Egy szervezet alkalmazkodását a környezetéhez ún alkalmazkodás.Ökológiai szempontból úgy tekinthetjük, hogy az élőlények kialakulása és létezése, sokfélesége, változatossága, természetben való megmaradása a környezeti hatások és az alkalmazkodás eredménye. A természetben az élőlények alkalmazkodása mindig három fő tényező hatására alakul ki: változékonyság, öröklődés és természetes kiválasztódás. Az alkalmazkodások összessége célszerűségi jegyeket ad a szervezetek szerkezetének és életének. Egy faj bármilyen állandó környezethez való alkalmazkodóképessége előfeltétele a hosszú távú stabil létének.
Az alkalmazkodási folyamat biológiai értelme annak biztosítása, hogy ez az egyed életben maradjon kedvezőtlen körülményekés elhagyott utódot. Az eszközök nagyon eltérőek lehetnek. Például a téli hideg beálltára egyes állatok vastag és meleg bundát növesztenek, aminek színe is megváltozik, mások vastag bőr alatti zsírréteget képeznek, míg mások a nyár folyamán felhizlalva téli álmot alszanak. A fák lehullatják leveleiket, rügyeiket vastag viaszréteg borítja stb. Ezek különféle biológiai reakciók a környezeti feltételek változásaira válaszul, amelyek néha összetett és hosszú távú változások az organizmusok szerkezetében és működésében, néha viszonylag egyszerű és könnyen visszafordítható reakciók. Például az Antarktisz partjainál a Trematotus halak képesek voltak fehérjevegyületeket szintetizálni a vérben. Fagyállóként működve megakadályozzák a jégkristályok képződését. Mindez lehetővé teszi a halak túlélését -2 °C alatti hőmérsékleten. Egyes rovarfajták testében valamilyen fagyálló is található. Így az alaszkai epehólyag lárvája többször megfagyhat és felolvadhat anélkül, hogy kárt tenne önmagában.
Az alkalmazkodás képessége az élet egyik fő tulajdonsága bolygónkon. Az alkalmazkodások biztosítják az élőlények létezésének, túlélésének és szaporodásának lehetőségét.
Bergmann klímaszabálya, 1847-ben megfogalmazott, kimondja: egy fajon vagy rokon fajok meglehetősen homogén csoportján belül elterjedési területük hidegebb területein vagy a hegyekben gyakoriak a nagyobb testméretű állatok. Ez a szabály az állatok alkalmazkodását tükrözi az állandó testhőmérséklet fenntartására különböző éghajlati viszonyok között. Délen, meleg éghajlaton, ugyanazon faj kis fajtái találhatók. Északon élnek a legtöbben nagy medvék, farkasok, jávorszarvasok. Így, jegesmedve Az Északi-sark tömege akár 1000 kg, barna medve Alaszkából körülbelül 700 kg súlyú, a maláj medve pedig nem éri el a 70 kg-ot sem. Az Antarktisz nagy királypingvinje legfeljebb 120 cm, az egyenlítői Galápagos pingvin pedig 40 cm magas.
Meg kell jegyezni, hogy a modern adatok szerint Bergman szabálya nem olyan átfogó, mint azt korábban feltételeztük. Talán még a kivételek is érvényesülnek. Ennek ellenére azonban a szabály megőrzi értékét. A hideg vidékeken a testméret növekedése bizonyos mértékig még a gerinctelenekre is jellemző. Gyakran ugyanazt a függést találjuk a közeli rokon fajok összehasonlításakor.
Alapján Allen szabálya(1877) mint hidegebb körülmények között tartományban minél rövidebbek a melegvérű állatok végtagjai és rövidebb és tömörebb a testük. A test számos kiálló része (végtagok, farok, fülek) kisebb és rövidebb lesz, a test pedig masszívabb lesz, mint hidegebb éghajlat. Ez a minta nyomon követhető, ha összehasonlítjuk a nyúlfajokat az élőhelyeiken Közép-Amerikától Északig. Így az Allen nyúl, a feketefarkú (Kaliforniai) nyúl, az amerikai nyúl és a sarki nyúl összehasonlítása a fülek és a végtagok hosszának fokozatos csökkenését mutatja. A madarak szárnyai finomabbá és élesebbé válnak, az emlősök szőrzete hosszabb, aljszőrzete vastagabb. Végül az északi madarakban a vándorlási ösztön kifejezettebb, a tengelykapcsoló mérete és ennek megfelelően a fiókák száma nő.
Az Allen-szabály megnyilvánulására példaként megemlíthetjük a farok hosszának és a test hosszának arányát a mezei pocok (Microtus agrestis) esetében Európa különböző régióiból: Portugália - 39%, Közép-Európa- 33%, Svédország - 29%.
Hamburgban a legrövidebb farkú egereket speciális hűtőszekrényekben nevelték; a farkát is lerövidítették azoknál az egyedeknél, akik kísérleti körülmények között rendszeresen kaptak testhőmérsékletet csökkentő gyógyszereket. A melegben nőtt egerek hosszú farkúak és hosszúfülűek voltak.
Allen szabályát a fajok közötti összehasonlítások is megerősítik. Tehát egy mexikói nyúlban a fülek hossza eléri a fej hosszának 189% -át, míg a grönlandi nyúlban - csak 96%.
A szigeteken a madarak csőre hosszabb, mint a kontinenseken. Állatok - forró helyek lakói ( afrikai elefánt, amerikai sivatagi nyúl) hatalmas fülük van, amelyek a hőelvezetést szolgálják.
Az igazság kedvéért meg kell jegyezni, hogy Allen szabályának is vannak kivételei.
Gloger szabálya(1833) azt a tényt magyarázza, hogy a nedvesebb és hűvösebb éghajlaton élő állatfajok testének pigmentációja sötétebb. Tehát a grönlandi jégben élő fekete holló feketébb színű, mint a Szahara sivatagjaiban élő, ahol a tollazata barna árnyalatot kapott. A déli madarak általában világosabbak és színesebbek.
Egy másik éghajlati szabály: a sarkoktól az egyenlítőig tartó irányban az édesvízi fauna összességében egyre több hasonlóságot mutat a tengerivel. Mi az ok? Ismeretes, hogy a trópusokon a tengeri halak könnyebben hatolnak be a folyókba, mint a középső szélességeken. Ezt valószínűleg az a tény határozza meg, hogy több körülmény között kedvező éghajlat hanem a szervezet édesvízre való átmenetéhez szükséges anyagcsere-szintet lehet elérni. Az igazi édesvízi formák egyébként egyáltalán nem élnek az óceáni szigeteken.
Adaptációk – az élőlények által az evolúció során kifejlesztett különféle alkalmazkodások a környezethez. Az adaptációk megjelennek különböző szinteken az élőanyag szerveződése: a molekuláristól a biocenotikusig. Az alkalmazkodási képesség az élő anyag egyik fő tulajdonsága, amely biztosítja létezésének lehetőségét. Az alkalmazkodás három fő tényező hatására fejlődik ki: az öröklődés, a változékonyság és a természetes (valamint a mesterséges) szelekció.
Három fő módja van annak, hogy az élőlények alkalmazkodjanak a környezeti feltételekhez: 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 tényező eltér az optimálistól. Például a melegvérű állatok (madarak és emlősök) állandó testhőmérsékletének fenntartása, amely optimális a sejtekben zajló biokémiai folyamatok áramlásához.
A káros hatások elkerülése – a szervezet termelése életciklusokés a káros hatásokat elkerülő magatartások. Például, szezonális vándorlásokállatokat.
passzív módon – a szervezet létfontosságú funkcióinak alárendeltsége a környezeti tényezők változásainak A pihenés mélysége és időtartama eltérő lehet, a szervezet számos funkciója gyengül vagy egyáltalán nem működik, mivel az anyagcsere szintje külső és belső tényezők hatására esik . Az anyagcsere mélyreható elnyomása esetén előfordulhat, hogy az organizmusok egyáltalán nem mutatják az élet látható jeleit. Az élet teljes ideiglenes felfüggesztését nevezzük felfüggesztett animáció . Az anabiózis állapotában az élőlények ellenállóvá válnak a különféle hatásokkal szemben. Száraz állapotban, amikor a víznek legfeljebb 2%-a maradt a sejtekben kémiailag kötött formában, olyan élőlények éltek túl folyékony oxigénben, mint a rotiferek, tardigrádok, kis fonálférgek, növények magvai és spórái, baktérium- és gombaspórák (- 218,4 °C, folyékony hidrogén (-259,4 °С), folyékony hélium (-269,0 °С). Minden anyagcsere leáll. Az anabiosis meglehetősen ritka jelenség, és a vadon élő állatok szélsőséges nyugalmi állapota, az anabiózis állapota csak az élőlények szinte teljes kiszáradása esetén lehetséges. A természetben sokkal elterjedtebbek a nyugalmi állapot egyéb formái, amelyek az anyagcsere részleges gátlása következtében csökkent létfontosságú aktivitással járnak. A csökkent létfontosságú állapotú pihenés formái a következőkre oszlanak hipobiózis (kényszerpihenő) és kriptobiózis (élettani pihenés) . Nál nél hipobiózis az aktivitás gátlása vagy toporzása kedvezőtlen körülmények közvetlen nyomására (hő-, víz-, oxigénhiány stb.) következik be, és szinte azonnal leáll, miután ezek a körülmények normalizálódnak (egyes fagyálló ízeltlábúak (rugófarkúak, számos légy, földi bogarak stb.) kábult állapotban hibernálnak, gyorsan felolvadnak, és a napsugarak alatt tevékenységgé válnak, majd a hőmérséklet csökkenésével ismét elveszítik mozgásképességét). Kriptobiózis- alapvetően más típusú pihenés, olyan fiziológiai változások komplexumához kapcsolódik, amelyek előre, a kedvezőtlen szezonális változások kezdete előtt következnek be, és az organizmusok készen állnak rá. A kriptobiózis széles körben elterjedt a vadon élő állatokban (tipikus pl. növényi magvakra, különböző mikroorganizmusok, gombák, algák, emlősök hibernálására, mélynyugalmi állapotra jellemző ciszták és spórák). A hipobiózis, kriptobiózis és anabiózis állapotok biztosítják a fajok túlélését különböző szélességi körökben, gyakran szélsőséges természeti körülmények között, lehetővé teszik az élőlények számára a hosszú, kedvezőtlen időszakok fennmaradását, a térben való megtelepedését és sok tekintetben kitágítják az élet lehetőségének és terjedésének határait. általában.
Általában egy faj alkalmazkodása a környezethez mindhárom lehetséges alkalmazkodási mód egyik vagy másik kombinációjával történik.
Az alkalmazkodás fő mechanizmusai a szervezet szintjén:
Biokémiai adaptációk - változások az intracelluláris folyamatokban (például az enzimek működésének megváltozása vagy számuk megváltozása).
Morfoanatómiai adaptációk – a szervezet szerkezetének változásai (például a kaktuszok levél tövissé történő módosítása a vízveszteség csökkentése érdekében, a virágok élénk színe a beporzók vonzására stb.). A növények és állatok morfológiai alkalmazkodása bizonyos életformák kialakulásához vezet.
Fiziológiai alkalmazkodás - a szervezet fiziológiájában bekövetkező változások (például a teve azon képessége, hogy a zsírtartalékok oxidálásával nedvességgel látja el a szervezetet, cellulózbontó enzimek jelenléte a cellulózromboló baktériumokban stb.).
Etológiai (viselkedési) adaptációk – viselkedésbeli változások (pl. emlősök és madarak szezonális vándorlása, hibernáció alatt téli időszak, párzási játékok madarakban és emlősökben a költési időszakban stb.). Az állatokra jellemző az etológiai alkalmazkodás.
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 feltételek mellett az anabiózis állapotába való átmenet ( rejtett élet), amikor az anyagcsere a szervezetben szinte teljesen leáll (a növények téli nyugalma, a magvak és spórák megőrzése a talajban, a 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 az Első fázis, amelyet az emberi viselkedés reaktív formái uralnak. 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 kívüli személy alkalmazkodni tud a változó környezeti feltételekhez (hőmérsékletváltozás, ételíz, stb.), vagyis ha az adaptációs mechanizmusok már a génekben vannak. A fenotípusos alkalmazkodás a tudatosság, az ember személyes tulajdonságainak befogadását jelenti annak érdekében, hogy a testet új környezethez igazítsák, az egyensúlyt új körülmények között fenntartsák.
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. Nagyon fontos az akklimatizációhoz és akklimatizációhoz kapcsolódó élettani alkalmazkodásban. Nyilvánvaló, hogy egy ember élete a távol-északon eltér az egyenlítői életétől, mivel ezek mások 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. Objektíven él egy faluban, ahol friss levegő, nyugodt mért ritmus, kedvezőbb az emberek számára.
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. Különböző fajták az 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 környezet stressztényezői közé tartozik a negatív változások is modern társadalom: növekedés, a városi és falusi népesség arányának változása, növekvő munkanélküliség, bűnözés.
Az emberi elme grandiózus találmányai nem szűnnek meg ámulatba ejteni, a fantáziának nincs határa. De amit a természet évszázadok óta alkot, az felülmúlja a legkreatívabb ötleteket és terveket. A természet több mint másfél millió élő egyedfajt hozott létre, amelyek mindegyike egyéni és egyedi formáit, fiziológiáját, élethez való alkalmazkodóképességét tekintve. A bolygón folyamatosan változó életkörülményekhez alkalmazkodó organizmusok példái a teremtő bölcsességére, és állandó problémaforrást jelentenek a biológusok számára.
Az alkalmazkodás alkalmazkodóképességet vagy megszokást jelent. Ez egy lény fiziológiai, morfológiai vagy pszichológiai funkcióinak fokozatos újjászületésének folyamata egy megváltozott környezetben. Mind az egyes egyedek, mind a teljes populációk változásokon mennek keresztül.
A közvetlen és közvetett alkalmazkodás szembetűnő példája a növény- és állatvilág túlélése a körülötte lévő fokozott sugárzás zónájában. Csernobili atomerőmű. A közvetlen alkalmazkodóképesség azokra az egyedekre jellemző, akiknek sikerült túlélniük, megszokniuk és elkezdtek szaporodni, néhányan nem állták ki a próbát és meghaltak (közvetett adaptáció).
Mivel a földi létfeltételek folyamatosan változnak, az élő természetben az evolúciós és fittségi folyamatok is folyamatos folyamatok.
Az alkalmazkodás egyik közelmúltbeli példája a zöld mexikói papagájkolónia élőhelyének megváltoztatása. TÓL TŐL nemrég megváltoztatták szokásos élőhelyüket, és a Masaya vulkán torkolatában telepedtek le, egy állandóan magas koncentrációjú kéngázzal telített környezetben. A tudósok még nem adtak magyarázatot erre a jelenségre.
Egy organizmus létezésének teljes formájának megváltozása funkcionális alkalmazkodás. Az alkalmazkodás egyik példája, amikor a változó körülmények az élő szervezetek kölcsönös alkalmazkodásához vezetnek, a korrelatív alkalmazkodás vagy társadaptáció.
Az alkalmazkodás lehet passzív, amikor az alany funkciói vagy szerkezete az ő részvétele nélkül történik, vagy aktív, amikor tudatosan változtatja szokásait a környezethez igazodva (példák a természeti viszonyokhoz vagy a társadalomhoz alkalmazkodó emberekre). Vannak esetek, amikor az alany a környezetet az igényeihez igazítja - ez objektív alkalmazkodás.
A biológusok három kritérium szerint osztják fel az alkalmazkodás típusait:
Az állatok vagy növények tiszta formájú alkalmazkodásának példái ritkák, az új körülményekhez való alkalmazkodás legtöbb esetben vegyes formában fordul elő.
A morfológiai változások az élő szervezet testének, egyes szerveinek vagy teljes szerkezetének alakváltozásai, amelyek az evolúció során következtek be.
Az alábbiakban morfológiai adaptációk, példák az állat és növényvilág, amit természetesnek tartunk:
A fiziológiai adaptáció a szervezetben végbemenő számos kémiai folyamat változása.
Az emberi alkalmazkodás példái inkább a pszichológiai tényezőhöz kapcsolódnak. A viselkedési jellemzők a növény- és állatvilágra jellemzőek. Tehát az evolúció folyamatában a hőmérsékleti rendszer változása egyes állatok hibernálását okozza, a madarak délre repülnek, hogy tavasszal visszatérjenek, a fák lehullatják a leveleiket és lelassítják a nedvek mozgását. A szaporodáshoz legmegfelelőbb partner kiválasztásának ösztöne vezérli az állatok viselkedését a párzási időszakban. Egyes északi békák és teknősök télre teljesen megfagynak és felolvadnak, és a hőség beköszöntével újjáélednek.
Bármely alkalmazkodási folyamat a környezeti tényezőkre adott válasz, amely a környezet megváltozásához vezet. Az ilyen tényezőket biotikusra, abiotikusra és antropogénre osztják.
A biotikus tényezők az élő szervezetek egymásra gyakorolt hatása, amikor például egy faj eltűnik, amely táplálékul szolgál egy másiknak.
Az abiotikus tényezők a környezet változásai élettelen természet amikor az éghajlat megváltozik, a talaj összetétele, a vízellátás, a naptevékenység ciklusai. Fiziológiai adaptációk, példák az abiotikus tényezők hatására - egyenlítői halak, amelyek vízben és szárazföldön is lélegezni tudnak. Jól alkalmazkodnak azokhoz a körülményekhez, amikor a folyók kiszáradása gyakori jelenség.
Antropogén tényezők - az emberi tevékenység hatása, amely megváltoztatja a környezetet.
Az alábbiakban az abnormális hőmérsékletekhez való alkalmazkodás ellentétes példáit ismertetjük.
A sarkvidéki halak nem fagynak meg, mivel a vérben egyedülálló fagyálló fehérje termelődik, amely megakadályozza a vér megfagyását.
A legegyszerűbb mikroorganizmusok a hidrotermális forrásokban találhatók, amelyekben a víz hőmérséklete meghaladja a forráspontot.
A hidrofita növények, vagyis azok, amelyek vízben vagy víz közelében élnek, még enyhe nedvességveszteség esetén is elpusztulnak. Ezzel szemben a xerofiták száraz területeken élnek, és magas páratartalom mellett halnak meg. Az állatok közül a természet a vízi és nem vízi környezethez való alkalmazkodáson is dolgozott.
Az ember alkalmazkodóképessége valóban óriási. Az emberi gondolkodás titkai még korántsem derültek ki teljesen, és az emberek alkalmazkodóképességének titkai még sokáig rejtélyes téma maradnak a tudósok számára. A Homo sapiens felsőbbrendűsége más élőlényekkel szemben abban rejlik, hogy képesek tudatosan megváltoztatni viselkedésüket a környezet követelményeihez, vagy fordítva, a világ az Ön igényei szerint.
Az emberi viselkedés rugalmassága naponta megnyilvánul. Ha azt a feladatot adjuk, hogy „mondjon példákat az emberek alkalmazkodására”, a többség a túlélés kivételes eseteit kezdi felidézni. ritka esetek, és új körülmények között minden nap jellemző az emberre. Új környezetet próbálunk fel a születés pillanatában, óvodában, iskolában, csapatban, külföldre költözéskor. Ezt az állapotot nevezzük stressznek, amikor a test elfogadja az új érzéseket. A stressz pszichológiai tényező, de ennek ellenére számos élettani funkció megváltozik a hatására. Abban az esetben, ha egy személy pozitívnak fogadja el az új környezetet, az új állapot megszokottá válik, ellenkező esetben a stressz elhúzódásával fenyeget, és számos súlyos betegséghez vezethet.
Az emberi alkalmazkodásnak három típusa van:
Minden adaptív típus szorosan összefügg egymással, általában a megszokott létben bekövetkezett bármilyen változás igényli az emberben a szociális és pszichológiai alkalmazkodást. Hatásukra a fiziológiai változások mechanizmusai lépnek működésbe, amelyek az új körülményekhez is alkalmazkodnak.
Az összes testreakció ilyen mozgósítását alkalmazkodási szindrómának nevezik. A környezet hirtelen változásaira új testreakciók jelennek meg. Az első szakaszban - a szorongásban - az élettani funkciók megváltoznak, az anyagcsere és a rendszerek működése megváltozik. Következő csatlakozás védelmi funkciókés a szervek (beleértve az agyat is) elkezdik bekapcsolni védelmi funkcióikat és rejtett képességeiket. Az alkalmazkodás harmadik szakasza az egyéni sajátosságoktól függ: az ember vagy benne van új életés a szokásos pályára lép (az orvostudományban ebben az időszakban történik a gyógyulás), vagy a szervezet nem veszi fel a stresszt, és a következmények már negatív formát öltenek.
Az emberben a természet hatalmas biztonsági résszel rendelkezik, amelyet ki is használnak Mindennapi élet csak kis mértékben. -ben jelenik meg extrém helyzetekés csodának tekintik. Valójában a csoda bennünk rejlik. Példa az alkalmazkodásra: az emberek azon képessége, hogy a belső szervek jelentős részének eltávolítása után alkalmazkodjanak a normális élethez.
Az egész életen át tartó természetes veleszületett immunitást számos tényező erősítheti, vagy éppen ellenkezőleg, a helytelen életmód gyengítheti. Sajnos szenvedély rossz szokások Ez a különbség az ember és a többi élő szervezet között is.
Az adaptációk az élőlények által az evolúció során kifejlesztett különféle alkalmazkodások a környezethez. .
Három fő módja van annak, hogy az élőlények alkalmazkodjanak a környezeti feltételekhez: 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 tényező eltér az optimálistól. Például a melegvérű állatok (madarak és emlősök) állandó testhőmérsékletének fenntartása, amely optimális a sejtekben zajló biokémiai folyamatok áramlásához.
A passzív út a szervezet létfontosságú funkcióinak alárendelése a környezeti tényezők változásainak. Például az átmenet kedvezőtlen környezeti körülmények között az anabiózis állapotába (rejtett élet), amikor az anyagcsere szinte teljesen leáll a szervezetben (a növények téli nyugalma, a magvak és spórák megőrzése a talajban, a rovarok kábulása, a gerincesek hibernálása). ).
A káros hatások elkerülése azt jelenti, hogy a szervezet olyan életciklusokat és viselkedéseket alakít ki, amelyek lehetővé teszik a káros hatások elkerülését. Például az állatok szezonális vándorlása.
Az adaptációk három fő típusra oszthatók: morfológiai, fiziológiai és etológiai.
Morfológiai adaptációk - a test szerkezetének változásai (például a levél tövissé történő módosítása kaktuszokban a vízveszteség csökkentése érdekében, a virágok élénk színe a beporzók vonzására). A növények és állatok morfológiai alkalmazkodása bizonyos életformák kialakulásához vezet.
Fiziológiai adaptációk - a szervezet fiziológiájában bekövetkező változások (például a teve azon képessége, hogy a zsírtartalékok oxidálásával nedvességgel látja el a szervezetet, cellulózbontó enzimek jelenléte a cellulózbontó baktériumokban).
Etológiai (viselkedési) adaptációk - viselkedésbeli változások (például emlősök és madarak szezonális vándorlása, téli hibernáció, párzási játékok madaraknál és emlősöknél a költési időszakban).
15. A vízi életkörnyezet és jellemzői. A hidrobionok osztályozása
Hidrobiontok - (a görög hydor - víz és biosz - élet) szervezetek, amelyek a vízi környezetben élnek.
A hidrobionok sokfélesége
Nyílt élőlények (a vízoszlopban vagy a felszínen élő növények vagy állatok)
Neuston - a víz felszíni filmrétegének közelében élő mikroorganizmusok halmaza, a vízi és levegős környezet határán.
Pleuston - növényi vagy állati szervezetek, amelyek a víz felszínén élnek, vagy félig elmerülnek a vízben.
A reofillok olyan állatok, amelyek alkalmazkodtak a folyó vizekben való élethez.
Nekton - aktívan úszó vízi élőlények halmaza, amelyek ellenállnak az áramerősségnek.
A planktonok heterogének, többnyire kisméretű szervezetek, amelyek szabadon sodródnak a vízoszlopban, és nem tudnak ellenállni az áramlásnak.
Bentosz (a talajon és a víztestek aljának talajában élő élőlények halmaza)
A hidroszféra mint vízi életkörnyezet a földgömb területének körülbelül 71%-át és térfogatának 1/800-át foglalja el. A víz fő mennyisége, több mint 94%-a a tengerekben és óceánokban koncentrálódik. NÁL NÉL édes vizek folyók, tavak, a víz mennyisége nem haladja meg az édesvíz teljes térfogatának 0,016%-át.
Az óceánt alkotó tengerekben elsősorban két ökológiai régió különböztethető meg: a vízoszlop - a pelagiális és a fenék - a benthal. A mélységtől függően a benthal fel van osztva a szublitorális zónára - a szárazföld 200 méteres mélységig történő zökkenőmentes csökkenésének területére, a batyálra - a meredek lejtő régiójára és a mélységi zónára - az óceán fenekére. átlagosan 3-6 km mélységgel. Az óceáni meder mélyedéseinek megfelelő mélyebb bentális régiókat (6-10 km) ultramélyedésnek nevezzük. A dagály idején elöntött part szélét tengerpartnak nevezik. A partnak az árapály szintje feletti részét, amelyet a hullámok fröccsenése nedvesít meg, szuperlitorálnak nevezzük.
Az óceánok nyílt vizei szintén a bentális zónáknak megfelelő függőleges zónákra oszlanak: epipeligiális, batypeligiális, abyssopegiális.
Körülbelül 150 000 állatfaj, összlétszámuk mintegy 7%-a, és 10 000 növényfaj (8%) él a vízi környezetben.
Fajsúly folyók, tavak és mocsarak, amint azt korábban említettük, a tengerekhez és óceánokhoz képest elhanyagolható. Ugyanakkor a növények, állatok és emberek számára szükséges édesvíz utánpótlást hoznak létre.
jellemző tulajdonság a vízi környezet mobilitása, különösen a folyó, gyors folyású patakokban és folyókban. A tengerekben és óceánokban apályok és áramlások, erős áramlatok és viharok figyelhetők meg. A tavakban a víz a hőmérséklet és a szél hatására mozog.
16. Föld-levegő életkörnyezet, jellemzői és az ehhez való alkalmazkodás formái
A szárazföldi élet olyan alkalmazkodást igényelt, amely csak a jól szervezett élő szervezetekben volt lehetséges. A talaj-levegő környezet nehezebb az életben, jellemző rá a magas oxigéntartalom, kis mennyiségű vízgőz, alacsony sűrűség stb. Ez nagymértékben megváltoztatta az élőlények légzésének, vízcseréjének és mozgásának feltételeit.
Az alacsony levegősűrűség határozza meg alacsony emelőerejét és jelentéktelen teherbírását. A levegőben lévő élőlényeknek rendelkezniük kell sajátjukkal tàmogatò rendszer a test támogatása: növények - különféle mechanikai szövetek, állatok - szilárd vagy hidrosztatikus váz. Ezenkívül a levegő környezetének minden lakója szorosan kapcsolódik a föld felszínéhez, amely kötődést és támogatást szolgál számukra.
Az alacsony levegősűrűség alacsony mozgási ellenállást biztosít. Ezért sok szárazföldi állat megszerezte a repülés képességét. Az összes szárazföldi élőlény 75%-a, főként rovarok és madarak, alkalmazkodott az aktív repüléshez.
A légmozgás következtében a légkör alsóbb rétegeiben meglévő függőleges és vízszintes áramlások légtömegekélőlények passzív repülése lehetséges. Ebben a tekintetben sok faj anemochory - áttelepülést fejlesztett ki a segítségével légáramlatok. Az anemochory jellemző a növények spóráira, magjaira és gyümölcseire, protozoon cisztákra, kis rovarokra, pókokra stb. A légáramlatok által passzívan szállított élőlényeket összefoglalóan aeroplanktonnak nevezzük.
A szárazföldi élőlények viszonylagosan léteznek alacsony nyomás a levegő alacsony sűrűsége miatt. Általában ez 760 mm higanyoszlop. A magasság növekedésével a nyomás csökken. Az alacsony nyomás korlátozhatja a fajok elterjedését a hegyekben. Gerincesek esetében az élet felső határa körülbelül 60 mm. A nyomáscsökkenés az állatok oxigénellátásának csökkenését és kiszáradását vonja maga után a légzési sebesség növekedése miatt. Körülbelül ugyanazok a határok az előrehaladás a hegyekben magasabb növények. Valamivel szívósabbak az ízeltlábúak, amelyek a növényzeti vonal feletti gleccsereken találhatók.
A levegő gázösszetétele. Kivéve fizikai tulajdonságok A levegő környezetének kémiai tulajdonságai nagyon fontosak a szárazföldi élőlények létezése szempontjából. A levegő gázösszetétele felszíni réteg Az atmoszféra a fő komponensek (nitrogén - 78,1%, oxigén - 21,0%, argon - 0,9%, szén-dioxid - 0,003 térfogat%) tekintetében meglehetősen homogén.
A magas oxigéntartalom hozzájárult a szárazföldi élőlények anyagcseréjének növekedéséhez az elsődleges vízi élőlényekhez képest. A szárazföldi környezetben, a szervezetben zajló oxidatív folyamatok magas hatékonysága alapján alakult ki az állati homeotermia. Az oxigén a levegőben lévő állandóan magas tartalma miatt nem korlátozza az életet a földi környezetben.
Tartalom szén-dioxid a felszíni levegőréteg bizonyos területein meglehetősen jelentős határok között változhat. Fokozott levegőtelítettség CO-val? területeken fordul elő vulkáni tevékenység, termálforrások és ennek a gáznak más földalatti kivezetései közelében. Magas koncentrációban a szén-dioxid mérgező. A természetben az ilyen koncentrációk ritkák. Az alacsony CO2-tartalom lelassítja a fotoszintézis folyamatát. Beltéri körülmények között a szén-dioxid koncentrációjának növelésével növelheti a fotoszintézis sebességét. Ezt használják az üvegházak és üvegházak gyakorlatában.
A levegő nitrogénje a szárazföldi környezet legtöbb lakója számára inert gáz, de az egyes mikroorganizmusok (gócbaktériumok, nitrogénbaktériumok, kék-zöld algák stb.) képesek megkötni és bevonni az anyagok biológiai körforgásába.
A nedvességhiány az élet talaj-levegő környezetének egyik lényeges jellemzője. A szárazföldi élőlények egész fejlődése a nedvesség kinyeréséhez és megőrzéséhez való alkalmazkodás jegyében zajlott. A szárazföldi környezeti páratartalom módozatai nagyon változatosak - a levegő teljes és állandó telítettségétől vízgőzzel a trópusok egyes területein egészen a sivatagok száraz levegőjében való szinte teljes hiányáig. Szintén jelentős a napi ill szezonális változékonyság vízgőz tartalma a légkörben. A szárazföldi élőlények vízellátása függ a csapadék módjától, a tározók meglététől, a talaj nedvességtartalékától, a talajvíz közelségétől stb.
Ez a szárazföldi szervezetekben a különféle vízellátási módokhoz való alkalmazkodás kialakulásához vezetett.
Hőmérséklet rezsim. Következő fémjel levegő-föld környezet jelentős hőmérséklet-ingadozások. A legtöbb szárazföldi területen a napi és éves hőmérsékleti amplitúdók több tíz fokosak. A szárazföldi lakosok környezetének hőmérséklet-változásokkal szembeni ellenállása nagyon eltérő, attól függően, hogy melyik élőhelyen élnek. Általában azonban a szárazföldi élőlények sokkal euritermikusabbak, mint a vízi szervezetek.
A talaj-levegő környezetben az életkörülményeket ráadásul az időjárási változások is nehezítik. Időjárás - a légkör folyamatosan változó állapotai a kölcsönzött felszín közelében, körülbelül 20 km magasságig (troposzféra határa). Az időjárás változékonysága olyan környezeti tényezők kombinációjának állandó változásában nyilvánul meg, mint a hőmérséklet, a levegő páratartalma, a felhőzet, a csapadék, a szél erőssége és iránya stb. A hosszú távú időjárási rezsim jellemzi a térség klímáját. A „Klíma” fogalma nem csak az átlagos értékeket foglalja magában meteorológiai jelenségek, hanem éves és napi lefolyásukat, az attól való eltérést és megismétlődésüket is. Az éghajlatot a terület földrajzi adottságai határozzák meg. Fő éghajlati tényezők- hőmérséklet és páratartalom - a csapadék mennyiségével és a levegő vízgőzzel való telítettségével mérve.
A legtöbb szárazföldi élőlény számára, különösen a kicsik számára, a terület klímája nem annyira fontos, mint a közvetlen élőhelyük körülményei. Nagyon gyakran a környezet lokális elemei (dombormű, kitettség, növényzet stb.) úgy változtatják meg egy adott területen a hőmérséklet, páratartalom, fényviszonyok, légmozgás rezsimjét, hogy az jelentősen eltér a terület éghajlati viszonyaitól. Az éghajlat ilyen módosulását, amely a levegő felszíni rétegében ölt testet, mikroklímának nevezzük. Mindegyik zónában a mikroklíma nagyon változatos. Nagyon kis területek mikroklímája különböztethető meg.
A talaj-levegő környezet fényviszonyának is van néhány jellemzője. A fény intenzitása és mennyisége itt a legnagyobb, és gyakorlatilag nem korlátozza a zöld növények életét, mint a vízben vagy a talajban. A szárazföldön rendkívül fotofil fajok létezése lehetséges. A nappali, sőt éjszakai tevékenységet folytató szárazföldi állatok túlnyomó többsége számára a látás az egyik fő tájékozódási mód. A szárazföldi állatoknak van látásuk fontosságát zsákmánykereséshez sok fajnak még színlátása is van. Ebben a tekintetben az áldozatok olyan adaptív tulajdonságokat fejlesztenek ki, mint a védekező reakció, a maszkolás és figyelmeztető színezés, a mimika stb. Nál nél vízi élővilág az ilyen adaptációk sokkal kevésbé fejlettek. A magasabb rendű növények élénk színű virágainak megjelenése a beporzók apparátusának sajátosságaival és végső soron a környezet fényviszonyával is összefügg.
A domborzati domborzat és a talaj adottságai a szárazföldi élőlények és mindenekelőtt a növények életének feltétele is. Tulajdonságok a Föld felszíne amelyek ökológiai hatást gyakorolnak a lakóira, egyesítik az "edafikus környezeti tényezők" (a görög "edafos" - "talaj" szóból).
A talajok különböző tulajdonságaival kapcsolatban számos környezetvédő csoportok növények. Tehát a talaj savasságára adott reakció szerint megkülönböztetik:
acidofil fajok - legalább 6,7 pH-értékű savas talajokon nőnek (sphagnum lápok);
neutrofil - hajlamos 6,7-7,0 pH-jú talajon növekedni (a legtöbb termesztett növények);
bazifil - 7,0-nél nagyobb pH-értéken nő (mordovnik, erdei kökörcsin);
közömbös - különböző pH-értékű talajokon nőhet (gyöngyvirág).
A növények talajnedvesség tekintetében is különböznek egymástól. Egyes fajok különböző szubsztrátumokra korlátozódnak, például a petrofiták köves talajokon nőnek, a paszmofiták pedig a szabadon folyó homokban élnek.
A terep és a talaj jellege befolyásolja az állatok mozgásának sajátosságait: például patás állatok, struccok, szabadon élő túzok, kemény talaj, futás közbeni taszítás fokozására. A laza homokban élő gyíkok ujjait kérges pikkelyek szegélyezik, amelyek növelik a tartást. A lyukakat ásó szárazföldi lakosok számára a sűrű talaj kedvezőtlen. A talaj jellege bizonyos esetekben befolyásolja azon szárazföldi állatok elterjedését, amelyek lyukat ásnak vagy a talajba fúrnak, vagy tojásokat raknak a talajba stb.
17. A talaj, mint lakókörnyezet. Talajállatok osztályozása, alkalmazkodási forma
A talaj a föld felszíni rétege, amely a bomlásból nyert ásványi anyagok keverékéből áll sziklák, és szerves anyag növényi és állati maradványok mikroorganizmusok általi lebontásából eredő. A talaj felszíni rétegeiben élnek különféle organizmusok az elhalt szervezetek maradványainak (gombák, baktériumok, férgek, kis ízeltlábúak stb.) pusztítói. Ezen organizmusok erőteljes tevékenysége hozzájárul a sok élőlény létezésére alkalmas termékeny talajréteg kialakulásához. A talajt nagy sűrűség, enyhe hőmérséklet-ingadozások, mérsékelt nedvesség, elégtelen oxigéntartalom és magas szén-dioxid-koncentráció jellemzi. Porózus szerkezete lehetővé teszi a gázok és a víz bejutását, ami kedvező feltételeket teremt a talajban élő élőlények, például algák, gombák, protozoonok, baktériumok, ízeltlábúak, puhatestűek és egyéb gerinctelenek számára.
