Значението на адаптациите в живота на организмите от различни видове. Приспособимост на организмите към околната среда, нейната относителна природа

Въпрос 1. Дайте примери за адаптивността на организмите към условията на съществуване въз основа на вашите собствени наблюдения.

В хода на еволюцията организмите придобиват различни свойства, които им позволяват по-успешно да се адаптират към условията на живот. Например, козината на северните животни (арктически лисици, мечки) е бяла, което ги прави почти невидими на фона на снега. Насекомите, които се хранят с цветен нектар, имат структура на хобот и дължина, която е идеална за това. Тюленовите плавници, модифицирани от лапите на техните сухоземни предци, са идеално приспособени за движение във водата. Жирафите живеят в саваната и се хранят с листата на дърветата на голяма надморска височина, с помощта на дългите си шии.

Има много такива примери, тъй като всяко живо същество има голям брой характеристики, придобити в процеса на адаптиране към специфични условия на живот.

Въпрос 2. Защо някои животни имат ярък, демаскиращ цвят, докато други, напротив, имат защитен?

Два вида оцветяване съответстват на два варианта на стратегията на поведение. В един от тях животното се стреми да остане незабелязано, опитвайки се да избегне среща с хищник или да се промъкне към плячка. За тази цел се използва защитно оцветяване, което да се слее с фона. От друга страна, животните, които са опасни или отровни, често подчертават това по всякакъв възможен начин. Те използват ярко, демаскиращо оцветяване, предупреждавайки „не ме яжте“. В допълнение към отровните организми, тази стратегия се използва от безобидни видове, имитиращи за тях. Организмите могат да имат демаскиращо оцветяване по съвсем друга причина - във връзка с желанието да привлекат партньор за размножаване (яркият цвят на много мъжки птици, риби, влечуги, пеперуди и др.). В този случай задачата за продължаване на рода влиза в противоречие с инстинкта за самосъхранение, но се оказва по-значима за организма.

Въпрос 3. Каква е същността на мимикрията? Сравнете мимикрия и маскировка. Какви са основните им различия? По какво си приличат?

Същността на мимикрията (от гръцки mimikos - имитиращ) се състои в това, че безобидните животни в процеса на еволюция стават подобни на опасни (отровни) видове. Това им позволява да избягват хищничеството. Някои неотровни змии служат като пример: има вид змия, която е подобна по цвят на смъртоносната аспида и се различава от нея само по редуването на ивици. В допълнение към цвета, мимическите животни имат характерно поведение: мухите от ховърфли се държат като оси, имитирайки агресия.

Въпрос 4. Действието на естествения отбор обхваща ли поведението на животните? Дай примери.

Естественият подбор засяга не само външните признаци на организма, но и поведението. Това се отнася преди всичко за вродените (инстинктивни) форми на поведение. Такива форми са много разнообразни: начини за получаване на храна, прояви на страх и агресия, сексуално поведение, поведение на родителите и др. Паякът плете мрежа, пчелата изгражда пчелни пити, котката заема заплашителна поза в момент на опасност, бурундуците стават и зимуват за зимата и т.н. Много сложни ритуали на чифтосване, стриктното спазване на които е за животните един от начините за предотвратяване на междувидово кръстосване.

Въпрос 5. Какви са биологичните механизми за възникване на адаптивно (скриващо и предупредително) оцветяване при животните?

Биологичният механизъм, който осигурява появата на адаптивно оцветяване, е естественият подбор. В процеса на еволюция, в популация, която поради разнообразието на генофонда се отличаваше с много широка гама от цветове, онези индивиди, които бяха по-малко забележими на фона, основно оцеляха и оставиха потомство. околен свят. В резултат на това делът на съответните генотипове постоянно се увеличава. Впоследствие този фенотип, а оттам и генотипът, се фиксира в популацията с помощта на стабилизираща селекция. В случай на предупредително оцветяване се случиха подобни процеси. Например, птиците първоначално намират и ядат ярки насекоми по-лесно. Ако тези насекоми се окажат отровни, тогава птиците бързо се научават да не ги докосват и предпочитат по-скромно оцветена плячка. Така индивиди с ярка окраска, която лесно се определя като отровна, се запазват и оставят потомство. С течение на времето тази черта се фиксира в популацията.

Въпрос 6. Има ли живи организми, които нямат адаптивни структурни характеристики? Обосновете отговора.

Адаптацията е набор от характеристики на структурата, физиологията и поведението на живите организми към специфични условия, при които те могат нормално да съществуват и да оставят потомство.

Появата на адаптивност към околната среда е основният резултат от еволюцията. Следователно еволюцията може да се разглежда като процес на адаптации или адаптации.

Организмите, които не успяха да се адаптират към околната среда, измряха.

Еволюционният процес предполага постоянни актуализации, появата на полезни свойства, тяхното фиксиране в организмите на живите същества. И не е задължително тези промени да се проявяват на генетично ниво. Идиоадаптацията е много важна - адаптирането на животни, растения и микроорганизми към специфични условия на местообитание, фактори на околната среда и физически характеристики на района.

Механизмът за възникване на адаптации е дълбок еволюционен процес, който формира необходимите характеристики във времето, постепенно. Фиксиране на необходимите характеристики в генома на живите същества за проявление в бъдещите поколения.

Адаптации или адаптации на организмите

Много често можете да намерите организъм от растителен или животински произход, който има някаква необичайна особеност в структурата, поведението или външния вид. Например пръчковидни насекоми, които на външен вид изобщо не се различават от клон на дърво. Или летателна муха, която има точно същия цвят като оса. Сред растенията примери са месести кактуси с дебели стъбла, наклонени и въздушни корени, опорни корени.

Във всеки случай всичко това е адаптация към околната среда, условията на околната среда или защита от други същества. Такива явления са много важни, защото са важни етапи от еволюционния процес. Механизмът за възникване на адаптации винаги се основава на генетични селекции и фиксиране на важни и необходими гени, кодиращи проявата на определена черта. Например, генът, отговорен за промяната на цвета на хамелеона, се формира в генома на тези животни преди няколко хиляди години и все още се наследява от всички бъдещи поколения.

Приспособления на растенията: обща характеристика

Адаптациите при растенията са неразделна част от живота им. Всички те могат да бъдат разделени на няколко основни групи.

Към температурните условия на околната среда.
Влажност.
методи за опрашване.
Към консумацията на храна.

Механизмът за възникване на адаптациите съответства на същите основи - еволюционни промени с консолидацията и предаването по наследство на признаците, необходими в конкретни условия. Следователно, ако някое растение се е адаптирало към територията, условията на околната среда, температурата, то със сигурност ще предаде всички характеристики за комфортно съществуване на всички свои бъдещи поколения.

Растения в сухи условия

В температурен режим, в който преобладават твърде високи стойности и константи слънчеви дни, адаптациите в растенията имат подчертан характер, насочени към намаляване на изпарението на влагата. А също и за запазване на телесното тегло и хранителните вещества заедно със свързаната вода вътре в стъблото.

За да направите това, листовите плочи са намалени до минимум или напълно модифицирани. Най-типичен пример са пустинните растения – кактусите. Суровите условия на съществуване под палещото знойно слънце принудиха тези растения да превърнат листата в бодливи игли, а стъблото в дебел месест ствол, пълен с паренхимни клетки (основната тъкан) с голямо количество свързана и свободна вода.

Механизмът на адаптиране на кактусите показва много ясно колко умели могат да бъдат растенията в своите адаптации. Благодарение на бодлите растението не изпарява вода от повърхността на листата, което означава, че спестява голямо количество от нея. Освен това в стъблото, модифицирано в дебел месест ствол, има натрупване на редица вещества, които задържат вода. Например, те се натрупват:

хидрофилни протеинови молекули;
пролин (аминокиселина, която задържа вода);
монозахариди и различни органични киселини.

Също така, механизмът за възникване на кактусови адаптации включва производството на хормонални съединения, които инхибират действието на растежните хормони (гиберелини, ауксини). Това позволява на растенията бързо да спрат растежа си, когато възникнат неблагоприятни условия, които продължават дълго време.

Адаптации за различни видове опрашване

Друг ярък пример за адаптации при растенията е способността им да се адаптират към опрашителите. Например опрашваните от вятъра форми произвеждат сухи и леки семена, които просто ще се разпръснат дори при леки движения на въздуха.

Ако растението се опрашва от насекоми, то образува цветя с определена структура и цвят:

ярко оцветени;
големи или събрани в големи съцветия;
със силен приятен аромат.

Структурата на самото цвете също може да се адаптира към опрашителя. Има растения, които се опрашват от строго определен вид птица или насекомо.

Кръстосано опрашващите се или самоопрашващите се растения в структурата на цветята имат дълги тичинки и дълбоко поставен плодник, за да позволят на прашеца да кацне върху близалцето. Всяка от тези адаптации играе важна роля в репродукцията и също така е наследствено фиксирана в генома.

Условия на излишна влага за растенията

В тропическите и субтропичните местообитания прекомерната влажност на въздуха често е явление. В крайна сметка е известно, че в някои райони тропическите дъждове могат да продължат повече от месец. Разбира се, такъв излишък на вода е много вреден за растенията. Следователно някои видове са формирали определени адаптации, които минимизират такова въздействие на природата. Това са хидатоди - водни устия, които увеличават количеството вода, отделяно от растението. Излиза на капки. Това явление се нарича гутация.

Също така адаптациите към излишната влага в растенията са големи листни плочи с огромен брой устици. Съответно се засилва и транспирацията.

Механизмът на възникване на адаптации при животните

Представителите на фауната са принудени не само да се адаптират към условията на околната среда, но и да се предпазят от атаката на по-силни индивиди, за които те са храна. Това доведе до формирането на няколко вида адаптации при животните:

промяна във формата на тялото и крайниците, вълна (кожа, пера);
защитно оцветяване;
мимикрия (имитация на по-защитени и опасни животни);
предупредително оцветяване;
смущаващо поведение.

Ярък пример за адаптации чрез промяна на формата на тялото, крайниците и кориците са птиците (пера, кил, лек скелет, опростена форма на тялото). Също така водни бозайници и риби, които имат опашки и перки, гладка повърхност, липса на мощна козина. Но те имат въздушни мехурчета, мембрани на лапите на плавници (морски бозайници).

Среща се при много животни, както сухоземни, така и водни. Например, криещи се в тревата, морски игли, криещи се във водорасли. Хамелеони, молци (пръчковидни гъсеници), калима (пеперуда, имитираща лист), пъстри и сиви цветове на зайци и много други примери отразяват адаптациите при животните.

Мимикрията, тоест имитацията, за да се предпази от изяждане и нападение, е характерна например за мухите-хвърчащи (наподобява оса), някои видове змии, които копират отровни змии и т.н.

Предупредителното оцветяване на насекоми и животни е насочено към честно предупреждение за неядливостта на вида, неговата токсичност. Пример за това са отровни змии, оси, пчели, земни пчели, калинки и други представители. Това са много често срещани адаптации при животните.

Плашещо поведение е съскане, ръмжене, скачане встрани, изпускане на телесни течности (мастило от октоподи и калмари, скунксове). Това включва и характеристиките на някои животни, които образуват стада през студения сезон, за да улеснят придобиването на храна.

Всички тези устройства имат еволюционно формиран и генетично фиксиран механизъм на образуване.

Адаптации на полярна мечка

Механизмът за появата на адаптации на полярната мечка се формира в изключително студени местообитания. Всички негови адаптации са насочени специално към поддържане на топлина и получаване на храна. Те включват:

покровителствен бял цвят (камуфлаж);
дебел слой подкожна мазнина, който играе двойна роля: топлоизолация и облекчаване на телесното тегло при плуване и гмуркане;
гъста плътна и топла козина, покриваща цялата повърхност на тялото.

Благодарение на своите адаптации, полярната мечка не може да се страхува дори от най-тежкия студ. А бялото оцветяване му позволява тихо да се промъкне до източника на храна - тюлените.

Адаптации на подземни бозайници

Най-видният представител е, разбира се, къртицата и всички нейни роднини (зокори, къртици и други). Ето защо, по неговия пример, помислете за адаптация. Механизмът за възникване на адаптациите на бенките е свързан с подземно местообитание, лишено от важна светлина, достатъчно количество влага и топлина. Следователно адаптациите на това животно са както следва:

мощни ровещи се крайници;
липса на зрение;
дебел подкожен слойдебел;
гладка и твърда козина от черен цвят;
опростена форма на тялото.

Адаптация на големи пустинни животни

Те включват предимно камили, техните различни видове. Механизмът на появата на адаптациите на камилите се формира в условия на липса на влага и високи температури. Адаптации от следното естество:

наличието на жлези, които елиминират излишните соли в тялото;
намалено изпотяване;
способността да гладувате дълго време, губейки телесно тегло с една трета;
особености на храносмилането и метаболизма;
наличието на гърбици, пълни с мазнини, които съхраняват свързана вода;
бързо насищане с вода за попълване на вътрешните резерви.

Всички тези адаптации правят пустинните условия доста удобни и приемливи за камилите.

Много птици са усвоили земно-въздушния хабитат. Адаптирането на птиците към полета стана възможно поради много промени в външен види вътрешна структура.

Основните характеристики на адаптацията на птиците към полета

Двоен дъх.
Летателните мускули съдържат големи количества миоглобин.
Капак от пера.
Лек скелет.
Развита кръвоносна система.
Бърз метаболизъм.
Модификация на предните крайници в крилата.
Обтекаема форма на тялото.
Има специална кост - кила.
Топлокръвност.
Един яйчник.
Намален брой кости.
Малкият мозък е увеличен.
Добре развита нервна система.

Как птиците са приспособени да летят?

При птиците белите дробове нямат способността да се разширяват или свиват, както при хората. Въздушните възглавници вършат цялата тази работа. При вдишване и издишване свеж въздух се движи през белите дробове на птица, която се съхранява в торби. Поради тази причина дишането при птиците се нарича "двойно". При птиците летателните мускули съдържат много миоглобин, за да доставят достатъчно кислород.

Вътрешната структура на диаграмата на птицата

Птиците трябва да ядат много, за да получат много енергия. Имат много добре развито кръвообращение и дихателната система. Средното налягане на птиците е около 130 mm Hg. чл., докато при бозайниците е само 95 mm Hg. Изкуство.

Птиците имат много бърз метаболизъм, телесната температура достига от 40 до 42 градуса. Високата телесна температура значително засяга всички жизненоважни процеси, а свиването на мускулите става многократно по-бързо.

До голяма степен големите мускули, които движат крайниците, са разположени по тялото, а сухожилията вече отиват към тях.

Птиците дъвчат храната си в стомаха, така че всички дъвкателни процеси се намират вътре в тялото, което подобрява тяхната аеродинамика.

Перата имат пера, които не се нуждаят от кръвоносни съдове, те са твърде леки и меки. Също така, в допълнение към всичко това, птиците имат лек скелет, който е пълен с въздух. И за по-добра координация на движенията малкият мозък беше увеличен.

Адаптиране на птиците към околната среда

В зависимост от местообитанието външна структураптиците са силно модифицирани. Например кълвачът има клюн, който прилича на длето. Той го използва, за да получи насекоми и ларви от кората на дърветата. Освен това той има прекалено дълъг, лепкав език и остри нокти, които му позволяват да изпълнява всички необходими задачи, за да продължи да живее.

Птиците, които живеят във водоеми, също имат някои промени. Имат къси долни крайници с плувни мембрани и непрекъснато покритие от пера. Птиците, живеещи в пустини и степи, имат защитен цвят на перата, имат отлично зрение и силни крака.

Щраусоподобните птици обитават Африка. Те не могат да летят, тъй като птиците имат недоразвити крила, но краката им са добре развити. Птиците могат да достигнат скорост до 70 км / ч, теглото им е 50-90 кг, а височината им е около 2,5-2,7 метра. Животните, подобни на щрауси, живеят в савани, пустини и степи.

Свързана статия -

Хищните птици имат големи, извити клюнове, които се използват, за да разкъсат плячката си на малки парченца. Имайки мощни остри нокти, те се придържат към плячка, след което им нанасят смъртоносни рани или носят храна в гнездото си. Хищниците могат да се реят във въздуха дълго време, имат отлично остро зрение и отличен слух.

След като сте работили по тези теми, трябва да можете да:

Формулирайте определения със свои думи: еволюция, естествен подбор, борба за съществуване, адаптация, рудимент, атавизъм, идиоадаптация, биологичен прогрес и регресия.
Опишете накратко как една адаптация се запазва чрез селекция. Каква роля играят гените в това, генетична променливост, честота на гените, естествен подбор.
Обяснете защо селекцията не води до популация от идентични, перфектно адаптирани организми.
Формулирайте какво е генетичен дрейф; дайте пример за ситуация, в която той играе важна роля и обяснете защо ролята му е особено голяма при малки популации.
Опишете два начина, по които възникват видовете.
Сравнете естествения и изкуствения подбор.
Накратко избройте ароморфозите в еволюцията на растенията и гръбначните животни, идиоадаптацията в еволюцията на птиците и бозайниците, покритосеменните.
Назовете биологичните и социалните фактори на антропогенезата.
Сравнете ефективността на консумацията на растителни и животински храни.
Опишете накратко характеристиките на най-древния, древен, фосилен човек, човек от съвременен тип.
Посочете характеристиките на развитието и приликите на човешките раси.

Иванова Т.В., Калинова Г.С., Мягкова А.Н. „Обща биология”. Москва, "Просвещение", 2000 г

Тема 14. "Еволюционна доктрина." §38, §41-43 стр. 105-108, стр. 115-122
Тема 15. "Пригодността на организмите. Видообразуване." §44-48 стр. 123-131
Тема 16. "Доказателства за еволюцията. Развитие на органичния свят." §39-40 стр. 109-115, §49-55 стр. 135-160
Тема 17. "Произходът на човека." §49-59 стр. 160-172

Приспособимостта на организмите към околната среда е неразривно свързана с тяхната жизнеспособност, способност за конкуренция (конкурентоспособност) и оставяйки нормално потомство.

Жизнеспособност

Животни

растения

Оцветяване на тялото на пеперудата

Котката и нейните диви роднини (тигър, леопард) ловуват от засада, крадат плячка. Всички котки се грижат за себе си и ближат козината си, за да няма миризма. В крайна сметка жертвите не трябва да миришат на хищника. Котката ловува най-често на тъмно, защото, криейки се, по това време става по-малко забележима. Следователно всички котки виждат добре на тъмно. Котката е самотно животно, тя "се разхожда сама"; Следователно тези животни са трудни за обучение.

Съвсем различен въпрос е кучето. Кучешки роднини (вълци, чакали) ловуват предимно в глутници, така че са много общителни и лесно свикват да се подчиняват на водача си. Кучето се обучава и става много послушно. Кучетата се облизват много рядко и миришат на куче - в крайна сметка тези животни не седят в засада. За да намерят плячка, кучето и неговите роднини използват острите си сетива. Отлично е при кучета, тези животни могат да следват следите дълго време.