Arv og donasjon 

Betydningen av tilpasninger i livet til organismer av forskjellige arter. Tilpasning av organismer til miljøet, dets relative natur

Spørsmål 1. Gi eksempler på organismers tilpasningsevne til eksistensforholdene basert på dine egne observasjoner.

I løpet av evolusjonen tilegner organismer seg ulike egenskaper som gjør at de kan tilpasse seg bedre levekår. For eksempel er pelsen til nordlige dyr (fjærrev, bjørn) hvit, noe som gjør dem nesten usynlige mot bakgrunnen av snø. Insekter som lever av blomsternektar har en snabelstruktur og lengde som er ideell for dette. Selflipperne, modifisert fra potene til deres landforfedre, er perfekt tilpasset bevegelse i vannet. Sjiraffer lever på savannen og spiser bladene til trærne i store høyder, ved hjelp av de lange halsene.

Det er mange slike eksempler, siden hver levende skapning har et stort antall funksjoner ervervet i prosessen med å tilpasse seg spesifikke levekår.

Spørsmål 2. Hvorfor har noen dyr en lys, demaskerende farge, mens andre tvert imot har en beskyttende?

To typer farging tilsvarer to varianter av atferdsstrategien. I en av dem har dyret en tendens til å gå ubemerket hen, prøver å unngå et møte med et rovdyr eller snike seg på et bytte. For dette brukes en beskyttende farge for å gli inn i bakgrunnen. På den annen side legger dyr som er farlige eller giftige ofte vekt på dette på alle mulige måter. De bruker lyse, demaskerende farger og advarer «ikke spis meg». I tillegg til giftige organismer, brukes denne strategien av ufarlige arter som etterligner for dem. Organismer kan ha demaskerende farge av en helt annen grunn - i forbindelse med ønsket om å tiltrekke seg en partner for reproduksjon (den lyse fargen på mange hannfugler, fisk, krypdyr, sommerfugler, etc.). I dette tilfellet kommer oppgaven med forplantning i konflikt med instinktet for selvoppholdelse, men det viser seg å være mer betydningsfullt for organismen.

Spørsmål 3. Hva er essensen av mimikk? Sammenlign mimikk og forkledning. Hva er deres grunnleggende forskjeller? Hvordan er de like?

Essensen av mimikk (fra gresk mimikos - imitativ) ligger i det faktum at ufarlige dyr i evolusjonsprosessen blir lik farlige (giftige) arter. Dette lar dem unngå predasjon. Noen ikke-giftige slanger tjener som eksempel: det er en slangeart som ligner i fargen på den dødelige asp og skiller seg fra den bare i veksling av striper. I tillegg til farge har mimiske dyr en karakteristisk oppførsel: svevefluer oppfører seg som veps, og imiterer aggresjon.

Spørsmål 4. Gjelder virkningen av naturlig utvalg også oppførselen til dyr? Gi eksempler.

Naturlig utvalg påvirker ikke bare de ytre tegnene til organismen, men også atferd. Dette gjelder for det første medfødte (instinktive) atferdsformer. Slike former er svært forskjellige: måter å skaffe mat på, manifestasjoner av frykt og aggresjon, seksuell atferd, foreldreadferd, etc. Edderkoppen vever et nett, bien bygger honningkaker, katten inntar en truende holdning i øyeblikket av fare, chipmunks lager opp og dvale for vinteren og etc. Svært komplekse parringsritualer, streng overholdelse som er for dyr en av måtene å forhindre interspesifikk kryssing.

Spørsmål 5. Hva er de biologiske mekanismene for fremveksten av adaptiv (skjulende og advarende) farging hos dyr?

Den biologiske mekanismen som sikrer fremveksten av adaptiv farge er naturlig utvalg. I evolusjonsprosessen, i en populasjon som, på grunn av mangfoldet i genpoolen, ble preget av et veldig bredt spekter av farger, overlevde de individene som var mindre merkbare mot bakgrunnen hovedsakelig og etterlot avkom. miljø. Som et resultat har andelen av tilsvarende genotyper stadig økt. Deretter ble denne fenotypen, og dermed genotypen, fiksert i populasjonen ved hjelp av stabiliserende seleksjon. Ved advarselsfarging skjedde lignende prosesser. For eksempel finner og spiser fugler i utgangspunktet lyse insekter lettere. Hvis disse insektene viser seg å være giftige, lærer fugler raskt å ikke røre dem og foretrekker mer beskjedne fargede byttedyr. Dermed blir individer med en lys farge, som er lett å identifisere som giftig, bevart og etterlater seg avkom. Over tid er denne egenskapen fast i befolkningen.

Spørsmål 6. Finnes det levende organismer som ikke har adaptive strukturelle trekk? Begrunn svaret.

Tilpasning er et sett med trekk ved strukturen, fysiologien og oppførselen til levende organismer til spesifikke forhold der de normalt kan eksistere og etterlate avkom.

Fremveksten av tilpasningsevne til miljøet er hovedresultatet av evolusjonen. Derfor kan evolusjon sees på som en prosess med tilpasninger eller tilpasninger.

Organismer som ikke klarte å tilpasse seg miljøet døde ut.

Den evolusjonære prosessen innebærer konstante oppdateringer, fremveksten av nyttige funksjoner, deres fiksering i organismene til levende vesener. Og disse endringene er ikke nødvendigvis manifestert på genetisk nivå. Idiotilpasning er svært viktig – tilpasning av dyr, planter og mikroorganismer til spesifikke habitatforhold, miljøfaktorer og de fysiske egenskapene til området.

Mekanismen for fremveksten av tilpasninger er en dyp evolusjonsprosess som danner de nødvendige funksjonene over tid, gradvis. Å fikse de nødvendige egenskapene i genomet til levende vesener for manifestasjon i fremtidige generasjoner.

Tilpasninger, eller tilpasninger av organismer

Svært ofte kan du finne en organisme av plante- eller animalsk opprinnelse, som har noen uvanlige egenskaper i struktur, oppførsel eller utseende. For eksempel pinneinsekter, som i utseende ikke skiller seg i det hele tatt fra en tregren. Eller en sveveflue, som har nøyaktig samme farge som en veps. Blant planter er eksempler på tykkstammede kjøttfulle kaktuser, styltede og luftrøtter, støtterøtter.

I alle fall er alt dette tilpasning til miljøet, miljøforhold, eller å beskytte seg mot andre skapninger. Slike fenomener er svært viktige fordi de er viktige stadier i den evolusjonære prosessen. Mekanismen for fremveksten av tilpasninger er alltid basert på genetiske utvalg og fiksering av viktige og nødvendige gener som koder for manifestasjonen av en bestemt egenskap. For eksempel ble genet som er ansvarlig for å endre fargen på en kameleon dannet i genomet til disse dyrene for flere tusen år siden og er fortsatt arvet av alle fremtidige generasjoner.

Plantetilpasninger: generelle egenskaper

Tilpasninger i planter er en integrert del av livet deres. Alle kan deles inn i flere hovedgrupper.

  1. Til temperaturforholdene i miljøet.
  2. Luftfuktighet.
  3. pollineringsmetoder.
  4. Til matforbruk.

Mekanismen for fremveksten av tilpasninger tilsvarer det samme grunnleggende - evolusjonære endringer med konsolidering og overføring ved arv av tegnene som er nødvendige under spesifikke forhold. Derfor, hvis en plante har tilpasset seg territoriet, miljøforholdene, temperaturen, vil den helt sikkert videreføre alle funksjonene for en komfortabel tilværelse til alle fremtidige generasjoner.

Planter i tørre forhold

I et temperaturregime der for høye verdier og konstanter råder solskinnsdager, tilpasninger i planter har en uttalt karakter, rettet mot å redusere fordampning av fuktighet. Og også for å bevare kroppsvekt og næringsstoffer sammen med bundet vann inne i stilken.

For å gjøre dette er plateplatene redusert til et minimum, eller fullstendig modifisert. Det mest typiske eksemplet er ørkenplanter - kaktuser. De tøffe eksistensforholdene under den brennende lune solen tvang disse plantene til å forvandle bladene til stikkende nåler, og stilken til en tykk kjøttfull stamme fylt med parenkymceller (hovedvevet) med en stor mengde bundet og fritt vann.

Mekanismen for kaktustilpasning viser veldig tydelig hvor dyktige planter kan være i sine tilpasninger. Takket være ryggradene fordamper ikke planten vann fra overflaten av bladene, noe som betyr at den sparer en stor mengde av det. I tillegg, i stilken, modifisert til en tykk kjøttfull stamme, er det en opphopning av en rekke stoffer som holder på vann. For eksempel akkumulerer de:

  • hydrofile proteinmolekyler;
  • prolin (en aminosyre som holder på vann);
  • monosakkarider og ulike organiske syrer.

Mekanismen for fremveksten av kaktustilpasninger inkluderer også produksjonen av hormonelle forbindelser som hemmer virkningen av veksthormoner (gibberelliner, auxiner). Dette gjør at plantene raskt kan stoppe veksten når ugunstige forhold oppstår som varer i lang tid.

Tilpasninger for ulike typer pollinering

Et annet slående eksempel på tilpasninger hos planter er deres evne til å tilpasse seg pollinatorer. For eksempel produserer vindpollinerte former tørre og lette frø som ganske enkelt vil spre seg selv med små luftbevegelser.

Hvis planten er insektpollinert, danner den blomster med en viss struktur og farge:

  • sterkt farget;
  • stor eller samlet i store blomsterstander;
  • med en sterk behagelig aroma.

Selve blomstens struktur kan også tilpasses pollinatoren. Det er planter som pollineres av en strengt bestemt type fugl eller insekt.

Kryssbestøvende eller selvbestøvende planter i blomsterstrukturen har lange støvbærere og en dyptliggende pistill for å la pollenet lande på stigmaet. Hver av disse tilpasningene spiller en viktig rolle i reproduksjon og er også arvelig fiksert i genomet.

Overflødig fuktighetsforhold for planter

I tropiske og subtropiske habitater er overdreven luftfuktighet ofte et fenomen. Tross alt er det kjent at i noen områder kan tropiske regnskyll vare i mer enn en måned. Selvfølgelig er et slikt overskudd av vann veldig skadelig for planter. Derfor har noen arter dannet visse tilpasninger som minimerer en slik påvirkning av naturen. Dette er hydatoder - vannmunner som øker mengden vann som frigjøres av planten. Det kommer ut i dråper. Dette fenomenet kalles guttasjon.

Også tilpasninger til overflødig fuktighet i planter er store bladplater med et stort antall stomata. Følgelig forbedres også transpirasjonen.

Mekanismen for fremveksten av tilpasninger hos dyr

Representanter for faunaen blir tvunget til ikke bare å tilpasse seg miljøforholdene, men også for å beskytte seg mot angrep fra sterkere individer, som de er mat for. Dette førte til dannelsen av flere typer tilpasninger hos dyr:

  • endring i formen på kroppen og lemmer, ull (hud, fjær) deksel;
  • beskyttende farge;
  • mimikk (etterligning av mer beskyttede og farlige dyr);
  • advarsel fargelegging;
  • skremmende oppførsel.

Et slående eksempel på tilpasninger ved å endre formen på kroppen, lemmer og dekker er fugler (fjær, kjøl, lett skjelett, strømlinjeformet kroppsform). Også akvatiske pattedyr og fisk som har haler og finner, en jevn overflate, fravær av en kraftig pels. Men de har luftbobler, membraner på labbene til svømmeføtter (sjøpattedyr).

Det forekommer hos mange dyr, både terrestriske og akvatiske. For eksempel gjemmer seg i gresset, havnåler som gjemmer seg i alger. Kameleoner, møll (stavformede larver), kalima (sommerfugl som imiterer et blad), spraglete og grå farger på harer, og mange andre eksempler gjenspeiler tilpasninger hos dyr.

Mimikk, det vil si imitasjon for å beskytte seg mot å bli spist og angrepet, er karakteristisk for for eksempel svevefluer (likner en veps), enkelte slangearter som kopierer giftslanger og så videre.

Advarselsfargingen til insekter og dyr er rettet mot en ærlig advarsel om artens uspislighet, dens toksisitet. Et eksempel er giftslanger, veps, bier, humler, marihøner og andre representanter. Dette er svært vanlige tilpasninger hos dyr.

Skremmende oppførsel er susing, knurring, hopp til siden, frigjøring av kroppsvæsker (blekksprut- og blekksprutblekk, skunks). Dette inkluderer også egenskapene til noen dyr, som danner flokker i den kalde årstiden for å lette anskaffelsen av mat.

Alle disse enhetene har en evolusjonært formet og genetisk fiksert dannelsesmekanisme.

Isbjørntilpasninger

Mekanismen for fremveksten av isbjørntilpasninger ble dannet i ekstremt kalde habitater. Alle tilpasningene er spesifikt rettet mot å holde varmen og få mat. Disse inkluderer:

  • nedlatende hvit farge (kamuflasje);
  • et tykt lag med subkutant fett, som spiller en dobbel rolle: termisk isolasjon og lettelse av kroppsvekt ved svømming og dykking;
  • tykk tett og varm pels som dekker hele overflaten av kroppen.

Takket være sine tilpasninger kan isbjørnen ikke være redd for selv den mest alvorlige kulden. Og den hvite fargen lar ham stille snike seg opp til matkilden - selene.

Tilpasninger av underjordiske pattedyr

Den mest fremtredende representanten er selvfølgelig føflekken og alle dens slektninger (zokors, føflekker og andre). Derfor, på hans eksempel, vurder tilpasning. Mekanismen for fremveksten av føflekktilpasninger er assosiert med et underjordisk habitat, blottet for noe viktig lys, en tilstrekkelig mengde fuktighet og varme. Derfor er tilpasningene til dette dyret som følger:

  • kraftige gravende lemmer;
  • mangel på syn;
  • tykk subkutant lag fett;
  • glatt og hardt lag med svart farge;
  • strømlinjeformet kroppsform.

Tilpasninger av store ørkendyr

Disse inkluderer først og fremst kameler, deres forskjellige typer. Mekanismen for utseendet til kameltilpasninger ble dannet under forhold med mangel på fuktighet og høye temperaturer. Tilpasninger av følgende art:

  • tilstedeværelsen av kjertler som eliminerer overflødige salter i kroppen;
  • redusert svette;
  • evnen til å sulte i lang tid, miste kroppsvekt med en tredjedel;
  • spesielle trekk ved fordøyelse og metabolisme;
  • tilstedeværelsen av pukler fylt med fett som lagrer bundet vann;
  • rask metning med vann for å fylle opp interne reserver.

Alle disse tilpasningene gjør ørkenforholdene ganske komfortable og akseptable for kameler.

Mange fugler har mestret bakken-luft-habitatet. Tilpasningen av fugler til å fly ble mulig på grunn av mange endringer i utseende og indre struktur.

Hovedtrekkene i tilpasningen av fugler til å fly

  1. Dobbel pust.
  2. Flymuskler inneholder store mengder myoglobin.
  3. Fjærtrekk.
  4. Lett skjelett.
  5. Utviklet sirkulasjonssystem.
  6. Rask metabolisme.
  7. Modifikasjon av forbenene i vingene.
  8. Strømlinjeformet kroppsform.
  9. Det er et spesielt bein - kjølen.
  10. Varmblodighet.
  11. En eggstokk.
  12. Redusert antall bein.
  13. Lillehjernen er forstørret.
  14. Velutviklet nervesystem.

Hvordan er fugler tilpasset til å fly?

Hos fugler har ikke lungene evnen til å utvide seg eller trekke seg sammen slik de har hos mennesker. Kollisjonsputer gjør alt dette arbeidet. Ved inn- og utpust beveger frisk luft seg gjennom lungene til en fugl, som er lagret i poser. Av denne grunn kalles det å puste inn fugler "dobbelt". Hos fugler inneholder flymusklene mye myoglobin for å tilføre nok oksygen.

Den interne strukturen til fuglediagrammet

Fugler må spise mye for å få mye energi. De har et meget godt utviklet sirkulasjons- og luftveiene. Gjennomsnittstrykket til fugler er omtrent 130 mm Hg. Art., mens den hos pattedyr bare er 95 mm Hg. Kunst.

Fugler har en veldig rask metabolisme, kroppstemperaturen når fra 40 til 42 grader. Høy kroppstemperatur påvirker alle vitale prosesser betydelig, og muskelsammentrekning skjer mange ganger raskere.

I stor grad er de store musklene som beveger lemmene plassert på kroppen, og senene går allerede til dem.

Fugler tygger maten i magen, så alle tyggeprosesser er plassert inne i kroppen, noe som forbedrer aerodynamikken deres.

Fjær har fjær som ikke trenger blodårer, de er for lette og myke. Dessuten, i tillegg til alt dette, har fugler et lett skjelett som er fylt med luft. Og for bedre koordinering av bevegelser ble lillehjernen forstørret.

Tilpasning av fugler til miljøet

Avhengig av habitat ytre struktur fugler er sterkt modifisert. For eksempel har en hakkespett et nebb som ser ut som en meisel. Han bruker den til å få insekter og larver fra barken på trærne. I tillegg har han en altfor lang, klissete tunge og skarpe klør som gjør at han kan utføre alle nødvendige oppgaver for å fortsette å leve.

Fugler som lever i vannforekomster har også noen endringer. De har korte underekstremiteter med svømmemembraner og et kontinuerlig dekke av fjær. Fugler som lever i ørkener og stepper har en beskyttende farge på fjær, de har utmerket syn og sterke ben.

Strutslignende fugler bor i Afrika. De kan ikke fly, da fugler har underutviklede vinger, men bena er godt utviklet. Fugler kan nå hastigheter på opptil 70 km / t, vekten er 50-90 kg, og høyden er omtrent 2,5-2,7 meter. Strutslignende dyr lever i savanner, ørkener og stepper.

  • Relatert artikkel -

Rovfugler har store, buede nebb som brukes til å rive byttet i små biter. Med kraftige skarpe klør klamrer de seg til byttet, hvoretter de påfører dem dødelige sår eller bærer mat til reiret. Rovdyr kan sveve i luften i lang tid, de har utmerket skarpt syn og utmerket hørsel.

Etter å ha jobbet gjennom disse emnene, bør du kunne:

  1. Formuler definisjoner med dine egne ord: evolusjon, naturlig utvalg, kamp for tilværelsen, tilpasning, rudiment, atavisme, idioadaptasjon, biologisk fremgang og regresjon.
  2. Beskriv kort hvordan en tilpasning bevares ved seleksjon. Hvilken rolle spiller gener i dette, genetisk variasjon, genfrekvens, naturlig utvalg.
  3. Forklar hvorfor seleksjon ikke resulterer i en populasjon av identiske, perfekt tilpassede organismer.
  4. Formuler hva genetisk drift er; gi et eksempel på en situasjon der den spiller en viktig rolle og forklar hvorfor dens rolle er spesielt stor i små populasjoner.
  5. Beskriv to måter arter oppstår på.
  6. Sammenlign naturlig og kunstig utvalg.
  7. Skriv kort opp aromorfoser i utviklingen av planter og virveldyr, idioadaptasjon i utviklingen av fugler og pattedyr, angiospermer.
  8. Nevn de biologiske og sosiale faktorene ved antropogenese.
  9. Sammenlign effektiviteten av inntak av plante- og animalsk mat.
  10. Beskriv kort trekkene til den eldste, eldgamle, fossile mannen, en mann av den moderne typen.
  11. Angi trekk ved utviklingen og likhetene til menneskeraser.

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Generell biologi". Moskva, "Enlightenment", 2000

  • Emne 14. "Evolusjonslære." §38, §41-43 s. 105-108, s. 115-122
  • Emne 15. "Organismers egnethet. Spesifikasjoner." §44-48 s. 123-131
  • Emne 16. "Bevis på evolusjon. Utvikling av den organiske verden." §39-40 s. 109-115, §49-55 s. 135-160
  • Emne 17. "Menneskets opprinnelse." §49-59 s. 160-172

Tilpasningsevnen til organismer til deres miljø er uløselig knyttet til deres levedyktighet, evne til å konkurrere (konkurranseevne) og etterlater seg normalt avkom.

Levedyktighet

Dyr

Planter

Farge på sommerfuglens kropp

Katten og dens ville slektninger (tiger, leopard) jakter fra bakhold og stjeler byttedyr. Alle katter tar vare på seg selv og slikker pelsen slik at det ikke lukter. Tross alt skal ofrene ikke lukte rovdyret. En katt jakter oftest i mørket, fordi den gjemmer seg på dette tidspunktet blir mindre merkbar. Derfor ser alle katter godt i mørket. Katten er et enslig dyr, hun "går selv"; Derfor er disse dyrene vanskelige å trene.

En helt annen sak er hunden. Hundens slektninger (ulver, sjakaler) jakter for det meste i flokk, så de er veldig omgjengelige og blir lett vant til å adlyde lederen sin. Hunden kan trenes og blir veldig lydig. Hunder slikker seg svært sjelden og lukter som en hund - disse dyrene sitter tross alt ikke i bakhold. For å finne byttedyr bruker hunden og dens slektninger sine skarpe sanser. Den er utmerket på hunder, disse dyrene kan følge sporet lenge.