La adaptación de un organismo a su ambiente se llama adaptación. Desde el punto de vista de la ecología, se puede considerar que la formación y existencia, la diversidad de los organismos, su variabilidad y conservación en la naturaleza son el resultado de las influencias ambientales y la adaptación. En la naturaleza, las adaptaciones de los organismos siempre se desarrollan bajo la influencia de tres factores principales: variabilidad, herencia y seleccion natural. La totalidad de las adaptaciones da a la estructura y vida de los organismos características de conveniencia. La adaptabilidad de una especie a cualquier entorno permanente es un requisito previo para su existencia estable a largo plazo.
El significado biológico del proceso de adaptación es asegurar que este individuo sobreviva bajo condiciones adversas y dejó descendencia. Los medios pueden ser muy diferentes. Por ejemplo, con la llegada del frío invernal, a algunos animales les crece un pelaje espeso y cálido, que también cambia de color, otros forman una gruesa capa subcutánea de grasa, mientras que otros, habiéndose engordado durante el verano, hibernan. Los árboles pierden sus hojas, sus capullos se cubren con una gruesa capa de cera, etc. Estas son varias reacciones biológicas en respuesta a cambios en las condiciones ambientales, que a veces son cambios complejos y de largo plazo en la estructura y funciones de los organismos, a veces reacciones relativamente simples y fácilmente reversibles. Por ejemplo, frente a la costa de la Antártida, el pez Trematotus adquirió la capacidad de sintetizar compuestos proteicos en la sangre. Actuando como anticongelante, evitan la formación de cristales de hielo. Todo esto permite que los peces sobrevivan a temperaturas inferiores a -2 °C. Algunos tipos de insectos también tienen algún tipo de anticongelante en sus cuerpos. Por lo tanto, la larva del mosquito de las agallas de Alaska puede congelarse y descongelarse varias veces sin dañarse a sí misma.
La capacidad de adaptación es una de las principales propiedades de la vida en nuestro planeta. Las adaptaciones brindan la posibilidad de existencia, supervivencia y reproducción de los organismos.
La regla climática de Bergmann, formulado en 1847, establece: dentro de una especie o un grupo bastante homogéneo de especies relacionadas, los animales con cuerpos más grandes son comunes en las zonas más frías de su área de distribución o en las montañas. Esta regla refleja la adaptación de los animales a mantener una temperatura corporal constante en diferentes condiciones climáticas. En el sur, en un clima cálido, se encuentran pequeñas variedades de la misma especie. En el norte vive más grandes osos, lobos, alces. Asi que, oso polar El Ártico tiene un peso de hasta 1000 kg, oso café de Alaska pesa unos 700 kg, y el oso malayo no llega ni a los 70 kg. El gran pingüino rey de la Antártida tiene una altura de hasta 120 cm, y el pingüino ecuatorial de Galápagos mide hasta 40 cm.
Cabe señalar que, según los datos modernos, la regla de Bergman no es tan completa como se suponía anteriormente. Tal vez incluso prevalezcan las excepciones. Sin embargo, a pesar de ello, la regla conserva su valor. Un aumento en el tamaño del cuerpo en regiones frías es característico hasta cierto punto incluso de los invertebrados. A menudo se encuentra la misma dependencia cuando se comparan especies estrechamente relacionadas.
De acuerdo a la regla de allen(1877) que condiciones más frías en el rango, cuanto más cortas son las extremidades de los animales de sangre caliente y el cuerpo más corto y compacto. Muchas partes sobresalientes del cuerpo (extremidades, cola, orejas) se vuelven más pequeñas y más cortas, y el cuerpo se vuelve más masivo que clima más frío. Este patrón se puede rastrear al comparar especies de liebres en sus hábitats en la dirección de América Central hacia el Norte. Por lo tanto, una comparación de las liebres de Allen, la liebre de cola negra (California), la liebre americana y la liebre polar demuestra una disminución gradual en la longitud de las orejas y las extremidades. Las alas de las aves se vuelven más finas y afiladas, el pelo de los mamíferos es más largo, la capa inferior es más gruesa. Finalmente, en las aves del norte, el instinto migratorio es más pronunciado, aumenta el tamaño de la nidada y, en consecuencia, el número de polluelos en la cría.
Como ejemplo de la manifestación de la regla de Allen, podemos citar la relación entre la longitud de la cola y la longitud del cuerpo en el campañol (Microtus agrestis) de varias regiones de Europa: Portugal - 39%, Europa Central- 33%, Suecia - 29%.
En Hamburgo, los ratones de cola más corta se cultivaron en frigoríficos especiales; las colas también se acortaron en individuos que, en condiciones experimentales, recibieron regularmente medicamentos que reducen la temperatura corporal. Los ratones que crecieron en el calor eran de cola larga y orejas largas.
La regla de Allen también se confirma en las comparaciones interespecíficas. Entonces, en una liebre mexicana, la longitud de las orejas alcanza el 189% de la longitud de la cabeza, mientras que en la liebre de Groenlandia, solo el 96%.
Las aves de las islas tienen picos más largos que los de los continentes. Animales - habitantes de lugares calientes ( elefante africano, liebre americana del desierto) tienen orejas enormes que les sirven para disipar el calor.
Para ser justos, cabe señalar que la regla de Allen también tiene excepciones.
regla de glöger(1833) explica el hecho de que las especies animales que viven en climas más húmedos y fríos tienen una pigmentación corporal más oscura. Entonces, el cuervo negro que vive en el hielo de Groenlandia tiene un color más negro que el que vive en los desiertos del Sahara, donde su plumaje ha adquirido un tinte marrón. Las aves del sur tienden a ser más brillantes y coloridas.
Otra regla climática: en la dirección de los polos al ecuador, la fauna de agua dulce en su conjunto revela cada vez más similitudes con la marina. ¿Cuál es la razón? Se sabe que en los trópicos los peces marinos penetran los ríos con más facilidad que en las latitudes medias. Probablemente esto esté determinado por el hecho de que en condiciones de más clima favorable más bien, se puede alcanzar el nivel de metabolismo necesario para la transición del cuerpo al agua dulce. Por cierto, las formas reales de agua dulce no viven en absoluto en las islas oceánicas.
Adaptaciones – diversas adaptaciones al medio ambiente desarrolladas por los organismos en el proceso de evolución. Las adaptaciones aparecen en niveles diferentes organización de la materia viva: de molecular a biocenótica. La capacidad de adaptación es una de las principales propiedades de la materia viva, que asegura la posibilidad de su existencia. Las adaptaciones se desarrollan bajo la influencia de tres factores principales: herencia, variabilidad y selección natural (así como artificial).
Hay tres formas principales en que los organismos se adaptan a las condiciones ambientales: la forma activa, la forma pasiva y la evitación de los efectos adversos.
camino activo – fortalecimiento de la resistencia, desarrollo de procesos reguladores que permiten llevar a cabo todas las funciones vitales del cuerpo, a pesar de la desviación del factor del óptimo. Por ejemplo, mantener una temperatura corporal constante en animales de sangre caliente (aves y mamíferos), que es óptima para el flujo de procesos bioquímicos en las células.
Evitación de efectos adversos – la producción del cuerpo de ciclos de vida y comportamientos que evitan efectos adversos. Por ejemplo, migraciones estacionales animales
manera pasiva – la subordinación de las funciones vitales del cuerpo a los cambios en los factores ambientales El descanso puede ser diferente en profundidad y duración, muchas funciones del cuerpo se debilitan o no se realizan en absoluto, ya que el nivel del metabolismo cae bajo la influencia de factores externos e internos. . Con una supresión profunda del metabolismo, los organismos pueden no mostrar signos visibles de vida en absoluto. La suspensión temporal completa de la vida se denomina animación suspendida . En un estado de anabiosis, los organismos se vuelven resistentes a diversas influencias. En estado seco, cuando no más del 2% del agua permanecía en las células en forma químicamente unida, organismos tales como rotíferos, tardígrados, pequeños nematodos, semillas y esporas de plantas, esporas de bacterias y hongos sobrevivieron en oxígeno líquido (- 218,4 °C), hidrógeno líquido (-259,4 °С), helio líquido (-269,0 °С). Todo el metabolismo se detiene. La anabiosis es un fenómeno bastante raro y es un estado extremo de reposo en la vida silvestre, el estado de anabiosis solo es posible con una deshidratación casi completa de los organismos. Mucho más extendidas en la naturaleza son otras formas de latencia asociadas con un estado de actividad vital reducida como resultado de la inhibición parcial del metabolismo. Las formas de descanso en un estado de actividad vital reducida se dividen en hipobiosis (descanso obligado) y criptobiosis (descanso fisiológico) . A hipobiosis la inhibición de la actividad, o letargo, ocurre bajo la presión directa de condiciones desfavorables (con falta de calor, agua, oxígeno, etc.) y se detiene casi inmediatamente después de que estas condiciones vuelven a la normalidad (algunas especies de artrópodos resistentes a las heladas (colémbolos, una serie de moscas, escarabajos terrestres, etc.) hibernan en un estado de estupor, se descongelan rápidamente y vuelven a la actividad bajo los rayos del sol, y luego pierden nuevamente la movilidad cuando baja la temperatura). criptobiosis- un tipo de descanso fundamentalmente diferente, está asociado con un complejo de cambios fisiológicos que ocurren con anticipación, antes del inicio de cambios estacionales adversos, y los organismos están listos para ellos. La criptobiosis está muy extendida en la vida silvestre (típica, por ejemplo, de semillas de plantas, quistes y esporas de varios microorganismos, hongos, algas, hibernación de mamíferos, latencia profunda de plantas). Los estados de hipobiosis, criptobiosis y anabiosis aseguran la supervivencia de las especies en condiciones naturales de diferentes latitudes, a menudo extremas, permiten que los organismos sobrevivan durante largos períodos desfavorables, se establezcan en el espacio y, de muchas maneras, superen los límites de la posibilidad y la propagación de la vida. en general.
Habitualmente, la adaptación de una especie al medio se lleva a cabo mediante una u otra combinación de las tres formas posibles de adaptación.
Los principales mecanismos de adaptación a nivel del organismo:
Adaptaciones bioquímicas - cambios en los procesos intracelulares (por ejemplo, un cambio en el trabajo de las enzimas o un cambio en su número).
Adaptaciones morfo-anatómicas – cambios en la estructura del organismo (por ejemplo, la transformación de una hoja en una espina en los cactus para reducir la pérdida de agua, el color brillante de las flores para atraer polinizadores, etc.). Las adaptaciones morfológicas en plantas y animales conducen a la formación de ciertas formas de vida.
Adaptaciones fisiológicas - cambios en la fisiología del cuerpo (por ejemplo, la capacidad de un camello para proporcionar humedad al cuerpo al oxidar las reservas de grasa, la presencia de enzimas que degradan la celulosa en las bacterias que destruyen la celulosa, etc.).
Adaptaciones etológicas (conductuales) – cambios de comportamiento (por ejemplo, migraciones estacionales de mamíferos y aves, hibernación durante período de invierno, juegos de apareamiento en aves y mamíferos durante la época de cría, etc.). Las adaptaciones etológicas son características de los animales.
La adaptación de una persona a un nuevo entorno para él es un proceso sociobiológico complejo, que se basa en un cambio en los sistemas y funciones del cuerpo, así como en el comportamiento habitual. La adaptación humana se refiere a las reacciones de adaptación de su cuerpo a los factores ambientales cambiantes. La adaptación se manifiesta en diferentes niveles de organización de la materia viva: desde molecular hasta biocenótico. La adaptación se desarrolla bajo la influencia de tres factores: herencia, variabilidad, selección natural/artificial. Hay tres formas principales en que los organismos se adaptan a su entorno: la forma activa, la forma pasiva y la evitación de los efectos adversos.
camino activo- fortalecimiento de la resistencia, desarrollo de procesos reguladores que permiten llevar a cabo todas las funciones vitales del cuerpo, a pesar de la desviación del factor ambiental del óptimo. Por ejemplo, mantener una temperatura corporal constante en animales de sangre caliente (aves, humanos), óptima para el flujo de procesos bioquímicos en las células.
manera pasiva- subordinación de las funciones vitales del organismo a los cambios en los factores ambientales. Por ejemplo, bajo condiciones ambientales desfavorables, transición a un estado de anabiosis ( vida oculta), cuando el metabolismo en el cuerpo se detiene casi por completo (inactividad invernal de las plantas, conservación de semillas y esporas en el suelo, estupor de insectos, hibernación, etc.).
Evitar condiciones adversas- desarrollo por parte del organismo de ciclos vitales y comportamientos que permitan evitar efectos adversos. Por ejemplo, las migraciones estacionales de animales.
Por lo general, la adaptación de una especie al medio ambiente se lleva a cabo por una u otra combinación de las tres formas posibles de adaptación.
Las adaptaciones se pueden dividir en tres tipos principales: morfológicas, fisiológicas, etológicas.
Adaptaciones morfológicas- cambios en la estructura del organismo (por ejemplo, la modificación de una hoja en una espina en cactus para reducir la pérdida de agua, colores brillantes de flores para atraer polinizadores, etc.). Las adaptaciones morfológicas en los animales conducen a la formación de ciertas formas de vida.
Adaptaciones fisiológicas- cambios en la fisiología del cuerpo (por ejemplo, la capacidad de un camello para proporcionar humedad al cuerpo al oxidar las reservas de grasa, la presencia de enzimas que degradan la celulosa en bacterias que destruyen la celulosa, etc.).
Adaptaciones etológicas (conductuales)- cambios en el comportamiento (por ejemplo, migraciones estacionales de mamíferos y aves, hibernación en invierno, juegos de apareamiento en aves y mamíferos durante la época de cría, etc.). Las adaptaciones etológicas son características de los animales.
Los organismos vivos están bien adaptados a los factores periódicos. Los factores no periódicos pueden causar enfermedades e incluso la muerte de un organismo vivo. Una persona usa esto aplicando antibióticos y otros factores no periódicos. Sin embargo, la duración de su exposición también puede provocar una adaptación a los mismos.
El medio ambiente tiene un gran impacto en una persona. En este sentido, el problema de la adaptación de una persona a su entorno es cada vez más importante. En ecología social, este problema es de suma importancia. Al mismo tiempo, la adaptación es Primera etapa, que está dominado por formas reactivas del comportamiento humano. La persona no se detiene en esta etapa. Muestra actividad física, intelectual, moral, espiritual, transforma (para mal o para mal) su entorno.
La adaptación humana se divide en genotípica y fenotípica. Adaptación genotípica: una persona fuera de su conciencia puede adaptarse a condiciones ambientales cambiantes (cambios de temperatura, sabor de alimentos, etc.), es decir, si los mecanismos de adaptación ya están en los genes. La adaptación fenotípica se entiende como la inclusión de la conciencia, las cualidades personales de una persona para adaptar el cuerpo a un nuevo entorno, para mantener el equilibrio en nuevas condiciones.
Los principales tipos de adaptación incluyen fisiológica, adaptación a la actividad, adaptación a la sociedad. Centrémonos en la adaptación fisiológica. Bajo la adaptación fisiológica de una persona se entiende el proceso de mantenimiento del estado funcional del cuerpo en su conjunto, asegurando su conservación, desarrollo, rendimiento, máxima esperanza de vida. Gran importancia en la adaptación fisiológica unida a la aclimatación y aclimatación. Está claro que la vida de una persona en el extremo norte difiere de su vida en el ecuador, ya que estos son diferentes zonas climáticas. Además, un sureño, habiendo vivido durante cierto tiempo en el norte, se adapta a él y puede vivir allí permanentemente y viceversa. La aclimatación es la etapa inicial y urgente de aclimatación bajo condiciones climáticas y geográficas cambiantes. En algunos casos, un sinónimo de adaptación fisiológica es aclimatación, es decir, la adaptación de plantas, animales y humanos a nuevas condiciones climáticas para ellos. La aclimatación fisiológica ocurre cuando una persona, con la ayuda de reacciones adaptativas, aumenta la capacidad de trabajo, mejora el bienestar, que puede empeorar drásticamente durante el período de aclimatación. Cuando las nuevas condiciones son reemplazadas por las antiguas, el cuerpo puede volver a su estado anterior. Tales cambios se llaman aclimatación. Los mismos cambios que, en el proceso de adaptación a un nuevo entorno, han pasado al genotipo y se heredan, se denominan adaptativos.
Adaptación del cuerpo a las condiciones de vida (ciudad, pueblo, otra localidad). no se limita a las condiciones climáticas. Una persona puede vivir en la ciudad y en el campo. Mucha gente prefiere la metrópolis con su ruido, contaminación, ritmo de vida frenético. Vivir objetivamente en un pueblo donde aire fresco, ritmo tranquilo y medido, más favorable para las personas.
La misma área de adaptación incluye mudarse, por ejemplo, a otro país. Algunos se adaptan rápidamente, superan la barrera del idioma, encuentran trabajo, otros con mucha dificultad, otros, habiéndose adaptado exteriormente, experimentan un sentimiento llamado nostalgia.
Podemos destacar la adaptación a la actividad. Diferentes tipos las actividades humanas imponen diferentes requisitos al individuo (algunas exigen perseverancia, diligencia, puntualidad, otras requieren rapidez de reacción, capacidad de tomar decisiones con independencia, etc.). Sin embargo, una persona puede hacer frente a estos y otros tipos de actividad con bastante éxito. Hay una actividad que está contraindicada para una persona, pero puede realizarla, ya que funcionan los mecanismos de adaptación, que se denomina desarrollo de un estilo de actividad individual.
Se debe prestar especial atención a la adaptación a la sociedad, a otras personas y al equipo. Una persona puede adaptarse a un grupo asimilando sus normas, reglas de comportamiento, valores, etc. Los mecanismos de adaptación aquí son la sugestionabilidad, la tolerancia, el conformismo como formas de comportamiento de sumisión, y por otro lado, la capacidad de encontrar su lugar, encontrar una cara y mostrar determinación.
Podemos hablar de adaptación a los valores espirituales, a las cosas, a los estados, por ejemplo, a los estresantes, ya muchas cosas más. En 1936, el fisiólogo canadiense Selye publicó el mensaje "Síndrome causado por varios elementos dañinos", en el que describió el fenómeno del estrés, una reacción general no específica del cuerpo destinada a movilizar sus defensas bajo la influencia de factores irritantes. En el desarrollo del estrés se distinguieron 3 etapas: 1. etapa de ansiedad, 2. etapa de resistencia, 3. etapa de agotamiento. G. Selye formuló la teoría del Síndrome General de Adaptación (GAS) y las enfermedades adaptativas como consecuencia de la reacción adaptativa, según la cual el GAS se manifiesta cada vez que una persona siente peligro para sí misma. Las causas visibles del estrés pueden ser lesiones, condiciones postoperatorias, etc., cambios en los factores ambientales abióticos y bióticos. En las últimas décadas ha aumentado significativamente el número de factores ambientales antropogénicos con un alto efecto estresante (contaminación química, radiación, exposición a los ordenadores durante el trabajo sistemático con ellos, etc.). Los factores de estrés del medio ambiente también deben incluir cambios negativos en sociedad moderna: aumento, cambio en la proporción de población urbana y rural, aumento del desempleo, delincuencia.
Las grandiosas invenciones de la mente humana nunca dejan de asombrarnos, no hay límite para la fantasía. Pero lo que la naturaleza ha estado creando 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 organismos que se adaptan a las condiciones de vida en constante cambio en el planeta son ejemplos de la sabiduría del creador y una fuente constante de problemas para que los biólogos los resuelvan.
Adaptación significa adaptabilidad o habituación. Este es un proceso de renacimiento gradual de las funciones fisiológicas, morfológicas o psicológicas de una criatura en un entorno modificado. 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 Central nuclear de Chernóbil. La adaptabilidad directa es característica de aquellos individuos que lograron sobrevivir, acostumbrarse y comenzar a reproducirse, algunos no resistieron la prueba y murieron (adaptación indirecta).
Dado que las condiciones de existencia en la Tierra cambian constantemente, los procesos de evolución y aptitud en la naturaleza viva también son un proceso continuo.
Un ejemplo reciente de adaptación es el cambio de hábitat de una colonia de cotorras verdes mexicanas. DE recientemente cambiaron su hábitat habitual y se instalaron en la misma boca del volcán Masaya, en un ambiente constantemente saturado de gas sulfúrico de alta concentración. Los científicos aún no han dado una explicación a este fenómeno.
Un cambio en la forma total de la 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 la estructura del sujeto ocurren sin su participación, o activa, cuando cambia conscientemente sus hábitos para adaptarse al entorno (ejemplos de personas que se adaptan a las condiciones naturales oa la sociedad). Hay casos en que el sujeto adapta el entorno a sus necesidades: esta es una adaptación objetiva.
Los biólogos dividen los tipos de adaptación según tres criterios:
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 formas mixtas.
Los cambios morfológicos son cambios en la forma del cuerpo, los órganos individuales o la estructura completa de un organismo vivo que se han producido en el proceso de evolución.
Las siguientes son adaptaciones morfológicas, ejemplos del animal y flora, que damos por hecho:
La adaptación fisiológica es un cambio en una serie de procesos químicos que ocurren dentro del cuerpo.
Los ejemplos de adaptación humana están más asociados con el factor psicológico. Las características de comportamiento son características de la flora y la fauna. Entonces, en el proceso de evolución, un cambio en el régimen de temperatura hace que algunos animales hibernen, las aves vuelan hacia el sur para regresar en primavera, los árboles pierden sus hojas 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 temporada de apareamiento. Algunas ranas y tortugas del norte se congelan por completo durante el invierno y se descongelan, reviviendo con el inicio del calor.
Cualquier proceso de adaptación es una respuesta a los factores ambientales que conducen a un cambio en el medio ambiente. Dichos factores se dividen en bióticos, abióticos y antropogénicos.
Los factores bióticos son la influencia de unos organismos vivos entre sí, cuando, por ejemplo, desaparece una especie, que sirve de alimento a otra.
Los factores abióticos son cambios en el medio ambiente. naturaleza inanimada cuando cambia el clima, la composición del suelo, el suministro de agua, los ciclos de actividad solar. Adaptaciones fisiológicas, ejemplos de la influencia de factores abióticos: peces ecuatoriales que pueden respirar tanto en el agua como en la tierra. Están bien adaptados a las condiciones en las que la sequía de los ríos es frecuente.
Factores antropogénicos: la influencia de la actividad humana que cambia el medio ambiente.
A continuación se describen ejemplos opuestos de adaptación a temperaturas anormales.
Los peces del Ártico 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 manantiales hidrotermales, cuya temperatura del agua supera el punto de ebullición.
Las plantas hidrófitas, es decir, aquellas que viven en o cerca del agua, mueren incluso con una ligera pérdida de humedad. Los xerófitos, por el contrario, están adaptados para vivir en regiones áridas y mueren en condiciones de alta humedad. Entre los animales, la naturaleza también ha trabajado en la adaptación a ambientes acuáticos y no acuáticos.
La capacidad de adaptación del hombre es realmente enorme. 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 está en la capacidad de cambiar conscientemente su comportamiento a los requerimientos del medio o, por el contrario, el mundo de acuerdo a 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 este casos raros, y en nuevas circunstancias es característico de una persona todos los días. Probamos un nuevo entorno en el momento del nacimiento, en el jardín de infantes, la escuela, en un equipo, cuando nos mudamos a otro país. Es este estado de aceptación de nuevas sensaciones por parte del cuerpo lo que se denomina 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.
Hay tres tipos de adaptación humana:
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 acción los mecanismos de cambios fisiológicos, que también se adaptan a las nuevas condiciones.
Tal movilización de todas las reacciones corporales se denomina síndrome de adaptación. Aparecen nuevas reacciones corporales en respuesta a cambios repentinos en el entorno. En la primera etapa, la ansiedad, hay un cambio en las funciones fisiológicas, cambios en el trabajo del metabolismo y los sistemas. Siguiente conexión funciones protectoras y los órganos (incluido el cerebro) comienzan a activar sus funciones protectoras y sus capacidades ocultas. La tercera etapa de adaptación depende de las características individuales: una persona está incluida en nueva vida y entra en el curso habitual (en medicina, la recuperación ocurre durante este período), o el cuerpo no se estresa, y las consecuencias ya están tomando una forma negativa.
En el hombre, la naturaleza tiene un enorme margen de seguridad, que se aprovecha en La vida cotidiana sólo en pequeña medida. aparece en situaciones extremas y es visto 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 la extirpación de una parte importante de los órganos internos.
La inmunidad innata natural a lo largo de la vida puede verse fortalecida por una serie de factores o, por el contrario, debilitada por un estilo de vida incorrecto. Desafortunadamente, la pasión malos hábitos Esta es también la diferencia entre los humanos y otros organismos vivos.
Las adaptaciones son diversas adaptaciones al medio ambiente desarrolladas por organismos en el proceso de evolución. .
Hay tres formas principales en que los organismos se adaptan a las condiciones ambientales: la forma activa, la forma pasiva y la evitación de los efectos adversos.
Camino activo: fortalecimiento de la resistencia, desarrollo de procesos reguladores que permiten llevar a cabo todas las funciones vitales del cuerpo, a pesar de la desviación del factor del óptimo. Por ejemplo, mantener una temperatura corporal constante en animales de sangre caliente (aves y mamíferos), que es óptima para el flujo de procesos bioquímicos en las células.
El camino pasivo es la subordinación de las funciones vitales del cuerpo a los cambios en los factores ambientales. Por ejemplo, la transición bajo condiciones ambientales adversas a un estado de anabiosis (vida oculta), cuando el metabolismo en el cuerpo se detiene casi por completo (inactividad invernal de las plantas, conservación de semillas y esporas en el suelo, estupor de insectos, hibernación de vertebrados ).
La evitación de efectos adversos es el desarrollo por parte del organismo de ciclos vitales y comportamientos que permitan evitar los efectos adversos. Por ejemplo, las migraciones estacionales de animales.
Las adaptaciones se pueden dividir en tres tipos principales: morfológicas, fisiológicas y etológicas.
Adaptaciones morfológicas: cambios en la estructura del cuerpo (por ejemplo, la modificación de una hoja en una espina en los cactus para reducir la pérdida de agua, el color brillante de las flores para atraer a los polinizadores). Las adaptaciones morfológicas en plantas y animales conducen a la formación de ciertas formas de vida.
Adaptaciones fisiológicas: cambios en la fisiología del cuerpo (por ejemplo, la capacidad de un camello para proporcionar humedad al cuerpo al oxidar las reservas de grasa, la presencia de enzimas que degradan la celulosa en las bacterias que degradan la celulosa).
Adaptaciones etológicas (comportamentales): cambios en el comportamiento (por ejemplo, migraciones estacionales de mamíferos y aves, hibernación en invierno, juegos de apareamiento en aves y mamíferos durante la temporada de reproducción).
15. El medio acuático de la vida y sus características. Clasificación de hidrobiontes
Hidrobiontes - (del griego hydor - agua y bios - vida) organismos que viven en el medio ambiente acuático.
Diversidad de hidrobiontes
Organismos pelágicos (plantas o animales que viven en la columna de agua o en la superficie)
Neuston: un conjunto de microorganismos que viven cerca de la película superficial del agua en el borde de los ambientes acuáticos y aéreos.
Pleuston: organismos vegetales o animales que viven en la superficie del agua o semisumergidos en el agua.
Las reófilas son animales que se han adaptado a vivir en aguas corrientes.
Nekton: un conjunto de organismos acuáticos que nadan activamente y que pueden resistir la fuerza de la corriente.
El plancton son organismos heterogéneos, en su mayoría pequeños, que flotan libremente en la columna de agua y son incapaces de resistir el flujo.
Bentos (conjunto de organismos que viven en el suelo y en el suelo del fondo de los cuerpos de agua)
La hidrosfera como ambiente acuático de vida ocupa alrededor del 71% del área y 1/800 del volumen del globo. La mayor parte del agua, más del 94%, se concentra en los mares y océanos. A aguas dulces ríos, lagos, la cantidad de agua no supera el 0,016% del volumen total de agua dulce.
En el océano con sus mares constituyentes, se distinguen principalmente dos regiones ecológicas: la columna de agua, la pelagia y el fondo, la bental. Dependiendo de la profundidad, el bental se divide en la zona sublitoral, el área de una suave disminución de la tierra hasta una profundidad de 200 m, el batial, la región de una pendiente pronunciada y la zona abisal, el fondo del océano. con una profundidad media de 3-6 km. Las regiones bentales más profundas correspondientes a las depresiones del lecho oceánico (6-10 km) se denominan ultraabismales. El borde de la costa, inundado durante las mareas altas, se llama litoral. La parte de la costa por encima del nivel de las mareas, humedecida por las salpicaduras del oleaje, se denomina superlitoral.
Las aguas abiertas de los océanos también se dividen en zonas verticales correspondientes a las zonas bentales: epipeligia, batipeligia, abisopegia.
Aproximadamente 150.000 especies de animales, o alrededor del 7% de su número total, y 10.000 especies de plantas (8%) viven en el medio acuático.
Gravedad específica ríos, lagos y pantanos, como se señaló anteriormente, en comparación con los mares y océanos es insignificante. Sin embargo, crean un suministro de agua dulce necesaria para plantas, animales y humanos.
característica distintiva del medio ambiente acuático es su movilidad, especialmente en arroyos y ríos caudalosos y caudalosos. En los mares y océanos se observan flujos y reflujos, poderosas corrientes y tormentas. En los lagos, el agua se mueve bajo la influencia de la temperatura y el viento.
16. Ambiente de vida tierra-aire, sus características y formas de adaptación a él.
La vida en la tierra requería tales adaptaciones que solo eran posibles en organismos vivos altamente organizados. El ambiente tierra-aire es más difícil para la vida, se caracteriza por un alto contenido de oxígeno, una pequeña cantidad de vapor de agua, baja densidad, etc. Esto cambió mucho las condiciones de respiración, intercambio de agua y movimiento de los seres vivos.
La baja densidad del aire determina su baja fuerza de elevación y su insignificante capacidad de carga. Los organismos en el aire deben tener sus propios sistema de apoyo apoyando el cuerpo: plantas - una variedad de tejidos mecánicos, animales - un esqueleto sólido o hidrostático. Además, todos los habitantes del entorno aéreo están estrechamente conectados con la superficie de la tierra, que les sirve de apego y apoyo.
La baja densidad del aire proporciona una baja resistencia al movimiento. Por lo tanto, muchos animales terrestres han adquirido la capacidad de volar. El 75% de todas las criaturas terrestres, principalmente insectos y pájaros, se han adaptado al vuelo activo.
Debido a la movilidad del aire, los flujos verticales y horizontales existentes en las capas inferiores de la atmósfera masas de aire es posible el vuelo pasivo de los organismos. En este sentido, muchas especies han desarrollado anemochory: reasentamiento con la ayuda de corrientes de aire. La anemocoria es característica de esporas, semillas y frutos de plantas, quistes de protozoos, pequeños insectos, arañas, etc. Los organismos transportados pasivamente por las corrientes de aire se denominan colectivamente aeroplancton.
Los organismos terrestres existen en relativamente baja presión debido a la baja densidad del aire. Normalmente es igual a 760 mm columna de mercurio. A medida que aumenta la altitud, la presión disminuye. La baja presión puede limitar la distribución de especies en las montañas. Para los vertebrados, el límite superior de vida es de unos 60 mm. Una disminución de la presión conlleva una disminución del suministro de oxígeno y deshidratación de los animales debido a un aumento de la frecuencia respiratoria. Aproximadamente los mismos límites de avance en las montañas tienen plantas superiores. Algo más resistentes son los artrópodos que se pueden encontrar en los glaciares por encima de la línea de vegetación.
Composición gaseosa del aire. Excepto propiedades físicas del medio ambiente aéreo, sus propiedades químicas son muy importantes para la existencia de los organismos terrestres. La composición gaseosa del aire en capa superficial la atmósfera es bastante homogénea en términos del contenido de los componentes principales (nitrógeno - 78,1%, oxígeno - 21,0%, argón - 0,9%, dióxido de carbono - 0,003% en volumen).
El alto contenido de oxígeno contribuyó a un aumento en el metabolismo de los organismos terrestres en comparación con los acuáticos primarios. Fue en el ambiente terrestre, sobre la base de la alta eficiencia de los procesos oxidativos en el cuerpo, que surgió la homeotermia animal. El oxígeno, debido a su alto contenido constante en el aire, no es un factor limitante para la vida en el medio terrestre.
Contenido dióxido de carbono puede variar en ciertas áreas de la capa de aire superficial dentro de límites bastante significativos. ¿Aumento de la saturación del aire con CO? ocurre en áreas Actividad volcánica, cerca de fuentes termales y otras salidas subterráneas de este gas. En altas concentraciones, el dióxido de carbono es tóxico. En la naturaleza, tales concentraciones son raras. El bajo contenido de CO2 ralentiza el proceso de fotosíntesis. En condiciones interiores, puede aumentar la tasa de fotosíntesis aumentando la concentración de dióxido de carbono. Esto se usa en la práctica de invernaderos e invernaderos.
El nitrógeno del aire para la mayoría de los habitantes del entorno terrestre es un gas inerte, pero los microorganismos individuales (bacterias de nódulos, bacterias de nitrógeno, algas verdeazuladas, etc.) tienen la capacidad de unirlo e involucrarlo en el ciclo biológico de las sustancias.
La deficiencia de humedad es una de las características esenciales del medio ambiente aire-tierra de la vida. Toda la evolución de los organismos terrestres estuvo bajo el signo de la adaptación a la extracción y conservación de la humedad. Los modos de humedad ambiental en la tierra son muy diversos, desde la saturación completa y constante del aire con vapor de agua en algunas áreas de los trópicos hasta su ausencia casi total en el aire seco de los desiertos. También es significativo el día a día y variabilidad estacional Contenido de vapor de agua en la atmósfera. El suministro de agua de los organismos terrestres también depende del modo de precipitación, la presencia de embalses, las reservas de humedad del suelo, la proximidad de las aguas subterráneas, etc.
Esto condujo al desarrollo de adaptaciones en los organismos terrestres a varios regímenes de suministro de agua.
Régimen de temperatura. próximo contraste ambiente aire-tierra son fluctuaciones de temperatura significativas. En la mayoría de las áreas terrestres, las amplitudes de temperatura diarias y anuales son decenas de grados. La resistencia a los cambios de temperatura en el medio ambiente de los habitantes terrestres es muy diferente, dependiendo del hábitat particular en el que viven. Sin embargo, en general, los organismos terrestres son mucho más euritérmicos que los organismos acuáticos.
Las condiciones de vida en el medio ambiente tierra-aire se complican, además, por la existencia de cambios climáticos. Clima: estados de la atmósfera que cambian continuamente cerca de la superficie prestada, hasta una altura de aproximadamente 20 km (límite de la troposfera). La variabilidad del tiempo se manifiesta en la constante variación de la combinación de factores ambientales tales como temperatura, humedad del aire, nubosidad, precipitación, fuerza y dirección del viento, etc. El régimen meteorológico a largo plazo caracteriza el clima de la zona. El concepto de "Clima" incluye no sólo valores medios fenómenos meteorológicos, sino también su curso anual y diario, su desviación y su recurrencia. El clima está determinado por las condiciones geográficas de la zona. Principal factores climáticos- temperatura y humedad - medida por la cantidad de precipitación y saturación del aire con vapor de agua.
Para la mayoría de los organismos terrestres, especialmente los pequeños, el clima del área no es tan importante como las condiciones de su hábitat inmediato. Muy a menudo, los elementos locales del entorno (relieve, exposición, vegetación, etc.) cambian el régimen de temperaturas, humedad, luz, movimiento del aire en un área en particular de tal manera que difiere significativamente de las condiciones climáticas del área. Tales modificaciones del clima, que toman forma en la capa superficial del aire, se denominan microclima. En cada zona, el microclima es muy diverso. Se pueden distinguir microclimas de áreas muy pequeñas.
El régimen de luz del entorno tierra-aire también tiene algunas características. La intensidad y cantidad de luz aquí son máximas y prácticamente no limitan la vida de las plantas verdes, como en el agua o el suelo. En tierra es posible la existencia de especies extremadamente fotófilas. Para la gran mayoría de animales terrestres con actividad diurna e incluso nocturna, la visión es una de las principales vías de orientación. Los animales terrestres tienen visión. importancia para buscar presas, muchas especies incluso tienen visión en color. En este sentido, las víctimas desarrollan rasgos adaptativos tales como reacción defensiva, coloración de enmascaramiento y advertencia, mimetismo, etc. A vida acuática tales adaptaciones están mucho menos desarrolladas. La aparición de flores de colores brillantes de plantas superiores también está asociada con las peculiaridades del aparato de polinizadores y, en última instancia, con el régimen de luz del medio ambiente.
El relieve del terreno y las propiedades del suelo son también las condiciones para la vida de los organismos terrestres y, en primer lugar, de las plantas. Propiedades superficie de la Tierra que tienen un impacto ecológico en sus habitantes están unidos por "factores ambientales edáficos" (del griego "edafos" - "suelo").
En relación con las diferentes propiedades de los suelos, una serie de grupos ambientales plantas. Entonces, según la reacción a la acidez del suelo, distinguen:
especies acidófilas: crecen en suelos ácidos con un pH de al menos 6.7 (plantas de pantanos de sphagnum);
neutrofílico - tiende a crecer en suelos con un pH de 6.7-7.0 (la mayoría plantas cultivadas);
basiphilic: crece a un pH de más de 7.0 (mordovnik, anémona de bosque);
indiferente: puede crecer en suelos con diferentes valores de pH (lirio de los valles).
Las plantas también difieren en relación con la humedad del suelo. Ciertas especies están confinadas a diferentes sustratos, por ejemplo, los petrofitos crecen en suelos pedregosos y los pasmófitos habitan en arenas que fluyen libremente.
El terreno y la naturaleza del suelo afectan las especificidades del movimiento de los animales: por ejemplo, ungulados, avestruces, avutardas que viven en espacios abiertos, suelo duro, para mejorar la repulsión al correr. En los lagartos que viven en arenas sueltas, los dedos están bordeados de escamas córneas que aumentan el apoyo. Para los habitantes terrestres que cavan hoyos, el suelo denso es desfavorable. La naturaleza del suelo en ciertos casos afecta la distribución de animales terrestres que cavan hoyos o madrigueras en el suelo, o ponen huevos en el suelo, etc.
17. El suelo como medio de vida. Clasificación de los animales del suelo, forma de adaptación.
El suelo es una capa superficial de tierra, que consiste en una mezcla de minerales obtenidos de la descomposición rocas, y materia orgánica resultantes de la descomposición de restos vegetales y animales por microorganismos. Viven en las capas superficiales del suelo. varios organismos destructores de los restos de organismos muertos (hongos, bacterias, gusanos, pequeños artrópodos, etc.). La vigorosa actividad de estos organismos contribuye a la formación de una capa de suelo fértil apta para la existencia de muchos seres vivos. El suelo se caracteriza por alta densidad, ligeras fluctuaciones de temperatura, humedad moderada, contenido insuficiente de oxígeno y alta concentración de dióxido de carbono. Su estructura porosa permite la penetración de gases y agua, lo que crea condiciones favorables para los organismos del suelo como algas, hongos, protozoos, bacterias, artrópodos, moluscos y otros invertebrados.
