Types d'adaptation des organismes vivants à l'environnement. Un exemple d'adaptation des personnes et des animaux au monde environnant

une brindille brune ou verte, et les insectes orthoptères imitent une feuille. Les poissons qui vivent au fond (par exemple, la plie) ont un corps plat.

Coloration protectrice

Vous permet d'être invisible parmi l'arrière-plan environnant. Grâce à la coloration protectrice, l’organisme devient difficile à distinguer et donc protégé des prédateurs. Les œufs d’oiseaux pondus sur le sable ou sur le sol sont gris et bruns avec des taches semblables à la couleur du sol environnant. Dans les cas où les œufs sont inaccessibles aux prédateurs, ils sont généralement incolores. Les chenilles des papillons sont souvent vertes, couleur des feuilles, ou foncées, couleur de l'écorce ou de la terre. Les poissons de fond sont généralement colorés pour correspondre à la couleur du fond sableux (raies et plie). De plus, les plies ont également la capacité de changer de couleur en fonction de la couleur du fond environnant. La capacité de changer de couleur en redistribuant le pigment dans le tégument du corps est également connue chez les animaux terrestres (caméléon). En règle générale, les animaux du désert ont une couleur jaune-brun ou jaune sable. Une couleur protectrice monochromatique est caractéristique à la fois des insectes (criquets) et petits lézards, ainsi que de grands ongulés (antilope) et prédateurs (lion).

Coloration d'avertissement

Avertit un ennemi potentiel de la présence de mécanismes de défense (présence de substances toxiques ou d'organes de défense spéciaux). La coloration d'avertissement distingue les animaux et insectes venimeux et piqueurs (serpents, guêpes, bourdons) de l'environnement par des taches ou des rayures lumineuses.

Mimétisme

Le mimétisme est le résultat de mutations homologues (identiques) dans différents types, qui aident les animaux non protégés à survivre. Pour les espèces imitatrices, il est important que leur nombre soit petit par rapport au modèle qu'elles imitent, sinon les ennemis ne développeront pas un réflexe négatif stable face à la coloration d'avertissement. La faible abondance des espèces imitant les espèces est étayée par des concentrations élevées gènes mortels dans le pool génétique. Lorsqu'ils sont homozygotes, ces gènes provoquent des mutations mortelles, entraînant pourcentage élevé les individus ne survivent pas jusqu'à la maturité sexuelle.

Les adaptations morphologiques impliquent des changements dans la forme ou la structure d'un organisme. Un exemple d'une telle adaptation est une coquille dure, qui offre une protection contre les animaux prédateurs. Les adaptations physiologiques sont associées à des processus chimiques dans le corps. Ainsi, l’odeur d’une fleur peut servir à attirer les insectes et ainsi contribuer à la pollinisation de la plante. L’adaptation comportementale est associée à un certain aspect de la vie d’un animal. Un exemple typique est le sommeil hivernal d’un ours. La plupart des adaptations sont une combinaison de ces types. Par exemple, la succion du sang chez les moustiques est assurée par une combinaison complexe d'adaptations telles que le développement de parties spécialisées de l'appareil buccal adaptées à la succion, la formation d'un comportement de recherche pour trouver une proie et la production de sécrétions spéciales par les voies salivaires. glandes qui empêchent la coagulation du sang aspiré.

Toutes les plantes et tous les animaux s'adaptent constamment à environnement. Pour comprendre comment cela se produit, il faut considérer non seulement l'animal ou la plante dans son ensemble, mais aussi base génétique adaptation.

Base génétique.

Chez chaque espèce, le programme de développement des traits est ancré dans le matériel génétique. Le matériel et le programme qui y est codé sont transmis d'une génération à l'autre, restant relativement inchangés, de sorte que les représentants d'une espèce donnée ont une apparence et un comportement presque identiques. Cependant, dans une population d’organismes de toute espèce, il y a toujours de petits changements dans le matériel génétique et, par conséquent, des variations dans les caractéristiques des individus. C'est à partir de ces diverses variations génétiques que le processus d'adaptation sélectionne les traits ou favorise le développement de ceux qui augmentent le plus les chances de survie et donc la préservation du matériel génétique. L’adaptation peut donc être considérée comme le processus par lequel le matériel génétique augmente ses chances de persistance dans les générations suivantes. De ce point de vue, chaque espèce représente un moyen efficace de préserver certains matériels génétiques.

Pour transmettre du matériel génétique, un individu de n'importe quelle espèce doit être capable de se nourrir, de survivre jusqu'à la saison de reproduction, de laisser une progéniture, puis de la répartir sur une zone aussi vaste que possible.

Nutrition.

Toutes les plantes et tous les animaux doivent obtenir de l'énergie de l'environnement et diverses substances, principalement l'oxygène, l'eau et composés inorganiques. Presque toutes les plantes utilisent l’énergie du Soleil et la transforment grâce au processus de photosynthèse. Les animaux obtiennent de l'énergie en mangeant des plantes ou d'autres animaux.

Chaque espèce est adaptée d'une certaine manière pour se nourrir. Les faucons ont des griffes acérées pour capturer leurs proies, et l'emplacement des yeux à l'avant de la tête leur permet d'évaluer la profondeur de l'espace nécessaire à la chasse en vol. grande vitesse. D'autres oiseaux, comme les hérons, se sont développés long cou et les jambes. Ils obtiennent de la nourriture en errant prudemment dans les eaux peu profondes et en attendant les animaux aquatiques imprudents. Les pinsons de Darwin sont un groupe d'espèces d'oiseaux étroitement apparentées. les îles Galapagos– représentent un exemple classique d’adaptation hautement spécialisée à en différentes manières nutrition. Grâce à l'un ou l'autre changement morphologique adaptatif, principalement dans la structure du bec, certaines espèces sont devenues granivores, d'autres sont devenues insectivores.

En ce qui concerne les poissons, les prédateurs tels que les requins et les barracudas ont des dents pointues pour attraper leurs proies. D'autres, comme les petits anchois et le hareng, sont pêchés particules fines nourriture en filtrant l’eau de mer à travers des branchies en forme de peigne.

Chez les mammifères, les caractéristiques structurelles des dents sont un excellent exemple d’adaptation au type de nutrition. Les canines et molaires des léopards et autres félins sont exceptionnellement pointues, ce qui permet à ces animaux de saisir et de déchirer le corps de leurs proies. Les cerfs, les chevaux, les antilopes et autres animaux au pâturage ont de grandes molaires avec de larges surfaces nervurées adaptées pour mâcher de l'herbe et d'autres aliments végétaux.

Différentes façons de recevoir nutriments peut être observé non seulement chez les animaux, mais aussi chez les plantes. Beaucoup d'entre eux, principalement des légumineuses - pois, trèfles et autres - ont développé des symbiotiques, c'est-à-dire relation mutuellement bénéfique avec les bactéries : les bactéries convertissent l'azote atmosphérique en forme chimique, disponible pour les plantes, et les plantes fournissent de l'énergie aux bactéries. Les plantes carnivores telles que la sarracenia et le droséra obtiennent de l'azote du corps des insectes capturés en piégeant les feuilles.

Protection.

L'environnement est constitué d'éléments vivants et non vivants. Le milieu de vie de toute espèce comprend les animaux qui se nourrissent de membres de cette espèce. Adaptations espèces prédatrices visant une production alimentaire efficace; Les espèces de proies s'adaptent pour éviter de devenir la proie des prédateurs.

De nombreuses espèces de proies potentielles ont des couleurs protectrices ou camouflées qui les cachent des prédateurs. Ainsi, chez certaines espèces de cerfs, la peau tachetée des jeunes individus est invisible sur fond d'alternance de taches de lumière et d'ombre, et les lièvres blancs sont difficiles à distinguer sur fond de manteau neigeux. Long corps minces Les phasmes sont également difficiles à voir car ils ressemblent à des brindilles ou à des brindilles d'arbustes et d'arbres.

Les cerfs, les lièvres, les kangourous et bien d’autres animaux ont développé de longues pattes qui leur permettent d’échapper aux prédateurs. Certains animaux, comme les opossums et les serpents porcins, ont même développé un comportement unique appelé simulation de mort, qui augmente leurs chances de survie, car de nombreux prédateurs ne mangent pas de charognes.

Certains types de plantes sont couverts d'épines ou d'épines qui repoussent les animaux. De nombreuses plantes ont un goût dégoûtant pour les animaux.

Les facteurs environnementaux, notamment climatiques, placent souvent les organismes vivants dans des conditions difficiles. Par exemple, les animaux et les plantes doivent souvent s’adapter aux températures extrêmes. Les animaux échappent au froid en utilisant une fourrure ou des plumes isolantes, en migrant vers des climats plus chauds ou en hibernation. La plupart des plantes survivent au froid en entrant dans un état de dormance, équivalent à l'hibernation chez les animaux.

Par temps chaud, l’animal se rafraîchit en transpirant ou en respirant fréquemment, ce qui augmente l’évaporation. Certains animaux, en particulier les reptiles et les amphibiens, sont capables d'entrer en hibernation estivale, qui est essentiellement similaire à l'hibernation hivernale, mais est causée par la chaleur plutôt que par le froid. D’autres recherchent simplement un endroit sympa.

Les plantes peuvent maintenir leur température dans une certaine mesure en régulant le taux d’évaporation, ce qui a le même effet rafraîchissant que la transpiration chez les animaux.

La reproduction.

La reproduction, processus par lequel le matériel génétique est transmis à la génération suivante, est une étape cruciale pour assurer la continuité de la vie. La reproduction a deux aspects importants: réunion d'individus de sexe opposé pour échanger du matériel génétique et élever une progéniture.

Les adaptations qui assurent la rencontre d'individus de sexes différents comprennent communication audio. Chez certaines espèces grand rôle En ce sens, l’odorat joue un rôle. Par exemple, les chats sont fortement attirés par l’odeur d’une chatte en chaleur. De nombreux insectes sécrètent ce qu'on appelle. attractifs – substances chimiques, attirant les individus du sexe opposé. Les parfums floraux constituent une adaptation efficace des plantes pour attirer les insectes pollinisateurs. Certaines fleurs sentent bon et attirent les abeilles nectarifères ; d'autres sentent mauvais, attirant les mouches qui se nourrissent de charognes.

La vision est également très importante pour rencontrer des individus de sexes différents. Chez les oiseaux, le comportement d'accouplement du mâle, ses plumes luxuriantes et ses couleurs vives attirent la femelle et la préparent à la copulation. La couleur des fleurs des plantes indique souvent quel animal est nécessaire pour polliniser cette plante. Par exemple, les fleurs pollinisées par les colibris sont colorées en rouge, ce qui attire ces oiseaux.

De nombreux animaux ont développé des moyens de protéger leur progéniture. période initiale vie. La plupart des adaptations de ce type sont comportementales et impliquent des actions de la part d'un ou des deux parents qui augmentent les chances de survie des jeunes. La plupart des oiseaux construisent des nids spécifiques à chaque espèce. Cependant, certaines espèces, comme le vacher, pondent dans les nids d'autres espèces d'oiseaux et confient les petits aux soins parentaux de l'espèce hôte. Chez de nombreux oiseaux et mammifères, ainsi que chez certains poissons, il existe une période pendant laquelle l'un des parents prend de grands risques, assumant la fonction de protéger la progéniture. Bien que ce comportement menace parfois la mort du parent, il assure la sécurité de la progéniture et la préservation du matériel génétique.

Un certain nombre d'espèces animales et végétales utilisent une stratégie de reproduction différente : elles produisent un grand nombre de descendants et les laissent sans protection. Dans ce cas, les faibles chances de survie d'un individu en croissance sont compensées par le grand nombre de descendants.

Règlement.

La plupart des espèces ont développé des mécanismes pour retirer leur progéniture des lieux où elles sont nées. Ce processus, appelé dispersion, augmente la probabilité que la progéniture grandisse dans un territoire inoccupé.

La plupart des animaux évitent simplement les endroits où il y a trop de concurrence. Cependant, de plus en plus de preuves montrent que la dispersion est motivée par des mécanismes génétiques.

De nombreuses plantes se sont adaptées à la dispersion des graines avec l'aide d'animaux. Ainsi, les fruits du bulbe ont des crochets en surface, avec lesquels ils s'accrochent à la fourrure des animaux qui passent. D'autres plantes produisent des fruits savoureux et charnus, comme des baies, qui sont mangés par les animaux ; les graines traversent le tube digestif et sont « semées » intactes ailleurs. Les plantes utilisent également le vent pour se propager. Par exemple, le vent transporte les « hélices » des graines d’érable, ainsi que les graines de cotonnade, qui possèdent des touffes de poils fins. Les plantes des steppes telles que les tumbleweeds, qui acquièrent une forme sphérique au moment où les graines mûrissent, sont poussées par le vent sur de longues distances, dispersant les graines le long du chemin.

Ci-dessus ne sont que quelques-uns des plus des exemples frappants adaptations. Cependant, presque tous les traits d’une espèce sont le résultat d’une adaptation. Tous ces signes forment une combinaison harmonieuse, qui permet à l'organisme de mener à bien ses activités. image spéciale vie. L'homme dans toutes ses caractéristiques, de la structure du cerveau à la forme pouce sur la jambe, est le résultat d'une adaptation. Les traits adaptatifs contribuaient à la survie et à la reproduction de ses ancêtres, qui possédaient les mêmes traits. En général, le concept d'adaptation a grande importance pour tous les domaines de la biologie.

Fondamentalement, les systèmes d'adaptation sont liés d'une manière ou d'une autre au froid, ce qui est tout à fait logique - si vous parvenez à survivre dans un profond négatif, les autres dangers ne seront pas si terribles. Soit dit en passant, la même chose s'applique aux extrêmes hautes températures. Ceux qui sont capables de s’adapter ne disparaîtront probablement nulle part.

Le lièvre arctique est le plus gros lièvre Amérique du Nord, qui, pour une raison quelconque, ont des oreilles relativement courtes. C'est un excellent exemple de ce qu'un animal peut sacrifier pour survivre dans des conditions difficiles - même si longues oreilles peuvent aider à entendre un prédateur ; les plus courts réduisent le transfert de chaleur précieuse, bien plus important pour le lièvre arctique.

Les grenouilles d'Alaska de l'espèce Rana sylvatica ont peut-être même surpassé les poissons de l'Antarctique. En hiver, ils gèlent littéralement dans la glace, attendant ainsi la fin de la saison froide, et reprennent vie au printemps. Un tel «cryosommeil» leur est possible grâce à la structure particulière du foie, qui double de taille pendant l'hibernation, et à la biochimie complexe du sang.

Certaines espèces de mantes, incapables de rester au soleil toute la journée, font face au problème du manque de chaleur à l'aide de réactions chimiques V propre corps, concentrant les bouffées de chaleur à l’intérieur pour un chauffage à court terme.

Un kyste est une forme d'existence temporaire de bactéries et de nombreux organismes unicellulaires, dans laquelle le corps s'entoure d'une coque protectrice dense pour se protéger des agressions. environnement externe. Cette barrière est très efficace : dans certains cas, elle peut aider le propriétaire à survivre pendant quelques décennies.

Les poissons notothéniformes vivent dans les eaux de l'Antarctique qui sont si froides que les poissons ordinaires y mourraient de froid. Eau de mer ne gèle qu'à une température de -2°C, ce qu'on ne peut pas dire d'un sang complètement frais. Mais les poissons de l'Antarctique sécrètent une protéine antigel naturelle qui empêche la formation de cristaux de glace dans le sang et survivent.

La mégathermie est la capacité de générer de la chaleur en utilisant la masse corporelle, permettant ainsi de survivre dans des conditions froides même sans antigel dans le sang. Certaines personnes l'utilisent tortues de mer, restant mobile lorsque l'eau autour gèle presque.

Lors de leur migration à travers l’Himalaya, les oies à tête barrée d’Asie atteignent des hauteurs énormes. Le vol le plus élevé de ces oiseaux a été enregistré à une altitude de 10 000 mètres ! Les oies contrôlent totalement leur température corporelle, la modifiant même si nécessaire. composition chimique sang pour survivre dans l’air glacial et raréfié.

Les mudskippers ne sont pas le type de poisson le plus courant, bien qu’il s’agisse de gobies assez courants. À marée basse, ils rampent dans la boue, se nourrissent et grimpent parfois aux arbres. Dans leur mode de vie, les mudskippers sont beaucoup plus proches des amphibiens, et seules les nageoires munies de branchies les révèlent comme des poissons.