Адаптациите се различни адаптации на околината развиени кај организмите за време на процесот на еволуција. .

Постојат три главни начини на кои организмите се прилагодуваат на условите на животната средина: активен пат, пасивен пат и избегнување на негативни ефекти.

Активниот пат е зајакнување на отпорот, развивање на регулаторни процеси кои овозможуваат извршување на сите витални функции на телото, и покрај отстапувањата на факторите од оптимумот. На пример, одржување на константна телесна температура кај топлокрвните животни (птици и цицачи), оптимално за појава на биохемиски процеси во клетките.

Пасивниот начин е подреденост на виталните функции на телото на промените во факторите на животната средина. На пример, преминот под неповолни услови на животната средина во состојба на анабиоза (скриен живот), кога метаболизмот во телото речиси целосно запира (зимски мирување на растенијата, зачувување на семиња и спори во почвата, труење на инсекти, хибернација на 'рбетници ).

Избегнување на негативни ефекти - телото развива такви животни циклуси и однесување што му овозможуваат да ги избегне негативните ефекти. На пример, сезонски миграции на животни.

Адаптациите можат да се поделат на три главни типа: морфолошки, физиолошки и етолошки.

Морфолошките адаптации се промени во структурата на телото (на пример, модификација на лист во 'рбет кај кактусите за да се намали загубата на вода, светлата боја на цвеќето за привлекување опрашувачи). Морфолошките прилагодувања кај растенијата и животните доведуваат до формирање на одредени форми на живот.

Физиолошките адаптации се промени во физиологијата на телото (на пример, способноста на камилата да му обезбеди на телото влага преку оксидирање на резервите на маснотии, присуство на ензими што ја разградуваат целулозата во бактериите што ја разградуваат целулозата).

Етолошки (бихејвиорални) адаптации – промени во однесувањето (на пример, сезонски миграции на цицачи и птици, хибернација во зима, прикази на парење кај птиците и цицачите за време на сезоната на размножување).

15. Животна средина за водни животни и нејзините карактеристики. Класификација на хидробионти

Хидробионти - (од грчкиот хидор - вода и биос - живот) организми кои живеат во водната средина.

Разновидност на водни организми

Пелагични организми (растенија или животни кои живеат во или на површината на водата)

Неустон е збирка на микроорганизми кои живеат во близина на површинскиот филм на водата на границата на водната и воздушната средина.

Плаистон - растителни или животински организми кои живеат на површината на водата, или полупотопени во вода.

Реофилите се животни кои се приспособиле да живеат во проточни води.

Нектон е збирка на водни организми кои активно пливаат кои можат да ја издржат силата на струјата.

Планктоните се хетерогени, претежно мали организми кои слободно се движат во водената колона и не можат да се спротивстават на струјата.

Бентос (збир на организми кои живеат на земјата и во почвата на дното на резервоарите)

Хидросферата како водна животна средина зафаќа околу 71% од површината и 1/800 од волуменот на земјината топка. Главната количина на вода, повеќе од 94%, е концентрирана во морињата и океаните. Во слатките води на реките и езерата, количината на вода не надминува 0,016% од вкупниот волумен на свежа вода.

Во океанот со неговите составни мориња, првенствено се издвојуваат два еколошки региони: водениот столб - пелагичен и дното - бентос. Во зависност од длабочината, бенталот е поделен на сублиторална зона - област на непречено опаѓање на земјиштето до длабочина од 200 m, батијална зона - област на стрмна падина и бездна зона - океанско корито. со просечна длабочина од 3-6 km. Подлабоките бентосни региони што одговараат на вдлабнатините на дното на океанот (6-10 км) се нарекуваат ултра-амбисални. Работ на брегот што е поплавен за време на плимата и осеката се нарекува приморска зона. Делот од брегот над нивото на плима, навлажнет од прскањето на сурфањето, се нарекува суперлиторал.

Отворените води на Светскиот океан исто така се поделени на зони што вертикално одговараат на бентосните зони: епипелигал, батипелигал, бездна.

Водната средина е дом на приближно 150.000 животински видови, или околу 7% од вкупниот број и 10.000 растителни видови (8%).

Уделот на реките, езерата и мочуриштата, како што беше забележано претходно, е незначителен во споредба со морињата и океаните. Сепак, тие создаваат снабдување со свежа вода неопходна за растенијата, животните и луѓето.

Карактеристична карактеристика на водната средина е нејзината подвижност, особено во течни, брзотечни потоци и реки. Морињата и океаните доживуваат одливи и текови, моќни струи и бури. Во езерата водата се движи под влијание на температурата и ветерот.

16. Животната средина на земјата-воздух, нејзините карактеристики и форми на прилагодување кон него

Животот на копно бара адаптации кои се покажаа можни само кај високо организираните живи организми. Копнено-воздушната средина е потешка за живот, се карактеризира со висока содржина на кислород, мала количина на водена пареа, мала густина итн. Ова во голема мера ги промени условите за дишење, размена на вода и движење на живите суштества.

Ниската густина на воздухот ја одредува неговата мала сила на кревање и незначителна поддршка. Организмите на воздушната средина мора да имаат свој систем за поддршка што го поддржува телото: растенија - разни механички ткива, животни - цврст или хидростатички скелет. Покрај тоа, сите жители на воздухот се тесно поврзани со површината на земјата, која им служи за прицврстување и поддршка.

Ниската густина на воздухот обезбедува мала отпорност на движење. Затоа, многу копнени животни стекнале способност да летаат. 75% од сите копнени животни, главно инсекти и птици, се приспособиле на активниот лет.

Благодарение на подвижноста на воздухот и вертикалните и хоризонталните текови на воздушните маси кои постојат во долните слоеви на атмосферата, можно е пасивно летот на организмите. Во овој поглед, многу видови развиле анемохорија - дисперзија со помош на воздушни струи. Анемохоријата е карактеристична за спори, семиња и плодови на растенија, протозои цисти, мали инсекти, пајаци итн. Организмите кои пасивно се транспортираат со воздушни струи колективно се нарекуваат аеропланктон.

Копнените организми постојат во услови на релативно низок притисок поради малата густина на воздухот. Нормално тоа е 760 mmHg. Како што се зголемува надморската височина, притисокот се намалува. Нискиот притисок може да ја ограничи дистрибуцијата на видовите во планините. За 'рбетниците, горната граница на животот е околу 60 mm. Намалувањето на притисокот повлекува намалување на снабдувањето со кислород и дехидрација на животните поради зголемување на стапката на дишење. Високите растенија имаат приближно исти граници на напредок во планините. Членконогите, кои можат да се најдат на глечерите над вегетациската линија, се нешто потврдокорни.

Состав на гас на воздухот. Покрај физичките својства на воздухот, неговите хемиски својства се многу важни за постоењето на копнените организми. Составот на гас на воздухот во површинскиот слој на атмосферата е доста униформен во однос на содржината на главните компоненти (азот - 78,1%, кислород - 21,0%, аргон - 0,9%, јаглерод диоксид - 0,003% по волумен).

Високата содржина на кислород придонесе за зголемување на метаболизмот кај копнените организми во споредба со примарните водни организми. Токму во копнена средина, врз основа на високата ефикасност на оксидативните процеси во телото, настанала животинската хомеотермија. Кислородот, поради неговата постојана висока содржина во воздухот, не е ограничувачки фактор за живот во копнената средина.

Содржината на јаглерод диоксид може да варира во одредени области на површинскиот слој на воздухот во прилично значителни граници. Зголемена заситеност на воздухот со CO? се јавува во области со вулканска активност, во близина на термални извори и други подземни излези на овој гас. Во високи концентрации, јаглерод диоксидот е токсичен. Во природата, таквите концентрации се ретки. Ниската содржина на CO2 го инхибира процесот на фотосинтеза. Во услови на затворена почва, можете да ја зголемите стапката на фотосинтеза со зголемување на концентрацијата на јаглерод диоксид. Ова се користи во практиката на оранжериско и оранжериско земјоделство.

Воздушниот азот е инертен гас за повеќето жители на копнената средина, но одредени микроорганизми (јазлести бактерии, азотни бактерии, сино-зелени алги итн.) имаат способност да го врзат и да го вклучат во биолошкиот циклус на супстанции.

Недостатокот на влага е една од суштинските карактеристики на животната средина копно-воздух. Целата еволуција на копнените организми беше под знакот на адаптација за добивање и зачувување на влага. Режимите на влажност на копното се многу разновидни - од целосна и постојана заситеност на воздухот со водена пареа во некои области на тропските предели до нивното речиси целосно отсуство во сувиот воздух на пустините. Исто така, постои значителна дневна и сезонска променливост во содржината на водена пареа во атмосферата. Водоснабдувањето на копнените организми зависи и од режимот на врнежи, присуството на акумулации, резервите на влага во почвата, близината на фунта вода итн.

Ова доведе до развој на адаптација на различни режими на водоснабдување кај копнените организми.

Температурни услови. Друга карактеристична карактеристика на околината воздух-земја се значителните температурни флуктуации. Во повеќето копнени области, дневните и годишните температурни опсези се десетици степени. Отпорноста на температурните промени во околината кај копнените жители е многу различна, во зависност од специфичното живеалиште во кое се одвива нивниот живот. Сепак, генерално, копнените организми се многу поевритермични во споредба со водните организми.

Условите за живот во околината земја-воздух дополнително се комплицираат со постоењето на временските промени. Време - постојано менување на условите на атмосферата на површината, до надморска височина од приближно 20 km (границата на тропосферата). Променливоста на времето се манифестира во постојана варијација во комбинацијата на фактори на животната средина како што се температурата, влажноста на воздухот, облачноста, врнежите, силата и насоката на ветерот итн. Долгорочниот временски режим ја карактеризира климата на областа. Концептот на „клима“ ги вклучува не само просечните вредности на метеоролошките појави, туку и нивниот годишен и дневен циклус, отстапување од него и нивната фреквенција. Климата е одредена од географските услови на областа. Главните климатски фактори - температурата и влажноста - се мерат со количината на врнежи и заситеноста на воздухот со водена пареа.

За повеќето копнени организми, особено за малите, климата на областа не е толку важна колку условите на нивното непосредно живеалиште. Многу често, локалните елементи на животната средина (релјеф, изложеност, вегетација итн.) го менуваат режимот на температури, влажност, светлина, движење на воздухот во одредена област на таков начин што значително се разликува од климатските услови на областа. Ваквите климатски модификации кои се развиваат во површинскиот слој на воздухот се нарекуваат микроклима. Во секоја зона микроклимата е многу разновидна. Може да се идентификуваат микроклими на многу мали области.

Светлосниот режим на околината земја-воздух, исто така, има некои особености. Интензитетот и количината на светлина овде се најголеми и практично не го ограничуваат животот на зелените растенија, како во водата или почвата. На копно, може да постојат екстремно светлољубиви видови. За огромното мнозинство на копнени животни со дневна, па дури и ноќна активност, видот е еден од главните методи на ориентација. Кај копнените животни, видот е важен за потрага по плен; многу видови имаат дури и вид во боја. Во овој поглед, жртвите развиваат такви адаптивни карактеристики како одбранбена реакција, камуфлажа и предупредувачка боја, мимикрија итн. Кај водните жители, ваквите адаптации се многу помалку развиени. Појавата на светло обоени цветови на повисоките растенија е исто така поврзана со карактеристиките на апаратот за опрашувач и, на крајот, со светлосниот режим на околината.

Својствата на теренот и почвата се услови за живот на копнените организми и, пред сè, растенијата. Својствата на површината на земјата што имаат еколошко влијание врз нејзините жители се обединети со „едафички фактори на животната средина“ (од грчкиот „едафос“ - „почва“).

Во однос на различните својства на почвата, може да се издвојат голем број еколошки групи на растенија. Така, според реакцијата на киселоста на почвата, тие се разликуваат:

ацидофилни видови - растат на кисели почви со pH од најмалку 6,7 (растенија од сфагнумски мочуришта);

неутрофилни - имаат тенденција да растат на почви со pH од 6,7-7,0 (најмногу култивирани растенија);

basophilaceae - растат на pH од повеќе од 7,0 (Echinops, дрвна анемона);

рамнодушен - може да расте на почви со различни pH вредности (крин на долината).

Растенијата се разликуваат и во однос на влажноста на почвата. Одредени видови се ограничени на различни супстрати, на пример, петрофитите растат на карпести почви, пасмофитите населуваат лабав песок.

Теренот и природата на почвата влијаат на специфичното движење на животните: на пример, копитари, ноеви, бустари кои живеат на отворени простори, тврда почва, за да се зголеми одбивноста при трчање. Кај гуштери кои живеат во поместувачки песок, прстите на нозете се реси со раб од роговиден лушпи што ја зголемува поддршката. За копнените жители кои копаат дупки, густата почва е неповолна. Природата на почвата во одредени случаи влијае на распределбата на копнените животни кои копаат дупки или дупчат во почвата или несат јајца во почвата итн.

17. Почвата како животна средина. Класификација на почвени животни, форма на адаптација

Почвата е површинскиот слој на земјиштето, кој се состои од мешавина на минерални материи добиени од распаѓање на карпите и органски материи кои произлегуваат од распаѓање на растителни и животински остатоци од микроорганизми. Површинските слоеви на почвата се населени со разни организми кои ги уништуваат остатоците од мртвите организми (габи, бактерии, црви, мали членконоги итн.). Активната активност на овие организми придонесува за формирање на плоден почвен слој погоден за постоење на многу живи суштества. Почвата се карактеризира со висока густина, мали температурни флуктуации, умерена влажност, недоволна содржина на кислород и висока концентрација на јаглерод диоксид. Неговата порозна структура овозможува навлегување на гасови и вода, што создава поволни услови за почвените организми како алги, габи, протозои, бактерии, членконоги, мекотели и други безрбетници.

Адаптациите на организмите кон околината се нарекуваат адаптација. Адаптациите се какви било промени во структурата и функцијата на организмите кои ги зголемуваат нивните шанси за преживување.

Постојат два вида на адаптација: генотипска и фенотипска.

Според дефиницијата на Големата медицинска енциклопедија (БМЕ): „...генотипската адаптација се јавува поради изборот на клетки со одреден генотип, што ја одредува издржливоста“. Оваа дефиниција не е совршена, бидејќи не одразува на кој тип на издржливост на оптоварување се однесува, бидејќи во повеќето случаи, додека стекнуваат некои предности, живите организми губат други. Ако, на пример, растение добро толерира топла, сува клима, тогаш најверојатно нема добро да толерира ладна и влажна клима.

Што се однесува до фенотипската адаптација, во моментов не постои строга дефиниција за овој термин.

Според дефиницијата за БМЕ, „... фенотипската адаптација се јавува како заштитна реакција на дејството на штетен фактор“.

Според дефиницијата на Ф.З. Мејерсон „Фенотипската адаптација е процес кој се развива во текот на животот на поединецот, како резултат на кој организмот стекнува претходно отсутна отпорност на одреден фактор на животната средина и на тој начин добива можност да живее во услови претходно некомпатибилни со животот...“

Способноста за прилагодување е една од главните својства на животот воопшто, бидејќи ја обезбедува самата можност за неговото постоење, способноста на организмите да преживеат и да се размножуваат. Адаптациите се манифестираат на различни нивоа: од биохемијата на клетките и однесувањето на поединечните организми до структурата и функционирањето на заедниците и еколошките системи. Адаптациите се јавуваат и се развиваат во текот на еволуцијата на видовите.

Механизми за адаптација

Основни механизми на адаптација на ниво на организам:

1) биохемиски - се манифестираат во интрацелуларни процеси, како што е, на пример, промена во работата на ензимите или промена во нивната количина;

2) физиолошки - на пример, зголемено потење со зголемување на температурата кај голем број видови;

3) морфо-анатомски - карактеристики на структурата и обликот на телото поврзани со начинот на живот;

4) однесување - на пример, животни кои бараат поволни живеалишта, создаваат јами, гнезда итн.;

5) онтогенетски - забрзување или забавување на индивидуалниот развој, промовирање на опстанокот кога се менуваат условите.

Ајде да ги разгледаме овие механизми подетално.

Биохемиски механизми. Животните кои живеат во крајбрежната (приморска) зона на морето се добро прилагодени на ефектите од негативните фактори на животната средина и, благодарение на збир на адаптации, можат да преживеат во услови на недостаток на кислород. Конкретно: имаат развиено дополнителни механизми за конзумирање на кислород од околината; тие се способни да ги одржуваат внатрешните енергетски ресурси на телото со префрлање на анаеробни метаболички патишта; тие ја намалуваат нивната вкупна метаболичка стапка како одговор на ниските концентрации на кислород во морската вода. Покрај тоа, третиот метод се смета за главен и еден од најважните механизми на адаптација на недостаток на кислород за многу видови морски мекотели. За време на периодични настани на сушење кои произлегуваат од плимните циклуси, меѓуплимните бивалвици се изложени на краткотрајна аноксија и го префрлаат нивниот метаболизам на анаеробна патека. Како резултат на тоа, тие се сметаат за типични факултативни анаеробни организми. Познато е дека стапката на метаболизам во морската Бивалвија за време на аноксија се намалува за повеќе од 18 пати. Со намалување на метаболичката стапка, хипоксија/аноксија значително влијае на растот и на многу други физиолошки карактеристики на мекотелите.

Во текот на еволуцијата, морските бивалвици развија збир на биохемиски адаптации кои им овозможуваат да ги преживеат негативните ефекти на краткотрајната аноксија. Поради нивниот приврзан начин на живот, биохемиските адаптации кај бивалвите се поразновидни и поизразени отколку кај слободните организми, кои првенствено имаат развиено бихејвиорални и физиолошки механизми за да избегнат краткорочни негативни влијанија од околината.

Опишани се неколку механизми за регулирање на метаболичките нивоа кај морските мекотели. Еден од нив е промена на стапката на гликолитички реакции. На пример, Bivalvia се карактеризира со алостерична регулација на ензимската активност во аноксични услови, при што метаболитите влијаат на специфичните ензимски локуси. Еден од важните механизми за намалување на стапката на општиот метаболизам е реверзибилна фосфорилација на протеините. Ваквите промени во структурата на протеините предизвикуваат значителни модификации во активноста на многу ензими и функционални протеини вклучени во сите животни процеси на телото. На пример, во Littorea littorea, како и кај повеќето мекотели толерантни на аноксија, реверзибилната фосфорилација на некои гликолитички ензими помага да се пренасочи протокот на јаглерод кон анаеробниот пат на ензимскиот метаболизам, како и да се потисне брзината на гликолитичкиот пат.

Иако намалувањето на метаболичката стапка е квантитативно корисен механизам кој го промовира опстанокот на морските мекотели под аноксични услови, активирањето на модифицираните метаболички патишта исто така игра важна улога во процесите на адаптација на морските мекотели на ниски концентрации на кислород во морската вода. За време на овие реакции, приносот на АТП значително се зголемува и се формираат некисели и/или испарливи крајни производи, кои пак придонесуваат за одржување на клеточната хомеостаза во аноксични услови.

Значи, биохемиската адаптација често е последното средство кон кое прибегнува организмот кога нема бихејвиорални или физиолошки средства за да ги избегне негативните ефекти на околината.

Бидејќи биохемиската адаптација не е лесен пат, често е полесно за организмите да најдат соодветна средина преку миграција отколку да ја обноват хемијата на клетката. Во случај на прикачени морски крајбрежни бивалвици, миграцијата до поволни услови на животната средина е невозможна; затоа, тие имаат добро развиени механизми за регулирање на метаболизмот што им овозможуваат да се прилагодат на постојано променливата крајбрежна зона на морето, која се карактеризира со периодично сушење.

Физиолошки механизми. Термичката адаптација е предизвикана од збир на специфични физиолошки промени. Главните се зголемено потење, намалување на температурата на јадрото и обвивката на телото и намалување на отчукувањата на срцето за време на вежбањето како што се зголемува температурата (Табела 1).

Табела 1. Адаптивни физиолошки промени кај луѓето во услови на покачена температура на околината

	Промени
Потење	Побрз почеток на потење (за време на работа), т.е. намалување на температурниот праг за потење. Зголемена стапка на пот
Крв и циркулација	Порамномерна распределба на потта по површината на телото. Намалена содржина на сол во потта. Намален пулс. Зголемен проток на крв на кожата. Зголемен систолен волумен. Зголемен волумен на циркулирачка крв. Намалување на степенот на работна хемоконцентрација. Побрза прераспределба на крвта (на кожата васкуларниот систем). Доближување на протокот на крв до површината на телото и поефикасно распределување на површината на телото. Намалување на падот на целијачниот и бубрежниот проток на крв (за време на работа)
Терморегулација	Намалување на температурата на јадрото и обвивката на телото во мирување и за време на работата на мускулите. Зголемена отпорност на телото на покачена телесна температура
	Намалување на отежнато дишење

Морфо-анатомски механизми. Така, добро познатата верверица има добра морфофункционална приспособливост, што и овозможува да преживее во своето живеалиште. Прилагодливите надворешни карактеристики на структурата на протеините го вклучуваат следново:

Остри заоблени канџи, кои ви овозможуваат добро да се прилепите, држите и да се движите на дрво;

Силни и подолги задни нозе од предните, што и овозможуваат на верверицата да направи големи скокови;

Долга и меки опашка која делува како падобран при скокање и ја загрева во гнездото за време на студената сезона;

Остри, самоострливи заби, овозможувајќи ви да џвакате тврда храна;

Пролевање крзно, што и помага на верверицата да не замрзне во зима и да се чувствува полесна во лето, а исто така обезбедува промена на бојата на камуфлажата.

Овие адаптивни карактеристики и овозможуваат на верверицата лесно да се движи низ дрвјата во сите правци, да најде храна и да ја јаде, да избега од непријателите, да направи гнездо и да одгледува потомство и да остане седечко животно, и покрај сезонските температурни промени. Вака верверицата комуницира со својата околина.

Механизми на однесување. Покрај примерите на активност за пребарување на поволни живеалишта, учење, стратегии на однесување во услови на закана (борба, бегство, замрзнување), здружување во групи, постојана мотивација од интересите за опстанок и размножување, може да се даде уште еден впечатлив пример.

Во природни и експериментални услови на водната средина, и морски и слатководни видови риби се движат користејќи елементи на однесување. Во овој случај, се случува и просторно и временско прилагодување на различни фактори - температура, осветлување, содржина на кислород, брзина на проток итн. Доста често, рибите го покажуваат феноменот на спонтан избор на еден или друг еколошки фактор, на пример, ориентација покрај водата. температурен градиент. Механизмите на однесување на ориентацијата на рибите во однос на температурниот фактор на околината често се слични или малку различни од реакцијата на други фактори.

Онтогенетски механизми. Системите на онтогенетска адаптација се основата што обезбедува опстанок и успешна репродукција на доволен број индивидуи во услови на живеалиште познати на населението. Нивното зачувување е толку важно за опстанокот на видовите што во еволуцијата се појави цела група генетски системи кои се дизајнирани да служат како бариера за заштита на системи на онтогенетска адаптација од деструктивните ефекти на оние еволутивни фактори кои некогаш придонеле за нивното формирање.

Постојат следниве подтипови на овој тип на адаптација:

Генотипска адаптација - избор на наследно определена (промена на генотипот) зголемена приспособливост на променети услови (спонтана мутагенеза);

Фенотипска адаптација - со оваа селекција, варијабилноста е ограничена со нормата на реакцијата одредена од стабилен генотип.

Кај диптераните, за кои, благодарение на присуството на огромни политенски хромозоми на плунковните жлезди, можно е да се идентификува фината линеарна структура на хромозомите, често се среќаваат цели комплекси на близнаци, составени од неколку, речиси морфолошки неразлични, тесно поврзани видови. За другите зоолошки видови кои немаат политенски хромозоми, таквата суптилна цитолошка дијагноза е тешка, но дури и за нив, на изолирани архипелази, цели групи на тесно сродни видови, јасно со неодамнешно потекло, во голема мера се разликуваат од заедничкиот континентален предок, често можат да се набљудува. Класични примери се хавајските цветни птици, Дарвиновите сипки на островите Галапагос, гуштери и полжави на Соломонските Острови и многу други групи ендемични видови. Сето ова укажува на можноста за повеќекратни чинови на специјација поврзани со единечни епизоди на колонизација и на широко распространето адаптивно зрачење, чиј активирачки механизам беше дестабилизација на претходно стабилен, добро интегриран геном.

Испратете ја вашата добра работа во базата на знаење е едноставна. Користете ја формата подолу

Студентите, дипломираните студенти, младите научници кои ја користат базата на знаење во нивните студии и работа ќе ви бидат многу благодарни.

Објавено на http:// www. се најдобро. ru/

Министерство за образование и наука на Руската Федерација

Сојузна државна буџетска образовна институција за високо образование

„Башкирски државен универзитет“

Бирск гранка

Факултет за биологија и хемија

Катедра за биологија и екологија

Испитување на дисциплината

„Морфо-функционални основи на човековата адаптација“

на тема: „Прилагодување на телото на различни услови на животната средина“

Завршено:

магистер 2 години Тазеева Љубов Едуардовна

вонредно образование

Насока на обука

06.04.01 Биологија

Магистерска програма Екологија

• 1. Адаптација на ниска температура
• 2. Адаптација на висока температура
• 3. Прилагодување на режимот на физичка активност
• 3.1 Зголемена активност
• 3.2 Намалена активност
• 4. Адаптација на хипоксија
• 5. Адаптација на бестежинска состојба
• Библиографија

1. Адаптација на ниска температура

Температурата на човечкото тело, како и кај секој хомеотермичен организам, се карактеризира со постојаност и флуктуира во екстремно тесни граници. Овие граници се движат од 36,4 C до 37,5 C.

Условите под кои телото мора да се прилагоди на студот може да бидат различни и не се ограничени само на престој во регион со студена клима.

Во овој случај, студот не делува околу часовникот, туку наизменично се менува со нормалниот температурен режим за дадена личност. Фазите на адаптација во такви случаи обично се заматени. Во првите денови, како одговор на ниските температури, производството на топлина се зголемува неекономично, прекумерно, преносот на топлина сè уште не е доволно ограничен. По воспоставувањето на фаза на стабилна адаптација, процесите на производство на топлина стануваат поинтензивни, а преносот на топлина се намалува и, на крајот, се балансираат на таков начин што најсовршено се одржува стабилна телесна температура во нови услови. Треба да се напомене дека активната адаптација во овој случај се придружува со механизми кои обезбедуваат адаптација на рецепторите на студ, односно зголемување на прагот на стимулација на овие рецептори. Овој механизам на блокирање на ефектите од студот ја намалува потребата за активни адаптивни реакции.

Адаптацијата кон животот во северните географски широчини се одвива поинаку. Овде ефектите врз телото се секогаш сложени; Еднаш во услови на север, едно лице е изложено не само на ниска температура, туку и на променети услови на светлина и нивоа на зрачење. Во моментов, кога потребата за развој на Далечниот Север станува сè поитна, механизмите на адаптација на Северот, т.е. аклиматизацијата, темелно се проучуваат.

Утврдено е дека првата акутна адаптација по пристигнувањето на север е обележана со неурамнотежена комбинација на производство на топлина и пренос на топлина. Под влијание на релативно брзо воспоставените регулаторни механизми, се развиваат постојани промени во производството на топлина, кои се приспособливи за опстанок во нови услови. Се покажа дека по фазата „вонредна состојба“ се постигнува стабилна адаптација поради промените, особено во ензимските антиоксидантни системи. Зборуваме за подобрување на липидниот метаболизам, што е корисно за телото да ги интензивира енергетските процеси. Луѓето кои живеат на северот имаат зголемено ниво на масни киселини во крвта, додека нивото на шеќер во крвта е намалено. Поради зголемувањето на „длабокиот“ проток на крв со стеснување на периферните садови, масните киселини поактивно се мијат од масното ткиво. Митохондриите во клетките на луѓето прилагодени на животот на Север, исто така, вклучуваат масни киселини. Ова доведува до промена на природата на оксидативните реакции, до одвојување на фосфорилација и слободната оксидација. Од овие два процеси, слободната оксидација станува доминантна. Има релативно многу слободни радикали во ткивата на северните жители.

Формирањето на специфични промени во ткивните процеси карактеристични за адаптација е олеснето со нервните и хуморалните механизми. Особено, под ладни услови, добро се проучени манифестациите на зголемена активност на тироидната жлезда (тироксин обезбедува зголемување на производството на топлина) и надбубрежните жлезди (катехоламините обезбедуваат катаболичен ефект). Овие хормони ги стимулираат и липолитичките реакции. Се верува дека во услови на север, ACTH и надбубрежните хормони се произведуваат особено активно, предизвикувајќи мобилизација на механизмите за адаптација и зголемување на чувствителноста на ткивата на тироксин.

Формирањето на адаптацијата и неговиот брановиден тек се поврзани со симптоми како што се лабилност на ментални и емоционални реакции, замор, отежнато дишење и други хипоксични феномени. Во принцип, овие симптоми одговараат на синдромот на „поларна напнатост“. Се верува дека космичкото зрачење игра важна улога во развојот на оваа состојба. Кај некои луѓе, со неправилен стрес во услови на Север, одбранбените механизми и адаптивното преструктуирање на телото може да предизвикаат дефект - деадаптација. Во овој случај, се појавуваат голем број патолошки феномени наречени „поларна болест“.

2. Адаптација на висока температура

Високата температура може да влијае на човечкото тело во различни ситуации. Механизмите за адаптација се насочени кон зголемување на преносот на топлина и намалување на производството на топлина. Како резултат на тоа, температурата на телото (иако се зголемува) останува во горната граница на нормалниот опсег. Манифестациите на хипертермија во голема мера се одредени од температурата на околината.

Кога надворешната температура се искачува на +30-31C, артериите на кожата се шират и протокот на крв во неа се зголемува, а температурата на површинските ткива се зголемува. Овие промени се насочени кон тоа телото да го ослободи вишокот топлина преку конвекција, спроводливост на топлина и зрачење, но како што се зголемува температурата на околината, ефективноста на овие механизми за пренос на топлина се намалува.

На надворешна температура од +32-33C и погоре, конвекцијата и зрачењето престануваат. Преносот на топлина преку потење и испарување на влагата од површината на телото и респираторниот тракт добива водечка важност. Значи, со 1 ml пот се губи приближно 0,6 kcal топлина.

За време на хипертермија, карактеристични промени се случуваат во органите и функционалните системи. Потните жлезди лачат каликреин. Ова доведува до формирање на калидин, брадикинин и други кинини во крвта. Кинините, пак, обезбедуваат двојни ефекти: проширување на артериолите на кожата и поткожното ткиво; засилување на потењето. Овие ефекти на кинините значително го зголемуваат преносот на топлина на телото.

Поради активирање на симпатоадреналниот систем, отчукувањата на срцето и срцевиот минутен волумен се зголемуваат.

Постои прераспределба на протокот на крв со развојот на неговата централизација.

Постои тенденција за зголемување на крвниот притисок.

Понатамошната адаптација се јавува поради намалување на производството на топлина и формирање на стабилна прераспределба на снабдувањето со крв во садовите. Прекумерното потење се претвора во соодветно потење на високи температури. Губењето на вода и соли преку пот може да се надомести со пиење солена вода.

3. Прилагодување на режимот на физичка активност

Често, под влијание на какви било еколошки барања, нивото на физичка активност се менува кон нејзино зголемување или намалување.

3.1 Зголемена активност

Моторната активност е главната сопственост на животните и луѓето, составен дел од животот и развојот на секој организам. Во текот на животот, честопати под влијание на какви било барања на надворешното опкружување, нивото на физичка активност се менува во насока на нејзино зголемување или намалување.

Ако некое лице го промени начинот на живот, така што неговата физичка активност станува висока, тогаш неговото тело мора да се прилагоди на новата состојба. Во овие случаи се развива специфична адаптација, која се сведува на реструктуирање на мускулното ткиво, поточно неговата маса, во согласност со зголемената функција.

Овој механизам се заснова на активирање на синтезата на мускулните протеини. Зголемувањето на нивната функција по единица маса на ткиво предизвикува промена во активноста на генетскиот апарат, што доведува до зголемување на бројот на рибозоми и полизоми во кои се јавува синтеза на протеини. На крајот на краиштата, клеточните протеини растат во волумен и количина, се зголемува масата на мускулното ткиво, со други зборови, се јавува хипертрофија. Во исто време, употребата на пируват во митохондриите на мускулните клетки се зголемува, што го спречува зголемувањето на лактат во крвта и обезбедува мобилизација и употреба на масни киселини, а тоа, пак, доведува до зголемување на перформансите. Како резултат на тоа, обемот на функцијата се усогласува со волуменот на структурата на органите, а телото како целина се прилагодува на оптоварувањето од оваа големина. Ако некое лице врши интензивна обука во обем што значително го надминува физиолошкиот, тогаш структурата на мускулите претрпува особено изразени промени. Волуменот на мускулните влакна се зголемува до тој степен што снабдувањето со крв не може да се справи со задачата да обезбеди толку високо снабдување на мускулите. Ова води до спротивен резултат: слабее енергијата на мускулните контракции. Овој феномен може да се смета за неприлагодување.

Општо земено, добро дозираните оптоварувања на мускулите помагаат да се зголеми неспецифичната отпорност на дејството на различни фактори. Понекогаш луѓето и животните се принудени да се прилагодат на намалената моторна активност - хипокинезија.

3.2 Намалена активност

Ограничувањата на моторната активност на живиот организам се нарекуваат хипокинезија (синоним за терминот „хиподинамија“).

Степенот на хипокинезија во природни услови и во искуство може да биде различен - од мало ограничување на мобилноста до негово речиси целосно прекинување. Целосна хипокинезија може да се постигне само со употреба на фармаколошки супстанции како што е миорелаксин.

Можеме да зборуваме за различни видови на хипокинезија. Тие вклучуваат: нема потреба од движење; неможност за движење поради специфичните надворешни услови; забрана на движења за време на режимот на одмор поради болест; неможност за движење поради болест.

Пример за хипокинезија, поврзана со недостаток на потреба од физичка активност, е рутината на нашиот секојдневен живот. Се разбира, зборуваме за луѓе кои се занимаваат со ментална работа, водат таканаречен „седентарен начин на живот“. Сепак, модерната високоразвиена технологија што се користи во производството води до фактот дека работниците и селаните во процесот на работа прават сè помалку физички напор, бидејќи човечкиот труд постепено се заменува со работа на различни машини. Така, научната и технолошката револуција со себе носи хипокинезија, која е негативна точка за човекот како биолошки систем.

Вонредната фаза на адаптација на хипокинезија се карактеризира со почетна мобилизација на реакции кои го компензираат недостатокот на моторни функции.

Реакцијата на телото на хипокинезија првенствено го вклучува нервниот систем со неговите рефлексни механизми. Со интеракција со хуморалните механизми, нервниот систем организира заштитни реакции на адаптација на ефектите од хипокинезија.

Истражувањата покажаа дека таквите заштитни реакции вклучуваат возбудување на симпатоадреналниот систем, главно поврзано со емоционален стрес за време на хипокинезија. Второ, заштитните реакции вклучуваат хормони за адаптација.

Симпатоадреналниот систем предизвикува привремено делумно компензација на циркулаторните нарушувања во форма на зголемена срцева активност, зголемен васкуларен тонус и, следствено, крвен притисок, зголемено дишење (зголемена вентилација на белите дробови). Ослободувањето на адреналин и стимулацијата на симпатичкиот систем придонесуваат за зголемување на нивото на катаболизам во ткивата. Сепак, овие реакции се краткотрајни и брзо исчезнуваат со континуирана хипокинезија.

Понатамошниот развој на хипокинезија може да се замисли на следниов начин. Неподвижноста помага, пред сè, да се намалат катаболичките процеси. Ослободувањето на енергија се намалува, а интензитетот на оксидативните реакции станува незначителен. Бидејќи содржината на јаглерод диоксид, млечна киселина и други метаболички производи во крвта кои вообичаено го стимулираат дишењето и циркулацијата на крвта (отчукувањата на срцето, брзината на протокот на крв и крвниот притисок) се намалуваат, овие индикатори исто така се намалуваат. Кај луѓето во состојба на хипокинезија, вентилацијата на белите дробови се намалува, отчукувањата на срцето се намалуваат, а крвниот притисок се намалува.

Ако исхраната остане иста како и при енергична активност, се забележува позитивен биланс, таложење на масти и јаглехидрати во телото. Со континуирана хипокинезија, таквата прекумерна асимилација наскоро доведува до дебелина.

Кардиоваскуларниот систем претрпува карактеристични промени. Постојаното недоволно оптоварување на срцето поради намалување на венското враќање во десната преткомора предизвикува недоволно проширување на срцето со крв, намалување на срцевиот минутен волумен. Срцевиот мускул почнува да работи ослабено. Во влакната на срцевиот мускул, интензитетот на оксидативните реакции се намалува, а тоа доведува до промена како атрофија (зборот „атрофија“ значи недостаток на исхрана). Мускулната маса се намалува, нивниот енергетски потенцијал се намалува и, конечно, се случуваат деструктивни промени.

Во експериментите на зајаци изложени на хипокинезија долго време, беше откриено дека срцето на експерименталниот зајак се намалило во волумен за 25% во споредба со срцето на зајакот од контролната група. Слични резултати добиле и Н.А. Agadzhanyan (1962) во предмети по 60-дневен престој во затворени комори со мал волумен.

Промени се случуваат и во васкуларниот систем. Во услови на хипокинезија, кога исфрлањето на крвта од срцето се намалува и количината на циркулирачка крв се намалува поради нејзиното таложење и стагнација во капиларите, тонот на срцето постепено слабее. Ова го намалува крвниот притисок, што, пак, доведува до слабо снабдување со кислород до ткивата и пад на интензитетот на метаболичките реакции во нив (маѓепсан круг).

Стагнацијата на крв во капиларите и капацитивниот дел од васкуларното корито - мали вени - придонесува за зголемување на пропустливоста на васкуларниот ѕид за вода и електролити и нивно потење во ткивото. Како резултат на тоа, се јавува оток на различни делови од телото. Слабеењето на срцето предизвикува зголемување на притисокот во системот на вена кава, што, пак, доведува до стагнација во црниот дроб. Последново помага да се намалат неговите метаболички, бариери и други функции кои се многу важни за состојбата на телото. Покрај тоа, слабата циркулација на крвта во црниот дроб предизвикува стагнација на крв во порталната вена. Ова резултира со зголемување на притисокот во капиларите на цревниот ѕид и намалување на апсорпцијата на супстанции од цревата.

Влошувањето на циркулацијата на крвта во дигестивниот систем го намалува интензитетот на лачењето на сокот, што резултира со дигестивни нарушувања. Намалувањето на крвниот притисок и волуменот на циркулирачката крв предизвикува намалување на производството на урина во бубрезите. Ова ја зголемува содржината на резидуален азот во телото, кој не се излачува во урината.

4. Адаптација на хипоксија

Кога се појавува кислородно гладување, во телото се буди заштитен механизам, кој работи на елиминирање или намалување на сериозноста на хипоксија.

Овие процеси се појавуваат веќе во најраната фаза на хипоксија. Таквите механизми за адаптација се нарекуваат итни случаи. Ако болеста стане хронична, процесот на адаптација на органите на хипоксија станува покомплексен и долг.

Итна адаптација се состои од транспорт на кислород и метаболички супстрати и вклучување на ткивниот метаболизам.

Долгорочната адаптација се јавува побавно и вклучува прилагодување на функциите на пулмоналните алвеоли, пулмонален вентилациски проток на крв, компензаторно зголемување на миокардот, хиперплазија на коскената срцевина и акумулација на хемоглобин.

Класификација на хипоксија.

Врз основа на времетраењето и интензитетот на курсот, се разликуваат функционална, деструктивна и метаболна хипоксија.

Деструктивната хипоксија е тешка форма и доведува до неповратни промени во телото.

Функционална хипоксија се јавува кога хемодинамиката е нарушена, т.е. како резултат на нарушен проток на крв од различни причини, на пример, хипотермија, повреди, изгореници итн.

Метаболичката хипоксија се развива како резултат на нарушено снабдување со кислород до ткивата. Во исто време, кај нив се јавува промена во метаболичките процеси.

И функционалната и метаболичката хипоксија се реверзибилни. Тоа значи дека по потребниот третман или промени во факторите кои предизвикуваат хипоксија, сите процеси во телото се обновуваат.

Врз основа на причините за појава, хипоксијата е поделена на:

Егзогена хипоксија, во зависност од парцијалниот притисок на кислородот. Овој тип вклучува хипоксија на висока надморска височина, која се развива при низок атмосферски притисок, на пример во планините. Хипоксија на голема надморска височина може да се појави во затворен простор - мина, лифт, подморница итн. Причините за хипоксија на висока надморска височина се намалување на содржината на кислород и јаглерод диоксид CO2 во крвта, што доведува до зголемување на фреквенцијата и длабочината на дишењето.

- респираторна хипоксија која се јавува на позадината на респираторна инсуфициенција.

- хистотоксична хипоксија предизвикана од неправилна употреба на кислород од страна на ткивата.

- хемички, кој се јавува при анемија и супресија на хемоглобинот со јаглерод моноксид или оксидирачки агенси.

- циркулациона хипоксија, која се развива со циркулаторна инсуфициенција придружена со артериовенски недостаток на кислород.

- преоптоварување, чиј развој е предизвикан од напади на епилепсија, стрес од напорна работа и сл. слични причини.

Техногена хипоксија се јавува кога едно лице постојано останува во еколошки незадоволителна средина.

Во медицинската пракса често се среќаваат хипоксија на мозокот и неонатална хипоксија.

Мозочната хипоксија ја нарушува активноста на целото тело и првенствено на централниот нервен систем.

Хипоксија кај новороденчињата се јавува доста често во акушерската и гинеколошката пракса и има сериозни последици. Главните причини за хронична фетална хипоксија се болестите на мајката како што се дијабетес мелитус, анемија, професионална интоксикација, срцеви мани и други болести.

Причините за хронична фетална хипоксија вклучуваат комплицирана бременост предизвикана од нарушување на утероплацентарната циркулација. Покрај тоа, патолошкиот развој на фетусот во форма на неухранетост, Rh-конфликт, инфекција на фетусот кога се кршат заштитните бариери и повеќекратните раѓања, исто така, може да бидат причини за хронична фетална хипоксија.

Знаци на хипоксија.

Симптомите на кислородно гладување се изразуваат со постојан замор и депресија, придружени со несоница.

Има влошување на слухот и видот, главоболки и болки во градите. Електрокардиограмот открива синусна аритмија. Пациентите доживуваат отежнато дишење, гадење и просторна дезориентација. Дишењето може да биде тешко и длабоко.

Во почетната фаза на развој на церебрална хипоксија, нејзините знаци се изразуваат со висока енергија, претворајќи се во еуфорија. Се губи самоконтролата над моторната активност. Знаците на церебрална хипоксија може да вклучуваат нестабилно одење, палпитации, бледило што се граничи со цијаноза или, обратно, кожата станува темноцрвена.

Покрај оние кои се заеднички за сите, знаците на церебрална хипоксија, како што напредува болеста, се изразуваат со несвестица, церебрален едем и недостаток на чувствителност на кожата. Често оваа состојба завршува во кома со фатален исход.

Секој тип на хипоксија бара итен третман врз основа на елиминирање на нејзината причина.

температурна адаптација хипоксија бестежинска состојба

5. Адаптација на бестежинска состојба

Условите на бестежинска состојба се најнесоодветни за телото.

Едно лице се раѓа, расте и се развива само под влијание на силите на гравитацијата. Силата на гравитацијата ја формира топографијата на функциите на скелетните мускули и гравитационите рефлекси, како и координираната мускулна работа.

Автономната поддршка на мускулната активност, исто така, во голема мера зависи од силата на гравитацијата. Особено, циркулацијата на крвта се заснова на силата на гравитацијата. Силата на гравитацијата го поттикнува протокот на крв низ артериите, но го спречува протокот на крв низ вените и затоа телото развива механизми кои го поттикнуваат венскиот проток на крв.

Кога се менува гравитацијата, се забележуваат различни промени во телото, утврдени со елиминација на хидростатички притисок и прераспределба на телесните течности, елиминирање на деформациите зависни од гравитацијата и механички стрес на структурите на телото, како и намалување на функционалното оптоварување на мускулно-скелетниот систем, елиминацијата на поддршката и промените во биомеханиката на движењата.

Кога некое лице ќе се најде во услови на бестежинска состојба за време на летот во вселената, тоа драматично ја нарушува и соматската активност и функционирањето на внатрешните органи. Екстеро- и интеррецепторите почнуваат да сигнализираат необична состојба на скелетните мускули и сите внатрешни органи.

Под влијание на таквите необични импулси, за време на акутната фаза на адаптација, се забележува висок степен на неорганизираност на моторната активност и функционирањето на внатрешните органи.

Неорганизираноста на функциите е длабока и има тенденција да напредува. Се карактеризира со промена на регионалниот статус на васкуларниот систем. Како резултат на тоа, за време на акутниот период на адаптација, има наплив на крв во главата. Голем број на вестибуларни нарушувања, промени во метаболизмот, што се манифестира со намалување на нивото на енергетскиот метаболизам.

Во тешки услови, постои нарушување на минералот, вклучително и калциумот, метаболизмот, што зависи од моторната активност во услови на недоволно оптоварување на скелетниот систем на екстремитетите, особено на долните. Очигледно, негативната рамнотежа на јоните на Ca2+ во услови на летот во вселената, исто така, може да биде поврзана со ендокрини поместувања. Не се менува само координацијата на движењата, туку дури и ракописот. Експериментите открија нарушувања во структурата на предните рогови на сивата материја на 'рбетниот мозок, а исто така покажаа и намалување на стабилноста на физиолошките системи во услови на физичка активност. Адаптацијата под овие услови е можна само со радикално преструктуирање на контролните механизми на централниот нервен систем, формирање на функционални системи со задолжителна употреба на збир на технички и тренинг заштитни мерки. Неопходно е да се користат различни вештачки методи за одржување во живот во таква необична и неадекватна ситуација за телото.

Како резултат на тоа, се формира хипогравитациски моторен синдром, кој вклучува промени во 1) сензорни системи, 2) моторна контрола, 3) мускулна функција, 4) хемодинамика.

1) Промени во работата на сензорните системи:

- намалување на нивото на поддржувачка аферентација;

- намалено ниво на проприоцептивна активност;

- промена на функцијата на вестибуларниот апарат;

- промена на аферентната поддршка на моторните реакции;

- нарушување на сите форми на визуелно следење;

- функционални промени во активноста на отолитниот апарат при промена на положбата на главата и дејството на линеарните забрзувања.

2) Промена во контролата на моторот:

- сензорна и моторна атаксија;

- спинална хиперрефлексија;

- промена во стратегијата за контрола на движењето;

- зголемување на тонусот на флексорните мускули.

3) Промена во функционирањето на мускулите:

- намалување на својствата на брзината и јачината;

- атонија;

- атрофија, промени во составот на мускулните влакна.

4) Хемодинамски нарушувања:

- зголемен срцев минутен волумен;

- намалено лачење на вазопресин и ренин;

- зголемено лачење на натриуретичен фактор;

- зголемен бубрежен проток на крв;

- намалување на волуменот на крвната плазма.

Можноста за вистинска адаптација на бестежинска состојба, во која се случува реструктуирање на регулаторниот систем, адекватен за постоење на Земјата, е хипотетичка и бара научна потврда.

Библиографија

2. Григориев А.И. Човечка екологија - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2008 година. - 240 с.

3. Агаџајан Н.А., Тел Л.З., Циркин В.И., Чеснокова С.А. Човечка физиологија. - М,: Медицинска книга, 2009. - 526 стр.

4. Н.А. Агаџајан, А.И.Воложин, Е.В. Евстафиева. Човечка екологија и концепт за опстанок. - М.: GOU VUNMC Министерство за здравство на Руската Федерација, 2001. - 240 стр.

5. Л.И. Цветкова, М.И. Алексеев и други; Ед. Л.И. Tsvetkovoy Екологија: Учебник за технички универзитети. - М.: Издавачка куќа АСВ; Санкт Петербург: Khimizdat, 1999. - 488 стр.

6. Кормилицин В.И., Цицкишвили М.С., Јаламов Ју.И. Основи на екологијата: Учебник / - М.: МПУ, 1997. 1 - 368 стр.

7. Захаров В.Б., Мамонтов С.Г., Сивоглазов В.И. „Биологија: општи обрасци“: Учебник за 10-11 одделение. општообразовните институции. - М.: Школа-Прес, 1996. - 625 стр.

Објавено на Allbest.ru

Слични документи

Човекот како хомеотермичен организам. Концептот на поикилотермични и хомеотермни организми. Температура на човечкото тело. Општи карактеристики на механизмот за терморегулација на телото. Човечки температурни рецептори. Суштината на температурната адаптација на човечкото тело.

апстракт, додаден на 19.12.2011 година


„Стрес“ и неспецифични реакции на телото на влијанија од околината. Основни одредби на теоријата за адаптација на Селје-Мајерсон. Основни одредби на современата теорија на адаптација. Теорија на функционални системи од П.К. Анохин. Физиолошка основа на фитнес.

работа на курсот, додадена 03/03/2002


Идентификување на динамиката на индикаторите за состојбата на кардиоваскуларниот систем и менталните перформанси на учениците од петто одделение во текот на учебната година. Адаптацијата како главен предуслов за успешна интеракција на телото на ученикот со околината.

теза, додадена 02.02.2018


Проценка на состојбата на природните адаптивни и заштитни механизми што го сочинуваат биолошкото наследство на луѓето, неговото значење во процесот на човековата еколошка адаптација. Класификација на факторите на вселенски лет и неговото влијание врз човечкото тело.

апстракт, додаден на 19.03.2012 година


Основи на теоријата за адаптација и спортски тренинг, физиолошки промени во телото под влијание на физичка активност. Физиолошки промени во кардиоваскуларниот систем. Физиолошки промени во нервниот систем.

работа на курсот, додадена на 14.04.2003 година


Биоекономски пристап кон проучување на проблемот со екстремните услови на човечкото тело. Клинички пример за нерамнотежа, нарушување на енергетски интензивните метаболички процеси кои обезбедуваат функционален „наплив“ на итни механизми за адаптација.

апстракт, додаден 09/03/2009


Компензаторно-адаптивни реакции и адаптација. Резултатот од адаптацијата е пренесување на функционалните системи за одговор на оптимално организациско ниво. Објаснување на концептите „напнатост“ и „замор“. Фактори кои влијаат на развојниот тренд на пред-болест.

тест, додаден на 16.10.2011 година


Општи модели на функционирање на клетките, органите, системите и целиот организам (физиолошки одмор, возбудување, инхибиција и регулација). Хомеостаза и адаптација. Истражувачки методи во физиологијата. Принципи на проценка на човековата животна активност.

презентација, додадена на 07.06.2015 година


Карактеристики на механизмите на адаптација на новороденото дете на условите на вонутериниот живот. Принципи на работа на медицинска сестра при идентификување на граничните состојби на новороденче. Клучни точки во обезбедувањето помош на новороденчиња со нарушувања на адаптацијата.

презентација, додадена на 09.04.2014 година


Концепт, класификации, карактеристики на хипоксија. Адаптивни реакции и механизми на долгорочна адаптација на хипоксија. Метаболички нарушувања, функции на органи и ткива за време на хипоксија. Превенција и терапија на хипоксија. Токсични ефекти на вишокот кислород.

Адаптација- ова е адаптација на организмот на условите на животната средина поради комплекс на морфолошки, физиолошки и бихејвиорални карактеристики.

Различни организми се прилагодуваат на различни услови на животната средина, и како резултат на тоа, ја сакаат влагата хидрофитии „сувоносители“ - ксерофити(сл. 6); растенија на солени почви - халофити; растенија толерантни во сенка ( скиофити), и бара целосна сончева светлина за нормален развој ( хелиофити); животните кои живеат во пустини, степи, шуми или мочуришта се ноќни или дневни. Групите видови со слична врска со условите на животната средина (т.е. живеат во исти екотопи) се нарекуваат еколошки групи.

Способноста на растенијата и животните да се прилагодат на неповолни услови се разликува. Поради фактот што животните се подвижни, нивните адаптации се поразновидни од оние на растенијата. Животните можат:

– избегнувајте неповолни услови (птиците летаат во потоплите предели поради недостаток на храна и студ во зима, елени и други копитари талкаат во потрага по храна и сл.);

– падне во суспендирана анимација – привремена состојба во која животните процеси се толку бавни што нивните видливи манифестации се речиси целосно отсутни (вкочанетост на инсекти, хибернација на 'рбетниците итн.);

– се прилагодуваат на животот во неповолни услови (од мраз се спасуваат со крзното и поткожното масно ткиво, пустинските животни имаат адаптации за економично користење на водата и ладење и сл.). (Сл. 7).

Растенијата се неактивни и водат приврзан начин на живот. Затоа, за нив се можни само последните две опции за адаптација. Така, растенијата се карактеризираат со намалување на интензитетот на виталните процеси за време на неповолни периоди: ги фрлаат лисјата, презимуваат во форма на заспани органи закопани во почвата - светилки, ризоми, клубени и остануваат во состојба на семиња и спори. во почвата. Кај бриофитите, целото растение има способност да подлежи на анабиоза, која може да преживее неколку години во сува состојба.

Отпорот на растенијата на неповолни фактори се зголемува поради посебните физиолошки механизми: промени во осмотскиот притисок во клетките, регулирање на интензитетот на испарување со помош на стомати, употреба на мембрани „филтер“ за селективна апсорпција на супстанции итн.

Адаптациите се развиваат со различна брзина кај различни организми. Најбрзо се јавуваат кај инсектите, кои за 10-20 генерации можат да се прилагодат на дејството на нов инсектицид, што го објаснува неуспехот на хемиската контрола на густината на популациите на инсекти штетници. Процесот на развој на адаптации кај растенијата или птиците се случува бавно, со векови.

Набљудуваните промени во однесувањето на организмите обично се поврзуваат со скриени карактеристики што тие ги имаа, како да се, „во резерва“, но под влијание на нови фактори тие се појавија и ја зголемија стабилноста на видот. Ваквите скриени карактеристики ја објаснуваат отпорноста на некои видови дрвја на индустриско загадување (топола, ариш, врба) и некои видови плевел на хербициди.

Истата еколошка група често вклучува организми кои не се слични едни на други. Ова се должи на фактот дека различните видови на организми можат различно да се прилагодат на истиот фактор на животната средина.

На пример, студот го доживуваат поинаку топлокрвни(тие се нарекуваат ендотермичен, од грчките зборови ендон - внатре и терме - топлина) и ладнокрвни (ектотермичен, од грчкиот ектос - надвор) организми. (Сл. 8.)

Температурата на телото на ендотермните организми не зависи од температурата на околината и е секогаш повеќе или помалку константна, нејзините флуктуации не надминуваат 2-4 o дури и при најтешки мразови и екстремна топлина. Овие животни (птици и цицачи) ја одржуваат телесната температура со внатрешно генерирање топлина врз основа на интензивен метаболизам. Тие ја задржуваат својата телесна топлина преку топли „капути“ направени од пердуви, волна итн.

Физиолошките и морфолошките адаптации се надополнуваат со адаптивното однесување (избор на заштитени места за ноќевање, градење јами и гнезда, групни ноќевања со глодари, блиски групи пингвини кои се загреваат и сл.). Ако температурата на околината е многу висока, тогаш ендотермните организми се ладат поради специјални уреди, на пример, со испарување на влагата од површината на мукозните мембрани на усната шуплина и горниот респираторен тракт. (Поради оваа причина, при топло време, дишењето на кучето се забрзува и тој го вади јазикот.)

Температурата на телото и мобилноста на ектотермните животни зависи од температурата на околината. На ладно време, инсектите и гуштерите стануваат летаргични и неактивни. Многу видови животни имаат можност да изберат место со поволни услови на температура, влажност и сончева светлина (гуштерите се леат на осветлени карпести плочи).

Сепак, апсолутен ектотермизам е забележан само кај многу мали организми. Повеќето ладнокрвни организми сè уште се способни за слаба регулација на телесната температура. На пример, кај активно летачките инсекти - пеперутки, бумбари, температурата на телото се одржува на 36-40 o C дури и при температури на воздухот под 10 o C.

Слично на тоа, видовите на една еколошка група во растенијата се разликуваат по нивниот изглед. Тие исто така можат да се прилагодат на истите услови на животната средина на различни начини. Така, различни видови ксерофити штедат вода на различни начини: некои имаат дебели клеточни мембрани, други имаат пубертет или восочна обвивка на листовите. Некои ксерофити (на пример, од семејството Lamiaceae) испуштаат пареа од есенцијални масла кои ги обвиваат како „ќебе“, што го намалува испарувањето. Кореновиот систем на некои ксерофити е моќен, влегува во почвата до длабочина од неколку метри и го достигнува нивото на подземните води (камилски трн), додека други имаат површен, но многу разгранет, што им овозможува да собираат вода од врнежите.

Меѓу ксерофитите има грмушки со многу мали тврди лисја кои можат да се фрлат во најсушното време од годината (грмушка од карагана во степа, пустински грмушки), тревни треви со тесни лисја (пердув трева, власатка), сукуленти(од латинскиот succulentus - сочен). Сукулентите имаат сочни лисја или стебла кои складираат вода и лесно можат да толерираат високи температури на воздухот. Сукулентите вклучуваат американски кактуси и саксаул, кои растат во централноазиските пустини. Тие имаат посебен вид на фотосинтеза: стомите се отвораат кратко и само ноќе; во овие студени часови, растенијата складираат јаглерод диоксид, а во текот на денот го користат за фотосинтеза со затворена стома. (Сл. 9.)

Различни адаптации за преживување на неповолни услови на солени почви се забележани и кај халофитите. Меѓу нив има растенија кои се способни да акумулираат соли во нивните тела (солена трева, швед, сарзазан), лачат вишок соли на површината на листовите со посебни жлезди (кермек, тамарикс), „не дозволуваат“ соли во нивните ткива поради „коренската бариера“ непропустлива за соли“ (пелин). Во вториот случај, растенијата треба да се задоволат со мала количина на вода и имаат изглед на ксерофити.

Поради оваа причина, не треба да се чуди што во исти услови има растенија и животни кои се различни едни на други, кои на различни начини се приспособиле на овие услови.

Контролни прашања

1. Што е адаптација?

2. Како животните и растенијата можат да се прилагодат на неповолните услови на животната средина?

2. Наведи примери за еколошки групи на растенија и животни.

3. Кажете ни за различните прилагодувања на организмите за преживување на истите неповолни услови на животната средина.

4. Која е разликата помеѓу адаптациите на ниски температури кај ендотермните и ектотермните животни?

Адаптации – различни адаптации на животната средина развиени кај организмите во текот на процесот на еволуција. Адаптациите се манифестираат на различни нивоа на организација на живата материја: од молекуларна до биоценотска. Способноста за прилагодување е едно од главните својства на живата материја, обезбедувајќи можност за нејзино постоење. Адаптациите се развиваат под влијание на три главни фактори: наследност, варијабилност и природна (како и вештачка) селекција.

Постојат три главни начини на кои организмите се прилагодуваат на условите на животната средина: активен пат, пасивен пат и избегнување на негативни ефекти.

Активна патека – зајакнување на отпорот, развој на регулаторни процеси кои овозможуваат извршување на сите витални функции на телото, и покрај отстапувањата на факторите од оптимумот. На пример, одржување на константна телесна температура кај топлокрвните животни (птици и цицачи), оптимално за појава на биохемиски процеси во клетките.

Избегнување на негативни ефекти – развој од страна на телото на такви животни циклуси и однесување што овозможуваат да се избегнат негативните ефекти. На пример, сезонски миграции на животни.

Пасивен начин – подреденост на виталните функции на телото на промените на факторите на животната средина.Одморот може да варира во длабочина и времетраење; многу функции на телото слабеат или воопшто не се извршуваат, бидејќи нивото на метаболизмот паѓа под влијание на надворешни и внатрешни фактори. Со длабоко потиснување на метаболизмот, организмите може воопшто да не покажуваат видливи знаци на живот. Целосниот привремен прекин на животот се нарекува суспендирана анимација . Во состојба на суспендирана анимација, организмите стануваат отпорни на различни влијанија. Во сува состојба, кога не повеќе од 2% од водата остана во клетките во хемиски врзана форма, организмите како ротифери, тардигради, мали нематоди, семиња и спори на растенија, спори на бактерии и габи издржаа изложеност на течен кислород ( -218,4 °C), течен водород (-259,4 °C), течен хелиум (-269,0 °C). Целиот метаболизам е запрен. Анабиозата е прилично редок феномен и е екстремна состојба на одмор во жива природа; состојбата на суспендирана анимација е можна само со речиси целосна дехидрација на организмите. Други форми на мирување поврзани со состојба на намалена витална активност како резултат на делумна инхибиција на метаболизмот се многу пораспространети во природата. Формите на одмор во состојба на намалена витална активност се поделени на хипобиоза (принуден мир) И криптобиоза(физиолошки одмор) . На хипобиозаинхибиција на активноста, или торпор, се јавува под директен притисок на неповолни услови (недостаток на топлина, вода, кислород, итн.) и престанува речиси веднаш откако овие состојби ќе се вратат во нормала (некои видови членконоги отпорни на мраз (collembolas, голем број од муви, мелени бубачки итн.) презимуваат во состојба на труење, брзо се одмрзнуваат и се префрлаат на активност под сончевите зраци, а потоа повторно ја губат подвижноста кога температурата паѓа). Криптобиоза- фундаментално различен тип на одмор, тој е поврзан со комплекс на физиолошки промени кои се случуваат однапред, пред почетокот на неповолните сезонски промени, а организмите се подготвени за нив. Криптобиозата е широко распространета во живата природа (карактеристична, на пример, за растителни семиња, цисти и спори на разни микроорганизми, габи, алги, хибернација на цицачи, длабоко мирување на растенијата). Состојбите на хипобиоза, криптобиоза и анабиоза обезбедуваат опстанок на видовите во природни услови на различни географски широчини, често екстремни, овозможуваат зачувување на организмите во долги неповолни периоди, се населуваат во вселената и на многу начини ги поместуваат границите на можноста и дистрибуцијата на живот. генерално.

Вообичаено, адаптацијата на еден вид кон неговата околина се врши со една или друга комбинација од сите три можни патеки за адаптација.

Основни механизми на адаптација на ниво на организам:

Биохемиски адаптации- промени во интрацелуларните процеси (на пример, промена во работата на ензимите или промена во нивната количина).

Морфо-анатомски адаптации – промени во структурата на телото (на пример, модификација на лист во 'рбет кај кактуси за да се намали загубата на вода, светло боење на цвеќето за привлекување на опрашувачи итн.). Морфолошките прилагодувања кај растенијата и животните доведуваат до формирање на одредени форми на живот.

Физиолошки адаптации -промени во физиологијата на телото (на пример, способноста на камилата да му обезбеди на телото влага преку оксидирање на резервите на маснотии, присуство на ензими што ја разградуваат целулозата во бактериите што ја разградуваат целулозата итн.).

Етолошки (бихејвиорални) адаптации – промени во однесувањето (на пример, сезонски миграции на цицачи и птици, хибернација во зима, прикази на парење кај птиците и цицачите за време на сезоната на размножување итн.). Етолошките адаптации се карактеристични за животните.

Онтогенетски адаптации– забрзување или забавување на индивидуалниот развој, промовирање на опстанокот кога се менуваат условите.