Tipovi biologije tablice adaptacije. Morfološke adaptacije životinja

Morfološke adaptacije uključuju promjene u obliku ili strukturi organizma. Primjer takve adaptacije je tvrda školjka koja pruža zaštitu od grabežljivih životinja. Fiziološke adaptacije povezana sa hemijskim procesima u telu. Dakle, miris cvijeta može poslužiti za privlačenje insekata i time doprinijeti oprašivanju biljke. Adaptacija ponašanja povezana je s određenim aspektom života životinje. Tipičan primjer je zimski san medvjeda. Većina adaptacija je kombinacija ovih tipova. Na primjer, sisanje krvi kod komaraca osigurava se složenom kombinacijom takvih prilagodbi kao što su razvoj specijaliziranih dijelova oralnog aparata prilagođenih sisanju, formiranje ponašanja u potrazi za pronalaženjem plijena i stvaranje posebnih izlučevina pljuvačke. žlezde koje sprečavaju zgrušavanje isisane krvi.

Sve biljke i životinje stalno se prilagođavaju svom okruženju. Da biste razumjeli kako se to događa, potrebno je razmotriti ne samo životinju ili biljku u cjelini, već i genetske osnove adaptacija.

Genetska osnova.

Kod svake vrste, program razvoja osobina je ugrađen u genetski materijal. Materijal i program koji je u njemu kodiran prenosi se s generacije na generaciju, ostajući relativno nepromijenjeni, tako da predstavnici date vrste izgledaju i ponašaju se gotovo isto. Međutim, u populaciji organizama bilo koje vrste uvijek postoje male promjene u genetskom materijalu i, prema tome, varijacije u karakteristikama pojedinačnih jedinki. Upravo iz ovih raznolikih genetskih varijacija proces adaptacije odabire te osobine ili pogoduje razvoju onih osobina koje najviše povećavaju šanse za preživljavanje, a time i očuvanje genetskog materijala. Adaptacija se stoga može smatrati procesom kojim genetski materijal povećava svoje šanse za postojanost u narednim generacijama. Sa ove tačke gledišta, svaka vrsta predstavlja uspješan način očuvanja određenog genetskog materijala.

Da bi prenio genetski materijal, pojedinac bilo koje vrste mora biti sposoban da se hrani, preživi do sezone parenja, ostavi potomstvo, a zatim ga raširi na što je moguće šire područje.

Ishrana.

Sve biljke i životinje treba da primaju od okruženje energije i razne supstance, prvenstveno kiseonik, voda i neorganska jedinjenja. Gotovo sve biljke koriste energiju Sunca, transformišući je procesom fotosinteze. Životinje dobijaju energiju jedući biljke ili druge životinje.

Svaka vrsta je na određeni način prilagođena da sebi obezbijedi hranu. Jastrebovi imaju oštre kandže za hvatanje plijena, a položaj očiju na prednjem dijelu glave omogućava im da procijene dubinu prostora, što je neophodno za lov prilikom letenja. velike brzine. Druge ptice, kao što su čaplje, razvile su duge vratove i noge. Hranu dobijaju pažljivo lutajući plitkim vodama i čekajući neoprezne vodene životinje. Darwinove zebe su grupa blisko povezanih vrsta ptica sa Galapagos Islands– predstavljaju klasičan primjer visokospecijalizirane adaptacije na na različite načine ishrana. Zahvaljujući ovim ili onim adaptivnim morfološkim promjenama, prvenstveno u strukturi kljuna, neke vrste postale su žitojedi, druge su postale insektojedi.

Što se tiče riba, grabežljivci kao što su morski psi i barakude imaju oštre zube za hvatanje plijena. Drugi, kao što su mali inćuni i haringe, se hvataju fine čestice hranu filtriranjem morska voda kroz škržne grabulje u obliku češlja.

Kod sisara odličan primjer prilagođavanja vrsti ishrane su strukturne karakteristike zuba. Očnjaci i kutnjaci leoparda i drugih mačaka su izuzetno oštri, što omogućava ovim životinjama da drže i cepaju tijelo svog plijena. Jeleni, konji, antilope i druge životinje na ispaši imaju velike kutnjake sa širokim, rebrastim površinama prilagođenim za žvakanje trave i druge biljne hrane.

Razni načini primanja hranljive materije može se uočiti ne samo kod životinja, već i kod biljaka. Mnoge od njih, prvenstveno mahunarke - grašak, djetelina i druge - razvile su simbiozu, tj. obostrano koristan odnos s bakterijama: bakterije pretvaraju atmosferski dušik u hemijski oblik, dostupan biljkama, a biljke daju energiju bakterijama. Biljke mesožderke kao što su saracenija i rosa dobijaju azot iz tela insekata uhvaćenih lišćem.

Zaštita.

Životna sredina se sastoji od živih i neživih komponenti. Životno okruženje bilo koje vrste uključuje životinje koje se hrane pripadnicima te vrste. Adaptacije grabežljive vrste usmjerena na efikasnu proizvodnju hrane; Vrste plijena se prilagođavaju kako ne bi postale plijen grabežljivcima.

Mnoge vrste potencijalnog plijena imaju zaštitne ili kamuflažne boje koje ih skrivaju od grabežljivaca. Tako je kod nekih vrsta jelena pjegava koža mladih jedinki nevidljiva na pozadini naizmjeničnih mrlja svjetlosti i sjene, a bijele zečeve je teško razlikovati na pozadini snježnog pokrivača. Dugo tanka tijela Insekte štapiće je također teško vidjeti jer podsjećaju na grančice ili grančice grmlja i drveća.

Jeleni, zečevi, kenguri i mnoge druge životinje razvile su duge noge koje im omogućavaju da pobjegnu od grabežljivaca. Neke životinje, poput oposuma i svinjskih zmija, čak su razvile jedinstveno ponašanje koje se zove lažiranje smrti, što povećava njihove šanse za preživljavanje, budući da mnogi grabežljivci ne jedu strvinu.

Neke vrste biljaka prekrivene su trnjem ili bodljama koje odbijaju životinje. Mnoge biljke imaju odvratan ukus za životinje.

Faktori životne sredine, posebno klima, često stavljaju žive organizme u teške uslove. Na primjer, životinje i biljke se često moraju prilagoditi ekstremnim temperaturama. Životinje bježe od hladnoće koristeći izolacijsko krzno ili perje, migriraju u topliju klimu ili odlaze u hibernacija. Većina biljaka preživi hladnoću ulazeći u stanje mirovanja, što je ekvivalent hibernaciji kod životinja.

U vrućem vremenu, životinja se hladi znojenjem ili čestim disanjem, što povećava isparavanje. Neke životinje, posebno gmizavci i vodozemci, mogu ući u ljetnu hibernaciju, koja je u suštini slična zimskom, ali je uzrokovana toplinom, a ne hladnoćom. Drugi jednostavno traže cool mjesto.

Biljke mogu u određenoj mjeri održavati svoju temperaturu regulacijom brzine isparavanja, što ima isti učinak hlađenja kao i znojenje kod životinja.

Reprodukcija.

Kritični korak u osiguravanju kontinuiteta života je reprodukcija, proces kojim se genetski materijal prenosi na sljedeću generaciju. Reprodukcija ima dva važni aspekti: susret osoba suprotnog pola radi razmjene genetskog materijala i podizanja potomstva.

Adaptacije koje osiguravaju susret pojedinaca različitog spola uključuju audio komunikacija. Kod nekih vrsta velika uloga U tom smislu, čulo mirisa igra ulogu. Na primjer, mačke snažno privlači miris mačke u vrućini. Mnogi insekti luče tzv. atraktanti - hemikalije, privlačeći osobe suprotnog pola. Mirisi cvijeća su efikasna adaptacija biljaka za privlačenje insekata oprašivača. Neki cvjetovi mirišu slatko i privlače pčele koje se hrane nektarom; drugi odvratno mirišu, privlačeći muhe koje se hrane strvinom.

Vizija je takođe veoma važna za upoznavanje osoba različitog pola. Kod ptica, ponašanje mužjaka pri parenju, njegovo bujno perje i jarke boje privlače ženku i pripremaju je za kopulaciju. Boja cvijeta u biljkama često ukazuje koja je životinja potrebna za oprašivanje te biljke. Na primjer, cvijeće koje oprašuju kolibri obojeno je crveno, što privlači ove ptice.

Mnoge životinje su razvile načine da zaštite svoje potomstvo početni periodživot. Većina adaptacija ove vrste su bihevioralne i uključuju radnje jednog ili oba roditelja koje povećavaju šanse za preživljavanje mladih. Većina ptica gradi gnijezda koja su specifična za svaku vrstu. Međutim, neke vrste, kao što je ptica krava, polažu jaja u gnijezda drugih vrsta ptica i povjeravaju mlade roditeljskoj brizi vrste domaćina. Kod mnogih ptica i sisara, kao i kod nekih riba, postoji period kada jedan od roditelja preuzima veliki rizik, preuzimajući funkciju zaštite potomstva. Iako ovakvo ponašanje ponekad prijeti smrću roditelja, ono osigurava sigurnost potomstva i očuvanje genetskog materijala.

Brojne životinjske i biljne vrste koriste drugačiju reproduktivnu strategiju: proizvode ogroman broj potomaka i ostavljaju ih nezaštićenim. U ovom slučaju, male šanse za preživljavanje pojedinačne jedinke u rastu uravnotežene su velikim brojem potomaka.

Naselje.

Većina vrsta razvila je mehanizme za uklanjanje potomstva s mjesta gdje su rođeni. Ovaj proces, nazvan disperzija, povećava vjerovatnoću da će potomci odrasti na neokupiranoj teritoriji.

Većina životinja jednostavno izbjegava mjesta gdje postoji prevelika konkurencija. Međutim, gomilaju se dokazi da je disperzija vođena genetskim mehanizmima.

Mnoge biljke su se prilagodile raspršivanju sjemena uz pomoć životinja. Dakle, plodovi kukuljice na površini imaju udice kojima se drže za krzno životinja u prolazu. Druge biljke proizvode ukusne, mesnate plodove, kao što su bobice, koje jedu životinje; sjemenke prolaze kroz probavni trakt i netaknuto se "sijeju" na drugom mjestu. Biljke također koriste vjetar za širenje. Na primjer, vjetar nosi "propelere" sjemena javora, kao i sjemena pamučne trave, koje imaju čuperke finih dlačica. Stepske biljke kao što su tumbleweeds, koje dobijaju sferni oblik do sazrevanja sjemena, tjera ih vjetar na velike udaljenosti, rasipajući sjeme usput.

Iznad su samo neke od većine živopisnih primjera adaptacije. Međutim, gotovo svaka osobina bilo koje vrste rezultat je adaptacije. Svi ovi znakovi čine skladnu kombinaciju, koja omogućava tijelu da uspješno vodi svoj poseban način života. Čovjek u svim njegovim osobinama, od strukture mozga do oblika thumb na nozi, rezultat je adaptacije. Prilagodljive osobine doprinijele su opstanku i reprodukciji njegovih predaka, koji su imali iste osobine. Generalno, koncept adaptacije ima velika vrijednost za sve oblasti biologije.




U procesu evolucije, kao rezultat prirodne selekcije i borbe za postojanje, nastaju adaptacije organizama na određene životne uslove. Sama evolucija je u suštini kontinuirani proces formiranja adaptacija, koji se odvija prema sljedećoj shemi: intenzitet reprodukcije -> borba za postojanje -> selektivna smrt -> prirodna selekcija-> fitnes.

Adaptacije utiču na različite aspekte životnih procesa organizama i stoga mogu biti nekoliko vrsta.

Morfološke adaptacije

Oni su povezani s promjenama u strukturi tijela. Na primjer, pojava membrana između nožnih prstiju kod vodenih ptica (vodozemci, ptice, itd.), gustog krzna kod sjevernih sisara, duge noge i dug vrat kod ptica močvarica, fleksibilno tijelo kod grabežljivaca koji se kopaju (na primjer, lasice) itd. Kod toplokrvnih životinja, kada se kreću na sjever, uočava se povećanje prosječne veličine tijela (Bergmannovo pravilo), što smanjuje relativnu površinu i prijenos topline . Ribe koje žive na dnu razvijaju ravno tijelo (rake, iverak, itd.). U biljkama u sjevernim geografskim širinama au visokim planinskim predjelima česti su puzavi i jastučasti oblici, manje oštećeni jaki vjetrovi i bolje zagrijana suncem u sloju tla.

Zaštitna boja

Zaštitna obojenost je veoma važna za životinjske vrste koje nemaju efikasna sredstva zaštite od predatora. Zahvaljujući njemu, životinje postaju manje uočljive u tom području. Na primjer, ženke ptica koje ležu jaja gotovo se ne razlikuju od pozadine područja. Ptičija jaja su također obojena kako bi odgovarala boji područja. Ribe koje žive na dnu, većina insekata i mnoge druge životinjske vrste imaju zaštitnu boju. Na sjeveru su češće bijele ili svijetle boje koje pomažu pri kamufliranju u snijegu ( polarni medvjedi, polarne sove, arktičke lisice, bebe peronožaca - vjeverice itd.). Određene životinje su dobile obojenost formiranu naizmjeničnim svijetlim i tamnim prugama ili mrljama, što ih čini manje uočljivim u grmlju i gustim šikarama (tigrovi, mlade svinje, zebre, sika jelen itd.). Neke životinje su sposobne vrlo brzo promijeniti boju ovisno o uvjetima (kameleoni, hobotnice, iverak, itd.).

Prerušavanje

Suština kamuflaže je da oblik tijela i njegova boja čine da životinje izgledaju kao lišće, grančice, grane, kora ili trnje biljaka. Često se nalazi kod insekata koji žive na biljkama.

Upozoravajuće ili prijeteće bojenje

Neke vrste insekata koji imaju otrovne ili mirisne žlijezde imaju svijetle boje upozorenja. Stoga grabežljivci koji ih jednom sretnu pamte ovu boju dugo vremena i više ne napadaju takve insekte (na primjer, ose, bumbare, bubamare, koloradske zlatice i niz drugih).

Mimikrija

Mimikrija je boja i oblik tijela bezopasnih životinja koje imitiraju svoje otrovne kolege. Na primjer, neki ne zmije otrovnice izgledaju kao otrovne. Cikade i cvrčci podsjećaju na velike mrave. Neki leptiri imaju velike mrlje na krilima koje podsjećaju na oči predatora.

Fiziološke adaptacije

Ova vrsta adaptacije povezana je s restrukturiranjem metabolizma u organizmima. Na primjer, pojava toplokrvnosti i termoregulacije kod ptica i sisara. U jednostavnijim slučajevima, ovo je prilagođavanje određene forme hrane, soli sastava životne sredine, visokog odn niske temperature, vlažnost ili suvoća tla i vazduha itd.

Biohemijske adaptacije

Adaptacije ponašanja

Ova vrsta adaptacije povezana je sa promjenama ponašanja u određenim uvjetima. Na primjer, briga o potomstvu vodi do bolji opstanak mladih životinja i povećava stabilnost njihove populacije. U sezoni parenja mnoge životinje formiraju zasebne porodice, a zimi se udružuju u jata, što im olakšava prehranu ili zaštitu (vukovi, mnoge vrste ptica).

Adaptacije na periodične faktore sredine

To su adaptacije na faktore okoline koje imaju određenu periodičnost u ispoljavanju. Ovaj tip uključuje svakodnevne izmjene perioda aktivnosti i odmora, stanja djelomične ili potpune anabioze (osipanje lišća, zimske ili ljetne dijapauze životinja itd.), migracije životinja uzrokovane sezonskim promjenama itd.

Prilagođavanje ekstremnim životnim uslovima

Biljke i životinje koje žive u pustinjama i polarne regije, također stječu niz specifičnih adaptacija. Kod kaktusa su listovi pretvoreni u bodlje (smanjujući isparavanje i štiteći ih da ih životinje ne pojedu), a stabljika se pretvorila u fotosintetski organ i rezervoar. Pustinjske biljke imaju dug korijenski sistem koji im omogućava da dobijaju vodu iz velikih dubina. Pustinjski gušteri mogu preživjeti bez vode jedući insekte i dobivajući vodu hidrolizacijom svojih masti. Osim gustog krzna, sjeverne životinje imaju i veliku zalihu potkožnog masnog tkiva, što smanjuje hlađenje tijela.

Relativna priroda adaptacija

Svi uređaji su prikladni samo za određene uslove u kojima su razvijeni. Ako se ovi uvjeti promijene, adaptacije mogu izgubiti svoju vrijednost ili čak uzrokovati štetu organizmima koji ih imaju. Bijela boja Zaštita zečeva, koja ih dobro štiti na snijegu, postaje opasna tokom zima sa malo snijega ili jakih odmrzavanja.

Relativni karakter adaptacije su također dobro dokazane paleontološkim podacima koji ukazuju na izumiranje velike grupeživotinje i biljke koje nisu preživjele promjenu životnih uslova.

Ovo zapažanje je zanimljivo. Kod životinja sjevernih populacija, svi izduženi dijelovi tijela - udovi, rep, uši - prekriveni su gustim slojem dlake i izgledaju relativno kraće nego kod predstavnika iste vrste, ali žive u vrućoj klimi.

Ovaj obrazac, poznat kao Allenovo pravilo, primjenjuje se i na divlje i domaće životinje.

Primjetna je razlika u građi tijela lisice sjeverne i lisice feneka na jugu, te sjeverne divlje svinje i divlje svinje na Kavkazu. Domaći psi mješanci u Krasnodar region, veliki goveda lokalne selekcije odlikuju se manjom živom težinom u usporedbi s predstavnicima ovih vrsta, recimo, Arkhangelsk.

Često su životinje iz južne populacije dugonoge i dugouhe. Velike uši, neprihvatljiv u uslovima niskih temperatura, nastao je kao adaptacija na život u vrućoj zoni.

A životinje tropskih krajeva imaju jednostavno ogromne uši (slonovi, zečevi, kopitari). Uši su indikativne Afrički slon, čija je površina 1/6 površine cijelog tijela životinje. Imaju obilnu inervaciju i vaskularizaciju. IN vruće vrijeme Kod slona, ​​otprilike 1/3 sve cirkulirajuće krvi prolazi kroz cirkulatorni sistem ušnih školjki. Kao rezultat povećanog protoka krvi u spoljašnje okruženje oslobađa se višak toplote.

Još impresivniji sa svojim prilagodljivim sposobnostima visoke temperature pustinjski zec Lapus alleni. Kod ovog glodara 25% ukupne površine tijela pokriveno je golim ušima. Nejasno je koji je glavni biološki zadatak takvih ušiju: da na vrijeme otkriju približavanje opasnosti ili da sudjeluju u termoregulaciji. I prvi i drugi zadatak životinja rješava vrlo efikasno. Glodavac ima oštro uho. Developed cirkulatorni sistem uši sa jedinstvenom vazomotornom sposobnošću služi samo termoregulaciji. Povećanjem i ograničavanjem protoka krvi kroz uši životinja mijenja prijenos topline za 200-300%. Njegovi slušni organi obavljaju funkciju održavanja termalne homeostaze i uštede vode.

Zbog zasićenosti ušnih školjki termoosjetljivim nervnim završetcima i brzim vazomotornim reakcijama, površina ušnih školjki se oslobađa u vanjsko okruženje. veliki broj višak toplotne energije i kod slona, ​​a posebno kod lepusa.

Struktura tijela rođaka modernih slonova - mamuta - dobro se uklapa u kontekst problema o kojem se raspravlja. Ovaj sjeverni ekvivalent slona, ​​sudeći po sačuvanim ostacima otkrivenim u tundri, bio je znatno veći od svog južnog srodnika. Ali uši mamuta imale su manju relativnu površinu i takođe su bile prekrivene gustom dlakom. Mamut je imao relativno kratke udove i kratko trup.

Dugi udovi su štetni u uslovima niskih temperatura, jer se previše toplotne energije gubi sa njihove površine. Ali u vrućim klimama dugi udovi su korisna adaptacija. U pustinjskim uvjetima obično su dugonoge deve, koze, konji lokalne selekcije, kao i ovce, mačke.

Prema N. Hensenu, kao rezultat prilagođavanja na niske temperature kod životinja, mijenjaju se svojstva potkožne masti i koštane srži. Kod arktičkih životinja ima koštanu mast iz falange prstiju niska tačka topi se i ne smrzava se čak ni pri jakim mrazevima. Međutim, koštana mast iz kostiju koje nisu u kontaktu sa hladnom površinom, kao što je femur, ima uobičajenu fizička i hemijska svojstva. Tečna mast u kostima donjih udova osigurava izolaciju i pokretljivost zglobova.

Akumulacija masti nije uočena samo kod sjevernih životinja, kojima ona služi kao toplinska izolacija i izvor energije u periodima kada je hrana nedostupna zbog jakog lošeg vremena. Životinje koje žive u vrućim klimama također akumuliraju masnoću. Ali kvalitet, količina i distribucija masti po tijelu različiti su kod sjevernih i južnih životinja. Kod divljih arktičkih životinja, masnoća se ravnomjerno raspoređuje u potkožnom tkivu po cijelom tijelu. U ovom slučaju, životinja formira neku vrstu toplinske izolacijske kapsule.

Kod životinja umjerena zona mast kao toplotni izolator akumulira se samo kod vrsta sa slabo razvijenom dlakom. U većini slučajeva, akumulirana masnoća služi kao izvor energije tokom mršavog zimskog (ili ljetnog) perioda.

U vrućim klimama, potkožne masne naslage nose drugačiji fiziološki teret. Raspodjela masnih naslaga po cijelom tijelu životinja karakterizira velika neravnomjernost. Masnoća je lokalizirana u gornjim i stražnjim dijelovima tijela. Na primjer, kod kopitara afričke savane, potkožni masni sloj je lokaliziran duž kralježnice. Štiti životinju od užarenog sunca. Stomak je potpuno bez masnoće. Ovo takođe ima mnogo smisla. Zemlja, trava ili voda koja je hladnija od vazduha osigurava efikasno odvođenje toplote kroz trbušni zid u odsustvu masti. Male naslage masti kod životinja u vrućim klimatskim uslovima takođe su izvor energije tokom perioda suše i povezanog gladnog postojanja biljojeda.

Unutrašnja masnoća životinja u vrućim i sušnim klimama obavlja još jednu izuzetno korisnu funkciju. U uslovima nedostatka ili potpunog odsustva vode, unutrašnja mast služi kao izvor vode. Posebna istraživanja pokazuju da je oksidacija 1000 g masti praćena stvaranjem 1100 g vode.

Kamile, debelorepe i debelorepe ovce i goveda zebu služe kao primjeri nepretencioznosti u sušnim pustinjskim uvjetima. Masa sala nakupljena u grbama kamile i masnom repu ovce iznosi 20% njihove žive težine. Proračuni pokazuju da 50-kilogramska debelorepa ovca ima zalihe vode od oko 10 litara, a kamila još više - oko 100 litara. Najnoviji primjeri ilustriraju morfofiziološke i biokemijske adaptacije životinja na ekstremne temperature. Morfološke adaptacije se protežu na mnoge organe. Sjeverne životinje imaju veliki volumen gastrointestinalnog trakta i velike relativne dužine creva, oni talože više unutrašnje masti u omentumu i perinefričkoj kapsuli.

Životinje sušne zone imaju niz morfofunkcionalnih karakteristika urinarnog sistema za formiranje i izlučivanje. Još na početku 20. veka. Morfolozi su otkrili razlike u strukturi bubrega pustinjskih životinja i životinja umjerena klima. Kod životinja u vrućoj klimi, medula je razvijenija zbog povećanja rektalnog tubularnog dijela nefrona.

Na primjer, kod afričkog lava debljina bubrežne moždine je 34 mm, a kod domaća svinja- samo 6,5 mm. Sposobnost bubrega da koncentrišu urin je u pozitivnoj korelaciji sa dužinom Hendleove petlje.

Osim strukturne karakteristike Funkcionalne karakteristike urinarnog sistema pronađene su kod životinja sušne zone. Dakle, za kengur štakora, izražena sposobnost je normalna bešike reapsorbuju vodu iz sekundarnog urina. U uzlaznim i silaznim kanalima Hendleove petlje, urea se filtrira - proces koji je uobičajen za čvorni dio nefrona.

Adaptivno funkcionisanje urinarnog sistema zasniva se na neurohumoralnoj regulaciji sa izraženom hormonskom komponentom. Kod kengur štakora je povećana koncentracija hormona vazopresina. Tako je u urinu kengura pacova koncentracija ovog hormona 50 jedinica/ml, a kod laboratorijskog štakora samo 5-7 jedinica/ml. U tkivu hipofize kengura štakora sadržaj vazopresina je 0,9 jedinica/mg, a kod laboratorijskog štakora tri puta manji (0,3 jedinice/mg). Uz nedostatak vode, razlike između životinja ostaju, iako se sekretorna aktivnost neurohipofize povećava i kod jedne i kod druge životinje.

Gubitak žive težine tokom nedostatka vode manji je kod sušnih životinja. Ako kamila za radni dan, prima samo sijeno niske kvalitete, izgubi 2-3% žive težine, onda će konj i magarac pod istim uslovima izgubiti 6-8% žive težine zbog dehidracije.

Temperatura okoline ima značajan uticaj na strukturu kože životinja. U hladnim klimama koža je deblja, dlaka je gušća, a ima i paperja. Sve to pomaže u smanjenju toplinske provodljivosti površine tijela. Kod životinja u vrućim klimatskim uslovima je suprotno: tanka koža, rijetka dlaka i niska termoizolacijska svojstva kože općenito.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Prednosti strukture

To su optimalne proporcije tijela, lokacija i gustoća dlake ili perja itd. Pojava vodenog sisara, delfina, dobro je poznata. Njegovi pokreti su laki i precizni. Neovisna brzina kretanja u vodi doseže 40 kilometara na sat. Gustina vode je 800 puta veća od gustine vazduha. Oblik tijela u obliku torpeda izbjegava stvaranje turbulencije u vodi koja teče oko delfina.


Aerodinamičan oblik tijela olakšava brzo kretanje životinja u zraku. Letno i konturno perje koje pokriva tijelo ptice u potpunosti izglađuje njen oblik. Ptice nemaju izbočene uši, obično uvlače noge u letu. Kao rezultat toga, ptice su daleko superiornije od svih drugih životinja u brzini kretanja. Na primjer, siv sokol roni na svoj plijen brzinom do 290 kilometara na sat.
Kod životinja koje vode tajnoviti, skriveni način života korisne su adaptacije koje im daju sličnost s objektima u okruženju. Bizaran oblik tijela riba koje žive u šikarama algi (morski konjic, riba klovn, pipefish itd.), pomaže im da se uspješno sakriju od neprijatelja. Sličnost sa objektima u njihovom okruženju je široko rasprostranjena među insektima. Bube su poznate po svojim izgled nalik na lišajeve, cikade, slične bodljama grmlja među kojima žive. Štapni insekti izgledaju kao mali

smeđa ili zelena grančica, a pravokrili insekti imitiraju list. Ribe koje vode način života na dnu (na primjer, iverak) imaju ravno tijelo.

Zaštitna boja

Omogućava vam da budete nevidljivi među okolnom pozadinom. Zahvaljujući zaštitnoj obojenosti, organizam postaje teško razlikovati i stoga je zaštićen od grabežljivaca. Ptičija jaja položena na pijesak ili zemlju su siva i smeđa s mrljama, slična boji okolnog tla. U slučajevima kada su jaja nedostupna grabežljivcima, obično su bezbojna. Gusjenice leptira su često zelene, boje lišća, ili tamne, boje kore ili zemlje. Ribe na dnu obično su obojene tako da odgovaraju boji pješčanog dna (zrake i iverak). Štaviše, iverak takođe ima sposobnost da menja boju u zavisnosti od boje okolne pozadine. Sposobnost promjene boje preraspodjelom pigmenta u integumentu tijela poznata je i kod kopnenih životinja (kameleon). Pustinjske životinje, u pravilu, imaju žuto-smeđu ili pješčano-žutu boju. Jednobojna zaštitna boja karakteristična je i za insekte (skakavce) i za mali gušteri, kao i veliki kopitari (antilope) i grabežljivci (lavovi).


Bojenje upozorenja


Upozorava potencijalnog neprijatelja na prisustvo odbrambenih mehanizama (prisustvo otrovnih supstanci ili posebnih odbrambenih organa). Upozoravajuća boja razlikuje otrovne životinje i insekte (zmije, ose, bumbari) iz okoline svijetlim mrljama ili prugama.

Mimikrija

Imitirajuća sličnost neke životinje, uglavnom insekti, s drugim vrstama, pružaju zaštitu od neprijatelja. Jasna granica između nje i pokroviteljsko bojenje ili je formu teško izvesti. U najužem smislu, mimikrija je oponašanje od strane vrste, bespomoćne pred nekim grabežljivcima, izgleda vrste koju izbjegavaju ovi potencijalni neprijatelji zbog nejestivosti ili prisustva posebnih sredstava odbrane.

Mimikrija je rezultat homolognih (identičnih) mutacija u različite vrste, koji pomažu nezaštićenim životinjama da prežive. Za imitirajuće vrste važno je da njihov broj bude mali u odnosu na model koji oponašaju, inače neprijatelji neće razviti stabilan negativan refleks na boju upozorenja. Niska brojnost oponašajućih vrsta je podržana visokim koncentracijama smrtonosni geni u genofondu. Kada su homozigotni, ovi geni uzrokuju smrtonosne mutacije, što rezultira visok procenat pojedinci ne prežive do seksualne zrelosti.


Grandiozni izumi ljudskog uma nikada ne prestaju da zadivljuju, nema granica za maštu. Ali ono što je priroda stvarala vekovima prevazilazi najkreativnije ideje i planove. Priroda je stvorila više od milion i pol vrsta živih jedinki, od kojih je svaka individualna i jedinstvena po svojim oblicima, fiziologiji i prilagodljivosti životu. Primjeri organizama koji se prilagođavaju stalnim promjenjivim životnim uvjetima na planeti primjeri su mudrosti kreatora i stalni izvor problema za rješavanje biologa.

Adaptacija znači prilagodljivost ili navikavanje. Ovo je proces postupne degeneracije fizioloških, morfoloških ili psiholoških funkcija bića u promijenjenom okruženju. Promjeni su podložni i pojedinci i čitave populacije.

Upečatljiv primjer direktne i indirektne adaptacije je opstanak flore i faune u zoni povećanog zračenja oko nuklearna elektrana u Černobilu. Direktna prilagodljivost je karakteristična za one jedinke koje su uspjele preživjeti, naviknuti se i početi razmnožavati, neke nisu preživjele test i umrle (indirektna adaptacija).

Budući da se uvjeti postojanja na Zemlji stalno mijenjaju, procesi evolucije i adaptacije u živoj prirodi su također kontinuirani proces.

Nedavni primjer adaptacije je promjena staništa kolonije zelenih meksičkih papagaja aratinga. WITH nedavno promijenili su svoje uobičajeno stanište i nastanili se na samom ušću vulkana Masaya, u okruženju koje je stalno zasićeno visoko koncentriranim sumpornim plinom. Naučnici još nisu dali objašnjenje za ovaj fenomen.

Vrste adaptacije

Promjena cjelokupnog oblika postojanja organizma je funkcionalna adaptacija. Primjer adaptacije, kada promjena uvjeta dovodi do međusobnog prilagođavanja živih organizama jedni drugima, je korelativna adaptacija ili koadaptacija.

Adaptacija može biti pasivna, kada se funkcije ili struktura subjekta odvijaju bez njegovog sudjelovanja, ili aktivna, kada on svjesno mijenja svoje navike kako bi odgovarao okruženju (primjeri ljudi koji se prilagođavaju prirodni uslovi ili društvo). Postoje slučajevi kada subjekt prilagođava okolinu svojim potrebama – to je objektivna adaptacija.

Biolozi dijele tipove adaptacije prema tri kriterija:

  • Morfološki.
  • fiziološki.
  • Bihevioralni ili psihološki.

Primjeri adaptacija životinja ili biljaka na čista forma su rijetki, većina slučajeva adaptacije na nove uslove javlja se u mješovitim oblicima.

Morfološke adaptacije: primjeri

Morfološke promjene su promjene oblika tijela, pojedinih organa ili cjelokupne strukture živog organizma do kojih je došlo tokom procesa evolucije.

Ispod su morfološke adaptacije, primjeri iz životinja i flora, što smatramo samorazumljivim:

  • Degeneracija listova u bodlje kod kaktusa i drugih biljaka sušnih krajeva.
  • Oklop kornjače.
  • Pojednostavljeni oblici tijela stanovnika akumulacija.

Fiziološke adaptacije: primjeri

Fiziološka adaptacija je promjena u nizu kemijskih procesa koji se odvijaju unutar tijela.

  • Isticanje boja jak miris potiče prašinu da privuče insekte.
  • Stanje suspendirane animacije u koje jednostavni organizmi mogu ući omogućava im da zadrže vitalnu aktivnost nakon mnogo godina. Najstarija bakterija sposobna za reprodukciju stara je 250 godina.
  • Akumulacija potkožne masti, koja se pretvara u vodu, kod deva.

Bihevioralne (psihološke) adaptacije

Primjeri ljudske adaptacije više se odnose na psihološki faktor. Karakteristike ponašanja su zajedničke za floru i faunu. Dakle, u procesu evolucije, promjena temperaturni režim uzrokuje da neke životinje hiberniraju, ptice da lete na jug da bi se vratile u proljeće, drveće da odbaci lišće i usporava kretanje soka. Instinkt za odabirom najpogodnijeg partnera za razmnožavanje pokreće ponašanje životinja sezona parenja. Neke sjeverne žabe i kornjače se potpuno smrzavaju tokom zime, a otapaju se i oživljavaju kada vrijeme postane toplije.

Faktori koji pokreću potrebu za promjenom

Svaki proces adaptacije je odgovor na faktore okoline koji dovode do promjena u okolini. Takvi faktori se dijele na biotičke, abiotičke i antropogene.

Biotički faktori su uticaj živih organizama jedni na druge, kada, na primjer, jedna vrsta nestane, što služi kao hrana za drugu.

Abiotički faktori su promjene u životnoj sredini nežive prirode kada se klima, sastav tla, dostupnost vode i ciklusi solarne aktivnosti mijenjaju. Fiziološke adaptacije, primjeri utjecaja abiotskih faktora - ekvatorijalne ribe koje mogu disati i u vodi i na kopnu. Dobro su se prilagodili uslovima u kojima je isušivanje rijeka uobičajena pojava.

Antropogeni faktori su uticaj ljudske aktivnosti koji menja životnu sredinu.

Prilagođavanja okolini

  • Iluminacija. Kod biljaka su to zasebne grupe koje se razlikuju po potrebi za sunčevom svjetlošću. Heliofiti koji vole svjetlo dobro žive na otvorenim prostorima. Za razliku od njih su sciofiti: biljke šumskih šikara koje se dobro osjećaju na zasjenjenim mjestima. Među životinjama postoje i jedinke čije aktivna slikaživot noću ili pod zemljom.
  • Temperatura zraka. U prosjeku, za sva živa bića, uključujući i čovjeka, smatra se da je optimalna temperatura okruženja od 0 do 50 o C. Međutim, život postoji u gotovo svim klimatskim područjima Zemlje.

U nastavku su opisani kontrastni primjeri prilagođavanja na abnormalne temperature.

Arktičke ribe se ne smrzavaju zahvaljujući proizvodnji jedinstvenog proteina antifriza u krvi, koji sprječava zamrzavanje krvi.

Najjednostavniji mikroorganizmi pronađeni su u hidrotermalnim otvorima, gdje temperatura vode prelazi stepene ključanja.

Biljke hidrofita, odnosno one koje žive u vodi ili blizu nje, umiru i uz blagi gubitak vlage. Kserofiti su, naprotiv, prilagođeni da žive u sušnim krajevima i umiru u visokoj vlažnosti. Među životinjama, priroda je također radila na prilagođavanju vodenom i nevodenom okruženju.

Ljudska adaptacija

Čovjekova sposobnost prilagođavanja je zaista ogromna. Tajne ljudskog razmišljanja daleko su od potpunog razotkrivanja, a tajne adaptivnih sposobnosti ljudi će ostati još dugo. misteriozna tema za naučnike. Superiornost Homo sapiensa nad drugim živim bićima leži u sposobnosti da svjesno mijenjaju svoje ponašanje kako bi odgovaralo zahtjevima okoline ili, obrnuto, svet oko nas da odgovara vašim potrebama.

Fleksibilnost ljudskog ponašanja se manifestira svaki dan. Ako date zadatak: „navedite primjere prilagođavanja ljudi“, većina se počinje sjećati izuzetnih slučajeva preživljavanja u ovim rijetkim slučajevima, a u novim okolnostima to je tipično za čovjeka svaki dan. Okušavamo se u novom okruženju u trenutku rođenja, u vrtić, školu, u timu, prilikom preseljenja u drugu državu. To je stanje prihvatanja novih senzacija od strane tijela koje se zove stres. Stres je psihološki faktor, ali se pod njegovim utjecajem mijenjaju mnoge fiziološke funkcije. U slučaju kada osoba uzima novo okruženje kao pozitivno za sebe, novo stanje postaje uobičajeno, inače stres prijeti da se produži i dovede do niza teških bolesti.

Ljudski mehanizmi suočavanja

Postoje tri tipa ljudske adaptacije:

  • fiziološki. Najviše jednostavni primjeri- aklimatizacija i prilagodljivost promjenama vremenskih zona ili svakodnevnim obrascima rada. U procesu evolucije formirali su se različiti tipovi ljudi, ovisno o teritorijalnom mjestu stanovanja. Arktički, alpski, kontinentalni, pustinjski, ekvatorijalni tipovi značajno se razlikuju u fiziološkim pokazateljima.
  • Psihološka adaptacija. To je sposobnost osobe da pronađe trenutke razumijevanja sa ljudima različitih psihotipova, u zemlji sa drugačijim nivoom mentaliteta. Homo sapiens ima tendenciju da mijenja svoje ustaljene stereotipe pod uticajem novih informacija, posebne prilike, stres.
  • Socijalna adaptacija. Vrsta zavisnosti koja je jedinstvena za ljude.

Svi adaptivni tipovi su usko povezani jedni s drugima, svaka promjena u uobičajenom postojanju izaziva kod osobe potrebu za socijalnom i psihološkom adaptacijom. Pod njihovim uticajem stupaju u funkciju mehanizmi fizioloških promena, koji se takođe prilagođavaju novim uslovima.

Ova mobilizacija svih tjelesnih reakcija naziva se adaptacijski sindrom. Nove reakcije organizma javljaju se kao odgovor na nagle promjene u okolini. U prvoj fazi – anksioznosti – dolazi do promjene fizioloških funkcija, promjena u funkcioniranju metabolizma i sistema. Zatim se povezuju zaštitne funkcije a organi (uključujući mozak) počinju uključivati ​​svoje zaštitne funkcije i skrivene mogućnosti. Treća faza adaptacije zavisi od individualnih karakteristika: osoba se ili uključuje novi život i vraća se u normalu (u medicini u tom periodu dolazi do oporavka), ili tijelo ne prihvata stres, a posljedice poprimaju negativan oblik.

Fenomeni ljudskog tijela

Priroda ima ogromnu rezervu snage u čovjeku koja se koristi u svakodnevni život samo u maloj meri. Manifestira se u ekstremnim situacijama i doživljava se kao čudo. U stvari, čudo leži u nama. Primjer adaptacije: sposobnost ljudi da se prilagode normalnom životu nakon uklanjanja značajnog dijela njihovih unutrašnjih organa.

Prirodni urođeni imunitet tokom života može biti ojačan brojnim faktorima ili, obrnuto, oslabljen zbog pogrešnog načina života. Nažalost, strast loše navike- To je i razlika između ljudi i drugih živih organizama.