Adfærdstilpasninger - disse er træk ved adfærd udviklet i evolutionsprocessen, som gør det muligt at tilpasse sig og overleve under de specifikke forhold i miljøet.
Typisk eksempel- vintersøvn i en bjørn.
Det er også eksempler 1) oprettelse af shelters, 2) bevægelse for at vælge de optiske temperaturforhold, især i forhold med ekstreme t. 3) processen med at spore og jage bytte fra rovdyr og fra bytte - i defensive reaktioner (for eksempel at gemme sig).
Almindelig til dyr måde at tilpasse sig til ugunstige perioder- migration.(Saigaer rejser årligt til vinteren i de sydlige halvørkener med lidt sne, hvor vintergræsser er mere nærende og tilgængelige på grund af det tørre klima.
Eksempler på: 4) adfærd, når man leder efter mad og en seksuel partner, 5) parring, 6) fodring af afkom, 7) undgåelse af fare og beskyttelse af liv i tilfælde af trussel, 8) aggression og truende stillinger, 9) pasning af afkom, hvilket øger sandsynlighed for overlevelse af ungerne, 10) gruppering, 11) efterligning af skade eller død i tilfælde af trussel om angreb.
21. Livsformer, som et resultat af organismers tilpasning til virkningen af et kompleks af økologisk f-dov. Klassificering af livsformer for planter ifølge K. Raunkier, I.G. Serebryakov, dyr ifølge D.N. Kashkarov.
Udtrykket "livsform" blev introduceret i 80'erne af E. Warming. Han forstod ved livsformen "den form, hvor en plantes (individuelle) vegetative krop er i harmoni med det ydre miljø gennem hele livet, fra vugge til kiste, fra frø til at visne væk." Dette er en meget dyb definition.
Livsformer som typer af adaptive strukturer viser: 1) en række forskellige måder at tilpasse forskellige plantearter på selv til de samme forhold,
2) muligheden for ligheden mellem disse stier i helt ubeslægtede planter, der tilhører forskellige arter, slægter, familier.
-> Klassificeringen af livsformer er baseret på strukturen af vegetative organer og afspejler den økologiske evolutions II og konvergerende veje.
Ifølge Raunkier: brugte sit system til at finde ud af forholdet mellem planters livsformer og klima.
Han fremhævede en vigtig funktion, tilpasningen af planter til overførsel af ugunstige årstider - kolde eller tørre.
Denne funktion er placeringen af fornyelsesknopperne på planten i forhold til niveauet af substratet og snedækket. Raunkier tilskrev dette til nyrebeskyttelse på ugunstige tidspunkter af året.
1)fanerofytter- knopperne overvintrer eller udholder den tørre periode "åbent", højt over jorden (træer, buske, træagtige lianer, epifytter).
-> de er normalt beskyttet af specielle nyreskæl, som har en række anordninger til at bevare vækstkeglen og unge bladrudimenter, indesluttet i dem mod fugttab.
2)hamefits- knopperne er placeret næsten i niveau med jorden eller ikke højere end 20-30 cm over den (dværgbuske, halvbuske, krybende planter). I kolde og døde klimaer modtager disse knopper meget ofte ekstra beskyttelse om vinteren, ud over deres egne nyreskæl: de går i dvale under sneen.
3)kryptofytter- 1) geofytter - knopper er i jorden i en vis dybde (de er opdelt i rhizom, knold, løgformede),
2) hydrofytter - knopper går i dvale under vand.
4)hemikryptofytter- sædvanligvis urteagtige planter; deres fornyelsesknopper er placeret på jordens niveau eller er nedsænket meget lavt i kuldet dannet af bladaffald - et andet ekstra "dæksel" til knopperne. Blandt hemicryptofytter skelner Raunkier " hyrotogeiakryptofytter"Med aflange skud, der årligt dør til basen, hvor fornyelsens knopper er placeret, og roset hemicryptofytter, hvor forkortede skud kan gå i dvale på jordniveauet som helhed.
5)terofytter- særlig gruppe; det er etårige planter, hvor alle vegetative dele dør ved slutningen af sæsonen, og ingen dvaleknopper er tilbage - disse planter fornyes til det næste år fra frø, der overvintrer eller overlever en tør periode på jorden eller i jorden.
Ifølge Serebryakov:
Efter at have brugt og generaliseret de klassifikationer, der blev foreslået på forskellige tidspunkter, foreslog han at kalde livsformen for en slags habitus - (karakterform, orgmas udseende) af den gruppe af planter, der opstår som et resultat af vækst og udvikling i definitionen af conv-x - som et udtryk tilpasningsevne til disse forhold.
Grundlaget for dens klassificering er et tegn på levetiden for hele planten og dens skeletakser.
A. Træagtige planter
1. Træer
2.Butte
3.Butte
B. Halvtræagtige planter
1.Halvbuske
2.Halvbuske
B. Jordgræsser
1. Polykarpiske urter (flerårige urter, blomstrer mange gange)
2. Monokarpiske urter (lever i flere år, blomstrer én gang og dør ud)
D. Akvatiske urter
1 amfibiske urter
2 flydende og undervands græsser
Et træs livsform viser sig at være tilpasset gunstige vækstbetingelser.
V regnskovsskove- de fleste træarter (op til 88% i Amazonas-regionen i Brasilien), og i tundraen og højlandet der er ingen rigtige træer. I området ved taiga skove træer er kun repræsenteret af få arter. Ikke mere end 10-12% af det samlede antal arter er træer og i floraen i den tempererede skovzone i Europa.
Ifølge Kashkarov:
I. Flydende former.
1. Rent vand: a) nekton; b) plankton; c) benthos.
2. Semi-akvatisk:
a) dykning; b) ikke dykning; c) kun dem, der udvinder mad fra vand.
II. Gravende former.
1.Absolute gravere (som tilbringer hele deres liv under jorden).
2. Relative jordgravere (dukker op til overfladen).
III. Terrestriske former.
1. De, der ikke laver huller: a) løbere; b) hoppe; c) kravle.
2. At lave huller: a) løbe; b) hoppe; c) kravle.
3. Dyr af klipperne.
IV. Træagtige klatreformer.
1. Gå ikke ned fra træerne.
2.Kun træklatring.
V. Luftformer.
1. Søge mad i luften.
2. Søger mad fra luften.
I det ydre udseende af fugle manifesteres deres begrænsning til typerne af levesteder og arten af deres bevægelse, når de får mad, i betydeligt omfang.
1) træagtig vegetation;
2) åbne jordarealer;
3) sumpe og stimer;
4) vandrum.
I hver af disse grupper skelnes der mellem specifikke former:
a) tilføje mad ved at klatre (duer, papegøjer, spætter, spurvefugle)
b) dem, der fouragerer efter mad under flugten (langvingede, i skovene - ugler, nattergale, over vandet - rørnæser);
c) fodring, når du bevæger dig på jorden (i åbne områder - traner, strudse; skov - de fleste kyllinger; i sumpe og lavvandede områder - nogle spurvefugle, flamingoer);
d) dem, der fouragerer efter føde ved at svømme og dykke (lommer, copepoder, gæs, pingviner).
22. De vigtigste levemiljøer og deres karakteristika: jord-luft og vand.
Jord-luft- de fleste dyr og planter lever.
Det har 7 vigtigste abiotiske faktorer:
1.Lav lufttæthed gør det svært at opretholde kroppens form og fremkalder billedet af støttesystemet.
EKSEMPEL: 1. Vandplanter har ikke mekanisk væv: de optræder kun i terrestriske former. 2. Dyr har nødvendigvis et skelet: et hydroskelet (hos rundorme), eller et eksternt skelet (hos insekter), eller et indre skelet (hos pattedyr).
Den lave tæthed af miljøet letter bevægelsen af dyr. Mange terrestriske arter er i stand til at flyve(fugle og insekter, men der er også pattedyr, padder og krybdyr). Flyvningen er forbundet med søgningen efter bytte eller genbosættelse. Indbyggere i landet spredes kun på jorden, hvilket tjener som en støtte for dem og et tilknytningssted. På grund af aktiv flyvning i sådanne organismer modificerede forlemmer og brystmuskler udvikles.
2) Mobilitet af luftmasser
* giver eksistensen af luftplankton. Det omfatter pollen, frø og frugter af planter, små insekter og arachnider, sporer af svampe, bakterier og lavere planter.
Denne økologiske gruppe af org-in har tilpasset sig på grund af det store forhold mellem vinger, udvækster, spindelvæv eller på grund af meget små størrelser.
* metode til bestøvning af planter med vind - anemofili- har-n til birkes, graner, fyrretræer, brændenælder, korn og stang.
* sætte sig ved hjælp af vinden: poppel, birk, ask, lind, mælkebøtter osv. Frøene af disse planter har faldskærme (mælkebøtter) eller vinger (ahorn).
3) Lavtryk, norm = 760 mm. Trykfaldene, i gennemsnit med det akvatiske habitat, er meget små; ved h = 5800 m er den således kun halvdelen af dens normale værdi.
=> næsten alle landets indbyggere er følsomme over for kraftige trykfald, det vil sige de er stenobionter i forhold til denne faktor.
Den øvre grænse for livet for de fleste hvirveldyr er 6000 m, pga tryk falder med højden, hvilket betyder, at opløseligheden af o in i blodet falder. For at opretholde en konstant koncentration af O 2 i blodet skal respirationshastigheden øges. Men vi udånder ikke kun CO2, men også vanddamp, derfor bør hyppig vejrtrækning uvægerligt føre til dehydrering af kroppen. Denne simple afhængighed er ikke kun karakteristisk for sjældne arter af organismer: fugle og nogle hvirvelløse dyr, flåter, edderkopper og springhaler.
4) Gassammensætning det har et højt O 2 indhold: det er mere end 20 gange højere end i vandmiljøet. Dette gør det muligt for dyrene at have et meget højt stofskifte. Derfor kunne der kun være på land homeoterm- evnen til at opretholde en konstant t af kroppen på grund af indre energi. Takket være homotermalitet kan fugle og pattedyr forblive vitale under de hårdeste forhold
5) Jord og aflastning er meget vigtige først og fremmest for planter.For dyr er jordens struktur vigtigere end dens kemiske sammensætning.
* For hovdyr, der foretager langvarige træk på tæt jord, er tilpasningen et fald i antallet af tæer og => et fald i S af støtte.
* For indbyggerne i løst sand er der en stigning i S for støtten (fan-toed gekko).
* Jordens tæthed er også vigtig for gravende dyr: præriehunde, murmeldyr, gerbiler og andre; nogle af dem udvikler gravende lemmer.
6) Betydelig vandknaphed på land provokerer udviklingen af en række af tilpasninger rettet at spare vand i kroppen:
Udvikling af åndedrætsorganer, der er i stand til at absorbere O 2 fra luftmiljøet i integumentet (lunger, luftrør, lungesække)
Udvikling af vandtætte betræk
Foranstaltning vil frigive systemer og metaboliske produkter (urinstof og urinsyre)
Intern befrugtning.
Udover at give vand spiller nedbør også en økologisk rolle.
* Sneværdi reducerer udsving i t til en dybde på 25 cm Dyb sne beskytter planternes knopper. For ryper, hasselryper og tundraagerhøns er snedriver et overnatningssted, det vil sige ved 20-30 o frost i en dybde på 40 cm forbliver det ~ 0 ° С.
7) Temperaturforhold mere flygtige end vandlevende. -> mange sushi-indbyggere eurybiotes til denne f-py, det vil sige, at de er i stand til at eksistere i en bred vifte af t og demonstrerer meget forskellige måder at termoregulering på.
Mange dyrearter, der lever i områder, hvor vintrene er snedækkede, smelter om efteråret og ændrer farven på deres pels eller fjer til hvid. Det er muligt, at en sådan sæsonbestemt smeltning af fugle og dyr også er en tilpasning - en camouflagefarve, som er typisk for en hvid hare, væsel, polarræv, tundraagerhøne og andre. Det er dog ikke alle hvide dyr, der skifter farve efter årstiden, hvilket minder os om usikkerheden og umuligheden i at betragte alle organismens egenskaber som nyttige eller skadelige.
Vand... Vand dækker 71 % af Jordens S eller 1370 m3. Hovedmassen af vand - i havene og oceanerne - 94-98%, polar is indeholder omkring 1,2% vand og en meget lille andel - mindre end 0,5%, i ferskvand i floder, søer og sumpe.
Vandmiljøet er hjemsted for omkring 150.000 dyrearter og 10.000 planter, hvilket kun er 7 og 8 % af det samlede antal arter på Jorden. Så på landjorden var udviklingen meget mere intens end i vand.
I havene, som i bjergene, kommer det til udtryk lodret zoneinddeling.
Alle indbyggere i vandmiljøet kan opdeles i tre grupper.
1) Plankton- utallige klynger af bittesmå ormer, der ikke kan bevæge sig af sig selv og føres af strømme i havvandets hovedlag.
Den består af raste og levende organismer - copepoder, æg og larver af fisk og blæksprutter, + encellede alger.
2) Nekton- et stort antal org-in, der frit flyder i tykkelsen af oceanerne. Den største af dem er blåhvaler og en kæmpehaj, som lever af plankton. Men der er også farlige rovdyr blandt vandsøjlens indbyggere.
3) Bentos- bundbeboere. Nogle dybhavsbeboere er blottet for synsorganer, men de fleste kan se i svagt lys. Mange indbyggere fører en knyttet livsstil.
Tilpasning af akvatiske organismer til høj vandtæthed:
Vand har en høj densitet (800 gange> luftdensitet) og viskositet.
1) Planter har meget lidt eller ingen mekanisk væv- de understøttes af selve vandet. De fleste er flydende. Har-no aktiv vegetativ reproduktion, udvikling af hydrochoria - fjernelse af stilke over vandet og spredning af pollen, frø og sporer ved overfladestrømme.
2) Kroppen er strømlinet og smurt ind med slim, hvilket mindsker friktionen ved bevægelse. Tilpasninger til at øge opdriften er udviklet: ophobning af fedt i væv, svømmeblærer hos fisk.
Hos passivt svømmende dyr - udvækster, rygsøjler, vedhæng; kroppen er fladtrykt, der sker reduktion af skeletorganer.
Forskellige måder at komme rundt på: bøjning af kroppen, ved hjælp af flageller, cilia, reaktiv bevægelsesmåde (hovedbløddyr).
Hos bunddyr forsvinder skelettet eller er dårligt udviklet, kroppens størrelse øges, synsforringelse, udvikling af taktile organer er almindelige.
Tilpasning af vandorganismer til vandmobilitet:
Mobilitet er forårsaget af ebbe og flod, havstrømme, storme, forskellige højder af flodkanaler.
1) I strømmende vand er planter og dyr fast knyttet til stationære undervandsgenstande... Bundfladen for dem er primært et substrat. Disse er grønne og kiselalger, vandmoser. Fra dyr - gastropoder, bjælker + skjul i sprækker.
2) Forskellige kropsformer. Hos fisk af vandgange er kroppen rund i diameter, og hos fisk, der er polstret i bunden, er kroppen flad.
Tilpasning af akvatiske organismer til vands saltholdighed:
Naturlige reservoirer er karakteriseret ved en vis kemisk sammensætning. (carbonater, sulfater, chlorider). I ferskvandsområder er koncentrationen af salte ikke> 0,5 g /, i havene - fra 12 til 35 g / l (ppm). Med en saltholdighed på mere end 40 ppm kaldes reservoiret g hypershalin eller oversaltet.
1) * I ferskvand (hypotonisk miljø) er osmoreguleringsprocesser godt udtrykt. Vandorganismer er tvunget til konstant at fjerne det vand, der trænger ind i dem, de homoyosmotisk.
* I saltvand (isotonisk miljø) er koncentrationen af salte i vandorganismers kroppe og væv den samme som koncentrationen af salte opløst i vand - de poikilosmotisk... -> indbyggerne i saltvandsforekomster har ikke udviklet osmoregulerende funktioner, og de kunne ikke befolke ferskvandsforekomster.
2) Vandplanter er i stand til at optage vand og næringsstoffer fra vandet - "bouillon", hele overfladen, derfor er deres blade stærkt dissekeret, og ledende væv og rødder er dårligt udviklede. Rødderne bruges til at fastgøre til undervandssubstratet.
Typisk marine og typisk ferskvandsarter - stenohalin, tolererer ikke betydningen af ændringer i vands saltholdighed. Euryhaline arter Lille. De er almindelige i brakvand (gedde, brasen, multe, kystlaks).
Tilpasning af akvatiske organismer til sammensætningen af gasser i vand:
I vand er O 2 den vigtigste miljøfaktor. Dens kilde er atm-ra og fotosyntetiske planter.
Ved omrøring af vand og med faldende t stiger indholdet af O 2. * Nogle fisk er meget følsomme over for O 2-mangel (ørred, minnow, stalling) og foretrækker derfor kolde bjergfloder og vandløb.
* Andre fisk (karper, karper, skaller) er uhøjtidelige over for indholdet af O 2 og kan leve på bunden af dybe vandområder.
* Mange vandinsekter, myggelarver og lungebløddyr er også tolerante over for indholdet af O 2 i vand, fordi de fra tid til anden stiger til hovedet og sluger frisk luft.
Der er nok kuldioxid i vand - næsten 700 gange> end i luft. Det bruges i plantefotosyntese og bruges til at danne kalkholdige skeletformationer af dyr (skaller af bløddyr).
Levende organismer er tilpasset de miljøforhold, som deres forfædre levede i i lang tid. Tilpasninger til miljøforhold kaldes også tilpasninger. De opstår under udviklingen af befolkningen og danner en ny underart, art, slægt osv. Forskellige genotyper akkumuleres i befolkningen, der manifesterer sig i forskellige fænotyper. De fænotyper, der bedst matcher miljøforholdene, er mere tilbøjelige til at overleve og efterlade afkom. Således er hele befolkningen "mættet" med tilpasninger, der er nyttige for det givne levested.
Tilpasninger er forskellige i deres former (typer). De kan påvirke kroppens struktur, adfærd, udseende, cellebiokemi osv. Der er følgende former for tilpasning.
Kropsstrukturtilpasninger (morfologiske tilpasninger)... De er betydelige (på niveauet for ordrer, klasser osv.) og små (på artsniveau). Eksempler på førstnævnte er udseendet af uld hos pattedyr, evnen til at flyve hos fugle og lunger hos padder. Et eksempel på små tilpasninger er næbbets anderledes struktur hos nært beslægtede fuglearter, der lever på forskellig vis.
Fysiologiske tilpasninger. Dette er en omstrukturering af stofskiftet. Hver art, tilpasset dens levevilkår, har sine egne karakteristika for stofskifte. Så nogle arter spiser meget (f.eks. fugle), da deres stofskifte er ret hurtigt (fugle har brug for meget energi for at flyve). Nogle arter drikker måske ikke i lang tid (kameler). Havdyr kan drikke havvand, mens ferskvands- og landdyr ikke kan.
Biokemiske tilpasninger. Dette er en særlig struktur af proteiner, fedtstoffer, som giver organismer mulighed for at leve under visse forhold. For eksempel ved lave temperaturer. Eller organismers evne til at producere giftstoffer, toksiner, lugtende stoffer til beskyttelse.
Beskyttende farve. I evolutionsprocessen får mange dyr en kropsfarve, der gør dem mindre mærkbare på baggrund af græs, træer, jord, det vil sige, hvor de bor. Dette giver nogle mulighed for at beskytte sig mod rovdyr, andre - at snige sig op og angribe ubemærket. Unge pattedyr og kyllinger har ofte beskyttende farve. Mens voksne måske ikke længere har en beskyttende farve.
Advarsel (truende) farvning... Denne farve er lys og mindeværdig. Typisk for stikkende og giftige insekter. For eksempel spiser fugle ikke hvepse. Efter at have prøvet det én gang, vil de huske hvepsens karakteristiske farve resten af deres liv.
Mimik- ekstern lighed med giftige eller stikkende arter, farlige dyr. Giver dig mulighed for at undgå at blive spist af rovdyr, som "tror", at de er en farlig art. Så svirrefugle ligner bier, nogle ikke-giftige slanger på giftige, sommerfuglenes vinger kan have mønstre, der ligner rovdyrs øjne.
Forklædning- ligheden mellem en organismes krops form med et objekt af livløs natur. Her opstår ikke blot en nedladende farve, men organismen selv ligner i sin form et objekt af livløs natur. For eksempel en gren, et blad. Camouflagen er hovedsageligt typisk for insekter.
Adfærdstilpasninger... Hver type dyr udvikler en speciel type adfærd, der gør det muligt for dem bedst at tilpasse sig specifikke habitatforhold. Dette er opbevaring af mad, pasning af afkom, parringsadfærd, dvale, skjul før et angreb, migration osv.
Ofte hænger forskellige tilpasninger sammen. For eksempel kan en beskyttende farvning kombineres med frysning af et dyr (med adfærdsmæssig tilpasning) i fareøjeblikket. Også mange morfologiske tilpasninger skyldes fysiologiske.
I evolutionsprocessen opstår der som følge af naturlig udvælgelse og kampen for tilværelsen tilpasninger (tilpasninger) af organismer til bestemte livsbetingelser. Evolution i sig selv er i bund og grund en kontinuerlig proces med dannelse af tilpasninger, der forløber efter følgende skema: reproduktionens intensitet -> kampen for tilværelsen -> selektiv død -> naturlig selektion -> fitness.
Tilpasninger påvirker forskellige aspekter af organismers livsprocesser og kan derfor være af flere typer.
Morfologiske tilpasninger
De er forbundet med ændringer i kropsstrukturen. For eksempel udseendet af membraner mellem tæerne hos vandfugle (padder, fugle osv.), en tyk pels hos nordlige pattedyr, lange ben og en lang hals hos vadefugle, en fleksibel krop hos gravende rovdyr (f.eks. væsel) osv. Hos varmblodede dyr, når de bevæger sig nordpå, bemærkes en stigning i den gennemsnitlige kropsstørrelse (Bergmans regel), hvilket reducerer det relative overfladeareal og varmeoverførslen. Hos bundfisk dannes en flad krop (rokker, skrubber osv.). Planter på nordlige breddegrader og højtliggende områder har ofte krybende og pudelignende former, som er mindre beskadiget af hård vind og bedre opvarmes af solen i undergrundslaget.
Beskyttende farve
Beskyttende farve er meget vigtig for dyrearter, der ikke har effektive midler til beskyttelse mod rovdyr. Takket være hende bliver dyr mindre synlige på jorden. For eksempel kan hunfugle, der ruger æg, næsten ikke skelnes fra baggrunden af området. Fuglenes æg er også farvet i terrænets farve. Bundfisk, de fleste insekter og mange andre dyrearter har en beskyttende farve. I nord er hvid eller lys farvning mere almindelig, hvilket hjælper med at camouflere i sneen (isbjørne, sneugler, polarræve, baby-pinnipeds - sæler osv.). En række dyr udviklede farve dannet af vekslende lyse og mørke striber eller pletter, hvilket gjorde dem mindre synlige i buske og tætte krat (tigre, unge vildsvin, zebraer, sikahjorte osv.). Nogle dyr er i stand til meget hurtigt at skifte farve afhængigt af forholdene (kamæleoner, blæksprutter, skrubber osv.).
Forklædning
Essensen af camouflage er, at kroppens form og farve får dyr til at ligne blade, kviste, grene, bark eller torne af planter. Det findes ofte i insekter, der lever af planter.
Advarsel eller truende farvning
Nogle arter af insekter med giftige eller lugtende kirtler har en lys advarselsfarve. Derfor husker rovdyr, når de først står over for dem, denne farve i lang tid og angriber ikke længere sådanne insekter (for eksempel hvepse, humlebier, mariehøns, Colorado-biller og en række andre).
Mimik
Mimik er kroppens farve og form hos harmløse dyr, der efterligner deres giftige modstykker. For eksempel ligner nogle ikke-giftige slanger giftige. Cikader og græshopper ligner store myrer. Nogle sommerfugle har store pletter på deres vinger, der ligner rovdyrs øjne.
Fysiologiske tilpasninger
Denne type tilpasning er forbundet med omstrukturering af metabolisme i organismer. For eksempel udseendet af varmblodighed og termoregulering hos fugle og pattedyr. I enklere tilfælde er der tale om en tilpasning til bestemte former for mad, miljøets saltsammensætning, høje eller lave temperaturer, fugt eller tørhed i jord og luft mv.
Biokemiske tilpasninger
Adfærdstilpasninger
Denne type tilpasning er forbundet med en ændring i adfærd under visse forhold. For eksempel fører pasning af afkom til bedre overlevelse af unge dyr og øger modstandsdygtigheden af deres populationer. I parringsperioder danner mange dyr separate familier, og om vinteren forenes de i flokke, hvilket gør det lettere for dem at fodre eller beskytte dem (ulve, mange fuglearter).
Tilpasning til periodiske miljøfaktorer
Disse er tilpasninger til miljøfaktorer, der har en vis periodicitet i deres manifestation. Denne type omfatter daglige vekslende perioder med aktivitet og hvile, tilstande af delvis eller fuldstændig dvale (bladeudslip, vinter- eller sommerpause for dyr osv.), migrationer af dyr forårsaget af sæsonbestemte ændringer osv.
Tilpasning til ekstreme levevilkår
Planter og dyr, der lever i ørkener og polarområder, får også en række specifikke tilpasninger. Hos kaktusser er bladene forvandlet til torne (hvilket reducerer fordampning og beskyttelse mod at blive spist af dyr), og stilken er blevet til et fotosyntetisk organ og reservoir. Ørkenplanter har et langt rodsystem, der giver dem mulighed for at udvinde vand fra store dybder. Ørkenfirben kan undvære vand, spise insekter og få vand ved at hydrolysere deres fedtstoffer. Ud over tyk pels har nordlige dyr også et stort udbud af underhudsfedt, hvilket reducerer kroppens afkøling.
Den relative karakter af tilpasninger
Alle tilpasninger er kun hensigtsmæssige for visse forhold, hvorunder de er udviklet. Når disse forhold ændrer sig, kan tilpasninger miste deres værdi eller endda skade de organismer, der har dem. Den hvide farve på harer, som beskytter dem godt i sneen, bliver farlig om vintre med lidt sne eller kraftige tøer.
Den relative karakter af tilpasningerne er også godt bevist af palæontologiens data, som indikerer udryddelsen af store grupper af dyr og planter, der ikke overlevede ændringen i levevilkårene.
Morfologiske tilpasninger omfatter ændringer i kroppens form eller struktur. Et eksempel på en sådan tilpasning er en hård skal, der giver beskyttelse mod rovdyr. Fysiologiske tilpasninger er forbundet med kemiske processer i kroppen. Så duften af en blomst kan tjene til at tiltrække insekter og derved bidrage til bestøvning af planten. Adfærdstilpasning er forbundet med et specifikt aspekt af dyrets liv. Et typisk eksempel er en bjørns vintersøvn. De fleste tilpasninger er en kombination af disse typer. For eksempel er blodsugning i myg tilvejebragt af en kompleks kombination af sådanne tilpasninger som udviklingen af specialiserede dele af det orale apparat tilpasset til at sutte, dannelsen af søgeadfærd for at finde et dyreoffer samt produktion af særlige sekreter af spytkirtler, der forhindrer koagulering af det sugede blod.
Alle planter og dyr tilpasser sig konstant til deres miljø. For at forstå, hvordan dette sker, er det nødvendigt at overveje ikke kun dyret eller planten som helhed, men også det genetiske grundlag for tilpasning.
Genetisk grundlag.
I hver art er programmet for udvikling af egenskaber indlejret i det genetiske materiale. Materialet og programmet, der er kodet i det, overføres fra en generation til den næste, forbliver relativt uændret, på grund af hvilken repræsentanter for en eller anden art ser ud og opfører sig næsten ens. Men i en population af organismer af enhver art er der altid små ændringer i det genetiske materiale og derfor variationer i individuelle individers træk. Det er ud fra disse forskelligartede genetiske variationer, at tilpasningsprocessen udvælger disse egenskaber, eller favoriserer udviklingen af disse egenskaber, som i størst grad øger chancerne for overlevelse og dermed bevarelsen af det genetiske materiale. Tilpasning kan derfor ses som en proces, hvorved genetisk materiale øger dets chancer for at overleve i fremtidige generationer. Fra dette synspunkt repræsenterer hver art en vellykket måde at bevare bestemt genetisk materiale på.
For at overføre genetisk materiale skal et individ af enhver art være i stand til at fodre, overleve indtil ynglesæsonen, efterlade afkom og derefter sprede det over det størst mulige territorium.
Ernæring.
Alle planter og dyr skal modtage energi og forskellige stoffer fra miljøet, primært ilt, vand og uorganiske forbindelser. Næsten alle planter bruger Solens energi og transformerer den i fotosynteseprocessen. Dyr får deres energi ved at fodre med planter eller andre dyr.
Hver art er tilpasset på en bestemt måde til at forsyne sig selv med føde. Høge har skarpe kløer til at gribe bytte, og deres øjnes position foran hovedet giver dem mulighed for at vurdere dybden af rummet, som er nødvendigt for jagt, når de flyver med høj hastighed. Andre fugle, såsom hejrer, har udviklet lange halse og ben. De får mad, vandrer forsigtigt i lavt vand og fanger gab af vanddyr. Darwins finker, en gruppe af nært beslægtede fuglearter fra Galapagos-øerne, er et klassisk eksempel på højt specialiseret tilpasning til forskellige fødemønstre. På grund af nogle adaptive morfologiske ændringer, primært i næbbets struktur, blev nogle arter granædende, andre insektædende.
Når vi taler om fisk, så har rovdyr som hajer og barracudaer skarpe tænder til at fange bytte. Andre, såsom små ansjoser og sild, får små fødepartikler ved at filtrere havvand gennem de kamformede gællestøvdragere.
Hos pattedyr er et glimrende eksempel på tilpasning til typen af diæt funktionerne i tændernes struktur. Hjørnetænderne og kindtænderne på leoparder og andre kattedyr er ekstremt skarpe, hvilket gør det muligt for disse dyr at holde og rive ofrets krop fra hinanden. Hos hjorte, heste, antiloper og andre græssende dyr har store kindtænder brede ribbede overflader, tilpasset til at tygge græs og andre vegetabilske fødevarer.
Forskellige metoder til at opnå næringsstoffer kan observeres ikke kun hos dyr, men også hos planter. Mange af dem, primært bælgfrugter - ærter, kløver og andre - har udviklet symbiotiske, dvs. gensidigt fordelagtigt forhold til bakterier: bakterier omdanner atmosfærisk nitrogen til en kemisk form, der er tilgængelig for planter, og planter giver energi til bakterier. Insektædende planter som caracenia og soldug modtager nitrogen fra kroppen af insekter, der fanges ved at fange blade.
Beskyttelse.
Miljøet består af levende og ikke-levende komponenter. Livsmiljøet for enhver art omfatter dyr, der lever af individer af denne art. Tilpasninger af kødædende arter sigter mod effektiv fouragering; byttearter tilpasser sig for at undgå at blive bytte for rovdyr.
Mange arter - potentielle byttedyr - har en beskyttende eller camouflagefarve, der skjuler dem for rovdyr. Hos nogle hjortearter er den plettede hud af unge fugle således usynlig på baggrund af vekslende lys- og skyggepletter, og hvide harer er svære at skelne på baggrund af snedækket. De lange, slanke kroppe af pindeinsekter er også svære at se, fordi de ligner kviste eller kviste af buske og træer.
Hjorte, harer, kænguruer og mange andre dyr har udviklet lange ben, der giver dem mulighed for at flygte fra rovdyr. Nogle dyr, såsom possums og slanger med svineansigt, har endda udviklet en ejendommelig måde at opføre sig på - efterligning af døden, hvilket øger deres chancer for at overleve, da mange rovdyr ikke spiser ådsler.
Nogle plantearter er dækket af torne eller torne, der skræmmer dyr væk. Mange planter smager ulækkert for dyr.
Miljøfaktorer, især klimatiske faktorer, placerer ofte levende organismer under vanskelige forhold. For eksempel skal dyr og planter ofte tilpasse sig ekstreme temperaturer. Dyr undslipper kulden ved at bruge isolerende pels eller fjer, migrere til varmere klimaer eller gå i dvale. De fleste planter overlever kulden og går ind i en dvaletilstand svarende til dvale hos dyr.
I varmt vejr sker afkølingen af dyret på grund af sved eller hurtig vejrtrækning, hvilket øger fordampningen. Nogle dyr, især krybdyr og padder, er i stand til at gå i dvale om sommeren, hvilket i det væsentlige ligner vinterdvale, men forårsaget af varme, ikke kulde. Andre leder bare efter et fedt sted.
Planter kan til en vis grad holde deres temperatur ved at justere fordampningshastigheden, hvilket har samme kølende effekt som sved hos dyr.
Reproduktion.
Reproduktion er et kritisk skridt for at sikre kontinuiteten i livet - den proces, hvor genetisk materiale videregives til næste generation. Reproduktion har to vigtige aspekter: mødet mellem individer af modsat køn til udveksling af genetisk materiale og opdragelse af afkom.
Sund kommunikation er en af de tilpasninger, der sikrer mødet mellem individer af forskellige køn. Hos nogle arter spiller lugtesansen en vigtig rolle i denne forstand. For eksempel er katte stærkt tiltrukket af lugten af en kat under brunst. Mange insekter udskiller den såkaldte. lokkemidler er kemikalier, der tiltrækker personer af det modsatte køn. Blomsterlugte er effektive plantetilpasninger til at tiltrække bestøvende insekter. Nogle blomster dufter sødt og tiltrækker nektarædende bier; andre lugter ulækkert og tiltrækker fluer, der lever af ådsler.
Synet er også meget vigtigt for at møde individer af forskellige køn. Hos fugle tiltrækker hannens parringsadfærd, hans frodige fjer og lyse farve hunnen og forbereder hende til parring. Farven på en blomst i planter indikerer ofte, hvilket dyr der skal til for at bestøve denne plante. For eksempel er blomster bestøvet af kolibrier farvet røde, hvilket tiltrækker disse fugle.
Mange dyr har udviklet måder at beskytte deres afkom på i den første periode af livet. De fleste af disse tilpasninger er adfærdsmæssige og involverer handlinger fra en eller begge forældre, der øger chancerne for at overleve de unge. De fleste fugle bygger rede, der er specifikke for hver art. Nogle arter, såsom oksehøns, lægger dog deres æg i andre fuglearters reder og overlader ungerne til værtsartens forældrepleje. Mange fugle og pattedyr samt nogle fisk har en periode, hvor en af forældrene tager store risici og påtager sig funktionen at beskytte afkommet. Selvom denne adfærd nogle gange truer forælderens død, sikrer den afkommets sikkerhed og bevarelsen af genetisk materiale.
En række dyre- og plantearter bruger en anden avlsstrategi: de føder et stort antal afkom og efterlader dem ubeskyttede. I dette tilfælde er de lave chancer for overlevelse hos et individuelt voksende individ afbalanceret af det store antal afkom.
Genbosættelse.
De fleste arter har udviklet mekanismer til at fjerne afkom fra de steder, hvor de blev født. Denne proces, kaldet spredning, øger sandsynligheden for, at afkom vil vokse op i et område, der endnu ikke er besat.
De fleste dyr undgår simpelthen steder, hvor konkurrencen er for stærk. Der er dog akkumulerende beviser for, at spredningen skyldes genetiske mekanismer.
Mange planter har tilpasset sig at sprede frø ved hjælp af dyr. Så cocklebur-sammensatte frugter har kroge på overfladen, med hvilke de klamrer sig til ulden fra dyr, der passerer forbi. Andre planter producerer velsmagende, kødfulde frugter, såsom bær, som spises af dyr; frøene passerer gennem fordøjelseskanalen og "sås" intakte andre steder. Vinden bruges også til at sprede planterne. For eksempel bliver "propellerne" af ahornfrø båret af vinden, såvel som frøene af vat, som har tot af fine hår. Steppeplanter af tumbleweed-typen, som får en kugleformet form, når frøene modnes, drives af vinden over lange afstande og spreder frøene undervejs.
Ovenfor blev kun givet nogle af de mest slående eksempler på tilpasninger. Men næsten alle træk af enhver art er resultatet af tilpasning. Alle disse tegn udgør en harmonisk kombination, som gør det muligt for kroppen med succes at føre sin egen specielle livsstil. En person i alle dens egenskaber, fra hjernens struktur til storetåens form, er resultatet af tilpasning. Adaptive egenskaber lettede overlevelsen og reproduktionen af hans forfædre, som havde de samme egenskaber. Generelt er begrebet tilpasning af stor betydning for alle områder af biologien.
For at overleve under ugunstige klimatiske forhold har planter, dyr og fugle nogle egenskaber. Disse træk kaldes "fysiologiske tilpasninger", eksempler på hvilke kan ses i næsten alle arter af pattedyr, inklusive mennesker.
Hvorfor er fysiologisk tilpasning nødvendig?
Leveforholdene i nogle hjørner af planeten er ikke helt komfortable, ikke desto mindre er der forskellige repræsentanter for dyrelivet. Der er flere grunde til, at disse dyr ikke forlod det ugunstige miljø.
Først og fremmest kan de klimatiske forhold ændre sig, når en bestemt art allerede eksisterede i et givet område. Nogle dyr er ikke tilpasset migrationer. Det er også muligt, at de territoriale træk ikke tillader migration (øer, bjergplateauer osv.). For en bestemt art er det ændrede levested stadig mere egnet end noget andet sted. Og fysiologisk tilpasning er den bedste løsning på problemet.
Hvad menes der med tilpasning?
Fysiologisk tilpasning er harmonien mellem organismer med et specifikt habitat. For eksempel skyldes dets indbyggeres behagelige ophold i ørkenen deres tilpasning til høje temperaturer og manglende adgang til vand. Tilpasning er udseendet af visse tegn i organismer, der giver dem mulighed for at komme sammen med alle elementer i miljøet. De opstår i løbet af visse mutationer i kroppen. Fysiologiske tilpasninger, som eksempler er almindeligt kendte i verden, er for eksempel evnen til at ekkolokalisere hos nogle dyr (flagermus, delfiner, ugler). Denne evne hjælper dem med at navigere i et rum med begrænset belysning (i mørke, i vand).
Fysiologisk tilpasning er et sæt af kroppens reaktioner på visse patogene faktorer i miljøet. Det giver organismer en høj sandsynlighed for overlevelse og er en af metoderne til naturlig udvælgelse af stærke og resistente organismer i en population.
Typer af fysiologisk tilpasning
Tilpasning af organismen skelnes genotypisk og fænotypisk. Genotypen er baseret på betingelserne for naturlig selektion og mutationer, der har ført til ændringer i organismer af en hel art eller population. Det var i færd med denne type tilpasning, at moderne arter af dyr, fugle og mennesker blev dannet. Den genotypiske form for tilpasning er arvelig.
Den fænotypiske form for tilpasning skyldes individuelle ændringer i en bestemt organisme for et behageligt ophold under visse klimatiske forhold. Det kan også udvikle sig som et resultat af konstant udsættelse for et aggressivt miljø. Som et resultat opnår kroppen modstand mod sine forhold.
Komplekse og krydstilpasninger
Komplekse tilpasninger manifesteres under visse klimatiske forhold. For eksempel vænner kroppen sig til lave temperaturer under et længere ophold i de nordlige egne. Denne form for tilpasning udvikler sig hos enhver person, når han flytter til en anden klimazone. Afhængig af en bestemt organismes egenskaber og dens sundhed forløber denne form for tilpasning på forskellige måder.
Krydstilpasning er en form for tilvænning af organismen, hvor udviklingen af resistens over for én faktor øger resistens over for alle faktorer i denne gruppe. En persons fysiologiske tilpasning til stress øger hans modstand mod nogle andre faktorer, for eksempel mod kulde.
På baggrund af positive krydstilpasninger er der udviklet et sæt foranstaltninger til at styrke hjertemusklen og forebygge infarkttilstande. Under naturlige forhold er de mennesker, der oftere i livet stod over for stressende situationer, mindre modtagelige for følgerne af myokardieinfarkt end dem, der førte en rolig livsstil.
Typer af adaptive reaktioner
Der er to typer adaptive reaktioner i kroppen. Den første type kaldes "passive tilpasninger". Disse reaktioner finder sted på cellulært niveau. De karakteriserer dannelsen af organismens resistensgrad over for påvirkningen af en negativ miljøfaktor. For eksempel en ændring i atmosfærisk tryk. Passiv tilpasning giver dig mulighed for at opretholde kroppens normale funktionalitet med små udsving i atmosfærisk tryk.
De mest berømte fysiologiske tilpasninger hos dyr af den passive type er en levende organismes defensive reaktioner på virkningerne af kulde. Dvaletilstand, hvor livsprocesser sænkes, er iboende i nogle arter af planter og dyr.
Den anden type adaptive reaktioner kaldes aktive og indebærer kroppens beskyttelsesforanstaltninger, når de udsættes for patogene faktorer. I dette tilfælde forbliver det indre miljø i kroppen konstant. Denne type tilpasning er iboende i højt udviklede pattedyr og mennesker.
Eksempler på fysiologiske tilpasninger
Den fysiologiske tilpasning af en person manifesteres i alle situationer, der ikke er standard for hans miljø og livsstil. Akklimatisering er det mest berømte eksempel på tilpasning. For forskellige organismer foregår denne proces med forskellige hastigheder. For nogle tager det flere dage at vænne sig til de nye forhold, for mange vil det tage måneder. Tilvænningshastigheden afhænger også af graden af forskel med det sædvanlige levested.
I aggressive levesteder har mange pattedyr og fugle et karakteristisk sæt kropsreaktioner, der udgør deres fysiologiske tilpasning. Eksempler (hos dyr) kan observeres i næsten alle klimazoner. For eksempel akkumulerer indbyggerne i ørkenerne reserver af subkutant fedt, som oxiderer og danner vand. Denne proces observeres før begyndelsen af tørkeperioden.
Fysiologisk tilpasning i planter finder også sted. Men den er passiv. Et eksempel på en sådan tilpasning er tab af blade ved træer i den kolde årstid. Knoppernes steder er dækket af skæl, som beskytter dem mod de skadelige virkninger af lave temperaturer og sne fra vinden. Metaboliske processer i planter bremses.
I kombination med morfologisk tilpasning giver kroppens fysiologiske reaktioner den et højt overlevelsesniveau under ugunstige forhold og med skarpe ændringer i miljøet.
Indlæser...
