Szervezeti adaptációk.  Az alkalmazkodás típusai: morfológiai, fiziológiai és viselkedési adaptációk Az élőlények alkalmazkodása különböző létfeltételekhez példák

Szervezeti adaptációk. Az alkalmazkodás típusai: morfológiai, fiziológiai és viselkedési adaptációk Az élőlények alkalmazkodása különböző létfeltételekhez példák

Biológia. Általános biológia. 11. évfolyam. Alapszint Sivoglazov Vladislav Ivanovich

10. Az élőlények alkalmazkodása az életkörülményekhez a természetes szelekció eredményeként

Emlékezik!

Saját megfigyelései alapján mondjon példákat az élőlények létfeltételekhez való alkalmazkodóképességére!

A természettudományt évszázadokon át az elsődleges célszerűség természetében való létezésének gondolata uralta. A kreacionizmus hívei úgy gondolták, hogy Isten minden fajt a sajátos életkörülményeknek való abszolút összhangban teremtett. Az evolúciós eszmék fejlődésével a társadalom felismerte a változékonyság létezését, de előfordulásának mechanizmusai még mindig tisztázatlanok voltak. J. B. Lamarck úgy vélte, hogy az adaptációk kialakulása az organizmusok válasza a környezeti tényezők hatására. És csak Charles Darwin evolúciós elméletének megjelenésével kezdték az organizmusok adaptációit a természetes szelekció bizonyos környezeti feltételek melletti hatásának tekinteni.

Minden élőlény optimálisan alkalmazkodik életkörülményeihez. A fitnesz növeli az élőlények túlélési és utódok elhagyásának esélyét, vagyis segít az ilyen egyéneknek megnyerni a létért folytatott küzdelmet, és átadni génjeiket a következő generációknak. Az evolúciós folyamat bármely populációban két szakaszból áll. Először is létezik genetikai sokféleség, amely fenotípusos tulajdonságokban nyilvánul meg. Ekkor a természetes szelekció során megőrződnek azok a tulajdonságok, tulajdonságok, amelyek egy adott populáció egyedeinek optimális alkalmazkodást biztosítanak az életkörülményekhez. Mivel az élőlények életkörülményei változatosak, a hozzájuk való alkalmazkodás is ugyanolyan változatos. Az alkalmazkodások hatással vannak az élőlények külső és belső jeleire, tulajdonságaira, a szaporodási és viselkedési jellemzőkre, vagyis az élőlények környezethez való alkalmazkodóképességének sokféle formája létezik.

Morfológiai adaptációk. Ezek az alkalmazkodások a test szerkezeti jellemzőihez kapcsolódnak. Sőt, mint minden más típusú adaptáció, a morfológiai adaptációk is evolúciós jelentőséggel bírnak: Tábornok, amelyek általában nagy taxonokat (rendeket, osztályokat, típusokat) érintenek, ill különleges, szűkebb létfeltételekkel (fajok, fajcsoportok) társulnak. Például a madarak szárnyának megjelenése a legnagyobb változás, amely lehetővé tette az élő szervezetek számára, hogy meghódítsák a légteret. Ezt követően másodlagos és harmadlagos adaptációk merültek fel az alapján, például a szárny szerkezeti jellemzői, amelyek a repülés típusához kapcsolódnak. Hasonlítsd össze egy kisállat és egy kolibri manőverezhető repülését, amely lehetővé teszi, hogy a madár egy ponton lebegjen a levegőben, és visszaforduljon.

Darwin kedvenc alkalmazkodási példája a harkály volt. A The Origin of Species by Means of Natural Selection című művében Darwin ezt írta: „Mit lehetne feltűnőbb példát adni az alkalmazkodásra, mint a fatörzsekre mászó harkály, és a kéreg repedéseiben rovarokat fogni?”

Az alkalmazkodás klasszikus példája a láb szerkezete különböző madárfajoknál. A különféle táplálékokhoz való alkalmazkodás szembetűnő példája a madárcsőr változatos alakja (lásd 9. ábra).

A tengerfenéken élő halak testének lapos formája és a cápák torpedó alakú teste, az északi emlősök vastag szőrzete, az üreges állatok rugalmas teste az állatok morfológiai alkalmazkodásának példája. Hasonló alkalmazkodási formák léteznek a növényvilágban. A hegyvidéken és a tundrában a legtöbb növény kúszó- és párnaszerű formájú, amely ellenáll az erős szélnek, télen könnyen hóval borítja, és nem károsodik a súlyos fagyokban.

Védő színezés. Ez a színezés kiváló módja annak, hogy megvédje magát az ellenség ellen számos állatfaj számára. Neki köszönhetően az állatok kevésbé láthatók.

A talajon fészkelő nőstény madarak gyakorlatilag összeolvadnak a terület általános hátterével. Ezen madárfajok tojásai és fiókái is láthatatlanok, és például a gólyatojásnak nincs védőszíne, mert általában az ellenség számára hozzáférhetetlenek (24. ábra).

Rizs. 24. A védőszínezés lehetővé teszi, hogy a madarak összeolvadjanak a tájjal: A - a kis erdei kakas színe megismétli az erdőtalaj tónusait; B - heringsirály fiókák életük első napjaiban

Rizs. 25. A távoli északi állatok fehér színe: A - sarki róka; B - fókabébi; B - jegesmedve

Sok rovarfajtának van védő színe, például az éjszakai pillangók szárnyainak színe teljesen összeolvad azzal a felülettel, amelyen a nappali órákat töltik. A zöld szöcskék a fűben, a homok-sárga gyíkok a sivatagban, a sarki rókák a hóban megkülönböztethetetlenek. Meg kell jegyezni, hogy a Távol-Észak vidékein a fehér elszíneződés nagyon gyakori az állatok körében, ami láthatatlanná teszi őket a havas felszínen (jegesmedvék, baglyok, tengeri madár és még sokan mások) (25. ábra).

Egyes állatok jellegzetes élénk színezetűek, amelyek világos és sötét csíkok vagy foltok váltakozásából alakulnak ki (tigrisek, leopárdok, foltos szarvasok, vaddisznó kölykök). Ez a színezés a környező természet fényének és árnyékának váltakozását utánozza, és kevésbé láthatóvá teszi az állatokat a sűrű bozótokban (26. ábra).

Rizs. 26. Gepárdok. Példa a patronáló színezésre

A kaméleonok, polipok és más állatok a fényviszonyoktól függően megváltoztathatják színüket.

Figyelmeztető elszíneződés. Számos állatban a védő elszíneződés helyett figyelmeztetés vagy fenyegetés alakul ki. Általában az ilyen színezés a csípő vagy mérgező mirigyekkel rendelkező rovarokra jellemző. Az a madár, amelyik megkóstolt egy mérgező katicát vagy egy élénk csíkos poszméhet, valószínűleg nem próbálkozik újra.

Álca. Az ellenségekkel szembeni védelem jó eszköze nemcsak a színezés elrejtése, hanem az álcázás is - a test alakjának az élő és élettelen természet tárgyaihoz való megfelelése. A környezeti tárgyakkal való hasonlóság sok állat számára lehetővé teszi, hogy elkerülje a ragadozókat. Szinte megkülönböztethetetlen a hínár tűhal sűrűjében. Egyes rovarok testformája növények leveleire, kérgeire, gallyaira vagy tövisére emlékeztet (27. ábra).

Utánzás. Számos ártalmatlan állat az evolúció folyamatában hasonlít a mérgező fajokhoz. Ezt a jelenséget, amikor egy védtelen fajt jól védett és figyelmeztető, rokon fajok utánoznak, úgy hívják utánzás(a görög mimikoszból – utánzó). A méhek és utánzóik, a lebegő legyek nem vonzóak a rovarevő madarak számára (28. ábra). Sok nem mérgező kígyó nagyon hasonlít a mérgező kígyókra, és néhány pillangó szárnyának mintája a ragadozók szemére emlékeztet.

Rizs. 27. Álcázás a rovarok világában

biokémiai adaptációk. Számos állat és növény képes különféle anyagokat képezni, amelyek megvédik őket az ellenségektől és megtámadják más szervezeteket. Ilyen eszközök közé tartoznak a poloskák szagú anyagai, a kígyók, pókok, skorpiók mérgei, növényi mérgek.

A biokémiai adaptációk a fehérjék és lipidek speciális szerkezetének megjelenése is a nagyon magas vagy alacsony hőmérsékleten élő szervezetekben. Az ilyen jellemzők lehetővé teszik, hogy ezek az élőlények forró forrásokban vagy éppen ellenkezőleg, örök fagyos körülmények között létezzenek.

Rizs. 28. Lebegő legyek virágokon

Rizs. 29. Mókus hibernált állapotban

Fiziológiai adaptációk. Ezek az alkalmazkodások az anyagcsere átstrukturálódásához kapcsolódnak. Ezek nélkül lehetetlen fenntartani a homeosztázist folyamatosan változó környezeti feltételek mellett.

Az ember sóanyagcseréjének sajátosságai miatt hosszú ideig nem nélkülözheti édesvízét, de a madarak és hüllők, akik életük nagy részét a tengerben töltik és tengervizet isznak, speciális mirigyekre tettek szert, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy gyorsan megszabaduljanak. a felesleges sóktól.

Sok sivatagi állat sok zsírt halmoz fel a száraz évszak beköszönte előtt: ha oxidálódik, nagy mennyiségű víz képződik.

viselkedési adaptációk. A létért vívott küzdelemben a túlélés szempontjából nagyon fontos a bizonyos körülmények között kialakult speciális viselkedés. Elrejtő vagy ijesztő viselkedés, amikor ellenség közeledik, élelem felhalmozódása az év kedvezőtlen időszakára, állatok hibernálása és szezonális vándorlások, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy túléljenek egy hideg vagy száraz időszakot – ez nem a teljes lista a különféle viselkedéstípusokról az evolúció menete, mint a lét sajátos feltételeihez való alkalmazkodás (.29. ábra).

Rizs. 30. Hím antilopok párzási versenye

Megjegyzendő, hogy sokféle adaptáció párhuzamosan jön létre. Például a védő vagy figyelmeztető színezés védő hatása nagymértékben megnő, ha megfelelő viselkedéssel kombináljuk. A védőszínnel rendelkező állatok a veszély pillanatában megfagynak. A figyelmeztető színezés éppen ellenkezőleg, demonstratív viselkedéssel párosul, amely elriasztja a ragadozót.

Különös jelentőséggel bírnak az utódnemzéssel összefüggő viselkedésbeli alkalmazkodások. Párzási magatartás, párválasztás, családalapítás, utódgondozás - ezek a viselkedéstípusok veleszületettek és fajspecifikusak, azaz minden fajnak megvan a saját nemi és gyermek-szülő viselkedési programja (30-32. ábra).

Az adaptációk relatív természete. Minden élő szervezet optimálisan alkalmazkodik élőhelye körülményeihez, legyen szó sivatagi vagy egyenlítői erdőkről, tengermélyekről vagy szavannákról. Minden szervezetnek számos adaptációja van, amelyek a természetes szelekció eredményeként jöttek létre jól meghatározott környezeti feltételek mellett. Amikor ezek a feltételek megváltoznak, az adaptációk elveszíthetik alkalmazkodó értéküket, sőt károsíthatják tulajdonosukat, azaz az adaptációk viszonylagos célszerűség. A mezei nyulak fehér téli elszíneződése olvadásos időszakokban vagy kevés hóval teli télen válik veszélyessé (33. ábra). Ha a külső körülmények nagyon drámaian változnak, akkor nem lesz ideje új adaptációknak kialakulni, ami nagy élőlénycsoportok kihalásához vezet, ahogy az több mint 60 millió évvel ezelőtt a dinoszauruszok esetében történt.

Rizs. 31. Fokföldi szuka párzási viselkedése

Rizs. 32. Utódok gondozása pingvineknél

Rizs. 33. Nyúl téli színezése

Tehát az evolúció mozgatórugóinak hatására az organizmusok fejlődnek és javítják a környezeti feltételekhez való alkalmazkodást. A különféle adaptációk izolált populációiban történő rögzítése végül új fajok kialakulásához vezethet.

Tekintse át a kérdéseket és a feladatokat

1. Mondjon példákat az élőlények létfeltételekhez való alkalmazkodóképességére!

2. Miért van egyes állatok élénk, leleplező színűek, míg mások éppen ellenkezőleg, pártfogóak?

3. Mi a mimika lényege?

4. A természetes szelekció hatása kiterjed-e az állatok viselkedésére? Adj rá példákat.

5. Melyek az adaptív (elrejtő és figyelmeztető) színeződés kialakulásának biológiai mechanizmusai állatokban?

6. A fiziológiai alkalmazkodás olyan tényezők, amelyek meghatározzák a szervezet egészének edzettségi szintjét?

7. Mi a lényege az életkörülményekhez való bármilyen alkalmazkodás relativitásának? Adj rá példákat.

Gondol! Végrehajt!

1. Miért nincs abszolút alkalmazkodás az életkörülményekhez? Mondjon példákat bármely eszköz relatív természetére.

2. A kankölykök jellegzetes csíkos színezetűek, ami az életkorral eltűnik. Mondjon hasonló példákat a felnőttek színváltozásaira az utódokhoz képest! Általánosnak tekinthető-e ez a minta az egész állatvilágban? Ha nem, melyik állatokra és miért jellemző?

3. Gyűjtsön információkat a környéken lévő figyelmeztető színes állatokról. Magyarázza el, miért fontos mindenki számára ennek az anyagnak az ismerete. Készítsen információs standot ezekről az állatokról. Tartson előadást ebben a témában általános iskolások előtt.

Dolgozzon számítógéppel

Lásd az elektronikus jelentkezést. Tanulmányozza az anyagot, és oldja meg a feladatokat.

Ismételje meg és emlékezzen!

Emberi

A viselkedési alkalmazkodás veleszületett, feltétlen reflexes viselkedés. Veleszületett képességek minden állatban megvannak, beleértve az embert is. Az újszülött képes szopni, lenyelni és megemészteni az ételt, pislogni és tüsszenteni, reagálni a fényre, a hangra és a fájdalomra. Ezek példák feltétlen reflexek. Az ilyen magatartásformák az evolúció folyamatában, bizonyos, viszonylag állandó környezeti feltételekhez való alkalmazkodás eredményeként alakultak ki. A feltétel nélküli reflexek öröklődnek, így minden állat ilyen reflexek kész komplexumával születik.

Minden feltétel nélküli reflex egy szigorúan meghatározott ingerre (erősítésre) jelentkezik: egyesek az ételre, mások a fájdalomra, mások új információ megjelenésére stb. A feltétel nélküli reflexek reflexívei állandóak és áthaladnak a gerincvelőn vagy az agytörzsön.

A feltétlen reflexek egyik legteljesebb osztályozása a P. V. Simonov akadémikus által javasolt osztályozás. A tudós azt javasolta, hogy az összes feltétel nélküli reflexet három csoportra osztsák, amelyek különböznek az egyének egymással és a környezettel való kölcsönhatásának jellemzőitől. Vital reflexek(lat. vita - élet) célja az egyén életének megőrzése. Ezek be nem tartása az egyed halálát vonja maga után, a megvalósításhoz nem szükséges ugyanabból a fajból egy másik egyed részvétele. Ebbe a csoportba tartoznak az étel-ital reflexek, a homeosztatikus reflexek (állandó testhőmérséklet fenntartása, optimális légzésszám, pulzus stb.), defenzív reflexek, amelyek viszont passzív-defenzív (menekülő, rejtőzködő) és aktív védekező reflexek. (fenyegető tárgy elleni támadás) és néhány más.

Nak nek zooszociális, vagy szerepjáték reflexek ide tartoznak a veleszületett viselkedés azon változatai, amelyek fajuk más egyedeivel való interakció során keletkeznek. Ezek szexuális, szülő-gyerek, területi, hierarchikus reflexek.

A harmadik csoport az az önfejlesztés reflexei. Nem egy konkrét helyzethez való alkalmazkodáshoz kapcsolódnak, hanem mintegy a jövő felé fordultak. Ezek közé tartozik a felfedező, utánzó és játékos viselkedés.

Ez a szöveg egy bevezető darab. A fajok eredete természetes szelekcióval vagy a kedvelt fajták megőrzése az életért való küzdelemben című könyvből szerző Darwin Charles

Példák a természetes szelekció cselekvésére, vagy a legalkalmasabbak túlélésére. Annak érdekében, hogy megtudjam, hogyan működik szerintem a természetes szelekció, engedélyt kérek egy-két képzeletbeli példa bemutatására. Képzelj el egy farkast, aki különféle állatokat eszik

Az Általános ökológia című könyvből szerző Csernova Nina Mihajlovna

A természetes szelekció lehetséges következményei a tulajdonság eltérésén és egy közös ős utódainak kihalásán keresztül. Az imént röviden felvázolt megfontolások alapján feltételezhetjük, hogy egy faj módosult leszármazottai több

Az etika és esztétika genetikája című könyvből szerző Efroimson Vlagyimir Pavlovics

Az Emberi ösztönök című könyvből szerző Protopopov Anatolij

A természetes kiválasztódás elméletének alkalmazási határai. Felmerülhet a kérdés, hogy milyen mértékben terjesztem ki a fajok módosulásának tanát. Erre nem könnyű válaszolni, mert a szóban forgó formák közötti különbség mértékének növekedésével csökken a számuk, ill.

A pszichofiziológia alapjai című könyvből szerző Alekszandrov Jurij

2.2. Az élőlények alkalmazkodása Az élőlények környezethez való alkalmazkodását alkalmazkodásnak nevezzük. Adaptáció alatt az élőlények szerkezetében és működésében bekövetkező minden olyan változást értünk, amely növeli túlélési esélyeiket.Az alkalmazkodási képesség általában az élet egyik fő tulajdonsága, hiszen

Charles Darwin tanításai a vadon élő állatok fejlődéséről című könyvből szerző Schmidt G.A.

3. fejezet: FŐBB ABIOTIKAI TÉNYEZŐK ÉS AZOKHOZ VALÓ ALKALMAZÁS

A Föld mesterei című könyvből szerző Wilson Edward

3.1.3. Poikiloterm organizmusok hőmérséklet-adaptációi A poikiloterm organizmusok hőmérséklete a környezeti hőmérsékletet követve változik. Túlnyomórészt ektotermek, saját hőtermelésük és -tartásuk nem elegendő ahhoz, hogy ellenálljon a hőviszonyoknak.

A szerző könyvéből

3.1.4. A homoioterm organizmusok hőmérséklet-adaptációi

A szerző könyvéből

3.4. Az élő szervezetek környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának főbb módjai Az élő szervezetek kedvezőtlen környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának sokféleségében három fő módot különböztethetünk meg: Az aktív út a rezisztencia növelése, a szabályozási folyamatok fejlesztése,

A szerző könyvéből

4. fejezet. AZ ÉLET ALAPVETŐ KÖRNYEZETEI ÉS AZOKHOZ ALKALMAZODÓ SZERVEZETEK Bolygónkon az élő szervezetek négy fő élőhelyet sajátítottak el, amelyek az adott körülmények között nagymértékben különböznek egymástól. A vízi környezet volt az első, amelyben az élet keletkezett és elterjedt. Ezt követően élve

A szerző könyvéből

4.1. Vízi élőhely. A hidrobiontok alkalmazkodásának sajátossága A víznek, mint élőhelynek számos sajátos tulajdonsága van, mint például nagy sűrűség, erős nyomásesés, viszonylag alacsony oxigéntartalom, erős napfény-elnyelés stb.

A szerző könyvéből

8.6. Magasabb esztétikai érzelmek, mint a természetes szelekció következménye Ha megbizonyosodtunk arról, hogy elemi esztétikai érzelmeink valóban kialakulhatnak a természetes szelekció hatására, elkezdhetjük megvizsgálni a sokkal összetettebb eredetet.

A szerző könyvéből

IV. Az evolúciós környezethez való alkalmazkodás ösztönei

A szerző könyvéből

5. AZ EMBERI ALKALMAZKODÁS PSZICHOFIZIOLÓGIAI MEGHATÁROZÁSAI A TEVÉKENYSÉG SZÉLSZEMÉLYES FELTÉTELEIHEZ Az adaptáció vizsgálatának fő irányai jelenleg az adaptáció pszichofiziológiai rendszerének kialakulási szakaszainak meghatározása, kialakulásának kritériumai,

A szerző könyvéből

5. A legfontosabb következtetések a természetes szelekció elméletéből A. Az életjelenségek céltudatossága a természetes szelekció eredményeként Darwin munkája – amint azt már az elején megjegyeztük – hozzájárult a materialista világkép megalapozásához az olvasók széles körében. Lehetséges

A szerző könyvéből

17. Társadalmi ösztönök, mint a természetes szelekció terméke Azt az elképzelést, hogy az ösztön a természetes szelekció hatására keletkezik, először Charles Darwin vetette fel Az érzelmek kifejezése az emberben és az állatokban (1873) című művében. Ebben a négy közül az utolsó és legkevésbé ismert

Alkalmazkodás- ez a test alkalmazkodása a környezeti feltételekhez a morfológiai, fiziológiai és viselkedési jellemzők együttese miatt.

Különböző élőlények alkalmazkodnak a különböző környezeti feltételekhez, és ennek eredményeként nedvességkedvelőek hidrofitákés "száraz hordozók" - xerofiták(6. ábra); szikes talajú növények halofiták; árnyéktűrő növények sciofiták), és teljes napfényt igényel a normál fejlődéshez ( heliofiták); a sivatagokban, sztyeppékben, erdőkben vagy mocsarakban élő állatok éjszakai vagy nappali életűek. A környezeti viszonyokhoz hasonló hozzáállású (vagyis azonos ökotópokban élő) fajcsoportokat nevezzük környezetvédő csoportok.

A növények és állatok kedvezőtlen körülményeihez való alkalmazkodás képessége eltérő. Az állatok mozgékonysága miatt alkalmazkodásaik változatosabbak, mint a növényeké. Az állatok képesek:

- a kedvezőtlen körülmények elkerülése érdekében (a téli éhezés és a hideg miatt a madarak melegebb éghajlatra repülnek, a szarvasok és más patás állatok táplálékot keresnek stb.);

- felfüggesztett animációba esés - átmeneti állapot, amelyben az életfolyamatok annyira lelassulnak, hogy látható megnyilvánulásaik szinte teljesen hiányoznak (rovarok kábulása, gerincesek hibernációja stb.);

- alkalmazkodni a kedvezőtlen körülmények közötti élethez (bunda és bőr alatti zsír megóvja őket a fagytól, a sivatagi állatok gazdaságos víz- és hűtési eszközökkel rendelkeznek stb.). (7. ábra).

A növények inaktívak és ragaszkodó életmódot folytatnak. Ezért számukra csak az adaptáció utolsó két változata lehetséges. Így a növényeket a létfontosságú folyamatok intenzitásának csökkenése jellemzi a kedvezőtlen időszakokban: lehullatják leveleiket, a talajba temetett alvó szervek - hagymák, rizómák, gumók - formájában telelnek át, és magvak és spórák formájában maradnak. a talajban. A mohafélékben az egész növény képes anabiózisra, amely száraz állapotban több évig is fennmaradhat.

A növények kedvezőtlen tényezőkkel szembeni ellenállása speciális fiziológiai mechanizmusoknak köszönhetően nő: a sejtekben bekövetkező ozmotikus nyomás változása, a párolgási intenzitás szabályozása sztómák segítségével, "szűrő" membránok használata az anyagok szelektív felszívódására stb.

A különböző élőlények eltérő sebességgel fejlesztik ki az alkalmazkodást. Leggyorsabban azokban a rovarokban fordulnak elő, amelyek 10-20 generáció alatt képesek alkalmazkodni egy új rovarirtó hatásához, ami megmagyarázza a rovarkártevő populációsűrűség kémiai védekezésének kudarcát. A növények vagy madarak alkalmazkodásának folyamata lassan, évszázadok alatt megy végbe.


Az élőlények viselkedésében megfigyelt változások általában olyan rejtett tulajdonságokhoz kötődnek, amelyek mintegy "tartalékban" voltak, de új tényezők hatására megjelentek, és növelték a fajok ellenálló képességét. Ilyen rejtett tulajdonságok magyarázzák egyes fafajok (nyárfa, vörösfenyő, fűz) és egyes gyomfajok herbicidek hatásával szembeni ellenállását.

Egyazon ökológiai csoport összetétele gyakran tartalmaz olyan organizmusokat, amelyek nem hasonlítanak egymáshoz. Ez annak köszönhető, hogy a különböző típusú élőlények eltérő módon tudnak alkalmazkodni ugyanahhoz a környezeti tényezőhöz.

Például másképp élik meg a hideget melegvérű(hívták őket endoterm, a görög endon - belső és terme - hő szavakból) és hidegvérű (ektoterm, a görög ectos - kívülről) élőlények. (8. ábra.)

Az endoterm organizmusok testhőmérséklete nem függ a környezeti hőmérséklettől, és többé-kevésbé állandó, ingadozása a legsúlyosabb fagyok és a legerősebb hőség idején sem haladja meg a 2-4 o-ot. Ezek az állatok (madarak és emlősök) intenzív anyagcserén alapuló belső hőtermeléssel tartják fenn testhőmérsékletüket. Testük melegét a tollból, gyapjúból stb. készült meleg „bundák” rovására tartják.

A fiziológiai és morfológiai alkalmazkodást kiegészíti az alkalmazkodó magatartás (szélvédett szállások kiválasztása éjszakára, odúk és fészkek építése, csoportos szállás rágcsálókkal, egymáshoz közeli pingvincsoportok melegítése stb.). Ha a környezeti hőmérséklet nagyon magas, akkor az endoterm organizmusokat speciális adaptációkkal hűtik le, például a nedvesség elpárologtatásával a szájüreg és a felső légutak nyálkahártyájának felületéről. (Emiatt a melegben a kutya légzése felgyorsul, és kinyújtja a nyelvét.)

Az ektoterm állatok testhőmérséklete és mobilitása a környezeti hőmérséklettől függ. A rovarok és gyíkok hűvös időben letargikussá és inaktívvá válnak. Ugyanakkor számos állatfaj képes olyan helyet választani, ahol a hőmérséklet, a páratartalom és a napfény kedvező feltételeket biztosít (a gyíkok megvilágított sziklalapokon sütkéreznek).

Abszolút ektotermia azonban csak nagyon kis szervezetekben figyelhető meg. A legtöbb hidegvérű szervezet még mindig képes rosszul szabályozni a testhőmérsékletet. Például az aktívan repülő rovarokban - pillangókban, poszméhekben a testhőmérsékletet 36–40 ° C-on tartják még 10 ° C alatti levegő hőmérsékleten is.

Hasonlóképpen, a növények azonos ökológiai csoportjába tartozó fajok megjelenésükben különböznek. Ugyanazokhoz a környezeti feltételekhez is különböző módon tudnak alkalmazkodni. Tehát a különböző típusú xerofiták különböző módon takarítanak meg vizet: némelyiknek vastag sejtmembránja van, másoknak serdülő vagy viaszos bevonat van a leveleken. Egyes xerofiták (például a szeméremajkak családjából) illóolaj gőzöket bocsátanak ki, amelyek „takaróként” burkolják be őket, ami csökkenti a párolgást. Egyes xerofiták gyökérrendszere erős, több méter mélységig behatol a talajba, és eléri a talajvíz szintjét (tevetövis), míg másoknak felületes, de erősen elágazójuk van, ami lehetővé teszi a csapadékvíz összegyűjtését.

A xerofiták között vannak nagyon apró, kemény levelű cserjék, amelyek a legszárazabb évszakban is kivehetők (caragana cserje sztyeppén, sivatagi cserjék), keskeny levelű gyepfű (tollfű, csenkesz), pozsgás növények(a latin succulentus - lédús). A pozsgás növények zamatos levelei vagy szárai vízkészletet halmoznak fel, és könnyen tolerálják a magas levegő hőmérsékletet. A pozsgás növények közé tartozik az amerikai kaktuszok és a közép-ázsiai sivatagokban termő szaxaul. A fotoszintézis speciális típusa van: rövid ideig és csak éjszaka nyíló sztómák, ezekben a hűvös órákban a növények szén-dioxidot tárolnak, nappal pedig zárt sztómákkal fotoszintézisre használják fel. (9. ábra.)

A halofitákban is megfigyelhető a sokféle alkalmazkodás a szikes talajokon történő kedvezőtlen körülmények túlélésére. Vannak köztük olyan növények, amelyek képesek sókat felhalmozni a szervezetükben (szolerosz, svéd, sarsazan), speciális mirigyekkel (kermek, tamarik) a levelek felszínén felesleges sókat kiválasztani, szöveteikből a sókat „tartani” a sókat át nem eresztő „gyökérgát” (üröm). Ez utóbbi esetben a növényeknek meg kell elégedniük kis mennyiségű vízzel, és xerofitáknak kell lenniük.

Emiatt nem kell csodálkozni azon, hogy azonos körülmények között vannak egymástól eltérő növények és állatok, amelyek eltérő módon alkalmazkodtak ezekhez a feltételekhez.

tesztkérdések

1. Mi az alkalmazkodás?

2. Milyen állatok és növények képesek alkalmazkodni a kedvezőtlen környezeti feltételekhez?

2. Mondjon példákat a növények és állatok ökológiai csoportjaira!

3. Meséljen az élőlények eltérő alkalmazkodásáról az azonos kedvezőtlen környezeti feltételekhez!

4. Mi a különbség az alacsony hőmérséklethez való alkalmazkodás között endoterm és ektoterm állatoknál?

Mint tudják, bolygónk területén rengeteg különféle élő szervezet él. Mindegyikük kizárólag olyan életkörülmények között él, amelyekhez alkalmazkodott. Az élőlények azon tulajdonságát, hogy alkalmazkodnak a környezet új jellemzőihez, alkalmazkodásnak nevezzük. Az ilyen alkalmazkodóképesség egy adott faj élettani szerkezetének és viselkedési jellemzőinek különböző jellemzőinek összessége, amelyek lehetővé teszik, hogy bizonyos környezeti feltételek között éljen. Beszéljünk kicsit részletesebben az organizmusok környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának jellemzőiről.

Az alkalmazkodás az evolúciós folyamat legfontosabb része, segíti a szervezetet bizonyos környezeti problémák megoldásában, amelyeket a környezet elé állít. Az ilyen feladatokat az egyének megváltoztatásával, fejlesztésével, sőt néha eltűnésével oldják meg. Ezek a folyamatok hozzájárulnak ahhoz, hogy az élőlények alkalmazkodjanak az általuk elfoglalt ökológiai résekhez. Ennek megfelelően az alkalmazkodás tág alapként fogható fel egyes szervek megjelenésére vagy eltűnésére, a fajok szétválására, új populációk és fajták kialakulására, valamint a szerveződés összetettségére.

Az alkalmazkodás egy folyamatos folyamat, amely a szervezet számos jellemzőjét befolyásolja.
Néhány új adaptáció csak akkor jöhet létre, ha egy adott egyén olyan örökletes információval rendelkezik, amely hozzájárul a struktúrák vagy funkciók megfelelő irányú megváltoztatásához. Emlősök és rovarok légzőrendszerének fejlődése tehát csak bizonyos gének irányítása mellett lehetséges.

Tekintsük részletesebben az élő szervezetek különböző adaptációs típusait.

Passzív védelem

Az evolúció során sok élő egyén kifejlesztett bizonyos eszközöket önmaga és utódai védelmére. Tehát az ilyen alkalmazkodás szembetűnő példája a védőszínezés, aminek következtében az egyedek nehezen megkülönböztethetők és védhetők a ragadozóktól. Például a homokra vagy a földre rakott tojások szürkék, illetve barnák, különböző foltokkal, nehéz megtalálni őket a környező talaj között. A ragadozók számára hozzáférhetetlen területeken a tojás a legtöbb esetben színtelen.

A sivatagi állatok is hasonló adaptációt alkalmaznak, mert színüket általában a sárga-barna és a homokossárga különböző árnyalatai képviselik.
A passzív védekezés egyik változataként az ijesztő színezés is szóba jöhet, mert segít megvédeni magunkat a ragadozóktól, mintegy figyelmeztetve egy adott szervezet ehetetlenségére.

Ezen túlmenően ez a fajta alkalmazkodás olyan esetekben is szóba jöhet, amikor a szervezetben hasonlóság alakul ki a környezettel. Ilyenek például a zuzmónak tűnő bogarak, a bokrok tövisének látszó kabócák és a gallyaktól megkülönböztethetetlen botrovarok.

A passzív védekező alkalmazkodási mechanizmusok közé tartozik bizonyos egyedek magas termékenysége, valamint más eszközök is, mint például a rákok és rákok kemény bevonata, tüskék, tövisek és növényekben mérgező szőrszálak.

Az alkalmazkodás viszonylagossága és célszerűsége

Az élőlények szerkezetében és viselkedésében bekövetkező változások bizonyos környezeti problémákra reagálva jelennek meg, illetve relativitásban és célszerűségben különböznek egymástól. Tehát ha relativitáselméletről beszélünk, akkor az az ilyen adaptív változások életkörülményektől függő korlátozásából áll. Így például a nyírmolylepkék különleges pigmentált színe fehér fajtáikkal ellentétben csak akkor válik észrevehetővé és értékessé, ha egy füstölt fatörzsön látja őket. Amikor a környezeti feltételek megváltoznak, az ilyen alkalmazkodások nem hoznak semmilyen hasznot a szervezetnek, sőt károsíthatják is.

Például patkányoknál a metszőfogak aktív és állandó növekedése csak akkor hasznos, ha szilárd táplálékot esznek. A lágy étrendre való áttéréskor a metszőfogak túl nagyra nőhetnek, és lehetetlenné tehetik az étkezést.

Azt is érdemes hangsúlyozni, hogy az adaptív változások nem képesek 100%-os védelmet biztosítani tulajdonosaiknak. A méhek és a darazsak különleges színe megóvja őket attól, hogy sok madár megegye, de vannak olyan madárfajták, amelyek erre nem is figyelnek. A sündisznók képesek mérges kígyókat enni. És az a kemény héj, amely megvédi a földi teknősöket az ellenségtől, eltörik, amikor a ragadozó madarak leejtik őket a magasból.

Az élőlények alkalmazkodása az emberi életben

A különféle organizmusok alkalmazkodó tulajdonságai magyarázzák az új baktériumok és más, a gyógyszerekkel szemben ellenálló mikroorganizmusok megjelenését. Ez a tendencia különösen szembetűnő az antibiotikumok alkalmazásakor, mivel idővel ezek alkalmazása hatástalanná válik. A mikroorganizmusok megtanulhatnak egy speciális enzimet szintetizálni, amely elpusztítja az alkalmazott gyógyszert, vagy sejtfaluk áthatolhatatlanná válik a gyógyszer hatóanyagai számára.

A rezisztens mikroorganizmus-törzsek megjelenése gyakran az orvosok hibája, akik minimális dózisú gyógyszereket alkalmaznak a mellékhatások valószínűségének csökkentése érdekében. Ha egy ilyen tulajdonságot átviszünk a külvilágra, akkor világossá válik, hogy a rovarok és emlősök hogyan alakítanak ki rezisztenciát a különféle mérgekkel szemben.

Minden élőlény adaptív tulajdonságait a természetes szelekció részének kell tekinteni.

A tankönyv megfelel a szövetségi állami oktatási szabványnak a középfokú (teljes) általános oktatásra, az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma ajánlja, és szerepel a szövetségi tankönyvek listáján.

A tankönyv a 11. évfolyamos tanulóknak szól, és a tárgy heti 1 vagy 2 órában történő oktatására készült.

A modern kialakítás, a többszintű kérdések és feladatok, a kiegészítő információk és az elektronikus alkalmazással párhuzamos munkavégzés lehetősége hozzájárul az oktatási anyagok hatékony asszimilációjához.


Rizs. 33. Nyúl téli színezése

Tehát az evolúció mozgatórugóinak hatására az organizmusok fejlődnek és javítják a környezeti feltételekhez való alkalmazkodást. A különféle adaptációk izolált populációiban történő rögzítése végül új fajok kialakulásához vezethet.

Tekintse át a kérdéseket és a feladatokat

1. Mondjon példákat az élőlények létfeltételekhez való alkalmazkodóképességére!

2. Miért van egyes állatok élénk, leleplező színűek, míg mások éppen ellenkezőleg, pártfogóak?

3. Mi a mimika lényege?

4. A természetes szelekció hatása kiterjed-e az állatok viselkedésére? Adj rá példákat.

5. Melyek az adaptív (elrejtő és figyelmeztető) színeződés kialakulásának biológiai mechanizmusai állatokban?

6. A fiziológiai alkalmazkodás olyan tényezők, amelyek meghatározzák a szervezet egészének edzettségi szintjét?

7. Mi a lényege az életkörülményekhez való bármilyen alkalmazkodás relativitásának? Adj rá példákat.

Gondol! Végrehajt!

1. Miért nincs abszolút alkalmazkodás az életkörülményekhez? Mondjon példákat bármely eszköz relatív természetére.

2. A kankölykök jellegzetes csíkos színezetűek, ami az életkorral eltűnik. Mondjon hasonló példákat a felnőttek színváltozásaira az utódokhoz képest! Általánosnak tekinthető-e ez a minta az egész állatvilágban? Ha nem, melyik állatokra és miért jellemző?

3. Gyűjtsön információkat a környéken lévő figyelmeztető színes állatokról. Magyarázza el, miért fontos mindenki számára ennek az anyagnak az ismerete. Készítsen információs standot ezekről az állatokról. Tartson előadást ebben a témában általános iskolások előtt.

Dolgozzon számítógéppel

Lásd az elektronikus jelentkezést. Tanulmányozza az anyagot, és oldja meg a feladatokat.

Ismételje meg és emlékezzen!

Emberi

A viselkedési alkalmazkodás veleszületett, feltétlen reflexes viselkedés. Veleszületett képességek minden állatban megvannak, beleértve az embert is. Az újszülött képes szopni, lenyelni és megemészteni az ételt, pislogni és tüsszenteni, reagálni a fényre, a hangra és a fájdalomra. Ezek példák feltétlen reflexek. Az ilyen magatartásformák az evolúció folyamatában, bizonyos, viszonylag állandó környezeti feltételekhez való alkalmazkodás eredményeként alakultak ki. A feltétel nélküli reflexek öröklődnek, így minden állat ilyen reflexek kész komplexumával születik.

Minden feltétel nélküli reflex egy szigorúan meghatározott ingerre (erősítésre) jelentkezik: egyesek az ételre, mások a fájdalomra, mások új információ megjelenésére stb. A feltétel nélküli reflexek reflexívei állandóak és áthaladnak a gerincvelőn vagy az agytörzsön.

A feltétlen reflexek egyik legteljesebb osztályozása a P. V. Simonov akadémikus által javasolt osztályozás. A tudós azt javasolta, hogy az összes feltétel nélküli reflexet három csoportra osztsák, amelyek különböznek az egyének egymással és a környezettel való kölcsönhatásának jellemzőitől. Vital reflexek(lat. vita - élet) célja az egyén életének megőrzése. Ezek be nem tartása az egyed halálát vonja maga után, a megvalósításhoz nem szükséges ugyanabból a fajból egy másik egyed részvétele. Ebbe a csoportba tartoznak az étel-ital reflexek, a homeosztatikus reflexek (állandó testhőmérséklet fenntartása, optimális légzésszám, pulzus stb.), defenzív reflexek, amelyek viszont passzív-defenzív (menekülő, rejtőzködő) és aktív védekező reflexek. (fenyegető tárgy elleni támadás) és néhány más.

Nak nek zooszociális, vagy szerepjáték reflexek ide tartoznak a veleszületett viselkedés azon változatai, amelyek fajuk más egyedeivel való interakció során keletkeznek. Ezek szexuális, szülő-gyerek, területi, hierarchikus reflexek.

A harmadik csoport az az önfejlesztés reflexei. Nem egy konkrét helyzethez való alkalmazkodáshoz kapcsolódnak, hanem mintegy a jövő felé fordultak. Ezek közé tartozik a felfedező, utánzó és játékos viselkedés.

<<< Назад
Előre >>>

Az ember számára az új környezethez való alkalmazkodás összetett szocio-biológiai folyamat, amely a szervezet rendszereinek és funkcióinak változásán, valamint a megszokott viselkedésen alapul. Az emberi alkalmazkodás testének adaptív reakcióit jelenti a változó környezeti tényezőkre. Az alkalmazkodás az élő anyag szerveződésének különböző szintjein nyilvánul meg: a molekuláristól a biocenotikusig. Az alkalmazkodás három tényező hatására fejlődik ki: öröklődés, változékonyság, természetes/mesterséges szelekció. Három fő módja van annak, hogy az élőlények alkalmazkodjanak a környezetükhöz: az aktív, a passzív mód és a káros hatások elkerülése.

aktív út- az ellenállás erősítése, a szabályozási folyamatok fejlesztése, amelyek lehetővé teszik a szervezet összes létfontosságú funkciójának elvégzését, annak ellenére, hogy a környezeti tényező eltér az optimálistól. Például a melegvérű állatok (madarak, emberek) állandó testhőmérsékletének fenntartása, amely optimális a sejtekben zajló biokémiai folyamatok áramlásához.

passzív módon- a szervezet létfontosságú funkcióinak alárendelése a környezeti tényezők változásainak. Például kedvezőtlen környezeti viszonyok között átmenet anabiózis állapotba (rejtett élet), amikor az anyagcsere szinte teljesen leáll a szervezetben (növények téli nyugalma, magvak és spórák megőrzése a talajban, rovarok kábulása, hibernáció stb. .).

A kedvezőtlen körülmények elkerülése- a szervezet olyan életciklusokat és viselkedési formákat alakít ki, amelyek lehetővé teszik a káros hatások elkerülését. Például az állatok szezonális vándorlása.

Általában egy faj alkalmazkodása a környezethez mindhárom lehetséges alkalmazkodási mód egyik vagy másik kombinációjával történik.
Az adaptációk három fő típusra oszthatók: morfológiai, fiziológiai, etológiai.

Morfológiai adaptációk- a szervezet szerkezetében bekövetkező változások (például a kaktuszok levél tövissé történő módosítása a vízveszteség csökkentése érdekében, a virágok élénk színe a beporzók vonzására stb.). Az állatok morfológiai alkalmazkodása bizonyos életformák kialakulásához vezet.

Fiziológiai adaptációk- a szervezet fiziológiájában bekövetkező változások (például a teve azon képessége, hogy a zsírtartalékok oxidációjával nedvességgel látja el a szervezetet, cellulózbontó enzimek jelenléte a cellulózromboló baktériumokban stb.).

Etológiai (viselkedési) adaptációk- viselkedésbeli változások (például emlősök és madarak szezonális vándorlása, téli hibernáció, párzási játékok madaraknál és emlősöknél a költési időszakban stb.). Az állatokra jellemző az etológiai alkalmazkodás.

Az élő szervezetek jól alkalmazkodnak az időszakos tényezőkhöz. A nem időszakos tényezők megbetegedést és akár egy élő szervezet halálát is okozhatják. Egy személy ezt antibiotikumok és más nem időszakos tényezők alkalmazásával használja. Az expozíció időtartama azonban alkalmazkodást is okozhat náluk.
A környezet óriási hatással van az emberre. E tekintetben egyre fontosabbá válik az ember környezetéhez való alkalmazkodásának problémája. A társadalomökológiában ez a probléma kiemelten fontos. Ugyanakkor az alkalmazkodás csak a kezdeti szakasz, amelyben az emberi viselkedés reaktív formái dominálnak. Az ember nem áll meg ebben a szakaszban. Testi, értelmi, erkölcsi, szellemi tevékenységet mutat, átalakítja (rosszba-rosszba) környezetét.

Az emberi adaptáció genotípusos és fenotípusos csoportokra oszlik. Genotípusos adaptáció: a tudatán kívül álló személy alkalmazkodni tud a változó környezeti feltételekhez (hőmérsékletváltozás, ételíz, stb.), vagyis ha az adaptációs mechanizmusok már a génekben vannak. A fenotípusos alkalmazkodás alatt a tudatosság, az ember személyes tulajdonságainak befogadását értjük, annak érdekében, hogy a testet hozzáigazítsuk egy új környezethez, hogy az egyensúlyt új körülmények között fenntartsuk.

Az alkalmazkodás fő típusai közé tartozik a fiziológiai, a tevékenységhez való alkalmazkodás, a társadalomhoz való alkalmazkodás. Koncentráljunk a fiziológiai alkalmazkodásra. Az ember fiziológiai adaptációja alatt a test egészének funkcionális állapotának fenntartását, megőrzését, fejlődését, teljesítményét, maximális várható élettartamát biztosítják. A fiziológiai alkalmazkodásban nagy jelentőséget tulajdonítanak az akklimatizációnak és az akklimatizációnak. Nyilvánvaló, hogy egy személy élete a Távol-Északon eltér az egyenlítői élettől, mivel ezek különböző éghajlati övezetek. Sőt, egy déli, aki egy bizonyos ideig északon élt, alkalmazkodik hozzá, és állandóan ott élhet, és fordítva. Az akklimatizáció az akklimatizáció kezdeti, sürgető szakasza változó éghajlati és földrajzi viszonyok között. Egyes esetekben a fiziológiai alkalmazkodás szinonimája az akklimatizáció, vagyis a növények, állatok és emberek alkalmazkodása a számukra új éghajlati viszonyokhoz. A fiziológiai akklimatizáció akkor következik be, amikor az ember az adaptív reakciók segítségével növeli a munkaképességet, javítja a közérzetet, amely az akklimatizációs időszakban élesen romolhat. Amikor az új állapotokat régiek váltják fel, a test visszatérhet korábbi állapotába. Az ilyen változásokat akklimatizációnak nevezzük. Ugyanazokat a változásokat, amelyek az új környezethez való alkalmazkodás során átmentek a genotípusba és öröklődnek, adaptívnak nevezzük.

A test alkalmazkodása az életkörülményekhez (város, falu, egyéb helység). nem korlátozódik az éghajlati viszonyokra. Az ember élhet városban és vidéken. Sokan a nagyvárost részesítik előnyben a zajjal, a környezetszennyezéssel, az eszeveszett élettempóval. Tárgyilagosan a falusi élet, ahol a tiszta levegő, a nyugodt, kimért ritmus kedvez az embernek.

Ugyanez az alkalmazkodási terület magában foglalja például egy másik országba való költözést is. Vannak, akik gyorsan alkalmazkodnak, leküzdik a nyelvi akadályokat, munkát találnak, mások nagy nehézségek árán, mások, kifelé alkalmazkodva, átélik a nosztalgiának nevezett érzést.

Kiemelhetjük a tevékenységhez való alkalmazkodást. A különböző típusú emberi tevékenységek eltérő követelményeket támasztanak az egyénnel szemben (egyesek kitartást, szorgalmat, pontosságot, mások reakciósebességet, önálló döntési képességet stb.). Azonban egy személy sikeresen megbirkózik ezekkel és más típusú tevékenységekkel. Van egy tevékenység, amely ellenjavallt az embernek, de el tudja végezni, mivel az alkalmazkodási mechanizmusok működnek, amit egyéni tevékenységi stílus kialakításának neveznek.
Különös figyelmet kell fordítani a társadalomhoz, a többi emberhez és a csapathoz való alkalmazkodásra. Az ember úgy tud alkalmazkodni egy csoporthoz, hogy asszimilálja annak normáit, viselkedési szabályait, értékeit stb. Az alkalmazkodás mechanizmusai itt a szuggesztibilitás, a tolerancia, a konformitás, mint a behódoló magatartás formái, másrészt a hely megtalálásának képessége, találja meg az arcát, és mutasson eltökéltséget.

Beszélhetünk a lelki értékekhez való alkalmazkodásról, a dolgokhoz, az állapotokhoz, például a stresszes állapotokhoz és sok máshoz. 1936-ban Selye kanadai fiziológus közzétette a "Különféle károsító elemek által okozott szindróma" című üzenetet, amelyben leírta a stressz jelenségét - a szervezet általános, nem specifikus reakcióját, amelynek célja, hogy irritáló tényezők hatására mobilizálja védekezését. A stressz kialakulásában 3 szakaszt különböztettünk meg: 1. szorongás, 2. ellenállás, 3. kimerültség. G. Selye az adaptív reakció következményeként fogalmazta meg az általános alkalmazkodási szindróma (GAS) és az adaptív betegségek elméletét, amely szerint a GAS akkor nyilvánul meg, amikor az ember veszélyt érez önmagára. A stressz látható okai lehetnek sérülések, posztoperatív állapotok stb., abiotikus és biotikus környezeti tényezők változása. Az elmúlt évtizedekben jelentősen megnőtt a magas stresszhatású antropogén környezeti tényezők száma (kémiai szennyezés, sugárzás, a számítógéppel való szisztematikus munkavégzés során stb.). A modern társadalom negatív változásai a környezet stressztényezőinek is tulajdoníthatók: növekedés, a városi és vidéki lakosság arányának változása, a munkanélküliség növekedése és a bűnözés.