Біохімічні адаптації приклади тварин. Механізми адаптації рослин до несприятливих умов середовища. Пристосування до екстремальних умов проживання

Адаптації (пристосування)

Біологія і генетика

Відносний характер адаптації: відповідаючи конкретному середовищі проживання адаптації втрачають своє значення при її зміні заяцбеляк при затримці зими або при відлиги ранньою весною помітний на тлі ріллі і дерев; водні рослини при пересиханні водойм гинуть і т. Приклади адаптації Вид адаптації Характеристика адаптації Приклади Особлива форма і будова тіла Обтічна форма тіла зябра плавники Риби ластоногие Протекційне забарвлення Буває суцільна і розчленовує; формується у організмів живуть відкрито і робить їх непомітними ...

Адаптації (пристосування)

Адаптація (або пристосування) - це комплекс морфологічних, фізіологічних, поведінкових та інших особливостей особини, популяції або виду, що забезпечує успіх у конкуренції з іншими особинами, популяціями або видами і стійкість до впливу чинників довкілля.

■ Адаптація - результат дії чинників еволюції.

Відносний характер адаптації: відповідаючи конкретному середовищі проживання, адаптації втрачають своє значення при її зміні (заєць-біляк при затримці зими або при відлизі, ранньою весною помітний на тлі ріллі і дерев; водні рослини при пересиханні водойм гинуть і т.д.).

приклади адаптації

вид адаптації	характеристика адаптації	приклади
Особлива форма і будова тіла	Обтічна форма тіла, зябра, плавники	Риби, ластоногі
захисне забарвлення	Буває суцільна і розчленовує; формується у організмів, що живуть відкрито, і робить їх непомітними на тлі навколишнього середовища	Сіра і біла куріпки; сезонна зміна кольору хутра у зайця
Застережливе фарбування	Яскрава, помітна на тлі навколишнього середовища; розвивається у видів, що мають засоби захисту	Отруйні земноводні, жалкі і отруйні комахи, неїстівні і обпалюють рослини
мімікрія	Менш захищені організми одного виду за забарвленням нагадують захищених отруйних іншого виду	Деякі неотруйні змії схожі за забарвленням на отруйних
маскування	Форма і забарвлення тіла робить організм схожим на предмети навколишнього середовища	Гусениці метеликів за забарвленням і формою схожі на сучки дерев, де вони мешкають
функціональні пристосування	Теплокровность, активний обмін речовин	Дозволяють жити в різних кліматичних умовах
пасивний захист	Структури і особливості, що визначають велику ймовірність збереження життя	Панцири черепах, раковини молюсків, голки їжаків та ін.
інстинкти	Роїння у бджіл при появі другої матки, турбота про потомство, пошук їжі
звички	У хвилини небезпеки змінюється поведінка	Кобра роздуває капюшон, скорпіон піднімає хвіст

А також інші роботи, які можуть Вас зацікавити
11790.		Засоби пошуку інформації в Інтернеті	907 KB
	Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу Світові інформаційні ресурси Засоби пошуку інформації в Інтернеті Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт призначені для студентів спеціальності 080801.65 Прикладна інфо
11791.		Робота в віртуальній машині Microsoft Virtual PC	259.48 KB
	Звіт з лабораторної роботи №1: Робота в віртуальній машині Microsoft Virtual PC Список причин виключення комп'ютера розділу Shutdown Event Tracker: Other Planned Вимкнення або перезавантаження з невідомої причини. Виберіть цю опцію якщо інші причини виключення / перезагру
11793.		Сучасний стан та перспективи розвитку токсикології отруйних та аварійно-небезпечних хімічних речовин (АОХВ)	106 KB
	В даний час в РФ функціонує понад 3.5 тис. Об'єктів, на яких є СДОР. Сумарна площа забруднення при потенційних аваріях може захопити територію, на якій проживає більш як третина населення країни. Статистика останніх років свідчить, що щорічно відбувається близько 50 великих аварій з викидів НХР
11794.		ОСНОВИ ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ	122.5 KB
	Рівень готовності суспільства до вирішення цих завдань в значній мірі визначається підготовленістю широких верств населення до дій в надзвичайних ситуаціях мирного і воєнного часу.
11795.		Маршрутизація в IP-мережах	85.4 KB
	Лабораторна робота №3 Маршрутизація в IPсетях Цілі роботи: навчитися об'єднувати дві мережі за допомогою комп'ютера виконуючого роль маршрутизатора; навчитися налаштовувати Windows Server 2003 в якості маршрутизатора; вивчити можливості утиліти route. За ...
11796.		DHCP-сервер: установка і управління	141.22 KB
	Лабораторна робота № 4. DHCPсервер: установка і управління Цілі роботи: навчитися встановлювати і видаляти DHCPсервер; навчитися налаштовувати область дії DHCPсервера; навчитися виконувати резервування адрес. Завдання 1. Призначити сервера мережеві ...
11797.		Мобілізаційну підготовку ОБ'ЄКТІВ Здрась-ВООХРАНЕНІЯ	74 KB
	Під мобілізацією в Російської Федерації розуміється комплекс заходів щодо переведення економіки РФ, економіки суб'єктів, муніципальних утворень, органів державної влади, органів місцевого самоврядування та організацій на роботу в умовах воєнного часу
11798.		Індукція магнітного поля землі і її визначення	385.32 KB
	Магнітні взаємодії, як між електричними струмами, так і між магнітами здійснюються за допомогою магнітного поля. Магнітне поле можна уявити наочно наступним чином. Якщо провідники зі струмом протягнути через лист картону і насипати на лист маленькі магнітні стрілки, То вони розташуються навколо провідника по дотичним до концентричних колах

Виявлення обмежуючих факторів має велике практичне значення. В першу чергу для вирощування сільськогосподарських культур: внесення необхідних добрив, вапнування грунтів, меліорація і т.д. дозволяють підвищити врожайність, підвищити родючість грунтів, поліпшити існування культурних рослин.

1. Що означає приставка «Еврі» і «стіно» в назві виду? Наведіть приклади Еврибіонти і стенобіонтів.

Широкий межа толерантності виду по відношенню до абіотичних факторів середовища позначають додаванням до назви чинника приставки "еврі. Нездатність переносити значні коливання факторів або низька межа витривалості характеризується приставкою "стено", наприклад, стенотермні тварини. Невеликі зміни температури мало позначаються на еврітермних організмах і можуть виявитися згубними для стенотермним. Вид, адаптований до низьких температур, є кріофільні (Від грец. Кріос- холод), а до високих температур - термофільним. Аналогічні закономірності застосовні і до інших факторів. Рослини можуть бути гідрофільними, Тобто вимогливими до води і ксерофільними (Суховинослівие).

По відношенню до змісту солейв середовищі існування виділяють еврігалов і стеногалов (від грец. галс- сіль), до освітленості -евріфотов і стенофотов, по відношенню до кислотності середовища- еврііонние і стеноіонние види.

Оскільки Еврібіонтность дає можливість заселення різноманітних середовищ існування, а стенобіонтних різко звужує коло придатних для виду місць, ці 2 групи часто називають еврі - і стенобіонтам. Багато наземні тварини, що живуть в умовах континентального клімату, здатні витримувати значні коливання температури, вологості, сонячної радіації.

До стенобіонтам можна віднести - орхідеї, форель, далекосхідний рябчик, глибоководні риби).

Тварин, стенобіонтних одночасно по відношенню до декільком факторам називають стенобіонтам в широкому сенсі слова (риби, що живуть в гірських річках і струмках, що не переносять занадто високої температури і низького вмісту кисню, мешканці вологих тропіків, непристосовані до низької температури і малої вологості повітря).

До Еврибіонти відносятьколорадського жука, миша, щурів, вовків, тарганів, очерет, пирій.

1. Адаптація живих організмів до екологічних факторів. Види адаптації.

адаптація (від лат. Адаптація - пристосування ) - це еволюційно виникло пристосування організмів середовища, що виражається в зміні їх зовнішніх і внутрішніх особливостей.

Особи, чомусь втратили здатність до адаптування, в умовах змін режимів екологічних факторів, приречені на елімінацію, Т. Е. на вимирання.

Види адаптації: морфологічна, фізіологічна і поведінкова адаптації.

Морфологія - цевчення про зовнішні форми організмів і їх частин.

1.морфологічна адаптація- це адаптація, що виявляється у пристосуванні до швидкого плавання у водних тварин, до виживання в умовах високих температур і дефіциту вологи - у кактусів та інших сукулентів.

2.фізіологічні адаптації полягають в особливостях ферментативного набору в травному тракті тварин, що визначається складом їжі. Наприклад, мешканці сухих пустель здатні забезпечувати потребу у волозі за рахунок біохімічного окислення жирів.

3.Поведінкові (етологічні) адаптації проявляються в найрізноманітніших формах. Наприклад, існують форми пристосувального поведінки тварин, спрямовані на забезпечення оптимального теплообміну з навколишнім середовищем. приспособительное поведінку може проявлятися у створенні притулків, пересування в напрямку більш сприятливих, яким надають перевагу температурних умов, виборі місць з оптимальною вологістю або освітленістю. Багатьом безхребетним властиво вибіркове ставлення до світла, що виявляється в наближеннях або удалениях від джерела (таксисом). Відомі добові та сезонні кочівлі ссавців і птахів, включаючи міграції і перельоти, а також міжконтинентальні переміщення риб.

Приспособительное поведінка може проявлятися у хижаків в процесі полювання (вистежування і переслідування здобичі) і в їхніх жертв (затаивание, заплутування сліду). Виключно специфічно поведінку тварин в шлюбний період і під час вигодовування потомства.

Существуютдва типу пристосування до зовнішніх факторів. Пасивний шлях адапта- ції - це адаптація за типом толерантності (терпимість, витривалість) полягає у виникненні певної міри стійкості до даного фактору, способностісохранять функції при зміні сили його впливу .. Такий тип пристосування формується як характерне видова властивість і реалізується на клітинно-тканинному рівні. Другий тип пристосування - активний. В цьому випадку організм за допомогою специфічних адаптивних механізмів компенсує зміни, викликані впливає чинником, таким чином, що внутрішнє середовище залишається відносно постійною. Активні пристосування - це адаптація по резистентності типу (опір) підтримують гомеостаз внутрішнього середовища організму. Приклад толерантного типу пристосування - пойкилоосмотічеських тварини, приклад резистентного типу - гомойоосмотіческіе .

1. Дайте визначення популяції. Назвіть основні групові характеристики популяції. Наведіть приклади популяцій. Зростаюча, стабільна і вмираюча популяції.

популяція- група особин одного виду, що знаходяться у взаємодії між собою і спільно населяють загальну територію. Основні характеристики популяції такі:

1. Чисельність - загальна кількість особин на певній території.

2. Щільність популяції - середнє число особин на одиницю площі або об'єму.

3. Народжуваність - кількість нових особин, що з'явилися за одиницю часу в результаті розмноження.

4. Смертність - кількість загиблих особин в популяції за одиницю часу.

5. Приріст популяції - різниця між народжуваністю і смертністю.

6. Темп зростання - середній приріст за одиницю часу.

Популяції властива певна організація, розподіл особин по території, співвідношення груп за статтю, віком, поведінкових особливостей. Вона формується, з одного боку, на основі загальних біологічних властивостей виду, а з іншого - під впливом абіотичних факторів середовища та популяції інших видів.

Структура популяції нестабільна. Ріст і розвиток організмів, народження нових, загибель від різних причин, зміна навколишніх умов, збільшення або зменшення чисельності ворогів - все це призводить до зміни різних співвідношень всередині популяції.

Зростаюча або зростаюча популяція - це популяція, в якій переважають молоді особини, така популяція зростає в числі або впроваджується в екосистему (наприклад, країни "третього" світу); Найчастіше відзначається перевищення народжуваності над смертністю і чисельність популяції зростає аж до такої міри, що може наступити спалах масового розмноження. Це особливо характерно для дрібних тварин.

При збалансованої інтенсивності народжуваності і смертності формується стабільна популяція.У такій популяції смертність компенсується приростом і чисельність її, а також ареал утримуються на одному рівні . Стабільна популяція -це популяція, в якій число особин різних вікових груп рівномірно змінюється і носить характер нормального розподілу (як приклад можна назвати населення країн Західної Європи).

Скорочується (вмираюча) популяція- це популяція, у которойсмертность перевищує народжуваність . Що зменшується, або відмираюча популяція - це популяція, в якій переважають особини старших вікових груп. Прикладом є Росія 90-х років XX століття.

Однак скорочуватися безмежно вона також не може. При певному рівні чисельності інтенсивність смертності починає падати, а плодючості підвищуватися . В кінцевому підсумку скорочується популяція, досягнувши якоїсь мінімальної чисельності, перетворюється на свою протилежність - в зростаючу популяцію. Народжуваність в такій популяції поступово зростає і в певний момент вирівнюється зі смертністю, т. Е. Популяція на короткий проміжок часу стає стабільною. У скорочуються популяціях переважають старі особини, вже не здатні інтенсивно розмножуватися. така вікова структура свідчить про несприятливі умови.

1. Екологічна ніша організму, поняття і визначення. Місцеперебування. Взаємне розташування екологічних ніш. Екологічна ніша людини.

Будь-який вид тварини, рослини, мікроба здатний нормально жити, харчуватися, розмножуватися тільки в тому місці, де його «прописала» еволюція за багато тисячоліть, починаючи з його предків. Для позначення цього феномена біологи запозичили термін з архітектури - слово «ніша» і стали говорити, що кожен вид живого організму займає в природі свою, тільки йому притаманну екологічну нішу.

Екологічна ніша організму - це сукупність всіх його вимог до умов середовища (складом і режимам екологічних факторів) і місце, де ці вимоги задовольняються, або вся сукупність безлічі біологічних характеристик і фізичних параметрів середовища, що визначають умови існування того чи іншого виду, перетворення їм енергії, обмін інформацією зі середовищем і собі подібними.

Поняття екологічна ніша зазвичай застосовується при використанні взаємин екологічно близьких видів, що відносяться до одного трофічного рівня. Термін «екологічекая ніша» запропонований Дж. Гріннелл в 1917 роцідля характеристики просторового розподілу видів, тобто екологічна ніша визначалася як поняття, відблиски до местообитанию. Ч. Елтонвизначив екологічну нішу як положення виду в співтоваристві, підкресливши особливу важливість трофічних зв'язків. Нішу можна уявити як частина уявного багатовимірного простору (гіпероб'ема), окремі вимірювання якого відповідають факторам, необхідним для виду. Чим більше варіює параметр, тобто пристосованість виду до певного екологічному фактору, Тим ширше його ніша. Ніша може збільшуватися і в разі ослабленою конкуренції.

Місце проживання виду - це фізичне простір, займане виглядом, організмом, спільнотою, воно визначається сукупністю умов абіотичного і біотичного середовища, що забезпечують весь цикл розвитку особин одного виду.

Місце проживання виду можна позначити як «Просторова ніша».

Функціональне положення в суспільстві, до шляхах переробки речовини і енергії в процесі харчування називають трофічної нішею.

Образно кажучи, якщо місцепроживання - це як би адресу організмів даного виду, то трофічна ніша - це професія, роль організму в місці його проживання.

Поєднання цих та інших параметрів прийнято називати екологічною нішею.

екологічна ніша (Від франц. Ніші - поглиблення в стіні) - це місце, займане біологічним видом в біосфері, включає не тільки його положення в просторі, але і місце в трофічних та інших взаємодіях в співтоваристві, як би «професія» виду.

Ніша екологічна фундаментальна(Потенційна) - це екологічна ніша, в якій вид може існувати за відсутності конкуренції з боку інших видів.

Ніша екологічна реалізована (реальна) -екологічна ніша, частина фундаментальної (потенційної) ніші, яку вид може відстояти в конкурентній боротьбі з іншими видами.

По взаємному розташуванню ніші двох видів поділяються на три типи: не стикаються екологічні ніші; дотичні, але не перекриваються ніші; дотичні і перекриваються ніші.

Людина - один з представників царства тварин, біологічний вид класу ссавців. Незважаючи на те, що йому притаманні багато специфічні властивості (розум, членороздільна мова, трудова діяльність, біосоціальних і ін.), Він не втратив своєї біологічної сутності і всі закони екології справедливі для нього в тій же мірі, в якій і для інших живих організмів . людина має свою, тільки йому притаманну, екологічну нішу.Простір, в якому локалізована ніша людини дуже обмежений. Як біологічний вид, людина може жити тільки в межах суші екваторіального поясу (тропіки, субтропіки), де і виникло сімейство гомінідів.

1. Сформулюйте фундаментальний закон Гаузе. Що таке «життєва форма»? Які екологічні (або життєві) форми виділяють серед мешканців водного середовища?

Як в рослинному, так і в тваринному світі досить широко поширена міжвидова і внутрішньовидова конкуренція. Між ними існує принципова відмінність.

Правило (або навіть закон) Гаузе:два види не можуть одночасно займати одну і ту ж екологічну нішу і тому обов'язково витісняють один одного.

В одному з дослідів гауз розводив два види інфузорій - Paramecium caudatum і Paramecium aurelia. В якості їжі вони регулярно отримували один з видів бактерій, який в присутності парамецій не розмножується. Якщо кожен вид інфузорій культивувався порізно, то їх популяції росли згідно типової сигмовидної кривої (а). При цьому чисельність парамецій визначалася кількістю їжі. Але при спільному існуванні парамеции починали конкурувати і P. aurelia ціликів витісняла свого конкурента (б).

Мал. Конкуренція між двома близькими видами інфузорій, які займають загальну екологічну нішу. а - Paramecium caudatum; б - P. aurelia. 1. - в одній культурі; 2. - в змішаній культурі

При спільному вирощуванні інфузорій через деякий час залишився тільки один вид. При цьому інфузорії не нападали на особин іншого типу і не виділяли шкідливих речовин. Пояснення полягає в тому, що вивчені види відрізнялися неоднаковою швидкістю зростання. У конкуренції за їжу перемагав швидше розмножується вид.

при розведенні P. caudatum і P. bursaria подібного витіснення не відбувалося, обидва види перебували в рівновазі, причому останній зосереджувався на дні і стінках посудини, а перший - у вільному просторі, т. е. в інший екологічної ніші. Досліди з іншими видами інфузорій продемонстрували закономірність взаємини жертви і хижака.

принципу Гаузёносить назву - принципу змагання-виключення. Цей принцип призводить або до екологічного поділу близьких видів, або до зменшення їх щільності там, де вони в змозі співіснувати. В результаті конкуренції відбувається витіснення одного з видів. Принцип гауз грає величезну роль у розвитку концепції ніші, а також змушує екологів шукати відповіді на ряд питань: Яким чином співіснують подібні види? Наскільки великі повинні бути відмінності між видами, щоб вони могли співіснувати? Як вдається уникнути конкурентного виключення?

Життєва форма виду - це історично сформований комплекс його біологічних, фізіологічних і морфологічних властивостей, що обумовлює певну реакцію на вплив навколишнього середовища.

Серед мешканців водного середовища (гідробіонтів) класифікація виділяє наступні життєві форми.

1.нейстон(Від грец. Нейстон - здатний плавати) – сукупність морських і прісноводних організмів, які мешкають у поверхні води , наприклад личинки комарів, багато найпростіші, клопи-водоміри, а з рослин - добре відома ряска.

2.Бліже до поверхні води живе планктон.

планктон(Від грец. Планктос - паряться) - плаваючі організми, здатні здійснювати вертикальні і горизонтальні переміщення переважно відповідно до рухом водних мас. виділяють фітопланктон - фотосинтезирующие вільно плаваючі водорості і зоопланктон- дрібні ракоподібні, личинки молюски і риби, медузи, дрібні риби.

3.Нектон (Від грец. Нектос - плаваючий) - вільно плаваючі організми, здатні до самостійного вертикального і горизонтального переміщення. Нектонмешкає в товщі води - це риби, в морях і океанах, амфібії, великі водні комахи, ракоподібні, також плазуни (морські змії і черепахи) і ссавці: китоподібні (дельфіни і кити) і ластоногі (тюлені).

4. перифітон(Від грец. Пери - навколо, близько, фітон - рослина) - тварини і рослини, прикріплені до стебел вищих рослин і піднімаються над дном (молюски, коловертки, мшанки, гідри і ін.).

5. бентос (від грец. бентос - глибина, дно) - донні організми, провідні прикріплений або вільний спосіб життя, в тому числі: живуть в товщі донного осаду. Це переважно молюски, деякі нижчі рослини, що плазують личинки комах, черви. У придонному шарі мешкають організми, які харчуються в основному залишками, що розкладаються.

1. Що таке біоценоз, біогеоценоз, агроценоз? Структура біогеоценозу. Хто є засновником вчення про біоценозі? Приклади біогеоценозів.

біоценоз(Від грец. Koinos - загальний bios життя) - це спільнота взаємодіючих живих організмів, що складається з рослин (фітоценоз), тварин (зооценоз), мікроорганізмів (микробоценоз), пристосованих до спільного проживання на даній території.

Поняття «біоценоз» -умовне, оскільки поза середовищем існування організми жити не можуть, але ним зручно користуватися у процесі вивчення екологічних зв'язків між організмамі.В залежності від місцевості, ставлення до людської діяльності, ступеня насичення, повноцінності та т.п. розрізняють біоценози суші, води, природні та антропогенні, насичені і ненасичені, полночленние і неполночленние.

Біоценози, як і популяції -це надорганізменних рівень організації життя, але більш високого рангу.

Розміри биоценотических угруповань різні - це і великі спільноти подушок лишайників на стовбурах дерев або гниючих пень, але це і населення степів, лісів, пустель і т.д.

Спільнота організмів називають біоценозом, а науку, що вивчає співтовариство організмів - біоценології.

В.Н. Сукачова для позначення спільнот був запропонований (і загальноприйнятий) термін біогеоценоз(Від грец. Біос- життя, гео- Земля, ценоз- співтовариство) - це сукупність організмів і природних явищ, Характерних для даної географічної місцевості ..

Структура біогеоценозу включає дві компоненти биотическую -співтовариство живих рослинних і тваринних організмів (біоценоз) - і абиотическую -сукупність неживих факторів середовища (екотопів, або біотоп).

простірз більш-менш однорідними умовами, яке займає біоценоз, носить назву біотопу (topis - місце) або екотопа.

Екотоп включає дві головні складові: кліматоп - клімат у всіх його різноманітних прояви і едафотоп (Від грец. Едафос - грунт) - грунтово-грунти, рельєф, води.

біогеоценоз\u003d Біоценоз (фітоценоз + зооценоз + микробоценоз) + біотоп (кліматоп + едафотоп).

біогеоценози -це природні утворення (в них присутній елемент «гео» - Земля ) .

прикладами біогеоценозівможуть бути ставок, луг, змішаний або однопородних ліс. На рівні біогеоценозу відбуваються всі процеси трансформації енергії і речовини в біосфері.

агроценоз(Від лат. Аграріс і грец койкос - загальний) - створене людиною і їм же штучно підтримується співтовариство організмів з підвищеною врожайністю (продуктивністю) одного або декількох обраних видів рослин або тварин.

Агроценоз відрізняється від біогеоценозу основними компонентами. Він не може існувати без підтримки людини, так як це штучно створене биотическое співтовариство.

1. Поняття «екосистема». Три принципу функціонування екосистем.

екологічна система - одне з найважливіших понять екології, скорочено - екосистема.

екосистема(Від грец. Ойкос - житло і система) - це будь-яка спільнота живих істот разом з середовищем їхнього життя, пов'язане всередині складною системою взаємовідносин.

екосистема -це надорганізменних об'єднання, що включають організми і неживе (відстале) оточення, що знаходяться у взаємодії, без чого неможливо підтримку життя на нашій планеті. Це співтовариство рослинних і тваринних організмів і неорганічної середовища.

Виходячи з взаємодії живих оpганизмов, обpазующих екосистему, між собою і сpедой їх проживання, в будь-якій екосистемі виділяють взаємообумовлені сукупності біотичних (Живі організми) і абіотичних (Відстала або нежива природа) компонентів, а також фактори середовища (такі як сонячна pадиации, вологість і темпеpатуpа, атмосферний тиск), антропогенні фактори та інші.

До абиотическим компонентів екосистем відносяться не органічні речовини - вуглець, азот, вода, атмосферна вуглекислота, мінерали, органічні речовини, що знаходяться переважно в грунті: білки, вуглеводи, жири, гумінові речовини і ін., Що потрапили в грунт після відмирання організмів.

До біотичних компонентів екосистеми відносяться продуценти, автотрофи (рослини, хемосинтетики), консументи (тварини) і детритофаги, редуценти (тварини, бактерії, гриби).

Казанська фізіологічна школа. Ф.В. Овсянников, Н.О. Ковалевський, Н.А. Миславський, А.В. Кібяков

Цікаво таке спостереження. У тварин північних популяцій все витягнуті частини тіла - кінцівки, хвіст, вуха - покриті щільним шаром вовни і виглядають відносно коротшими, ніж у представників того ж виду, але мешкають в жаркому кліматі.

Ця закономірність, відома як правило Алена, поширюється як на диких, так і на домашніх тварин.

Помітна різниця в будові тіла північній лисиці і фенека на півдні, північного кабана і кабана на Кавказі. Безпородні домашні собаки в Краснодарському краї, велику рогату худобу місцевої селекції відрізняються меншою живою масою в порівнянні з представниками цих видів, скажімо, Архангельська.

Найчастіше тварини з південних популяцій довгоногі і довговухі. Великі вуха, неприпустимі в умовах низьких температур, виникли як пристосування до життя в жаркому поясі.

А тварини тропіків мають просто величезні вуха (слони, кролики, копитні). Показовими вуха африканського слона, площа яких становить 1/6 частину поверхні всього тіла тварини. Вони мають багату іннервацію і васкуляризацію. У спекотну погоду у слона через кровоносну систему раковин вух проходить приблизно 1/3 частина всієї циркулюючої крові. В результаті посиленого кровотоку в зовнішнє середовище віддається зайве тепло.

Ще більше вражає своїми адаптаційними здібностями до високих температур житель пустелі заєць Lapus alleni. У цього гризуна 25% всієї поверхні тіла припадає на голі вушні раковини. Неясно, яка головна біологічна задача таких вух: вчасно зафіксувати наближення небезпеки або брати участь в терморегуляції. Як перша, так і друга задача вирішуються звіром дуже ефективно. У гризуна тонкий слух. Розвинена кровоносна система вушних раковин з унікальною судинно здатністю обслуговує тільки терморегуляцію. За рахунок посилення і обмеження кровотоку через вушні раковини тварина змінює тепловіддачу на 200-300%. Його органи слуху виконують функцію підтримки теплового гомеостазу та економії води.

Завдяки насиченості вушних раковин термочутливими нервовими закінченнями і швидким Судиноруховий реакцій з поверхні вушних раковин у зовнішнє середовище віддається велика кількість зайвої теплової енергії та у слона, і особливо у лепуса.

Добре вписується в контекст обговорюваної проблеми і будова тіла родича сучасних слонів - мамонта. Цей північний аналог слона, судячи з збереженим останкам, виявленим в тундрі, був значно більшим за свого південного родича. Але вуха мамонта мали меншу відносну площу і до того ж були покриті густою шерстю. Мамонт мав відносно короткі кінцівки і короткий хобот.

Довгі кінцівки невигідні в умовах низьких температур, так як з їх поверхні втрачається занадто багато теплової енергії. Але в умовах жаркого клімату довгі кінцівки є корисною адаптацією. У пустельних умовах верблюди, кози, коні місцевої селекції, а також вівці, кішки, як правило, довгоногі.

За даними Н. Hensen, в результаті адаптації до низьких температур у тварин змінюються властивості жиру підшкірних відкладень і кісткового мозку. У арктичних тварин кістковий жир з фаланги пальців має низьку точку плавлення і не застигає навіть у люті морози. Однак кістковий жир з кісток, які не контактують з холодною поверхнею, наприклад з стегнової кістки, має звичайні фізико-хімічні властивості. Рідкий жир в кістках нижньої частини кінцівок забезпечує теплоізоляцію і рухливість суглобів.

Накопичення жиру відзначається не тільки у північних тварин, для яких він служить теплоізоляцією і джерелом енергії в період, коли корм недоступний через важкого негоди. Жир накопичують і тварини, що живуть в жаркому кліматі. Але якість, кількість і розподіл жиру по тілу у північних і південних тварин різний. У диких арктичних тварин жир розподіляється в підшкірній клітковині рівномірно по всьому тілу. У тварини при цьому утворюється своєрідна теплоизолирующая капсула.

У тварин помірного пояса жир як утеплювач накопичується лише у видів із слабо розвиненим вовняним покровом. У більшості випадків накопичений жир служить джерелом енергії в голодний зимовий (або річний) період.

У жаркому кліматі підшкірні жироотложения несуть іншу фізіологічну навантаження. Розподіл жирових відкладень по тілу тварин характеризується великою нерівномірністю. Жир локалізується у верхній і задній частинах тіла. Наприклад, у копитних африканських саван жирова підшкірна прошарок локалізується вздовж хребта. Вона захищає тварину від палючого сонця. Черево при цьому абсолютно вільно від жиру. Це також має великий сенс. Більш холодна в порівнянні з повітрям земля, трава або вода забезпечує ефективне відведення тепла через черевну стінку під час відсутності жирового прошарку. Невеликі жирові відкладення і у тварин в жаркому кліматі є джерелом енергії на період посухи і пов'язаного з нею голодного існування травоїдних.

Внутрішній жир тварин в жаркому і посушливому кліматі виконує ще одну надзвичайно корисну функцію. В умовах нестачі або повної відсутності води внутрішній жир служить джерелом води. Спеціальні дослідження показують, що окислення 1000 г жиру супроводжується утворенням 1100 г води.

Зразком невибагливості в посушливих умовах пустелі служать верблюди, курдючні і жірнохвостих вівці, зебувідний худобу. Маса накопиченого в горбах верблюда і курдюці вівці жиру становить 20% від їх живої маси. Розрахунки показують, що 50-кілограмова курдючний вівця при собі має запас води близько 10 л, а верблюд ще більше - близько 100 л. Останні приклади ілюструють морфофизиологические і біохімічні адаптації тварин до екстремальних температур. Морфологічні адаптації поширюються на багато органів. У північних тварин має місце великий обсяг шлунково-кишкового тракту і велика відносна довжина кишечника, у них відкладається більше внутрішнього жиру в сальники і приниркової капсулі.

У тварин аридной зони є ряд морфофункціональних особливостей системи мочеобразования і виділення. Ще на початку XX ст. морфологи виявили відмінності в будові нирок пустельних тварин і тварин помірного клімату. У тварин жаркого клімату більш розвинений мозковий шар за рахунок збільшення прямоканальцевой частини нефрона.

Наприклад, у африканського лева товщина мозкового шару нирок становить 34 мм, а у домашньої свині - всього 6,5 мм. Здатність нирок концентрувати сечу позитивно корелює з довжиною петлі Гендле.

Крім структурних особливостей у тварин аридной зони знайдені функціональні особливості сечовидільної системи. Так, для кенгурові щури нормальним є виражена здатність сечового міхура реабсорбіровать воду зі складу вторинної сечі. У висхідному і низхідному каналах петлі Гендле відбувається фільтрація сечовини - процес, звичайний для бульбочкових частини нефрона.

В основі адаптаційного функціонування сечовидільної системи лежить нейро-гуморальна регуляція з яскраво вираженою гормональної складової. У кенгурові щури концентрація гормону вазопресину підвищена. Так, в сечі кенгурові щури концентрація даного гормону становить 50 од / мл, у лабораторного пацюка - всього 5-7 од / мл. У тканини гіпофіза кенгурові щури зміст вазопресину одно 0,9 од / мг, у лабораторного пацюка - в три рази менше (0,3 од / мг). При депривації води відмінності між тваринами зберігаються, хоча секреторна активність нейрогипофиза посилюється як у одного, так і у іншої тварини.

Втрата живої маси при депривації води у посушливих тварин нижче. Якщо верблюд за робочий день, отримуючи лише сіно низької якості, втрачає 2-3% від живої маси, то кінь і осел в тих же умовах втратять 6-8% живої маси за рахунок зневоднення.

Температура довкілля значно впливає на структуру шкірних покривів тварин. У холодному кліматі шкіра товщі, шерсть гущі, є підпушок. Все це сприяє зниженню теплопровідності поверхні тіла. У тварин жаркого клімату все навпаки: тонка шкіра, рідкісна шерсть, низькі теплоізоляційні властивості шкіри в цілому.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter.

В основному системи адаптації так чи інакше стосуються холоду, що цілком логічно - якщо зуміти вижити при глибокому мінусі, інші ризики будуть не настільки страшні. Те ж, до речі, стосується і екстремально високих температур. Хто здатний адаптуватися, швидше за все не пропаде ніде.

Арктичні біляки - найбільші зайці Північної Америки, У яких при цьому чомусь відносно короткі вуха. Це відмінний приклад того, чим тварина може пожертвувати для виживання в суворих умовах - хоча довгі вуха можуть допомогти почути хижака, короткі зменшують віддачу дорогоцінного тепла, що для арктичних біляків значно важливіше.

Жаби з Аляски виду Rana sylvatica, мабуть, навіть переплюнули антарктичних риб. Вони буквально вмерзают в лід взимку, перечікуючи таким чином холодний сезон, а навесні повертаються до життя. Подібний «кріосон» можливий для них завдяки особливій будові печінки, збільшується під час сплячки у два рази, і складної біохімії крові.

Деякі види богомолів, не здатні проводити цілий день на сонці, справляються з проблемою нестачі тепла за допомогою хімічних реакцій у власному тілі, концентруючи спалаху тепла всередині для короткочасного обігріву.

Циста - тимчасова форма існування бактерій і багатьох одноклітинних, при якій організм оточує себе щільною захисною оболонкою, щоб уберегтися від агресивної зовнішнього середовища. Цей бар'єр вельми ефективний - в деяких випадках він може допомогти господареві вижити протягом кількох десятиліть.

Нототенієвидні риби мешкають у водах Антарктиди, настільки холодних, що звичайні риби там би замерзли на смерть. Морська вода замерзає лише при температурі -2 ° C, чого не можна сказати про цілком прісної крові. Але антарктичні риби виділяють природний антифризні білок, що не дає утворюватися в крові кристалики льоду - і виживають.

МегаТерм - здатність генерувати тепло, використовуючи масу тіла, тим самим виживаючи в холодних умовах навіть без антифризу в крові. Цим користуються деякі морські черепахи, Залишаючись рухомими коли вода навколо мало не замерзає.

Азіатські гірські гуси, при перельотах перетинаючи Гімалаї, піднімаються на велику висоту. Найвищий політ цих птахів зафіксовано на висоті 10 тисяч метрів! Гуси повністю контролюють температуру своїх тіл, при необхідності навіть міняючи хімічний склад крові, щоб вижити в крижаному і розрідженому повітрі.

Стрибун - риби не самого звичайного плану, хоча і відносяться до досить банальним бичка. Під час відливу вони повзають по мулу, добуваючи собі їжу, при нагоді забираючись на дерева. За своїм образом життя стрибун набагато ближче до земноводним, і лише плавники з зябрами видають в них риб.

Грандіозні винаходи людського розуму не перестають дивувати, фантазії немає меж. Але те, що багато століть створювала природа, перевершує найкреативніші ідеї та задуми. Природа створила більш ніж півтора мільйона видів живих особин, кожна з яких індивідуальна і неповторна в своїх формах, фізіології, пристосованості до життя. Приклади адаптації організмів до постійно мінливих умов проживання на планеті - це приклади мудрості творця і постійне джерело завдань для розгадування біологам.

Адаптація означає пристосованість або звикання. Це процес поступового переродження фізіологічних, морфологічних або психологічних функцій істоти в умовах зміненої довкілля. Змінам піддаються як окремі особини, так і цілі популяції.

Яскравий приклад адаптації безпосередній і непрямої - виживання рослинного і тваринного світу в зоні підвищеної радіації навколо Чорнобильської АЕС. Безпосередня пристосовність властива тим особинам, які зуміли вижити, звикнути і почати розмножуватися, деякі не витримали випробування і загинули (непряма адаптація).

Так як умови існування на Землі змінюються постійно, процеси еволюції і пристосованості в живій природі також є процесом безперервним.

Свіжий приклад адаптації - зміна місця існування колонії зелених мексиканських папуг аратинг. З недавніх пір вони змінили звичне місце проживання і поселилися в самому жерлі вулкана Масая, в середовищі, постійно просоченої сірчаним газом високої концентрації. Вчені ще не дали пояснення цьому феномену.

види адаптації

Зміна всієї форми існування організму є функціональну адаптацію. Приклад адаптації, коли зміна умов призводить до обопільного приспосабливанию живих організмів один до одного, являє собою корелятивне пристосування або коадаптаціі.

Пристосування може бути пасивним, коли функції або будова суб'єкта відбуваються без його участі, або активним, коли він свідомо змінює свої звички до пари навколишньому середовищу (приклади адаптації людей до природними умовами або соціуму). Бувають випадки, коли суб'єкт пристосовує навколишнє середовище під свої потреби - це об'єктивна адаптація.

Біологи поділяють види адаптації за трьома ознаками:

• Морфологічні.
• Фізіологічні.
• Поведінкові або психологічні.

Приклади адаптації тварин або рослини в чистому вигляді рідкісні, більшість випадків звикання до нових умов відбувається в змішаних видах.

Морфологічні адаптації: приклади

Морфологічні зміни - це зміни у процесі еволюції зміни форми тіла, окремих органів або всього будови живого організму.

Нижче наведені морфологічні адаптації, приклади з тваринного і рослинного світу, Які ми розглядаємо як само собою зрозуміле явище:

• Переродження листя в колючки у кактусів та інших рослин посушливих регіонів.
• Панцир черепахи.
• Обтічні форми тіла жителів водойм.

Фізіологічні адаптації: приклади

Пристосування фізіологічне - це зміна ряду хімічних процесів, що відбуваються всередині організму.

• Виділення квітами сильного запаху для залучення комах сприяє запиленню.
• Стан анабіозу, в яке здатні входити найпростіші організми, дозволяє їм зберігати життєдіяльність через багато років. Найстарша здатна до розмноження бактерія має вік 250 років.
• Накопичення підшкірного жиру, який перетворюється в воду, у верблюдів.

Поведінкові (психологічні) адаптації

З психологічним фактором більше пов'язані приклади адаптації людини. Поведінкові характеристики властиві флорі і фауні. Так, в процесі еволюції зміна температурного режиму змушує деяких тварин впадати в сплячку, птахів - відлітати на південь, щоб повернутися навесні, дерева - скидати листя і сповільнювати рух соків. Інстинкт вибору найбільш підходящого партнера для продовження роду рухає поведінкою тварин у шлюбний період. Деякі північні жаби і черепахи повністю замерзають на зиму і розморожують, оживають з настанням тепла.

Чинники, що викликають потребу в змінах

Будь-які процеси адаптації - це відповідна реакція на фактори екології, які ведуть до зміни навколишнього середовища. Такі фактори поділяються на біотичні, абіотичні і антропогенні.

Біотичні фактори - це вплив живих організмів один на одного, коли, наприклад, зникає один вид, який служить їжею іншому.

Абіотичні фактори - це зміни в навколишньому неживій природі, коли змінюється клімат, склад грунту, забезпеченість водою, цикли сонячної активності. Фізіологічні адаптації, приклади впливу абіотичних факторів - екваторіальні риби, які можуть дихати і в воді, і на суші. Вони добре пристосувалися до умов, коли пересихання річок - часте явище.

Антропогенні фактори - вплив людської діяльності, яке змінює навколишнє середовище.

Пристосування до середовища проживання

• освітленість. У рослин - це окремі групи, які відрізняються потребою в сонячному освітленні. На відкритих просторах добре живуть світлолюбні геліофітів. На противагу їм - сциофіти: рослини лісових хащ, добре себе почувають в затінених місцях. Серед тварин також є особини, чия розрахована на активний спосіб життя в нічний час або під землею.
• Температура повітря. В середньому для всього живого, в тому числі і людини, оптимальної температурної середовищем вважається діапазон від 0 до 50 о С. Однак життя є практично у всіх кліматичних регіонах Землі.

Протилежні приклади адаптації до аномальних температур описані нижче.

Арктичні риби не замерзають завдяки виробленню в крові унікального антифризного білка, який не дає крові заледенеть.

Найпростіші мікроорганізми виявлені в гідротермальних джерелах, температура води в яких перевищує градус кипіння.

Рослини-гидрофіти, тобто ті, що живуть у воді або біля неї, гинуть навіть при незначній втраті вологи. Ксерофіти, навпаки, пристосовані жити в посушливих регіонах, і гинуть при великій вологості. Серед тварин природа також попрацювала над адаптацією до водного і безводному оточенню.

адаптація людини

Здібності людини до пристосування дійсно грандіозні. Секрети людського мислення розкриті далеко не повністю, і таємниці адаптивної здатності людей ще довго будуть загадкової темою для вчених. Перевага Гомо сапієнс перед іншими живими істотами - в здатності свідомо змінювати свою поведінку під вимога навколишнього середовища або, навпаки, навколишній світ під свої потреби.

Гнучкість поведінки людини проявляється щодня. Якщо дати завдання: «наведіть приклади адаптації людей», більшість починає згадувати виняткові випадки виживання в Це рідкісні випадки, а в нових для себе обставин властива людині щодня. Ми приміряємо на себе нову обстановку в момент народження на світ, в дитячому садку, школі, в колективі, при переїзді в іншу країну. Саме цей стан прийняття нових відчуттів організмом називають стресом. Стрес є психологічним фактором, але тим не менш під його впливом змінюються багато фізіологічні функції. У разі, коли людина приймає нове середовище як позитивну для себе, новий стан стає звичним, а інакше стрес загрожує стати затяжним і привести до ряду серйозних захворювань.

Механізми пристосування людини

Існують три типи адаптації людини:

• фізіологічна. Найпростіші приклади - акліматизації і пристосованість до зміни часових поясів або добового режиму роботи. В процесі еволюції сформувалися різні типи людей, в залежності від територіального місця проживання. Арктичний, високогірний, континентальний, пустельний, екваторіальний типи значно різняться фізіологічними показниками.
• Психологічна адаптація. Це здатність людини знаходити моменти розуміння з людьми різних психотипів, в країні з іншим рівнем менталітету. Людині розумній властиво міняти свої усталені стереотипи під впливом нової інформації, особливих випадків, стресу.
• Соціальна адаптація. Тип звикання, який властивий тільки людині.

Все адаптивні типи тісно пов'язані між собою, як прищепило, будь-яка зміна звичного існування викликає в людині потреба в соціальній і психологічній адаптації. Під їх впливом приходять в дію механізми фізіологічних змін, які теж підлаштовуються під нові умови.

Така мобілізація всіх реакція організму названа адаптаційним синдромом. Нові реакції організму з'являються у відповідь на різкі зміни обстановки. На першій стадії - тривоги - спостерігається зміна фізіологічних функцій, зміни в роботі обміну речовин і систем. Далі підключаються захисні функції і органи (в тому числі мозок), починають включати свої захисні функції і приховані можливості. Третя стадія адаптації залежить від індивідуальних особливостей: людина або включається в нове життя і входить в звичайне русло (в медицині в цей період настає одужання), або ж організм не приймає стресу, і наслідки приймають вже негативну форму.

Феномени людського організму

У людині закладено природою величезний запас міцності, який використовується в повсякденному житті тільки в незначному обсязі. Виявляється він в екстремальних ситуаціях і сприймається як диво. Насправді ж диво закладено в нас самих. Приклад адаптації: здатність людей адаптуватися до нормального життя після видалення значної частини внутрішніх органів.

Природний вроджений імунітет протягом життя може зміцнюватися низкою факторів або ж, навпаки, слабшати при неправильному способі життя. На жаль, захоплення шкідливими звичками - це теж відмінність людини від інших живих організмів.