслідувачі ніколи не перевершують чисельністю вид-оригінал. Інакше попереджає забарвлення втратить сенс.
6. Фізіологічні адаптації:
пристосованість процесів життєдіяльності до умов проживання.
- накопичення жиру пустельними тваринами перед настанням посушливого сезону (верблюд)
- залози, що рятують від надлишку солей у рептилій і птахів, що мешкають у моря
- збереження води у кактусів
- швидкий метаморфоз у пустельних амфібій
- теплолокація, ехолокація
- стан часткового або повного анабіозу
7. Поведінкові адаптації:
зміни поведінки в тих чи інших умовах
- турбота про потомство покращує виживання молодих тварин, підвищує стійкість їх популяцій
- утворення окремих пар в шлюбний період, а взимку об'єднання в зграї. Що полегшує прожиток і захист (вовки, багато птахів)
- відлякують поведінку (жук-бомбардир, скунс)
- завмирання, імітація поранення або смерті (опосуми, земноводні, птахи)
- передбачливе поведінку: сплячка, запасання корму
8. Біохімічні адаптації:
пов'язані з утворенням в організмі певних речовин, що полегшують захист отврагов або напад на інших тварин
- отрути змій, скорпіонів
- антибіотики грибів і бактерій
- кристали щавлевокислого калію в листках або колючках рослин (кактус, кропива)
- особлива структура білків і ліпідів у термофільних (стійких до високих температур)
і Психрофільні (холодолюбивих), що дозволяє організмам існувати в горячіз джерелах, вулканічних грунтах, умовах вічної мерзлоти.
Відносний характер пристосувань.
Пропонується звернути увагу на таблицю: заєць. Непомітний для хижаків на снігу, добре помітний на тлі стовбурів дерев. Разом з учнями наводяться інші приклади: нічні метелики збирають нектар з світлих квіток, а й летять на вогонь, хоча і гинуть при цьому; отруйних змій поїдають мангусти, їжаки; якщо кактус рясно поливати - він загине.
Який висновок можна зробити?
Висновок: будь-який пристрій доцільно тільки в умовах, в яких воно сформувалося. При зміні цих умов адаптації втрачають свою цінність або навіть шкодять організму. Отже - пристосованість носить відносний характер.
При вивченні теми ми спиралися на вчення Ч. Дарвіна про природний добір. Воно пояснило механізм виникнення пристосованості організмів до умов існування і довело, що пристосованість завжди носить відносний характер.
4. Закріплення знань.
на столах учнів листи з тестами і картки для відповідей.
1 варіант.
1. Явище, яке є прикладом маскувальною забарвлення:
а) забарвлення плямистого оленя і тигра;
б) плями на крилах деяких метеликів, схожі на очі хребетних тварин;
в) схожість забарвлення крил метелика піеріди з забарвленням крил неїстівної метелики геликоніди;
г) забарвлення сонечок і колорадського жука.
2. Як сучасна наука пояснює формування органічної доцільності:
а) є результатом активного прагнення організмів пристосуватися до конкретних умов середовища;
б) є \u200b\u200bрезультатом природного відбору особин, що опинилися більш пристосованими, ніж інші, до умов середовища завдяки наявності у них випадково виникли спадкових змін;
в) є результатом безпосереднього впливу зовнішніх умов на розвиток у організмів відповідних ознак;
г) вона була спочатку визначена в момент створення творцем основних видів живих істот.
3. Явище. Прикладом якого є схожість мухи-львінкі і ос за забарвленням черевця і формі вусиків:
а) застерігає забарвлення;
б) мімікрія;
в) пристосувальна забарвлення;
г) маскування.
4. Приклад протекційного забарвлення:
5. Приклад застерігає забарвлення:
а) яскраво-червоне забарвлення квітки у троянди;
г) подібність у фарбуванні і формі тіла.
2 варіант.
1. Головний ефект природного відбору:
а) підвищення частоти генів в популяції, що забезпечують розмноження в поколіннях;
б) підвищення частоти генів в популяції, що забезпечують широку мінливість організмів;
в) поява в популяції генів, які забезпечують збереження ознак виду у організмів;
г) поява в популяції генів, що обумовлюють пристосування організмів до умов існування;
2. Приклад протекційного забарвлення:
а) зелене забарвлення у співочого коника;
б) зелене забарвлення листя у більшості рослин;
в) яскраво-червоне забарвлення у сонечка;
г) подібність у фарбуванні черевця у мухи-журчалки і оси.
3. Приклад маскування:
а) зелене забарвлення у співочого коника;
б) подібність у фарбуванні черевця у мухи-журчалки і оси;
в) яскраво-червоне забарвлення у сонечка;
4. Приклад застерігає забарвлення:
а) яскраво-червоне забарвлення у квітки троянди;
б) яскраво-червоне забарвлення у сонечка;
в) подібність у фарбуванні у мухи-журчалки і оси;
г) подібність у фарбуванні і формі тіла гусениці метелика-п'ядуна з сучком.
5. Приклад мімікрії:
а) зелене забарвлення у співочого коника;
б) яскраво-червоне забарвлення у сонечка;
в) подібність у фарбуванні черевця у мухи-журчалки і оси;
г) подібність у фарбуванні і формі тіла гусениці метелика-п'ядуна з сучком.
Картка для відповідей:
1 2 3 4 5 а б в г
Домашнє завдання:
- параграф 47;
- заповнити таблицю по параграфу 47:
 |
 |
 |
 |
§ 7- пристосувальних ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ, ФАРБУВАННЯ ТІЛА І ПОВЕДНІЯ ТВАРИН
1) Розкрийте зміст поняття «пристосованість виду до умов навколишнього середовища».
- Відповідь: Рослини і тварини пристосовані до умов середовища свого проживання не тільки зовні, але і за внутрішньою будовою. Будова з органів і фізіологічні функції організму відповідають умовам проживання. Їх складність і різноманітність.
2) Перерахуйте основні типи пристосувань організмів до навколишнього середовища.
- відповідь:
- 1 Форма тіла.
- 2 Різні види забарвлення і мімікрія.
- 3 Особливості зовнішньої будови.
- 4 Приспособительное поведінку.
3) Порівняйте такі види забарвлення, як застерігає забарвлення, захисне забарвлення і мімікрія, звернувши особливу увагу на їх відмінні риси. Наведіть приклади тварин, що володіють такими пристроями. Заповніть таблицю.
-
4) Закінчите наведену схему еволюційного механізму появи мімікрії.
5) Дайте відповідь, чи потрапляє поведінка тварини в сферу дії природного відбору. Якщо так, наведіть приклад.
- Відповідь: Поведінка тварини потрапляє в сферу дії природного відбору. Це такі види поведінки, як демонстративне, що відлякує і інші, що забезпечують виживання виду. Приклад, запас корму на зиму.
6) Вставте відсутню слово.
- Відповідь: Головним наслідком придбання адаптацій є стан пристосованості організмів до середовища проживання.
§ 8- турботи про потомство
1) У безхребетних і нижчих хребетних тварин плодючість, як правило, значно вища в порівнянні з високоорганізованим хребетними тваринами. Запропонуйте пояснення цієї біологічної закономірності.
- Відповідь: Це пояснюється тим, що більш розвинені тварини краще піклуються про потомство, в той час як нижчі тварини відкладають велику кількість яєць і залишають їх напризволяще.
2) Закінчіть речення.
- Відповідь: У тварин, які проявляють виражену турботу про потомство, число дитинчат щодо менше, Ніж у тварин, мало піклуються про потомство.
- Наведіть приклади: більшість видів риб, Ссавці - виношують одного або кілька дитинчат в утробі і потім довго вигодовують їх.
3) Наведіть приклади турботи про потомство у риб.
- відповідь:
- 1 Азовські і каспійські бички відкладають ікру в ямки і охороняють її.
- 2 Самець Колюшкі будує гніздо з виходом і входом і охороняє.
- 3 Американський сом виношує ікру на череві.
4) Наведіть приклади турботи про потомство у земноводних.
- Відповідь: Самка сумчастої жаби виношує ікру в сумці на спині.
5) Допишите пропозицію.
- Відповідь: Найбільша безпеку молодих тварин досягається при такій формі турботи про потомство, як розвиток зародка в тілі матері.
6) Відомо, що турбота про потомство у деяких членистоногих здійснюється у формі забезпечення їх їжею. Наведіть приклад.
- Відповідь: Комахи відкладають яйця (личинки) в тілі тварин. Личинки живляться тканинами тварин.
7) Вкажіть, завдяки яким фізіологічним механізмам способи турботи про потомство у вищих хребетних досягають високого досконалості.
- Відповідь: Фізіологічні механізми: складні інстинкти, здатність до індивідуального навчання.
- приклади:
- У птахів - спорудження гнізд.
- У ссавців - годування, захист потомства, навчання їх ловити здобич і уникати небезпек.
§ 9-фізіологічні адаптації
1) Розкрийте зміст поняття «фізіологічна адаптація».
- Відповідь: Фізіологічна адаптація - поєднання всіх ознак виду з пристосованістю процесів життєдіяльності до умов проживання, що забезпечує успіх у боротьбі за існування.
2) Спробуйте пояснити еволюційний механізм виникнення фізіологічних адаптацій.
- Відповідь: Все еволюційні зміни - утворення нових популяцій і видів, ускладнення організації - обумовлені розвитком численних пристосувань і адаптацій до умов проживання виду.
3) Поясніть, яким чином здійснюється пристосування до середовища з нестачею води:
- відповідь:
- А) у земноводних - вони стають активні в період після дощу і вночі.
- Б) у птахів - вони накопичують жир, які потім при розщепленні утворює воду.
- В) у ссавців - вони накопичують жир, деякі регулюють втрату води з поверхні дихальних шляхів
4) Закінчіть речення.
- Відповідь: Суть функціонального пристосування, що дозволяє формувати депо кисню в організмі пірнаючих тварин, полягає в наявності дихального пігменту міоглобіну в м'язах, що дозволяє зберегти в 10 разів більше кисню.
5) Охарактеризуйте фізіологічні адаптації, що підвищують ефективність пошуку їжі:
- відповідь:
- А) у комах - органи хімічного почуття, що вловлюють запахи на великій відстані.
- Б) у змій - здатність до термолокаціі.
- В) у нічних хижаків - здатність до ехолокації.
6) Підтвердіть правильність тези: «Адаптації не забезпечують абсолютної безпеки їх носіїв». Наведіть три конкретні приклади.
- Відповідь: Більшість птаства не поїдають ос і бджіл, але деякі поїдають. Єжи поїдають змій. Хижі птахи піднімають черепах в повітря і розбивають їм панцир, а потім поїдають їх.
7) Закінчите висловлювання.
- Відповідь: Показано, що якщо щурів перевести на м'яку дієту і прибрати з клітки все тверді предмети, то у них виростають гігантські ікла, які заважають їм харчуватися. Це спостереження є ще одним аргументом на користь твердження, що будь-які пристосування «спрацьовують» лише в звичній для виду обстановці.
Пояснивши на основі природного відбору походження видів як грандіозний і всеохоплюючий процес послідовної зміни пристосувань, теорія Дарвіна пояснила і явище доцільного будови органічних форм. Форми пристосувань як відображення доцільності дуже різноманітні: плавальний міхур в тілі риби наповнений повітрям і полегшує масу її тіла; подолати болота зручніше на довгих ногах з широко розставленими пальцями, як у чаплі, або з широкими копитами, як у лося; у стрибаючих тварин сильніше розвинені задні кінцівки (кенгуру, коник, жаба). У тварин, провідних підземний спосіб життя, кінцівки лопатоподібною форми і пристосовані для риття землі. Існують доцільні пристосування у рослин і тварин на добові і річні коливання температури і вологості.
Прихильники ідеалістичних поглядів і служителі церкви в явищах пристосованості організмів і їх доцільного будови бачили вираз загальної гармонії природи, що виходить, нібито, від її творця. Теорія Ч. Дарвіна відкидає будь-яке була участь у виникненні пристосувань надприродних сил, вона переконливо довела, що весь тваринний і рослинний світ з часу своєї появи вдосконалюється по шляху доцільних пристосувань до умов проживання: до води, повітря, сонячного світла, силі тяжіння . Дивовижна гармонія живої природи, її досконалість створюються самою природою: боротьбою за виживання. Ця боротьба є та сила, яка надає фортеця коріння, витончену красу квітам, викликає химерну мозаїку листорасположения і відточує зуби, дає могутню силу м'язам, гостроту зору, слуху та нюху багатьом тваринам.
Пристосованість як вираз доцільності проявляється у всьому. Наприклад, хижаки мають кігті, ікла, дзьоби, отруйні зуби, від яких жертві буває дуже важко врятуватися. Але в боротьбі за життя вироблялися і засоби захисту: одні на силу відповідають силою, інших рятують ноги, у третіх виникла раковина, панцир, голки і т. П. Безліч слабких і беззахисних комах, будучи нешкідливими або їстівними, за довгі роки дії природного відбору перейняли забарвлення і форму шершнів, ос, стали схожі на отруйні або неїстівні форми. Їх подражательная забарвлення або форма в той же час охоронних, так як збігається з фоном навколишнього середовища: хижаків вона робить непомітними і допомагає їм підкрадатися до видобутку, переслідуваним видам дає можливість сховатися від ворогів. Якби комахи, переслідувані птахами, не мали забарвлення під колір зеленої трави або деревної кори, їх би знищили пернаті. Оперення тундрової куріпки зливається з тоном скель і вершин, покритих лишайниками, вальдшнеп непомітний серед засохлої і опалого дубового листя і т. Д. Виражений пристосувальний характер носить здатність тварин приймати "загрозливу" або "страхітливу" забарвлення і позу: у гусениці винного бражника спереду є глазоподобние плями, в момент небезпеки вона піднімає передню частину тіла, відлякуючи цим птахів.
Різноманітні пристосування виключають можливість самозапилення у більшості рослин, дозволяють їм поширювати плоди і насіння або завдяки колючках протистояти поїдання травоїдними тваринами. Аромат і яскраве забарвлення квіток виникли як пристосування для залучення комах, які, відвідуючи квітки, перехресно запилюють ці рослини, або як пристосування до більш ефективного поглинання сонячних променів певної довжини.
Захисне забарвлення. Захисне забарвлення розвинена у видів, які живуть відкрито і можуть виявитися доступними для ворогів. Таке забарвлення робить організми менш помітними на тлі навколишньої місцевості. У деяких зустрічається яскравий візерунок (забарвлення у зебри, тигра, жирафа) - чергування світлих і темних смуг і плям. Ця расчленяющая забарвлення як би імітує чергування плям світла і тіні.
Маскування. Маскування - пристосування, при якому форма тіла і забарвлення тварини зливається з навколишніми предметами. Наприклад, гусениці деяких метеликів за формою тіла і забарвленням нагадують сучки.
Мімікрія. Мімікрія - наслідування менш захищеного організму одного виду більш захищеного організму іншого виду. Це наслідування може виявлятися у формі тіла, забарвленні і т.д. Так, деякі види неотруйних змій і комах схожі на отруйних. Мімікрія - результат відбору подібних мутацій у різних видів. Вона допомагає незахищеним тваринам вижити, сприяє збереженню організму в боротьбі за існування.
Попереджувальна (загрозлива) забарвлення Види нерідко мають яскравою, що запам'ятовується забарвленням. Раз спробувавши покуштувати неїстівну сонечко, жалючу осу, птах на все життя запам'ятає їх яскраве забарвлення.
(За матеріалами особистої сторінки Іванова Андрія)
У вченні про природний добір Дарвін не тільки матеріалістично обґрунтував пристосованість організмів (їх доцільне будова), але і показав її відносний характер. Так, попереджувальна і захисне забарвлення, різні інші захисні пристосування діють далеко не на всіх переслідувачів, але, маючи пристосування, особини рідше піддаються нападу. Володарі жала - оси, бджоли, шершні - без утруднення з'їдаються мухоловками, Щурко. Летюча риба, вискакуючи з води в повітря, спритно рятується від хижої риби, але цим користується альбатрос, наздоганяє свою здобич в повітрі. Панцир черепахи - хороший захист, однак орел піднімає її в повітря і кидає на скелі; панцир розбивається, і орел з'їдає черепаху.
Кожна тварина і рослина не може бути повністю пристосованим до всіх умов, які складалися протягом усього життя на Землі. Будь-яке пристосування зберігається до тих пір, поки підтримується природним відбором, але зникає, як тільки перестає бути корисним. Як приклад зміни пристосувань можна привести розвиток протекційного забарвлення у метелика березового п'ядуна.
Таким чином, основа теорії Дарвіна - вчення про природний добір - головному і спрямовуючий фактор еволюції. У боротьбі за існування на основі спадкової мінливості відбувається послідовна зміна пристосувань і виживання найбільш пристосованих, зростає різноманіття форм живої природи, відбувається процес видоутворення і здійснюється загальне поступальний розвиток рослинного і тваринного світу. У цій теорії отримали дозвіл дві проблеми: механізм видоутворення і походження доцільності органічного світу.
Пристосованість організмів як результат еволюції (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Біологія в таблицях. М., 2000)
|
показники пристосованості |
рослини |
тварини |
|
Способи добування їжі |
Поглинання води і мінеральних солей забезпечується інтенсивним розвитком коренів і кореневих волосків; поглинання сонячної енергії здійснюється найбільш успішно широкими і тонкими листям; захоплення і перетравлювання болотними рослинами комах і дрібних земноводних |
Об'їдання листя на високих деревах; захоплення за допомогою ловчий мережі і подстереганіе об'єктів харчування; особливу будову ротових органів забезпечує виловлювання комах з довгих, вузьких нір, скусування трави, ловлю літаючих комах; Схоплювання і утримання видобутку хижими ссавцями і птахами |
|
Захист від поїдання |
Мають колючки, що забезпечують захист від травоїдних; |
Рятуються швидким бігом; мають голки, панцири, що відлякує запах і ін. захист; захисне забарвлення рятує в певних умовах |
|
Пристосування до абіотичних факторів (до холоду) |
Обпадання листя; холодостойкость; збереження; вегетативних органів в грунті | Переліт на південь; густа шерсть; Зимова сплячка; підшкірний шар жиру |
|
Поширення на нові території |
Легкі, крилаті насіння; чіпкі гачки | Перельоти птахів; міграції тварин |
|
ефективність розмноження |
Залучення запилювачів: забарвлення квіток, запах |
Залучення статевого партнера: яскраве оперення, статеві атрактанти |
Кожен організм дивно пристосований до певних умов існування. Ця пристосованість проявляється в особливостях зовнішньої та внутрішньої будови, в поведінці, в розмноженні і турботі про потомство.
під зовнішній будові яскравим прикладами пристосованості є форма тіла і особливі засоби захисту. Наприклад, обтічна форма тіла риб і птахів, химерна форма тварин, затаюватися при поджіданьем видобутку або переховуються від ворогів (морський коник-ганчірників, риба-клоун). Колючки їжака і дикобраза захищають цих тварин від ворогів.
Яскравими прикладами пристосованості є захисні забарвлення тварин: заступницькі, попереджуючі, мімікрія(Рис. 346). Захисне забарвлення у зеленого коника, богомола, птахів, висиджує яйця на землі. Попереджувальні забарвлення у отруйних або жалких тварин. Наприклад, оси, джмелі, сонечка неїстівні і своєї яскравим забарвленням як би попереджають про небезпеку. мімікрія - схожість з неїстівними предметами або отруйними тваринами, що мають застережливу забарвлення. Наприклад, метелик-стеклянница дуже схожа на осу, муха-пчеловідка - на бджолу, муха-шмельовідка - на джмеля, палочник - на гілочку.
Крім форми тіла і забарвлення, велике значення має і пристосувальне поводження тварин. Наприклад, багато гризунів запасають корм на зиму, деякі тварини затаюються під час небезпеки, для багатьох характерно відлякують поведінку.
Пристосованість проявляється і в особливості розмноження і турботи про потомство. Багато риби охороняють свою ікру (самець трехиглой Колюшкі навіть будує гніздо, плавниками проганяє воду над відкладеної ікрою, «пасе» спочатку личинок), деякі виношують ікру в роті (тіляпія). Якщо турбота про потомство виражена слабо, то в цьому випадку у тварин дуже висока плодючість, як це спостерігається у безхребетних і нижчих хребетних тварин, тобто виконуються правила - « чим менше - тим більше, чим більше - тим менше»- чим менше потомства, тим більше турбота про нього і навпаки.
Але будь-яка пристосованість відносна: Вона доцільна тільки в конкретних умовах, при їх зміні пристосування виявляються марними для організму. Наприклад, голки рятують їжака на суші, у воді їжак розгортається, стає беззахисним перед лисицею.
Таким чином, теорія Ч.Дарвіна дала відповіді на головні питання біологічної науки: як виникло різноманіття і дивовижна пристосованість видів. Матеріал для відбору дає спадкова, мутационная мінливість, в результаті статевого розмноження (комбинативной мінливості) ці мутації поширюються і потрапляють під контроль природного добору. В результаті відбору з безлічі різноманітних, ненаправленої мутацій переважно виживають особини з корисними для даних умов мутаціями. В результаті дивергенції, розбіжності ознак, відмінності стають настільки серйозними, що виникає генетична ізоляція, що приводить до утворення нових видів.
Вид. критерії виду
Вид - сукупність особин, які мають спадковим подібністю морфологічних, фізіологічних і біохімічних особливостей, вільно схрещуються і дають плідне потомство, пристосованих до певних умов життя і які у природі певну область - ареал.
Ознаки, за якими види відрізняються один від одного, називаються критеріями виду. Розрізняють такі критерії виду.
© морфологічний критерій має на увазі зовнішню схожість особин, що відносяться до одного виду. Але іноді особини одного виду дуже сильно відрізняються (такса і дог) або навпаки, є види, морфологічно майже відрізнити, так звані види-двійники, Які не схрещуються, генетично ізольовані. Наприклад, два види чорних щурів: у одного виду в каріотипі 38 хромосом, у іншого - 42. Отже, одного морфологічного критерію недостатньо для визначення видової приналежності.
© Основним є генетичний критерій: Для кожного виду характерний свій каріотип - свій хромосомний набір. Види зазвичай відрізняються за кількістю і будовою хромосом. Саме цей критерій забезпечує генетичну ізоляцію, нескрещіваемості між особинами різних видів. Навіть якщо з'являються міжвидові гібриди, вони безплідні, порушується процес утворення статевих клітин. Але іноді і цей критерій підводить, так як плідне потомство може з'являтися при схрещуванні особин, що відносяться до різних видів.
© Особи одного виду подібні за всіма фізіологічних процесів - харчування, подиху, виділення, розмноження, що лежить в основі фізіологічного критерію. Особливо важливі відмінності в фізіології розмноження: в будові статевого апарату, в термінах розмноження.
© біохімічний критерій - порівняння органічних макромолекул у різних видів, в першу чергу порівняння ДНК і білків. За подібністю в будові ДНК і білків можна з достатньою ймовірністю показати, наскільки близькими родичами є ті чи інші види. Наприклад, гемоглобін шимпанзе по послідовності амінокислот не відрізняється від гемоглобіну людини.
© географічний критерій - це територія, на якій мешкає даний вид (ареал). У деяких видів-ендеміків ареал невеликий, є види - космополіти, поширені повсюдно. Але області поширення різних видів часто перекриваються, так що цей критерій не може бути вирішальним.
© Кожен вид пристосований до певних умов існування, до певних екологічних факторів, які складають основу екологічного критерію. Наприклад, білий ведмідь пристосований до одних екологічних факторів, бурий - до інших.
Для встановлення видової приналежності не можна спиратися на один з критеріїв, необхідно враховувати їх сукупність.
1. Вступ: філетична еволюція.
2. Походження пристосованості у організмів.
3. Приклади адаптацій.
4. Відносність пристосованості.
5. Список літератури.
Введення: філетична еволюція.
В ході екологічної диференціації отщепа від виду популяція може з часом стати новим видом. Зауважимо, що при цьому може продовжувати жити і вихідний (материнський) вид. Інша доля складається у виду, коли середовище її проживання повільно, але неухильно погіршується. Зазвичай таке погіршення стосується якогось одного життєво важливого параметра. Само собою зрозуміло, що будь-який вид існує лише в межах цілком конкретного діапазону зміни такого параметра і вимирає при виході середовища за ці межі. Отже, виживання при поступовому погіршенні середовища повинно бути пов'язано з особливою формою видоутворення, при якій материнський вид припиняє своє існування. Таке видоутворення отримало назву Філетична.
На землі в даний час існують мільйони видів тварин і рослин, значить, існує стільки ж уриваються філетіческіх ліній (ланцюгів видів-предків). Чи це не свідчення сили життя! На жаль лише мала частина ліній змогла дожити до наших днів. Якби нам випала фантастична можливість піднятися з минулого до сьогодення, то в більшості випадків досягти сучасності нам би не вдалося. Часто-густо ми натикалися б на кінцеві ланки, тобто на види, які вимерли. Крім того, піднімаючись по філетіческім ланцюгах, ми б дуже часто зустрічалися з їх розгалуженням, де перед нами вставала б проблема вибору маршруту. Такі розвилки найпростіше трактувати як завершення екологічної диференціації ізольованих популяцій.
Знову виникли гілки можуть знову галузиться, перетворюючи Філетична лінію в Філетична пучок. Доля філетіческіх ліній такого пучка нерідко складається однотипно - на якомусь дуже короткому, з геологічної точки зору, відрізку часу всі вони можуть вимерти. І навпаки, окрема лінія пучка може випробувати бурхливий розгалуження, що призведе до виникнення нового пучка - дочірнього по відношенню до вихідного. Процес розщеплення філетіческіх пучків може тривати і далі. У підсумку, виникає ієрархія пучків різного калібру, що утворилися з однієї філетичною лінії. Таке монофілетичне збори пучків називається філетичною групою.
Говорячи про макроеволюції, ми користуємося широко прийнятої аналогією між філетичною групою і деревом. Розвиваючи її далі, можна порівняти Філетична видоутворення зі зростанням гілок. Правда, на відміну від звичайного дерева за цим филогенетическим древом стежить «садівник», який час від часу підстригає пагони, позбавляючи гілки здатності до подальшого зростання. Цей «садівник» у своїй роботі дотримується деяких правил: по-перше, він підстригає тільки гілки, розташовані на максимальній висоті, і, по-друге, цієї операції нерідко піддаються всі пагони однієї великої гілки, що включає в себе безліч більш дрібних гілок і гілочок .
Ясно, що в якості «садівника» виступають зміни середовища, адаптуватися до яких деякі филетические лінії не змогли, в той час як приріст гілок і утворення бічних пагонів - це завжди успішно завершений процес адаптації до нових (зазвичай не сприятливим) умов середовища. Дивно пристрасть «садівника» до деяких крупних гілкам наводить на думку, що всі види монофілетичного таксона успадковують від свого загального предка щось, що визначає їх здатність до Філетична виживання в мінливому середовищі.
Масові вимирання давно хвилюють біологів. Чи жарт, коли в лічені мільйони років гинуть пучки, представлені тисячами філетіческіх ліній. Досить згадати про загибель найбільш просунутих по шляху прогресу рептилій в кінці крейдяного періоду, до чого таких різних, як динозаври на суші, птерозаври в повітрі і іхтіозаври у воді. Зрештою загибель завжди можна якось пояснити (вибух наднової, падіння астероїда, масові виверження вулканів та інше); не зрозуміло тільки, чому одні гинуть, а інші, начебто не краще і не гірше, продовжують процвітати. Якщо розквіт ссавців і птахів можна пояснити їх теплокровних, то чому разом з динозаврами не загинули ящірки та змії? Чому сумна доля аммоноидеи не спіткала головоногих молюсків з внутрішньої раковиною?
Отже, чим же визначається еволюційна доля філетіческіх груп?
Походження пристосованості у організмів.
Згідно з ученням Чарльза Дарвіна в умовах природного відбору виживає самий пристосований. Отже, саме відбір - основна причина виникнення різноманітних пристосувань живих організмів до середовища проживання. Покажемо це на прикладі формування пристосувань у тетеруків птахів до життя в нижньому ярусі лісу. Для цього згадаємо деякі особливості зовнішньої будови та способу життя цих птахів: короткий дзьоб, що дозволяє скльовувати ягоди і насіння з лісової підстилки, а взимку з поверхні снігу; рогові бахромки на пальцях забезпечують ходіння по снігу, здатність рятуватися від холоду, зариваючись на ніч у сніг; короткі широкі крила, що дають можливість швидко і майже прямовисно злітати з землі.
Припустимо, що у предків тетерячих птахів описані вище пристосування не були розвинені. Однак при зміні місця існування (в зв'язку з похолоданням або в силу якихось інших обставин) вони були змушені зимувати в лісі, гніздиться і годується на лісовій підстилці.
Безперервний процес виникнення нових мутацій, їх комбінація при схрещуванні, хвилі чисельності забезпечували генетичну гетерогенність популяції. Тому птиці відрізнялися один від одного низкою спадкових ознак: відсутністю або наявністю бахромок на пальцях, розмірами крил, довжиною дзьоба і т.п.
Внутрішньовидова боротьба за існування сприяла виживанню особин, у яких ознаки зовнішньої будови більше відповідали умовам проживання. У процесі природного відбору саме ці птахи залишали плідне потомство і чисельність їх в популяції зростала.
Птахи нового покоління знову несли різноманітні мутації. Серед мутацій могли бути і такі, які посилювали прояв відібраних раніше ознак. Володарі цих ознак знову мали більше шансів вижити і залишить потомство. І так з покоління в покоління на основі посилення, накопичення корисних спадкових змін удосконалювалися риси пристосованості тетерячих птахів до життя в нижньому ярусі лісу.
Пояснення виникнення пристосованості, дане Чарльзом Дарвіном, в корені відрізняється від розуміння цього процесу Жаном Батистом Ламарком, який висунув ідею про вродженої здатності організмів зміняться під впливом середовища тільки в корисну для них бік. У всіх відомих їжаків гострі колючки надійно захищають їх від більшості хижаків. Важко уявити, що освіта таких колючок викликано прямим впливом середовища. Тільки дією природного відбору можна пояснити виникнення такого пристосування: далеким предкам їжака могло б допомогти вижити навіть незначне огрубіння волосся. Поступово, протягом мільйонів поколінь, залишалися в живих тільки ті особини, які випадково виявлялися володарями все більш і більш розвинених колючок. Саме їм вдалося залишити потомство і передати йому свої спадкові особливості. Цим же шляхом виникнення голок замість волосся пішли мадагаскарські «щетинистий їжаки» - тенреки і деякі колючешерстние види мишей і хом'яків.
Розглядаючи інші приклади адаптації в живій природі (поява колючок у рослин, різних зачіпок, гачків, летючок у насіння рослин у зв'язку з поширенням їх тваринами), ми можемо припустити, що механізм їх виникнення загальний: у всіх випадках пристосування виникають не відразу в готовому вигляді як щось дане, а тривало формуються в процесі еволюції шляхом відбору особин, що мають ознаку в найбільш вираженій формі.
Приклади адаптацій.
Відповідність будови органів виконуваних функцій (наприклад, досконалість літального апарату птахів, кажанів, комах) завжди звертало на себе увагу людини і спонукало дослідників використовувати принципи організації живих істот при створенні багатьох машин і приладів. Чи не менше вражають уяву гармонійні взаємини рослин і тварин із середовищем проживання.
Факти, які свідчать про пристосованості живих істот до умов життя, такі численні, що не представляється можливим дати скільки небудь повне їх опис. Наведемо лише деякі яскраві приклади пристосувальної забарвлення?
Для захисту яєць, личинок, пташенят особливо важлива захисне забарвлення. У відкрито гніздових птахів (глухар, гага, тетерев) самка, що сидить на гнізді майже не відрізняється від навколишнього фону. Відповідає фону і пігментована шкаралупа яєць. Цікаво, що у птахів, що гніздяться в дуплі, самки нерідко мають яскраве забарвлення (синиці, дятли, папуги).
Дивовижна схожість з гілочками спостерігається у палочніков. Гусениці деяких метеликів нагадують сучки, а тіло деяких метеликів - лист. Тут захисне забарвлення поєднується з протекційним формою тіла. Коли палочник завмирає, то навіть з близької відстані важко виявити його присутність - настільки зливається він з навколишньою рослинністю. Всякий раз, потрапляючи в ліс, на луки, в полі, ми навіть не помічаємо, як багато комах ховається на корі, листках, в траві.
У зебри і тигра темні і світлі смуги на тілі збігаються з чергуванням тіні і світла навколишньої місцевості. У цьому випадку тварини малопомітні навіть на відкритому просторі з відстані 50-70 м. Деякі тварини (камбала, хамелеон) здатні навіть до швидкого зміни протекційним забарвлення завдяки перерозподілу пігментів в хроматофорах шкіри. Ефект протекційного забарвлення підвищується при її поєднанні з відповідною поведінкою: у момент небезпеки багато комах, риби, птиці завмирають, приймаючи позу спокою.
Дуже яскрава застерігає забарвлення (зазвичай біла, жовта, червона, чорна) характерна для добре захищених отруйних жалких форм. Кілька разів спробувавши покуштувати клопа- «солдатика», сонечко, здійсню птиці в кінці кінців відмовляються від нападу на жертву з яскравим забарвленням.
Цікаві приклади адаптації пов'язані з мімікрією (від грецького мімос - актор). Деякі беззахисні і їстівні тваринні наслідують видів, які добре захищені від нападу хижаків. Наприклад, деякі павуки нагадують мурах, а осовідние мухи зовні схожі з осами.
Ці та багато інших прикладів говорять про пристосувальний характер еволюції.
Відносність пристосованості.
У додарвиновский період розвитку біології пристосованість живих істот служила доказом буття Божого: без всемогутнього творця сама природа не змогла б так розумно влаштувати живі істоти і так мудро пристосувати їх до середовища. Панувала думка, що кожне окреме пристосування абсолютно, так як відповідає визначеній меті, закладеної творцем: ротові частини метелика витягнуті в хоботок, щоб вона змогла ними дістати нектар, захований в глибині віночка; товстий стебло кактуса необхідний для запасання води і ін.
Пристосованість організмів до середовища вироблена в процесі тривалого історичного розвитку під дією природних причин і не абсолютна, а відносна, так як умови довкілля часто змінюються швидше, ніж формуються пристосування. Відповідаючи конкретному середовищі проживання, пристосування втрачають своє значення при її зміні. Доказом відносного характеру пристосованості можуть бути наступні факти:
· Захисні пристосування від одних ворогів виявляються не ефективними від інших (наприклад, отруйних змій, небезпечних для багатьох тварин, поїдають мангусти, їжаки, свині);
· Прояв інстинктів у тварин може виявитися недоцільним (нічні метелики збирають нектар з світлих квіток, добре помітних вночі, але так само летять і на вогонь, хоча і гинуть при цьому);
· Корисний в одних умовах орган стає непотрібним і навіть щодо шкідливим в іншому середовищі (перетинки між пальцями у гірських гусей, які ніколи не опускаються на воду);
· Можливі і більш досконалі пристосування до даної місці існування. Деякі види тварин і рослин швидко розмножувалися і широко розповсюджувалися в абсолютно нових для них районах земної кулі, куди були випадково або навмисно завезені людиною.
Таким чином, відносний характер пристосованості суперечить твердженням про абсолютну доцільності в живій природі.
Список літератури.
· «Еволюція органічного світу» М.М. Воронцов, Л.Н. Сухорукова;
· «Еволюція і прогрес» В.А. Бердников;
· «Гра життя» М. Ейген, Р. Вінклер;
· «Теорія еволюції» М.М. Воронцов;
· «Принципи еволюції» П. Кейлоу.
Тварин, здатних підтримувати температуру тіла за рахунок внутрішньої теплопродукції, називають ендотермнимі - на відміну від ектотермних, температура тіла яких залежить від температури навколишнього середовища. До Ендотерм відносяться в першу чергу все теплокровні, тобто ссавці і птиці (теплокровних і холоднокровних тварин нерідко називають відповідно гомойотермним і пойкілотермнимі). ...
Тварин,%; в заштрихованої - загиблих,%; в квадратах - доза опромінення, мкКл / кг Вельми докладно вивчено вплив пристосування організму до підвищеної м'язової діяльності на стійкість його до великої кількості факторів навколишнього середовища. Такий вплив надзвичайно велике. Перш за все це підвищення стійкості організму до висотної гіпоксії і прискорення акліматизації в ...
... "розумний" серед всіх безхребетних: піддається дресируванню, має хорошу пам'ять, розрізняє геометричні фігури. Зимує в більш глибоких водах, а влітку переселяється на мілководді. 2) Риси пристосованості до середовища проживання Забарвлення: восьминіг має здатність змінювати забарвлення, пристосовуючись до навколишнього середовища. Це пояснюється наявністю в його шкірі клітин з різними пігментами, ...
На крайній півночі (у Південній півкулі їх немає, оскільки материки не доходять до таких високих широт), але і на великих висотах в горах. 3. Зміна навколишнього середовища в результаті діяльності людини Діяльність людини може несприятливо впливати на живі організми, і викликати зникнення певних видів (приклад з черепахою). У цьому розділі ми розглянемо, яким чином деякі види ...
