A adaptação de um organismo ao seu ambiente é chamada de adaptação. Do ponto de vista da ecologia, pode-se considerar que a formação e existência, a diversidade dos organismos, sua variabilidade e conservação na natureza são resultado de influências ambientais e adaptação. Na natureza, as adaptações dos organismos sempre se desenvolvem sob a influência de três fatores principais: variabilidade, hereditariedade e seleção natural. A totalidade das adaptações dá à estrutura e à vida dos organismos características de conveniência. A adaptabilidade de uma espécie a qualquer ambiente permanente é um pré-requisito para sua existência estável a longo prazo.
O significado biológico do processo de adaptação é garantir que esse indivíduo sobreviva sob condições adversas e deixou descendência. Os meios podem ser muito diferentes. Por exemplo, com o início do frio do inverno, alguns animais crescem um casaco de pele grosso e quente, que também muda de cor, outros formam uma espessa camada subcutânea de gordura, enquanto outros, tendo engordado durante o verão, hibernam. As árvores perdem suas folhas, seus botões ficam cobertos com uma espessa camada de cera e assim por diante. Estas são várias reações biológicas em resposta a mudanças nas condições ambientais, que às vezes são mudanças complexas e de longo prazo na estrutura e funções dos organismos, às vezes reações relativamente simples e facilmente reversíveis. Por exemplo, na costa da Antártida, o peixe Trematotus adquiriu a capacidade de sintetizar compostos proteicos no sangue. Atuando como anticongelante, evitam a formação de cristais de gelo. Tudo isso permite que os peixes sobrevivam em temperaturas abaixo de -2°C. Alguns tipos de insetos também possuem algum tipo de anticongelante em seus corpos. Assim, a larva do mosquito da vesícula do Alasca pode congelar e descongelar várias vezes sem nenhum dano a si mesma.
A capacidade de adaptação é uma das principais propriedades da vida em nosso planeta. As adaptações proporcionam a possibilidade de existência, sobrevivência e reprodução dos organismos.
Regra do clima de Bergmann, formulado em 1847, afirma: dentro de uma espécie ou de um grupo bastante homogêneo de espécies relacionadas, os animais com tamanhos corporais maiores são comuns em áreas mais frias de sua distribuição ou nas montanhas. Esta regra reflete a adaptação dos animais à manutenção de uma temperatura corporal constante em diferentes condições climáticas. No sul, em clima quente, são encontradas pequenas variedades da mesma espécie. No norte vivem mais grandes ursos, lobos, alces. Então, Urso polar O Ártico tem um peso de até 1000 kg, Urso marrom do Alasca pesa cerca de 700 kg, e o urso malaio não chega a 70 kg. O grande pinguim-rei da Antártida tem uma altura de até 120 cm, e o pinguim equatorial de Galápagos tem até 40 cm.
Deve-se notar que, de acordo com dados modernos, a regra de Bergman não é tão abrangente quanto se supunha anteriormente. Talvez as exceções até prevaleçam. No entanto, apesar disso, a regra mantém seu valor. Um aumento no tamanho do corpo em regiões frias é característico até certo ponto até mesmo de invertebrados. Muitas vezes, a mesma dependência é encontrada ao comparar espécies intimamente relacionadas.
De acordo com Regra de Allen(1877) do que condições mais frias na faixa, mais curtos são os membros dos animais de sangue quente e o corpo mais curto e compacto. Muitas partes salientes do corpo (membros, cauda, orelhas) tornam-se menores e mais curtas, e o corpo torna-se mais maciço do que clima mais frio. Esse padrão pode ser traçado ao comparar espécies de lebres em seus habitats na direção da América Central para o Norte. Assim, uma comparação das lebres de Allen, a lebre de cauda preta (Califórnia), a lebre americana e a lebre polar demonstra uma diminuição gradual no comprimento das orelhas e membros. As asas dos pássaros tornam-se mais finas e afiadas, o pêlo dos mamíferos é mais longo, o subpelo é mais espesso. Finalmente, nas aves do norte, o instinto migratório é mais pronunciado, o tamanho da ninhada aumenta e, consequentemente, o número de filhotes na ninhada.
Como exemplo da manifestação da regra de Allen, podemos citar a razão entre o comprimento da cauda e o comprimento do corpo do arganaz de campo (Microtus agrestis) de várias regiões da Europa: Portugal - 39%, A Europa Central- 33%, Suécia - 29%.
Em Hamburgo, os camundongos de cauda mais curta foram cultivados em refrigeradores especiais; as caudas também foram encurtadas em indivíduos que, em condições experimentais, receberam regularmente medicamentos que reduzem a temperatura corporal. Os ratos que cresciam no calor eram de cauda longa e orelhas compridas.
A regra de Allen também é confirmada em comparações interespecíficas. Assim, em uma lebre mexicana, o comprimento das orelhas atinge 189% do comprimento da cabeça, enquanto na lebre na Groenlândia - apenas 96%.
As aves nas ilhas têm bicos mais longos do que nos continentes. Animais - habitantes de lugares quentes ( elefante africano, lebre do deserto americano) têm orelhas enormes que os servem para dissipação de calor.
Para ser justo, deve-se notar que a regra de Allen também tem exceções.
Regra de Gloger(1833) explica o fato de espécies animais que vivem em climas mais úmidos e frios terem pigmentação corporal mais escura. Assim, o corvo preto que vive no gelo da Groenlândia tem uma cor mais preta do que o que vive nos desertos do Saara, onde sua plumagem adquiriu um tom marrom. As aves do sul tendem a ser mais brilhantes e coloridas.
Outra regra climática: na direção dos pólos ao equador, a fauna de água doce como um todo revela cada vez mais semelhanças com a marinha. Qual é a razão? Sabe-se que nos trópicos, os peixes marinhos penetram nos rios com mais facilidade do que nas latitudes médias. Isso provavelmente é determinado pelo fato de que em condições de mais clima favorável em vez disso, o nível de metabolismo necessário para a transição do corpo para a água doce pode ser alcançado. A propósito, as formas reais de água doce não vivem em ilhas oceânicas.
Adaptações – várias adaptações ao ambiente desenvolvidas pelos organismos no processo de evolução. As adaptações aparecem em Niveis diferentes organização da matéria viva: do molecular ao biocenótico. A capacidade de adaptação é uma das principais propriedades da matéria viva, o que garante a possibilidade de sua existência. As adaptações se desenvolvem sob a influência de três fatores principais: hereditariedade, variabilidade e seleção natural (assim como artificial).
Existem três maneiras principais pelas quais os organismos se adaptam às condições ambientais: a forma ativa, a forma passiva e a prevenção de efeitos adversos.
caminho ativo – fortalecimento da resistência, desenvolvimento de processos reguladores que permitem realizar todas as funções vitais do corpo, apesar do desvio do fator do ótimo. Por exemplo, manter uma temperatura corporal constante em animais de sangue quente (pássaros e mamíferos), o que é ideal para o fluxo de processos bioquímicos nas células.
Prevenção de efeitos adversos – a produção do corpo de ciclos de vida e comportamentos que evitam efeitos adversos. Por exemplo, migrações sazonais animais.
maneira passiva – a subordinação das funções vitais do corpo a mudanças nos fatores ambientais O descanso pode ser diferente em profundidade e duração, muitas funções do corpo são enfraquecidas ou não são executadas, pois o nível do metabolismo cai sob a influência de fatores externos e internos . Com uma profunda supressão do metabolismo, os organismos podem não mostrar sinais visíveis de vida. A suspensão temporária completa da vida é chamada Animação suspensa . Em um estado de anabiose, os organismos tornam-se resistentes a várias influências. No estado seco, quando não mais do que 2% de água permaneceu nas células em uma forma quimicamente ligada, organismos como rotíferos, tardígrados, pequenos nematóides, sementes e esporos de plantas, esporos de bactérias e fungos sobreviveram em oxigênio líquido (- 218,4 ° C ), hidrogênio líquido (-259,4 °С), hélio líquido (-269,0 °С). Todo o metabolismo é interrompido. A anabiose é um fenômeno bastante raro e é um estado extremo de descanso na vida selvagem, o estado de anabiose só é possível com a desidratação quase completa dos organismos. Muito mais difundidas na natureza são outras formas de dormência associadas a um estado de atividade vital reduzida como resultado da inibição parcial do metabolismo. As formas de repouso em estado de atividade vital reduzida são divididas em hipobiose (descanso forçado) e criptobiose (descanso fisiológico) . No hipobiose A inibição da atividade, ou torpor, ocorre sob a pressão direta de condições desfavoráveis (com falta de calor, água, oxigênio, etc.) várias moscas, besouros terrestres, etc.) hibernam em estado de estupor, descongelando rapidamente e voltando à atividade sob os raios do sol, e depois perdem novamente a mobilidade quando a temperatura cai). Criptobiose- um tipo de descanso fundamentalmente diferente, está associado a um complexo de mudanças fisiológicas que ocorrem antecipadamente, antes do início das mudanças sazonais adversas, e os organismos estão prontos para elas. A criptobiose é generalizada na vida selvagem (típica, por exemplo, para sementes de plantas, cistos e esporos de vários microrganismos, fungos, algas, hibernação de mamíferos, dormência profunda de plantas). Os estados de hipobiose, criptobiose e anabiose garantem a sobrevivência das espécies em condições naturais de diferentes latitudes, muitas vezes extremas, permitem que os organismos sobrevivam por longos períodos desfavoráveis, se estabeleçam no espaço e de muitas maneiras ultrapassem os limites da possibilidade e propagação da vida no geral.
Normalmente, a adaptação de uma espécie ao meio ambiente é realizada por uma ou outra combinação das três formas possíveis de adaptação.
Os principais mecanismos de adaptação ao nível do organismo:
Adaptações bioquímicas - alterações nos processos intracelulares (por exemplo, uma alteração no trabalho das enzimas ou uma alteração no seu número).
Adaptações morfoanatômicas – mudanças na estrutura do organismo (por exemplo, a modificação de uma folha em espinho de cactos para reduzir a perda de água, a cor brilhante das flores para atrair polinizadores, etc.). Adaptações morfológicas em plantas e animais levam à formação de certas formas de vida.
Adaptações fisiológicas - mudanças na fisiologia do corpo (por exemplo, a capacidade de um camelo de fornecer umidade ao corpo pela oxidação das reservas de gordura, a presença de enzimas que degradam a celulose em bactérias que destroem a celulose, etc.).
Adaptações etológicas (comportamentais) – mudanças comportamentais (por exemplo, migrações sazonais de mamíferos e aves, hibernação durante período de inverno, jogos de acasalamento em aves e mamíferos durante a época de reprodução, etc.). As adaptações etológicas são características dos animais.
A adaptação de uma pessoa a um novo ambiente para ela é um processo sociobiológico complexo, baseado em uma mudança nos sistemas e funções do corpo, bem como no comportamento habitual. A adaptação humana refere-se às reações adaptativas de seu corpo às mudanças de fatores ambientais. A adaptação se manifesta em diferentes níveis de organização da matéria viva: do molecular ao biocenótico. A adaptação se desenvolve sob a influência de três fatores: hereditariedade, variabilidade, seleção natural/artificial. Existem três maneiras principais pelas quais os organismos se adaptam ao seu ambiente: a forma ativa, a forma passiva e a prevenção de efeitos adversos.
caminho ativo- fortalecimento da resistência, desenvolvimento de processos reguladores que permitem realizar todas as funções vitais do corpo, apesar do desvio do fator ambiental do ótimo. Por exemplo, manter uma temperatura corporal constante em animais de sangue quente (pássaros, humanos), ideal para o fluxo de processos bioquímicos nas células.
maneira passiva- subordinação das funções vitais do organismo a mudanças nos fatores ambientais. Por exemplo, sob condições ambientais desfavoráveis, a transição para um estado de anabiose ( vida escondida), quando o metabolismo no corpo para quase completamente (dormência de inverno das plantas, preservação de sementes e esporos no solo, estupor de insetos, hibernação, etc.).
Evitar condições adversas- desenvolvimento pelo organismo de tais ciclos de vida e comportamentos que permitam evitar efeitos adversos. Por exemplo, migrações sazonais de animais.
Normalmente, a adaptação de uma espécie ao ambiente se dá por uma ou outra combinação das três formas possíveis de adaptação.
As adaptações podem ser divididas em três tipos principais: morfológicas, fisiológicas, etológicas.
Adaptações morfológicas- mudanças na estrutura do organismo (por exemplo, a modificação de uma folha em espinho de cactos para reduzir a perda de água, cores brilhantes de flores para atrair polinizadores, etc.). Adaptações morfológicas em animais levam à formação de certas formas de vida.
Adaptações fisiológicas- alterações na fisiologia do corpo (por exemplo, a capacidade de um camelo de fornecer umidade ao corpo oxidando as reservas de gordura, a presença de enzimas degradantes de celulose em bactérias destruidoras de celulose, etc.).
Adaptações etológicas (comportamentais)- mudanças de comportamento (por exemplo, migrações sazonais de mamíferos e aves, hibernação no inverno, jogos de acasalamento em aves e mamíferos durante a época de reprodução, etc.). As adaptações etológicas são características dos animais.
Os organismos vivos são bem adaptados a fatores periódicos. Fatores não periódicos podem causar doenças e até a morte de um organismo vivo. Uma pessoa usa isso aplicando antibióticos e outros fatores não periódicos. No entanto, a duração de sua exposição também pode causar adaptação a eles.
O ambiente tem um enorme impacto sobre uma pessoa. A este respeito, o problema de adaptar uma pessoa ao seu ambiente está se tornando cada vez mais importante. Na ecologia social, este problema é de suma importância. Ao mesmo tempo, a adaptação é Primeira etapa, que é dominado por formas reativas de comportamento humano. A pessoa não pára nesta fase. Ele mostra atividade física, intelectual, moral, espiritual, transforma (para pior ou pior) seu ambiente.
A adaptação humana é dividida em genotípica e fenotípica. Adaptação genotípica: uma pessoa fora de sua consciência pode se adaptar às mudanças nas condições ambientais (mudanças de temperatura, sabor dos alimentos, etc.), ou seja, se os mecanismos de adaptação já estiverem nos genes. A adaptação fenotípica é entendida como a inclusão da consciência, das qualidades pessoais de uma pessoa para adaptar o corpo a um novo ambiente, para manter o equilíbrio em novas condições.
Os principais tipos de adaptação incluem fisiológica, adaptação à atividade, adaptação à sociedade. Vamos nos concentrar na adaptação fisiológica. Sob a adaptação fisiológica de uma pessoa entende-se o processo de manutenção do estado funcional do corpo como um todo, garantindo sua preservação, desenvolvimento, desempenho, expectativa de vida máxima. Grande importância na adaptação fisiológica ligada à aclimatação e aclimatação. É claro que a vida de uma pessoa no extremo norte difere de sua vida no equador, pois são diferentes zonas climáticas. Além disso, um sulista, tendo vivido um certo tempo no norte, adapta-se a ele e pode viver lá permanentemente e vice-versa. A aclimatação é o estágio inicial e urgente de aclimatação sob condições climáticas e geográficas em mudança. Em alguns casos, um sinônimo de adaptação fisiológica é aclimatação, ou seja, a adaptação de plantas, animais e humanos a novas condições climáticas para eles. A aclimatação fisiológica ocorre quando uma pessoa, com a ajuda de reações adaptativas, aumenta a capacidade de trabalho, melhora o bem-estar, que pode se deteriorar acentuadamente durante o período de aclimatação. Quando novas condições são substituídas por antigas, o corpo pode retornar ao seu estado anterior. Tais mudanças são chamadas de aclimatação. As mesmas mudanças que, no processo de adaptação a um novo ambiente, passaram para o genótipo e são herdadas, são chamadas de adaptativas.
Adaptação do corpo às condições de vida (cidade, aldeia, outra localidade). não se limitando às condições climáticas. Uma pessoa pode viver na cidade e no campo. Muitas pessoas preferem a metrópole com seu barulho, poluição, ritmo de vida frenético. Objetivamente viver em uma aldeia onde ar fresco, ritmo medido calmo, mais favorável às pessoas.
A mesma área de adaptação inclui a mudança, por exemplo, para outro país. Alguns se adaptam rapidamente, superam a barreira do idioma, encontram um emprego, outros com muita dificuldade, outros, tendo se adaptado externamente, experimentam um sentimento chamado nostalgia.
Podemos destacar a adaptação à atividade. Tipos diferentes as atividades humanas impõem diferentes exigências ao indivíduo (algumas exigem perseverança, diligência, pontualidade, outras exigem rapidez de reação, capacidade de tomar decisões de forma independente, etc.). No entanto, uma pessoa pode lidar com esses e outros tipos de atividade com bastante sucesso. Existe uma atividade que é contraindicada para uma pessoa, mas ela pode realizá-la, pois funcionam os mecanismos de adaptação, o que é chamado de desenvolvimento de um estilo individual de atividade.
Atenção especial deve ser dada à adaptação à sociedade, às outras pessoas e à equipe. Uma pessoa pode se adaptar a um grupo assimilando suas normas, regras de comportamento, valores, etc. Os mecanismos de adaptação aqui são sugestionabilidade, tolerância, conformidade como formas de comportamento submisso e, por outro lado, a capacidade de encontrar seu lugar, encontrar um rosto e mostrar determinação.
Podemos falar de adaptação aos valores espirituais, às coisas, aos estados, por exemplo, aos estressantes, e a muitas outras coisas. Em 1936, o fisiologista canadense Selye publicou a mensagem "Síndrome causada por vários elementos prejudiciais", na qual descreveu o fenômeno do estresse - uma reação geral não específica do corpo destinada a mobilizar suas defesas sob a influência de fatores irritantes. No desenvolvimento do estresse, foram distinguidos 3 estágios: 1. estágio de ansiedade, 2. estágio de resistência, 3. estágio de exaustão. G. Selye formulou a teoria da Síndrome de Adaptação Geral (GAS) e doenças adaptativas como consequência da reação adaptativa, segundo a qual o GAS se manifesta sempre que uma pessoa sente perigo para si mesma. As causas visíveis do estresse podem ser lesões, condições pós-operatórias, etc., mudanças em fatores ambientais abióticos e bióticos. Nas últimas décadas, o número de fatores ambientais antropogênicos com alto efeito de estresse aumentou significativamente (poluição química, radiação, exposição a computadores durante o trabalho sistemático com eles, etc.). Os fatores de estresse do ambiente também devem incluir mudanças negativas na sociedade moderna: aumento, mudança na proporção da população urbana e rural, aumento do desemprego, criminalidade.
As grandiosas invenções da mente humana nunca deixam de surpreender, não há limite para a fantasia. Mas o que a natureza vem criando há muitos séculos supera as ideias e designs mais criativos. A natureza criou mais de um milhão e meio de espécies de indivíduos vivos, cada um dos quais é individual e único em suas formas, fisiologia, adaptabilidade à vida. Exemplos de organismos que se adaptam às condições de vida em constante mudança no planeta são exemplos da sabedoria do criador e uma fonte constante de problemas para os biólogos resolverem.
Adaptação significa adaptabilidade ou habituação. Este é um processo de renascimento gradual das funções fisiológicas, morfológicas ou psicológicas de uma criatura em um ambiente alterado. Tanto indivíduos individuais quanto populações inteiras sofrem mudanças.
Um exemplo marcante de adaptação direta e indireta é a sobrevivência da flora e da fauna na zona de maior radiação ao redor Usina nuclear de Chernobyl. A adaptabilidade direta é característica daqueles indivíduos que conseguiram sobreviver, se acostumar e começar a se reproduzir, alguns não resistiram ao teste e morreram (adaptação indireta).
Como as condições de existência na Terra estão mudando constantemente, os processos de evolução e adequação na natureza viva também são um processo contínuo.
Um exemplo recente de adaptação está mudando o habitat de uma colônia de papagaios verdes mexicanos. A PARTIR DE recentemente eles mudaram seu habitat habitual e se estabeleceram na própria foz do vulcão Masaya, em um ambiente constantemente saturado de gás sulfúrico de alta concentração. Os cientistas ainda não deram uma explicação para esse fenômeno.
Uma mudança em toda a forma de existência de um organismo é uma adaptação funcional. Um exemplo de adaptação, quando as condições em mudança levam à adaptação mútua dos organismos vivos entre si, é uma adaptação correlativa ou co-adaptação.
A adaptação pode ser passiva, quando as funções ou estrutura do sujeito ocorrem sem sua participação, ou ativa, quando ele muda conscientemente seus hábitos para se adequar ao ambiente (exemplos de pessoas se adaptando às condições naturais ou à sociedade). Há casos em que o sujeito adapta o ambiente às suas necessidades - esta é uma adaptação objetiva.
Os biólogos dividem os tipos de adaptação de acordo com três critérios:
Exemplos de adaptação de animais ou plantas em sua forma pura são raros, a maioria dos casos de adaptação a novas condições ocorrem em formas mistas.
Mudanças morfológicas são mudanças na forma do corpo, órgãos individuais ou toda a estrutura de um organismo vivo que ocorreram no processo de evolução.
Seguem-se adaptações morfológicas, exemplos do animal e flora, que tomamos como certo:
A adaptação fisiológica é uma mudança em uma série de processos químicos que ocorrem dentro do corpo.
Exemplos de adaptação humana estão mais associados ao fator psicológico. As características comportamentais são características da flora e da fauna. Assim, no processo de evolução, uma mudança no regime de temperatura faz com que alguns animais hibernem, os pássaros voam para o sul para retornar na primavera, as árvores perdem suas folhas e diminuem o movimento dos sucos. O instinto de escolher o parceiro mais adequado para a procriação impulsiona o comportamento dos animais durante a época de acasalamento. Algumas rãs e tartarugas do norte congelam completamente durante o inverno e descongelam, revivendo com o início do calor.
Quaisquer processos de adaptação são uma resposta a fatores ambientais que levam a uma mudança no ambiente. Tais fatores são divididos em bióticos, abióticos e antropogênicos.
Os fatores bióticos são a influência dos organismos vivos uns sobre os outros, quando, por exemplo, uma espécie desaparece, o que serve de alimento para outra.
Fatores abióticos são mudanças no ambiente natureza inanimada quando o clima muda, composição do solo, abastecimento de água, ciclos de atividade solar. Adaptações fisiológicas, exemplos da influência de fatores abióticos - peixes equatoriais que podem respirar tanto na água quanto na terra. Eles estão bem adaptados às condições em que a seca dos rios é uma ocorrência frequente.
Fatores antropogênicos - a influência da atividade humana que altera o meio ambiente.
Exemplos opostos de adaptação a temperaturas anormais são descritos abaixo.
Os peixes do Ártico não congelam devido à produção de uma proteína anticongelante única no sangue, que impede o congelamento do sangue.
Os microrganismos mais simples são encontrados em fontes hidrotermais, cuja temperatura da água ultrapassa o ponto de ebulição.
As plantas hidrófitas, ou seja, aquelas que vivem dentro ou perto da água, morrem mesmo com uma leve perda de umidade. As xerófitas, ao contrário, são adaptadas a viver em regiões áridas e morrem em alta umidade. Entre os animais, a natureza também trabalhou na adaptação aos ambientes aquáticos e não aquáticos.
A capacidade de adaptação do homem é realmente enorme. Os segredos do pensamento humano estão longe de serem totalmente revelados, e os segredos da capacidade adaptativa das pessoas continuarão sendo um tópico misterioso para os cientistas por muito tempo. A superioridade do Homo sapiens sobre outros seres vivos está na capacidade de mudar conscientemente seu comportamento às exigências do meio ambiente ou, inversamente, o mundo de acordo com suas necessidades.
A flexibilidade do comportamento humano se manifesta diariamente. Se você der a tarefa: "dar exemplos de adaptação das pessoas", a maioria começa a relembrar casos excepcionais de sobrevivência neste casos raros, e em novas circunstâncias é característico de uma pessoa todos os dias. Experimentamos um novo ambiente no momento do nascimento, no jardim de infância, na escola, em equipe, quando nos mudamos para outro país. É esse estado de aceitação de novas sensações pelo corpo que é chamado de estresse. O estresse é um fator psicológico, mas, no entanto, muitas funções fisiológicas mudam sob sua influência. No caso em que uma pessoa aceita um novo ambiente como positivo para si, o novo estado se torna habitual, caso contrário, o estresse ameaça se prolongar e levar a várias doenças graves.
Existem três tipos de adaptação humana:
Todos os tipos adaptativos estão intimamente relacionados entre si, como regra, qualquer mudança na existência habitual causa uma necessidade em uma pessoa de adaptação social e psicológica. Sob sua influência, os mecanismos de mudanças fisiológicas entram em ação, que também se adaptam a novas condições.
Essa mobilização de todas as reações do corpo é chamada de síndrome de adaptação. Novas reações do corpo aparecem em resposta a mudanças repentinas no ambiente. No primeiro estágio - ansiedade - há uma mudança nas funções fisiológicas, mudanças no trabalho do metabolismo e dos sistemas. Próxima conexão funções de proteção e órgãos (incluindo o cérebro) começam a ativar suas funções protetoras e capacidades ocultas. O terceiro estágio de adaptação depende das características individuais: uma pessoa é incluída no vida nova e entra no curso normal (na medicina, a recuperação ocorre durante esse período), ou o corpo não sofre estresse, e as consequências já estão assumindo uma forma negativa.
No homem, a natureza tem uma enorme margem de segurança, que é utilizada em Vida cotidiana apenas em pequena medida. Ele aparece em situações extremas e é visto como um milagre. Na verdade, o milagre é inerente a nós mesmos. Um exemplo de adaptação: a capacidade das pessoas de se adaptarem a uma vida normal após a remoção de uma parte significativa dos órgãos internos.
A imunidade inata natural ao longo da vida pode ser fortalecida por vários fatores ou, inversamente, enfraquecida por um estilo de vida incorreto. Infelizmente, a paixão maus hábitos Esta é também a diferença entre os seres humanos e outros organismos vivos.
Adaptações são várias adaptações ao ambiente desenvolvidas por organismos no processo de evolução. .
Existem três maneiras principais pelas quais os organismos se adaptam às condições ambientais: a forma ativa, a forma passiva e a prevenção de efeitos adversos.
Caminho ativo - fortalecimento da resistência, desenvolvimento de processos reguladores que permitem realizar todas as funções vitais do corpo, apesar do desvio do fator do ótimo. Por exemplo, manter uma temperatura corporal constante em animais de sangue quente (pássaros e mamíferos), o que é ideal para o fluxo de processos bioquímicos nas células.
O caminho passivo é a subordinação das funções vitais do corpo às mudanças nos fatores ambientais. Por exemplo, a transição sob condições ambientais adversas para um estado de anabiose (vida oculta), quando o metabolismo no corpo para quase completamente (dormência de inverno de plantas, preservação de sementes e esporos no solo, estupor de insetos, hibernação de vertebrados ).
A prevenção de efeitos adversos é o desenvolvimento pelo organismo de tais ciclos de vida e comportamentos que permitem evitar efeitos adversos. Por exemplo, migrações sazonais de animais.
As adaptações podem ser divididas em três tipos principais: morfológicas, fisiológicas e etológicas.
Adaptações morfológicas - mudanças na estrutura do corpo (por exemplo, a modificação de uma folha em espinho de cactos para reduzir a perda de água, a cor brilhante das flores para atrair polinizadores). Adaptações morfológicas em plantas e animais levam à formação de certas formas de vida.
Adaptações fisiológicas - mudanças na fisiologia do corpo (por exemplo, a capacidade de um camelo de fornecer umidade ao corpo oxidando as reservas de gordura, a presença de enzimas que degradam a celulose em bactérias que degradam a celulose).
Adaptações etológicas (comportamentais) - mudanças no comportamento (por exemplo, migrações sazonais de mamíferos e aves, hibernação no inverno, jogos de acasalamento em aves e mamíferos durante a época de reprodução).
15. O ambiente aquático da vida e suas características. Classificação de hidrobiontes
Hidrobiontes - (do grego hydor - água e bios - vida) organismos que vivem no ambiente aquático.
Diversidade de hidrobiontes
Organismos pelágicos (plantas ou animais que vivem na coluna de água ou na superfície)
Neuston - um conjunto de microrganismos que vivem perto do filme superficial de água na fronteira de ambientes aquáticos e aéreos.
Pleuston - organismos vegetais ou animais que vivem na superfície da água ou semi-submersos na água.
As reófilas são animais que se adaptaram a viver em águas correntes.
Nekton - um conjunto de organismos aquáticos nadando ativamente que podem resistir à força da corrente.
O plâncton são organismos heterogêneos, principalmente pequenos, que flutuam livremente na coluna de água e são incapazes de resistir ao fluxo.
Bentos (um conjunto de organismos que vivem no solo e no solo do fundo dos corpos d'água)
A hidrosfera como ambiente aquático de vida ocupa cerca de 71% da área e 1/800 do volume do globo. A principal quantidade de água, mais de 94%, está concentrada nos mares e oceanos. NO águas doces rios, lagos, a quantidade de água não excede 0,016% do volume total de água doce.
No oceano com seus mares constituintes, distinguem-se principalmente duas regiões ecológicas: a coluna de água - o pelágico e o fundo - o benthal. Dependendo da profundidade, o benthal é dividido na zona sublitoral - a área de uma diminuição suave da terra até uma profundidade de 200 m, o batial - a região de uma encosta íngreme e a zona abissal - o fundo do oceano com uma profundidade média de 3-6 km. As regiões bêntais mais profundas correspondentes às depressões do leito oceânico (6-10 km) são chamadas de ultra-abissais. A orla da costa, inundada durante as marés altas, é chamada de litoral. A parte da costa acima do nível das marés, umedecida pelos respingos das ondas, é chamada de superlitoral.
As águas abertas dos oceanos também são divididas em zonas verticais correspondentes às zonas bentais: epipeligial, batipeligial, abissopegial.
Aproximadamente 150.000 espécies de animais, ou cerca de 7% do seu número total, e 10.000 espécies de plantas (8%) vivem no ambiente aquático.
Gravidade Específica rios, lagos e pântanos, como observado anteriormente, em comparação com os mares e oceanos é insignificante. No entanto, eles criam um suprimento de água doce necessário para plantas, animais e seres humanos.
característica do ambiente aquático é sua mobilidade, especialmente em riachos e rios caudalosos e caudalosos. Nos mares e oceanos observam-se fluxos e refluxos, correntes poderosas e tempestades. Nos lagos, a água se move sob a influência da temperatura e do vento.
16. Ambiente terrestre-ar da vida, suas características e formas de adaptação a ele
A vida na terra exigia tais adaptações que só eram possíveis em organismos vivos altamente organizados. O ambiente ar-terra é mais difícil para a vida, é caracterizado por um alto teor de oxigênio, uma pequena quantidade de vapor de água, baixa densidade, etc. Isso mudou muito as condições de respiração, troca de água e movimento dos seres vivos.
A baixa densidade do ar determina sua baixa força de elevação e capacidade de carga insignificante. Os organismos no ar devem ter suas próprias sistema de suporte sustentando o corpo: plantas - uma variedade de tecidos mecânicos, animais - um esqueleto sólido ou hidrostático. Além disso, todos os habitantes do ambiente aéreo estão intimamente ligados à superfície da terra, que lhes serve de fixação e suporte.
A baixa densidade do ar fornece baixa resistência ao movimento. Portanto, muitos animais terrestres adquiriram a capacidade de voar. 75% de todas as criaturas terrestres, principalmente insetos e pássaros, se adaptaram ao vôo ativo.
Devido à mobilidade do ar, fluxos verticais e horizontais existentes nas camadas mais baixas da atmosfera massas de ar vôo passivo de organismos é possível. Nesse sentido, muitas espécies desenvolveram anemocoria - reassentamento com a ajuda de correntes de ar. A anemocoria é característica de esporos, sementes e frutos de plantas, cistos de protozoários, pequenos insetos, aranhas, etc. Organismos transportados passivamente por correntes de ar são coletivamente chamados de aeroplâncton.
Organismos terrestres existem em relativamente pressão baixa devido à baixa densidade do ar. Normalmente é igual a 760 mm coluna de mercúrio. À medida que a altitude aumenta, a pressão diminui. A baixa pressão pode limitar a distribuição de espécies nas montanhas. Para os vertebrados, o limite superior da vida é de cerca de 60 mm. A diminuição da pressão acarreta uma diminuição na oferta de oxigênio e desidratação dos animais devido ao aumento da frequência respiratória. Aproximadamente os mesmos limites de avanço nas montanhas têm plantas mais altas. Um pouco mais resistentes são os artrópodes que podem ser encontrados nas geleiras acima da linha de vegetação.
Composição gasosa do ar. Exceto propriedades físicas do ambiente aéreo, suas propriedades químicas são muito importantes para a existência de organismos terrestres. A composição gasosa do ar em camada superficial atmosfera é bastante homogênea em termos de conteúdo dos principais componentes (nitrogênio - 78,1%, oxigênio - 21,0%, argônio - 0,9%, dióxido de carbono - 0,003% em volume).
O alto teor de oxigênio contribuiu para um aumento no metabolismo dos organismos terrestres em relação aos aquáticos primários. Foi no ambiente terrestre, com base na alta eficiência dos processos oxidativos no organismo, que surgiu a homeotermia animal. O oxigênio, devido ao seu alto teor constante no ar, não é um fator limitante para a vida no ambiente terrestre.
Contente dióxido de carbono pode variar em certas áreas da camada de ar superficial dentro de limites bastante significativos. Aumento da saturação do ar com CO? ocorre em áreas atividade vulcânica, perto de nascentes termais e outras saídas subterrâneas deste gás. Em altas concentrações, o dióxido de carbono é tóxico. Na natureza, tais concentrações são raras. O baixo teor de CO2 retarda o processo de fotossíntese. Sob condições internas, você pode aumentar a taxa de fotossíntese aumentando a concentração de dióxido de carbono. Isso é usado na prática de estufas e estufas.
O nitrogênio do ar para a maioria dos habitantes do ambiente terrestre é um gás inerte, mas microrganismos individuais (bactérias de nódulos, bactérias nitrogenadas, algas azul-verdes, etc.) têm a capacidade de ligá-lo e envolvê-lo no ciclo biológico das substâncias.
A deficiência de umidade é uma das características essenciais do ambiente terrestre-ar da vida. Toda a evolução dos organismos terrestres esteve sob o signo da adaptação à extração e conservação da umidade. Os modos de umidade ambiental em terra são muito diversos - desde a saturação completa e constante do ar com vapor de água em algumas áreas dos trópicos até sua quase total ausência no ar seco dos desertos. Também significativo é o diário e variabilidade sazonal teor de vapor de água na atmosfera. O abastecimento de água dos organismos terrestres também depende do modo de precipitação, da presença de reservatórios, das reservas de umidade do solo, da proximidade das águas subterrâneas e assim por diante.
Isso levou ao desenvolvimento de adaptações em organismos terrestres a vários regimes de abastecimento de água.
Regime de temperatura. Próximo marca ambiente ar-terra são flutuações de temperatura significativas. Na maioria das áreas terrestres, as amplitudes de temperatura diárias e anuais são dezenas de graus. A resistência às mudanças de temperatura no ambiente dos habitantes terrestres é muito diferente, dependendo do habitat específico em que vivem. No entanto, em geral, os organismos terrestres são muito mais euritérmicos do que os organismos aquáticos.
As condições de vida no ambiente solo-ar são complicadas, além disso, pela existência de mudanças climáticas. Clima - estados da atmosfera em constante mudança perto da superfície emprestada, até uma altura de cerca de 20 km (limite da troposfera). A variabilidade do clima se manifesta na variação constante da combinação de fatores ambientais como temperatura, umidade do ar, nebulosidade, precipitação, força e direção do vento, etc. O regime climático de longo prazo caracteriza o clima da região. O conceito de "Clima" inclui não apenas valores médios fenômenos meteorológicos, mas também seu curso anual e diário, desvio dele e sua recorrência. O clima é determinado pelas condições geográficas da área. Principal fatores climáticos- temperatura e umidade - medida pela quantidade de precipitação e saturação do ar com vapor d'água.
Para a maioria dos organismos terrestres, especialmente os pequenos, o clima da área não é tão importante quanto as condições de seu habitat imediato. Muitas vezes, os elementos locais do ambiente (relevo, exposição, vegetação, etc.) alteram o regime de temperaturas, umidade, luz, movimento do ar em uma determinada área de tal forma que difere significativamente das condições climáticas da área. Tais modificações do clima, que tomam forma na camada superficial do ar, são chamadas de microclima. Em cada zona, o microclima é muito diversificado. Microclimas de áreas muito pequenas podem ser distinguidos.
O regime de luz do ambiente solo-ar também possui algumas características. A intensidade e a quantidade de luz aqui são as maiores e praticamente não limitam a vida das plantas verdes, como na água ou no solo. Em terra, é possível a existência de espécies extremamente fotófilas. Para a grande maioria dos animais terrestres com atividade diurna e até noturna, a visão é uma das principais formas de orientação. Os animais terrestres têm visão importância para procurar presas, muitas espécies têm até visão de cores. Nesse sentido, as vítimas desenvolvem características adaptativas como reação defensiva, mascaramento e coloração de advertência, mimetismo, etc. No vida aquática tais adaptações são muito menos desenvolvidas. O surgimento de flores de cores vivas de plantas superiores também está associado às peculiaridades do aparato dos polinizadores e, em última análise, ao regime de luz do ambiente.
O relevo do terreno e as propriedades do solo são também as condições para a vida dos organismos terrestres e, em primeiro lugar, das plantas. Propriedades superfície da Terra que têm impacto ecológico sobre seus habitantes estão unidos por "fatores ambientais edáficos" (do grego "edafos" - "solo").
Em relação às diferentes propriedades dos solos, uma série de grupos ambientais plantas. Então, de acordo com a reação à acidez do solo, eles distinguem:
espécies acidófilas - crescem em solos ácidos com pH de pelo menos 6,7 (plantas de turfeiras de esfagno);
neutrofílicos - tendem a crescer em solos com pH de 6,7-7,0 (a maioria plantas cultivadas);
basifílico - cresce a um pH superior a 7,0 (mordovnik, anêmona da floresta);
indiferente - pode crescer em solos com diferentes valores de pH (lírio do vale).
As plantas também diferem em relação à umidade do solo. Certas espécies estão confinadas a diferentes substratos, por exemplo, os petrófitos crescem em solos pedregosos e os pasmófitos habitam areias de fluxo livre.
O terreno e a natureza do solo afetam as especificidades do movimento dos animais: por exemplo, ungulados, avestruzes, abetardas que vivem em espaços abertos, terrenos duros, para aumentar a repulsão ao correr. Nos lagartos que vivem em areias soltas, os dedos são franjas com escamas córneas que aumentam o suporte. Para os habitantes terrestres cavando buracos, o solo denso é desfavorável. A natureza do solo em certos casos afeta a distribuição de animais terrestres que cavam buracos ou escavam o solo, ou põem ovos no solo, etc.
17. O solo como ambiente vivo. Classificação dos animais do solo, forma de adaptação
O solo é uma camada superficial de terra, constituída por uma mistura de minerais obtidos a partir da decomposição pedras, e matéria orgânica resultante da decomposição de restos vegetais e animais por microrganismos. Eles vivem nas camadas superficiais do solo vários organismos destruidores dos restos de organismos mortos (fungos, bactérias, vermes, pequenos artrópodes, etc.). A atividade vigorosa desses organismos contribui para a formação de uma camada de solo fértil adequada para a existência de muitos seres vivos. O solo é caracterizado por alta densidade, pequenas flutuações de temperatura, umidade moderada, teor insuficiente de oxigênio e alta concentração de dióxido de carbono. Sua estrutura porosa permite a penetração de gases e água, o que cria condições favoráveis para organismos do solo como algas, fungos, protozoários, bactérias, artrópodes, moluscos e outros invertebrados.
