Появата на адаптивност на организмите.
Основната причина за появата на различни адаптации на живите организми към околната среда е селекцията. Например, известно е, че яребицата е горска птица. В зависимост от местообитанието има различни адаптации: а) скъсяване на клюна във връзка с получаване на храна изпод снега и листната постеля; б) появата на рогови гънки в краищата на пръстите, за да се улесни движението през дебелата снежна покривка ; в) разширяване, закръгляване на крилата за бързо издигане във въздуха (предците на яребица не са имали такава структура).
За по-нататъшно разпространение плодовете и семената на растенията също претърпяха различни промени. Това са кукички, тръни, с които се прикрепят към животните, или лек пух, който се разнася от вятъра.
Появата на годност при растенията и животните е характерно явление, но във всеки случай годността не се появява веднага. В резултат на дълъг еволюционен процес се появяват индивиди с особености, адаптирани към условията външна среда.
Характеристиките на годността в структурата, цвета, формата на тялото и поведението са ясно видими в примера на воден бозайник - делфин. Заострената форма на тялото му дава възможност лесно и свободно да се движи във водата в различни посоки. Скоростта на делфина достига 40 км/ч. А при птиците индикаторите за годност за полет са наличието на пера, покриващи тялото; липса на ушни миди и зъби; способността да завъртите главата на 180 "; лекотата на костите; бързото смилане на храната в стомаха и др.
При много животни фитнесът е толкова развит, че е трудно да се разграничат от тях заобикаляща среда. Формата на тялото, цветът на рибата, животните, живеещи в гъсти гъсталаци водорасли, им помагат успешно да се скрият от врагове.

Видове адаптация:

1. Защитно (маскиращо) оцветяване и неговите видове.
2. Инстинктивна адаптация.
3. Грижа за потомство.
4. Физиологична адаптация.

Ориз. 21. Адаптивност на нощните пеперуди чрез промяна на цвета към съответните цветове на ствола на дървото: 1 - еднакъв брой маркирани тъмни и светли пеперуди; 2 - лек ствол на дърво; 3 - увеличаване на броя на светлинните пеперуди; 4 - увеличаване на броя на тъмните пеперуди; 5 - тъмен ствол на дърво

1. Защитен (маскиращ) цвят и неговите видове.Защитно оцветяване - адаптивността на организмите, които живеят открито и могат да бъдат достъпни за врагове. Птиците, които инкубират яйцата си на земята (яребици, яребици, пъдпъдъци и др.), се сливат с околния фон. Птица, която седи неподвижно на гнездото, е почти невидима за враговете си. Едва се забелязват и яйцата с пигментирани черупки и излюпените от тях пилета. При едрите хищници, чиито яйца са недостъпни за враговете, или при птиците, които снасят яйца високо в скалите или ги заравят. в земята, защитният цвят на черупката не се развива. Гъсениците на пеперудата обикновено са зелени, цвета на листата, или тъмни, цвета на кората. Дънните риби (скат, писия) често са боядисани в цвета на пясъка.
Пустинните животни обикновено са пясъчно-жълти на цвят. Монохромното защитно оцветяване е характерно за насекоми (скакалци), гущери, сайги, лъвове. Много животни променят цвета си в зависимост от сезона. Например арктическата лисица, бял заек, яребица са бели през зимата. Дневните пеперуди имат защитно оцветяване на долната част на крилата, докато нощните пеперуди имат защитно оцветяване на горната част на крилата, така че през деня те стават видими за враговете и могат да умрат (долната част на крилата е светла ). Защитното оцветяване може да се наблюдава и под формата на насекоми: хризалисът на пеперудите на клон е много подобен на бъбрек; ларва, прикрепена към клон в неподвижно състояние, подобно на клон на дърво и др.
Защитното оцветяване е особено полезно в началните етапи. индивидуално развитиеорганизъм (яйца, ларва, пиле). Защитно оцветяване е необходимо за бавно движещи се животни или такива, които са преминали в състояние на покой.
Много животни могат бързо да променят цвета си в зависимост от цвета на околната среда и тази способност се предава по наследство. Например: хамелеон, писия, агама.

Видове защитно оцветяване:

1. защитно оцветяване;
2. атрактивно оцветяване;
3. заплашително оцветяване;
4. имитативно оцветяване.

1. Защитна предупредителна бояхарактерни за отровни, жилещи или парещи насекоми. Например, калинка (червена, жълта, кафява, тъмночервена, раирана) никога не се кълве от птици поради отделянето на отровна, горчива жълтеникава течност (фиг. 22). Ако пилетата случайно кълват този бръмбар, тогава следващия път не се приближават до него. Бръмбарът чистач излъчва неприятна пареща течност, има яркочервен цвят на ивици. Оцветяването на пчели, земни пчели, оси, отровни змии ги предпазва от хищници. Защитното оцветяване зависи и от поведението на някои насекоми и животни. Понякога пълзящите бръмбари замръзват в моменти на опасност. Биттер, гнездящ в тръстиките, случайно виждайки врага, протяга врата си, вдига глава и замръзва. Предупредителното оцветяване при животните се комбинира с поведение, което отблъсква хищниците.

Ориз. 22. Предупредително оцветяване: 1 - калинка; 2 - блистер

2. Атрактивно оцветяване.Това оцветяване е особено важно по време на размножаването. Яркият цвят на червените пеперуди, синьокрилите скакалци, тушканчетата, оперението на мъжките птици привлича женските по време на размножителния период. В обикновените дни оцветяването се слива с околната среда и става невидимо за враговете (фиг. 23).

Ориз. 23. Атрактивно оцветяване: 1 - червено крило; 2 - синя кобилка; 3 - jerboa

3. Заплашително оцветяване.По време на опасност животните заемат заплашителна поза. Например в моменти на опасност кобрата повдига глава изправена, издува шия и заема заплашителна поза; тъмният бръмбар повдига корема си и излъчва неприятна миризма. Ушатата кръгла глава моментално отваря кожните гънки на главата и замръзва с отворена уста. На отворените крила на богомолката има петна, които приличат на очи. В случай на опасност, отваряйки крилата си, богомолката плаши врага си. Същите петна се срещат и при нощните пеперуди (фиг. 24).

Ориз. 24. Заплашително оцветяване: очни петна по крилете на пеперуда (1) в заплашителна поза изглеждат като очите на бухал (2)

4. Имитативно оцветяване -мимикрия(Гръцки mimikos - "подражание"). Това е имитация на животни и растения на живи организми или определени неодушевени обекти от околната среда. Предупредителното оцветяване на незащитените организми прилича на един или повече видове. Например, по форма на тяло, размер, ярък цвят, хлебарка е подобна на калинка. Формата на тялото на морското конче и рибоходката прилича на водорасло. бяла пеперудас неприятна миризма, ярък цвят, имитира негодни за консумация пеперуди от семейството на хеликонидите (фиг. 25), а мухите - оси. Сходството на неотровните змии с отровните им помага да се предпазят от врагове и да оцелеят.

Ориз. 25. Имитативно оцветяване: бяла пеперуда (T) прилича на отровна хеликонидна пеперуда (2)

Примери за имитативно оцветяване на растения.
Имитативното оцветяване на растенията е необходимо за привличане или сплашване на животните. Обикновено на цветето Белозор няма нектар. За привличане на насекоми е подобно на медоносно растение. Насекомите, седнали на цвете, допринасят за неговото опрашване. Цветовете на месоядното растение (непентес) имат ярък цвят. Насекомите, седнали на цвете, моментално попадат в "капана" и умират. Орхидеята прилича на женската на някои насекоми по формата на цветето и миризмата, така че мъжките насекоми неволно седят на цветето и го опрашват.
Мимикрияпротича под контрола на естествения подбор. Появата му е свързана с натрупването на малки полезни мутации в ядливите видове в условията на тяхното съвместно съществуване с негодни за консумация. Едно от основните оръжия за защита срещу врагове и адаптивни характеристики е: буболечките и раците имат хитиново покритие, мекотелите имат черупки, крокодилите имат люспи, броненосците и костенурките имат черупка, а таралежите и бодливите свине имат пера.

Фитнес. Защитно оцветяване. Защитно оцветяване. Атрактивно оцветяване. Заплашително оцветяване. Имитативна окраска (мимикрия).

1. главната причинаразлични адаптации на организмите към условията на околната среда - това е подбор.
2. Защитното оцветяване е адаптивност, необходима за защита на организми, които водят открит начин на живот, от врагове.
3. Защитно оцветяване - вид защитно оцветяване, характерно за отровни, жилещи, горящи насекоми.
4. Атрактивно оцветяване - вид защитно оцветяване през периода на размножаване на организмите.
5. Заплашителното оцветяване е начин за защита на животните от врагове чрез приемане на заплашителна поза.
6. Имитацията на живи организми и неодушевени обекти от околната среда е адаптивността на организмите, които не са в състояние да се защитят или са неактивни.
7. Какви характеристики на организмите определят годността?
8. Как възниква фитнесът?
9. Назовете видовете защитно оцветяване.
10. Дайте пример за защитно оцветяване.
1. Какви организми се характеризират с имитативна окраска?
2. Дайте примери, които доказват полезността на ефектното оцветяване.
3. Какви са примерите за имитиращи цветове в растенията?

Упражнение
Срещали ли сте насекоми в природата, които замръзват при допир? Обърнете внимание на техните действия, неподвижност. Обърнете внимание на насекомите, които излъчват неприятна миризма. Сравнете ги. Тази задача ще ви помогне да се запознаете по-добре със защитната и заплашителна окраска на животните.
Опитайте се да изпълните задачата.
Към кой тип принадлежат дадените примери за защитно оцветяване? Въведете съответно главни букви: "ZSCH" - защитен; "PR" - привличане; "PD" - подражателен.

1. Калинка. 5. Непентес (насекомоядно растение).
2. Пеперуда. 6. Горчивка.
3. Черен бръмбар. 7. Мъжки фазан.
4. Морско конче. 8. Богомолка.

Раздели: Биология

Мишена:да формират знанията на учениците за приспособимостта на организмите към околната среда.

Задачи:

образователни: формиране на знания за различните начини на адаптивност на организмите към околната среда;

развитие: способността да работите с учебник, да анализирате, сравнявате, да подчертавате основното, да мислите логично

образователни: насърчаване на естетическото образование, формиране на научен мироглед.

Оборудване: таблица „Фитнес и неговата относителна природа“, снимки, рисунки, колекции от растителни и животински организми, презентация.

По време на часовете

Под формата на фронтален разговор се предлага да се отговори на въпроси.

1. Как да обясним адаптивността на живите същества към околната среда?

2. Как е възникнало разнообразието от видове, съществуващи в природата?

3. Защо има нарастване на организацията на живите същества в хода на еволюцията?

На въпросите: какво обяснение за годността на организмите е било широко разпространено през 18 век? Как Ламарк обяснява тези явления? - учениците лесно дават отговори, на които учителят обобщава забележката за противоречията между научните факти, разкриващи съвършенството на органичния свят, и предложените тогава обяснения.

Учениците в групи получават задачи и различни предмети за работа:

Разгледайте плодовете и семената на бреза, бор, глухарче, мак и др. И определете естеството на тяхната адаптивност към разпространение.

Учениците записват резултатите от работата си в таблица.

Всяка група ученици прави отчет за резултатите от работата, като демонстрира предмети. След това, въз основа на заключенията от групите, се правят обобщения за различни адаптации в една и съща среда.

Трябва да се обърне голямо внимание на обяснението на появата на адаптации според теорията на Дарвин за естествения подбор в сравнение с обяснението на Ламарк.

Необходимо е да се гарантира, че учениците могат правилно да обяснят от гледна точка на учението на Дарвин как е възникнала тази или онази адаптация.

Разчетено и анализирано е описанието на образуването на дълги крака и дълга шия според Ламарк и Дарвин.

След това учениците са помолени да обяснят появата на:

• бял цвят на полярните животни;
• игли за таралеж;
• черупки в мекотели;
• аромат на дива роза;
• прилики на гъсеница на молец с възел

Отговаряйки, учениците дават обяснения на фактите въз основа на учението на Дарвин, съпоставките с възможната интерпретация на същите примери според Ламарк разкриват неговата идеологическа същност.

Основното внимание е отделено на изясняването на причините, поради които теорията на Ламарк е била безсилна да обясни произхода на органичната еволюция, което е блестящо направено от Ч. Дарвин.

Адаптацията или адаптацията е способността на организма да оцелее и да остави потомство в дадено местообитание.

примери за фитнес

причини	Видове тела	Примери
1. Защита от врагове	Защитно оцветяване(прави организмите по-малко видими на фона на околната среда)	Бяла яребица, бял заек (променя цвета си в зависимост от сезона), цвят на женските от открито гнездящи птици (черен тетрев, лешник), зелен цвятларви на гъсеници, оцветяване на нощни пеперуди и др.
	Прикриване(формата и цвета на тялото се сливат с околните обекти)	Гъсеницата на молец прилича на клонка по форма и цвят, пръчковото насекомо е много подобно на суха тръстикова пръчка, някои насекоми напълно повтарят формата и цвета на листата
	мимикрия -имитация на по-малко защитен организъм от един вид от по-защитен организъм от друг вид (или обект на околната среда)	Имитация на някои мухи чрез ужилване на ципокрили (муха - муха - пчела)
	Предупредително оцветяване- ярък цвят, който предупреждава за токсичността на живия организъм.	Ярко оцветяване на калинка, мухоморка, мн отровни жабии така нататък.
	Заплашителни пози	Набраздения гущер има ярко оцветена качулка, която разкрива при среща с врага очилати змии, някои гъсеници (ястреб ястреб)
Адаптации към условията на околната среда	Обтекаема форма на тялото	Риби, морски бозайници, птици.
	Летателни адаптации	Пера и крила на птици, крила на насекоми.
Адаптации за размножаване	Поведение при чифтосване	Много животни (танци на жерави, битки с елени)
	Адаптации към опрашването	Вятър, насекоми, самоопрашване при растенията
	Устройства за прехвърляне на семена	Вятър, животни, вода

ДА СЕ морфологични адаптации включват - защитно оцветяване, маскировка, мимикрия, предупредително оцветяване.

ДА СЕ етологиченили поведенческивключват - заплашителни пози, съхранение на храна.

Физиологична адаптация - набор от физиологични реакции, които са в основата на адаптирането на организма към промените в условията на околната среда и са насочени към поддържане на относително постоянство на вътрешната му среда - хомеостаза.

Химическо взаимодействие (мравките отделят ензими, които се използват от членовете на семейството за координиране на дейностите)

Запазване на водата в кактус

Грижата за потомството е верига от последователни рефлекси, развити в процеса на еволюцията, които осигуряват запазването на вида.

Рибите тилапия носят яйца и млади екземпляри в устата си! Малките спокойно плуват около майка си, поглъщат нещо, чакат. Но веднага щом възникне най-малката опасност, майката дава сигнал, рязко движи опашката си и трепери по специален начин с перките си и ... малките веднага се втурват към приюта - устата на майката.

Някои видове жаби излюпват яйца и ларви в специални торбички за разплод.

При бозайниците - при изграждането на леговища, дупки и други убежища за бъдещо потомство, поддържане на чистотата на тялото на малките, тогава този инстинкт, очевидно, е характерен за всички бозайници без изключение.

Произходът на фитнеса и неговата относителност

Ч. Дарвин показа, че адаптациите възникват в резултат на естествен подбор. Следните примери могат да послужат като доказателство за относителността на устройствата:

1) полезните органи при някои условия стават безполезни при други: сравнително дългите крила на бързолетите, пригодени за бърз полет, създават определени трудности при излитане от земята

2) защитните устройства срещу врагове са относителни: Отровни змии(напр. усойници) се ядат от таралежи

3) проявата на инстинкти също може да бъде неподходяща: например защитна реакция (освобождаване на поток от зловонна течност) на скункс, насочен срещу ходеща кола

4) наблюдаваното „прекомерно развитие“ на някои органи, които се превръщат в пречка за тялото: растеж на резци при гризачи по време на прехода към ядене на мека храна.

Студентите трябва твърдо да разберат, че доктрината на Дарвин за относителната годност в резултат на естествения подбор напълно опровергава идеалистичните твърдения за божествения произход и абсолютната природа на органичната целесъобразност (К. Линей), както и за вродената способност на организма да се променя под влияние на влияние само в посока, която е полезна за тях (Ламарк).

Затвърдяване на знанията

1. Пример за защитно оцветяване е:

а) сходството на формата и цвета на тялото с околните предмети;

б) подражание на по-малко защитените по-защитени;

в) редуване на светли и тъмни ивици по тялото на тигър.

2. Яркият цвят на калинките, много видове пеперуди, някои видове змии и други животни с миризливи или отровни жлези се нарича:

а) камуфлаж

б) демонстриране;

в) мимикрия;

г) предупреждение.

3. Разнообразието от устройства се обяснява с:

а) само влиянието на условията на околната среда върху тялото;

б) взаимодействието на генотипа и условията на средата;

в) само признаци на генотипа.

4. Пример за мимикрия:

б) яркочервен цвят в калинка;

в) сходството в цвета на корема на мухата и осата.

5. Пример за маскировка:

а) зеленият цвят на песенния скакалец;

б) сходството в окраската на коремчето на мухата и осата;

в) яркочервен цвят в калинка;

г) сходството в цвета на гъсеницата и молеца с възел.

6. Всяка годност на организмите е относителна, защото:

а) животът завършва със смъртта;

б) адаптацията е целесъобразна при определени условия;

в) има борба за съществуване;

г) адаптацията може да не доведе до образуването на нов вид.

Библиография

1. Мамонтов С.Г. Обща биология: Proc. за ученици от средно специално. учебник институции - 5 изд., Ср. - М .: Висше. училище, 2003г.
2. Обща биология: учебник. за студ. Образован. средни институции. проф. образование / В.М. Константинов, А.Г. Резанов, Е.О. Фадеев; изд. В.М. Константинов. -М .: Издателски център "Академия", 2010 г.

Местообитанието на живите организми ги засяга както пряко, така и непряко. Съществата постоянно взаимодействат с околната среда, като получават храна от нея, но в същото време освобождават продуктите от метаболизма си.

Средата принадлежи на:

• естествен - появил се на Земята независимо от човешката дейност;
• техногенни - създадени от хора;
• външен - това е всичко, което е около тялото, а също така засяга неговото функциониране.

Как живите организми променят средата си? Те допринасят за промяна на газовия състав на въздуха (в резултат на фотосинтезата) и участват във формирането на релефа, почвата и климата. Чрез влиянието на живите същества:

• повишено съдържание на кислород;
• количеството въглероден диоксид е намаляло;
• съставът на океанската вода се е променил;
• се появиха органични скали.

По този начин връзката между живите организми и тяхната среда е силно обстоятелство, което провокира различни трансформации. Има четири различни жизнени среди.

Местообитание земя-въздух

Включва въздушни и земни части и е чудесен за размножаването и развитието на живите същества. Това е доста сложна и разнообразна среда, която се характеризира с висока степен на организация на всички живи същества. Податливостта на почвата към ерозия, замърсяване води до намаляване на броя на живите същества. В сухоземните местообитания организмите имат доста добре развит външен и вътрешен скелет. Това се случи, защото плътността на атмосферата е много по-малка от плътността на водата. Качеството и структурата се считат за едно от важните условия за съществуване. въздушни маси. Те са в непрекъснато движение, така че температурата на въздуха може да се промени доста бързо. Живите същества, които живеят в тази среда, трябва да се адаптират към нейните условия, така че те са развили адаптивност към резки температурни колебания.

Въздушно-земното местообитание е по-разнообразно от водното. Паданията на налягането тук не са толкова изразени, но доста често има липса на влага. Поради тази причина сухоземните живи същества имат механизми, които им помагат при снабдяването на тялото с вода, главно в сухите райони. Растенията образуват силна коренова система и специален водоустойчив слой върху повърхността на стъблата и листата. Животните имат изключителна структура на външните обвивки. Техният начин на живот помага за поддържане на водния баланс. Пример за това е миграцията към местата за поливане. Важна роля играе и съставът на въздуха за земните живи същества, който осигурява химическата структура на живота. Суровината за фотосинтезата е въглеродният диоксид. Азотът е необходим за свързване на нуклеинови киселини и протеини.

Адаптиране към околната среда

Адаптирането на организмите към тяхната среда зависи от мястото им на пребиваване. При летящите видове се е формирала определена форма на тялото, а именно:

• леки крайници;
• олекотен дизайн;
• рационализиране;
• да имаш крила да лети.

При катерещи се животни:

• дълги хващащи крайници, както и опашка;
• тънко дълго тяло;
• силни мускули, които ви позволяват да издърпате тялото, както и да го хвърлите от клон на клон;
• остри нокти;
• мощни хващащи пръсти.

Бягащите живи същества имат следните характеристики:

• силни крайници с ниска маса;
• намален брой защитни рогови копита на пръстите;
• силни задни крайници и къси предни крайници.

При някои видове организми специални адаптации им позволяват да комбинират характеристиките на летене и катерене. Например, изкачили се на дърво, те са способни на дълги скокове-полети. Други видове живи организми могат да тичат бързо, както и да летят.

водна среда

Първоначално животът на съществата е свързан с водата. Характеристиките му са соленост, поток, храна, кислород, налягане, светлина и допринасят за систематизирането на организмите. Замърсяването на водните тела е много лошо за живите същества. Например, поради намаляването на нивото на водата в Аралско море, повечето от представителите на флората и фауната, особено рибите, изчезнаха. Огромно разнообразие от живи организми живее във водните пространства. От водата те извличат всичко необходимо за осъществяването на живота, а именно храна, вода и газове. Поради тази причина цялото разнообразие от водни живи същества трябва да се адаптира към основните характеристики на съществуването, които се формират от химически и физични свойствавода. Солният състав на околната среда също е от голямо значение за водните организми.

Във водния стълб редовно се намират огромен брой представители на флората и фауната, които прекарват живота си в суспензия. Способността за реене се осигурява от физическите характеристики на водата, тоест от силата на изтласкване, както и от специалните механизми на самите същества. Например множество придатъци, които значително увеличават повърхността на тялото на живия организъм в сравнение с неговата маса, увеличават триенето срещу водата. Следващият пример за обитатели на водни местообитания са медузите. Способността им да се задържат в дебел слой вода се дължи на необичайната форма на тялото, което прилича на парашут. В допълнение, плътността на водата е много подобна на плътността на тялото на медуза.

Живи организми, чието местообитание е водата различни начиниприготвени за движение. Например рибите и делфините имат опростена форма на тялото и перки. Те могат да се движат бързо поради необичайната структура на външните капаци, както и наличието на специална слуз, която намалява триенето срещу водата. При някои видове бръмбари, живеещи във водна среда, освободеният отработен въздух от дихателните пътища се задържа между елитрата и тялото, поради което те могат бързо да се издигнат на повърхността, където въздухът се освобождава в атмосферата. Повечето от протозоите се движат с помощта на реснички, които вибрират, например реснички или еуглена.

Приспособления за живот на водните организми

Различните местообитания на животните им позволяват да се адаптират и да съществуват удобно. Тялото на организмите е в състояние да намали триенето срещу вода поради характеристиките на покритието:

• твърда, гладка повърхност;
• наличието на мек слой върху външната повърхност на твърдото тяло;
• слуз.

Крайниците са представени от:

• плавници;
• мембрани за плуване;
• перки.

Формата на тялото е опростена и има различни вариации:

• сплескани в дорзо-коремната област;
• кръгли в напречно сечение;
• сплескани странично;
• с форма на торпедо;
• капковидна.

Във водната среда живите организми трябва да дишат, така че са се развили:

• хриле;
• въздухозаборници;
• дихателни тръби;
• мехури, които заместват белия дроб.

Характеристики на местообитанието в резервоари

Водата може да акумулира и задържа топлина, така че това обяснява липсата на големи температурни колебания, които са доста често срещани на сушата. Най-важното свойство на водата е способността да разтваря в себе си други вещества, които по-късно се използват както за дишане, така и за хранене от организмите, живеещи в водна стихия. За дишането е необходимо наличието на кислород, така че концентрацията му във водата е от голямо значение. Температурата на водата в полярните морета е близка до точката на замръзване, но нейната стабилност е позволила формирането на определени адаптации, които осигуряват живот дори в такива сурови условия.

Тази среда е дом на огромно разнообразие от живи организми. Тук живеят риби, земноводни, големи бозайници, насекоми, мекотели и червеи. Колкото по-висока е температурата на водата, толкова по-малко количество разреден кислород съдържа, който се разтваря по-добре в прясна вода, отколкото в морска вода. Следователно във водите на тропическата зона живеят малко организми, докато в полярните резервоари има огромно разнообразие от планктон, който се използва като храна от представители на фауната, включително големи китоподобни и риби.

Дишането се осъществява от цялата повърхност на тялото или от специални органи - хрилете. Правилното дишане изисква редовно обновяване на водата, което се постига чрез различни колебания, предимно от движението на самия жив организъм или неговите адаптации, като реснички или пипала. Голямо значениеЗа цял живот има и солен състав на водата. Например мекотелите, както и ракообразните, изискват калций, за да изградят черупка или черупка.

почвена среда

Намира се в горния плодороден слой на земната кора. Това е доста сложен и много важен компонент на биосферата, който е тясно свързан с останалите й части. Някои организми са в почвата цял живот, други - половината. Земята играе жизненоважна роля за растенията. Какви живи организми са усвоили почвената среда? Съдържа бактерии, животни и гъбички. Животът в тази среда до голяма степен се определя от климатични фактори, като температура.

Адаптации за почвено местообитание

За комфортно съществуване организмите имат специални части на тялото:

• малки ровещи крайници;
• дълго и тънко тяло;
• изкопаване на зъби;
• опростено тяло без изпъкнали части.

В почвата може да липсва въздух, както и да е плътна и тежка, което от своя страна е довело до следните анатомични и физиологични адаптации:

• силни мускули и кости;
• устойчивост на липса на кислород.

Обвивките на тялото на подземните организми трябва да им позволяват да се движат както напред, така и назад в гъста почва без проблеми, така че са се развили следните признаци:

• къса козина, устойчива на абразия и способна да се изглажда напред и назад;
• липса на линия на косата;
• специални секрети, които позволяват на тялото да се плъзга.

Развити специфични сетивни органи:

• ушните миди са малки или напълно липсват;
• няма очи или те са значително намалени;
• тактилната чувствителност е силно развита.

Трудно е да си представим растителност без земя. отличителен белегПочвеното местообитание на живите организми се счита за това, че съществата са свързани с неговия субстрат. Една от съществените разлики на тази среда е редовното образование органична материя, като правило, поради умиращите корени на растенията и падащите листа, и това служи като източник на енергия за организмите, които растат в него. Натискът върху земните ресурси и замърсяването на околната среда оказват негативно влияние върху организмите, живеещи тук. Някои видове са на ръба на изчезване.

Среда на организма

Практическото въздействие на човека върху местообитанието засяга популациите на животни и растения, като по този начин увеличава или намалява броя на видовете, а в някои случаи настъпва тяхната смърт. Фактори на околната среда:

• биотични - свързани с въздействието на организмите един върху друг;
• антропогенни - свързани с влиянието на човека върху околната среда;
• абиотичен - отнася се до неживата природа.

Индустрията е най-голямата индустрия, която играе важна роля в икономиката на съвременното общество. Той засяга околната среда на всички етапи от промишления цикъл, от добива на суровини до изхвърлянето на продуктите поради по-нататъшна негодност. Основни видове отрицателно влияниеводещи индустрии в околната среда местообитания на живи организми:

• Енергетиката е в основата на развитието на индустрията, транспорта, селско стопанство. Използването на почти всеки изкопаем (въглища, нефт, природен газ, дърва, ядрено гориво) влияе негативно и замърсява природните комплекси.
• Металургия. Един от най-опасните аспекти на въздействието му върху околната среда е техногенното разпръскване на метали. Най-вредните замърсители са: кадмий, мед, олово, живак. Металите навлизат в околната среда на почти всички етапи от производството.
• Химическата промишленост е една от най-бързо развиващите се индустрии в много страни. Нефтохимическата промишленост отделя въглеводороди и сероводород в атмосферата. При производството на алкали се получава хлороводород. Вещества като азотни и въглеродни оксиди, амоняк и други също се отделят в големи количества.

Накрая

Местообитанието на живите организми ги засяга както пряко, така и непряко. Съществата постоянно взаимодействат с околната среда, като получават храна от нея, но в същото време освобождават продуктите от метаболизма си. В пустинята сухият и горещ климат ограничава съществуването на повечето живи организми, точно както в полярните региони само най-издръжливите представители могат да оцелеят поради студа. Освен това те не само се адаптират към определена среда, но и се развиват.

Растенията, отделяйки кислород, поддържат неговия баланс в атмосферата. Живите организми влияят върху свойствата и структурата на земята. Високите растения засенчват почвата, като по този начин допринасят за създаването на специален микроклимат и преразпределението на влагата. Така, от една страна, средата променя организмите, като им помага да се усъвършенстват чрез естествен подбор, а от друга страна, видовете живи организми променят средата.

Обяснявайки произхода на видовете на основата на естествения отбор като грандиозен и всеобхватен процес на последователна промяна на адаптациите, теорията на Дарвин обяснява и феномена на целенасоченото устройство на органичните форми. Формите на адаптации, като отражение на целесъобразността, са безкрайно разнообразни: плавателният мехур в тялото на рибата е пълен с въздух и облекчава масата на тялото й; по-удобно е да се преодоляват блата на дълги крака с широко разположени пръсти, като чапла, или с широки копита, като лос; скачащите животни имат по-развити задни крайници (кенгуру, скакалец, жаба). При животни, които водят подземен начин на живот, крайниците са с форма на лопата и са пригодени за копаене на земята. При растенията и животните съществуват целесъобразни адаптации към дневните и годишните колебания на температурата и влажността.

Привържениците на идеалистичните възгледи и служителите на църквата във феномена на адаптивността на организмите и тяхната целенасочена структура виждаха израз на общата хармония на природата, която уж произтичаше от нейния създател. Теорията на Ч. Дарвин отхвърля всяко участие в появата на устройства на свръхестествени сили, тя убедително доказва, че цялото животно и зеленчуков святот момента на появата си той се усъвършенства по пътя на целесъобразното приспособяване към условията на живот: към вода, въздух, слънчева светлина, гравитация. Удивителната хармония на живата природа, нейното съвършенство са създадени от самата природа: борбата за оцеляване. Тази борба е силата, която дава сила на корените, изтънчена красота на цветята, предизвиква странна мозайка от разположение на листата и изостря зъбите, дава мощна сила на мускулите, острота на зрението, слуха и инстинкта на много животни.

Приспособимостта като израз на целесъобразност се проявява във всичко. Например хищниците имат нокти, зъби, човки, отровни зъби, от които може да бъде много трудно жертвата да избяга. Но в борбата за живот бяха разработени и средства за защита: някои реагират на сила със сила, други спасяват краката си, трети имат черупка, черупка, игли и т.н. Много слаби и беззащитни насекоми, безвредни или годни за консумация, за дълги годинидействията на естествения подбор приеха цвета и формата на стършели, оси, станаха подобни на отровни или неядливи форми. Имитиращият им цвят или форма е в същото време защитен, тъй като съвпада с фона на околната среда: прави хищниците невидими и им помага да се промъкнат към плячката, а на преследваните видове дава възможност да се скрият от врагове. Ако насекомите, преследвани от птиците, не бяха оцветени като зелена трева или дървесна кора, те биха били унищожени от птиците. Оперението на тундровата яребица се слива с тона на скалите и върховете, покрити с лишеи, горският бекас е невидим сред изсъхналите и паднали дъбови листа и др.очни петна, в момент на опасност повдига предната част на тяло, като по този начин изплаши птиците.

Разнообразие от адаптации пречат на повечето растения да се самоопрашват, което им позволява да разпространяват плодове и семена или, благодарение на техните бодли, да устоят на изяждането от тревопасни животни. Ароматът и ярките цветове на цветята са възникнали като адаптация за привличане на насекоми, които посещават цветята, за да опрашват тези растения, или като адаптация за по-ефективно абсорбиране на слънчева светлина с определена дължина.

Защитно оцветяване. Защитно оцветяване се развива при видове, които живеят открито и могат да бъдат достъпни за врагове. Това оцветяване прави организмите по-малко видими на фона на околната среда. Някои имат ярък рисунък (цвят на зебра, тигър, жираф) - редуващи се светли и тъмни ивици и петна. Това разчленяващо оцветяване имитира редуването на петна от светлина и сянка.

Прикриване. Камуфлаж - устройство, при което формата на тялото и цвета на животното се слива с околните предмети. Например, гъсениците на някои пеперуди приличат на възли по форма и цвят на тялото.

Мимикрия. Мимикрията е имитация на по-малко защитен организъм от един вид от по-защитен организъм от друг вид. Тази имитация може да се прояви във формата на тялото, оцветяването и т.н. И така, някои видове неотровни змии и насекоми са подобни на отровните. Мимикрията е резултат от селекция за подобни мутации в различни видове. Помага на незащитените животни да оцелеят, допринася за запазването на организма в борбата за съществуване.

Предупредително (заплашително) оцветяване Видовете често имат ярко, запомнящо се оцветяване. Веднъж опитали да опитате неядлива калинка, която ужилва оса, птицата ще запомни яркия им цвят за цял живот.

(Според личната страница на Андрей Иванов)

В доктрината за естествения подбор Дарвин не само материалистично обосновава пригодността на организмите (тяхната целесъобразна структура), но и показва нейния относителен характер. Така че предупредителното и защитното оцветяване, различни други защитни устройства не действат на всички преследвачи, но имайки устройства, индивидите са по-малко склонни да бъдат атакувани. Собствениците на жилото - оси, пчели, стършели - лесно се изяждат от мухоловки, пчелояди. Летяща риба, изскачайки от водата във въздуха, ловко се измъква хищни риби, но това се използва от албатроса, който настига плячката си във въздуха. Корубата на костенурката е добра защита, но орелът я вдига във въздуха и я хвърля на скалите; черупката се счупва и орелът изяжда костенурката.

Всяко животно и растение не може да бъде напълно адаптирано към всички условия, които са се развили през целия живот на Земята. Всяка адаптация продължава, докато се поддържа от естествения подбор, но изчезва веднага щом престане да бъде полезна. Като пример за промяна в адаптациите може да се цитира развитието на защитно оцветяване в пеперудата на брезовия молец.

Така основата на теорията на Дарвин е учението за естествения подбор, основният и ръководен фактор в еволюцията. В борбата за съществуване, на базата на наследствената изменчивост, последователна смянаадаптации и оцеляване на най-приспособените, увеличава се разнообразието от форми на живата природа, протича процесът на видообразуване и се осъществява общото прогресивно развитие на растителния и животински свят. В тази теория бяха решени два проблема: механизмът на видообразуване и произходът на целесъобразността на органичния свят.

Адаптивност на организмите в резултат на еволюцията (Т.А. Козлова, В.С. Кучменко. Биология в таблици. М., 2000 г.)

фитнес резултати	растения	Животни
Начини за получаване на храна	Усвояването на вода и минерални соли се осигурява от интензивното развитие на корените и кореновите косми; усвояването на слънчевата енергия се извършва най-успешно от широки и тънки листа; улавяне и смилане на насекоми и дребни земноводни от блатни растения	Хранене с листа на високи дървета; улавяне с помощта на мрежа за улавяне и причакване на хранителни обекти; специалната структура на устните органи осигурява улавяне на насекоми от дълги, тесни дупки, хапане на трева, улавяне на летящи насекоми; Хващане и задържане на плячка хищни бозайниции птици
Защита при хранене	Те имат бодли, които осигуряват защита срещу тревопасни животни; съдържат токсични вещества; розетната форма на листата не е достъпна за ецване	Те се спасяват от бързо бягане; имат игли, черупки, плашеща миризма и друга защита; защитното оцветяване спестява при определени условия
Адаптация към абиотични фактори (към студ)	падащи листа; устойчивост на студ; запазване; вегетативни органи в почвата	Полет на юг; дебело палто; хибернация; подкожен мастен слой
Разпространете се в нови територии	Леки, крилати семена; упорити куки	Полети на птици; миграция на животните
Ефективност на размножаване	Привличане на опрашители: цвят на цветя, мирис	Привличане на сексуален партньор: ярко оперение, сексуални атрактанти

Биологията познава много случаи, когато група, случайно отделила се от основната популация, може след няколко века да формира напълно новият вид. Понякога дори се случва, че в същото време индивиди от майчиния вид продължават да живеят на същата територия.

Има и много примери, когато видовете са принудени да живеят в постоянно променяща се среда. Често „промяна“ се отнася до постоянното влошаване на някакъв жизненоважен показател. Когато е извън този диапазон, видът най-често просто измира.

Предпоставки за оцеляване

Учените стигнаха до извода, че видът има шанс за оцеляване само ако започне активно да се променя, адаптирайки се към драматично променени условия. Това явление се нарича филетично видообразуване. В този случай се формира не само адаптивността на организмите към околната среда, но се развиват напълно нови признаци за живите същества.

Сега на нашата планета живеят милиони видове. Нима това не е доказателство за силата на живота, за неговата постоянна изменчивост?! За съжаление преди няколко милиона години е имало много повече живи същества. Няколко ледникови периоди и постоянни климатични смущения доведоха до факта, че видовото разнообразие рязко намаля. Само най-силните оцелели.

Важни примери за адаптации

От незапомнени времена гениалното съответствие на органите на живите същества и функцията, която изпълняват, привлича вниманието на хората: опити за създаване на планери с крило във формата на птица, изграждане на кораби с контури, наподобяващи тела морски риби. Но много по-впечатляващо е перфектното, хармонично съответствие външен видживотни и растения с техните естествени местообитания.

Разбира се, примерите са безкрайни. И затова в рамките на тази статия има възможност да се говори само за някои живи същества, чиито характеристики на адаптация към околната среда най-ясно и ясно доказват правилността на Дарвин.

Птици

По този начин човекът отдавна е наясно с важността на защитното оцветяване за птиците, както и за техните пиленца и яйца в частност. При глухар, тетрев и яребица (открито гнездящи) черупката на яйцето се слива почти идеално с фона на околната среда. По принцип гърбът на женската също е неразличим от околния пейзаж, когато се гледа отстрани. Колкото по-интересен е фактът, че женските и яйцата на птици, които гнездят в хралупи и други скрити места, често имат много ярък цвят (същите папагали, например).

Насекоми

Какви черти на адаптация към околната среда имат насекомите? Е, те дори са повече от всички представители на този клас. Смятаме, че всеки знае поразителната прилика на пръчиците със сухите клонки. Някои изследвания в тази област все още се използват от военните в областта на създаването на "горски" камуфлажни костюми.

Въпреки това, телата на много гъсеници много напомнят на клонки, а крилата на пеперудите могат да преминат за листата на дърветата в района, където живеят. Тук трябва да се отбележи, че в този случай има хармонично съчетание на защитната форма на тялото и защитната окраска. Някои пеперуди, когато се слеят със заобикалящата ги среда, трудно се различават от листата дори от близко разстояние. Ако повече или по-малко познавате биологията, тогава напълно си представяте цялото разнообразие на класа насекоми. Влизайки в гора или поле, виждате не повече от 2-3% от общия им брой. Останалите са просто маскирани.

Но! Не трябва да се приема, че примерите за годност на организмите се ограничават до банална маскировка. Помнете адаптивното оцветяване, когато са ярко оцветени, „цветните“ насекоми просто не са популярни сред хищниците, тъй като те са добре запознати с рязко отрицателните си хранителни качества. И така, синигер или врабче, опитали няколко пъти в младостта си да изядат войник от буболечки, до края на живота си помнят техния каустичен, отровен вкус.

В допълнение, характеристиките на адаптивността на организмите към околната среда включват мимикрия. Това явление прилича на покровителствено оцветяване, но "напротив". Така някои беззащитни и ядливи видове могат перфектно да имитират тези насекоми, които са отровни или имат отвратителен вкус. Например мухите от оси са много подобни на осите, от които дори много птици се страхуват. Всичко това предполага, че адаптивността на организмите към условията на околната среда има същия адаптивен, адаптивен характер.

висши бозайници

Всичко това може да се види на примера на висшите бозайници. Оцветяването на зебрите ни изглежда ярко и дори донякъде смешно, само че перфектно повтаря редуването на светлина и сянка в гъсталаците на тревата, което позволява на тези животни да се маскират перфектно в саваната. Очевидци потвърждават, че неподготвените хора понякога не забелязват зебрите дори на открито, само от разстояние 50-70 м.

Други функции

Някои живи същества имат още по-удивителна и ефективна адаптивност към. Говорим за хамелеоните и писията, които могат да променят цвета на тялото си чрез преразпределяне на органични пигменти в хроматофорите на кожата. Не забравяйте, че защитното оцветяване и другите защитни фактори значително подобряват ефективността си при правилно поведение. Това включва рефлекса на замръзване, заемане на поза за почивка, което е характерно за огромен брой животински видове.

Откъде живите същества получават тази способност?

Изобщо откъде идва приспособимостта на организмите към околната среда? Като цяло в предишната част вече изразихме мнението на великия Дарвин: ако животно или растение може да оцелее при рязка промяна на климата или други условия, тогава неговите потомци ще станат най-често срещаните. Така основната причина за появата на някои нови адаптации в живите същества е именно естественият подбор. Нека покажем това с практически пример, като обсъдим живота на птиците от семейство глухари, които живеят в долния покрив на гората.

Конструктивни особености

Нека си припомним основните характеристики външна структуратези птици: клюнът е къс, не пречи на кълването на храна директно от горския под (включително от снежната покривка); на лапите - дебел субстрат с ресни, с помощта на който те могат безопасно да ходят дори в дълбок сняг. Структурните характеристики на перата им позволяват да прекарват нощите си, заровени стремглаво в снега, а късите широки крила правят тетревите малко от птиците, които могат да излитат директно, почти вертикално.

Би било съвсем логично да се предположи, че техните далечни предци изобщо не са имали такива устройства. Най-вероятно след промяна на редица фактори на околната среда (стана по-студено), те са били принудени да се адаптират към драматично променена среда, включително студ.

Процес на промяна

Непрекъснато възникват нови мутации, техните различни комбинации се появяват по време на кръстосването и изобилието от вълни прави популацията по-хетерогенна и стабилна. Не е изненадващо, че птиците се различават една от друга по редица признаци: някой имаше ресни на пръстите си, някои индивиди имаха скъсен клюн или крила.

Каква е адаптацията на организмите към околната среда? Факт е, че по време на константата оцеляват само онези птици, чиито структурни параметри най-много съответстват на околния свят. В процеса на селекция само те оставят повече потомство и именно те оцеляват най-често и в брой, достатъчен за формиране на нова популация. Новото поколение донесе със себе си нови мутации и целият процес се повтори от самото начало.

Консолидиране на полезни свойства и качества

Със сигурност сред мутациите имаше такива, които засилиха и фиксираха проявата на признаците, които се появиха по-рано. Естествено, птиците, при които се проявяват тези промени, са значително по-склонни не само да оцелеят, но и впоследствие да дадат потомство. През поколенията всички тези признаци се натрупваха и консолидираха, докато се появиха онези черни тетревчета, които познаваме сега.

Противоречията на теорията на Ламарк

Както знаете, теорията на Дарвин е фундаментално различна от предположението, изложено от Жан-Батист Ламарк. Последният каза, че всички живи организми могат да се променят под въздействието на околната среда, но само в посоката, която е изключително полезна за тях. Но това е абсурдно: какъв вид влияние може да допринесе за появата на шипове при таралежите?

Само влиянието на естествения подбор може да обясни появата на такава полезна адаптация. Предполага се, че много далечните предци на таралежите са успели да оцелеят, като са се покрили с все по-груба коса. Да останат живи и да дадат потомство се оказа предимство за онези „прототаралежи“, които имаха късмета да имат най-дългите и здрави бодли.

Други "бодливи" примери

Настръхналите таралежи от Мадагаскар следваха точно същия път. Става дума за тенреци и няколко вида бодливи мишки и хамстери.

Дали адаптацията на организмите към околната среда има поне някои общи признаци? Учените предполагат, че механизмът за появата на такива устройства остава общ във всички случаи: факт е, че те не се появяват веднага, не след едно или две поколения. Напротив, тяхното възникване е дълъг и сложен процес. Никога не трябва да се забравя, че еволюционният път е пълен със задънени улици и неудачни „технически решения” на природата. Сега ще говорим за това.

Фитнес относителност

В периода преди Дарвин приспособимостта на животните към тяхната среда служи като единодушно доказателство за съществуването на Господ и огромната мъдрост на Създателя: как би могла природата без такова „ръководство“ да подреди самостоятелно Светътпо толкова разумен, балансиран начин!?

Надделяваше мнението, че всяка характеристика на всеки жив организъм е абсолютно съвършена и точно отговаря на задачата, която му е поверена. И така, хоботът, удължен в хоботчето, й помага да извлича нектар дори от най-„сложните“ цветя, а адаптивността на растенията към местообитанието под формата на дебели стволове на кактуси и други сукуленти е идеално подходяща за съхранение на вода за дълго време време.

За съжаление дори много съвременни учени продължават да се отнасят към природата като към брилянтен скулптор, всяко творение на което е съвършено и безпогрешно. Но! Важно е ясно да разберете, че това далеч не е така!

Съвременното изследване на адаптивността към околната среда показва, че всички промени винаги са относителни, тъй като се формират много по-бавно от действителната промяна в условията на околната среда. Съответно много черти могат да се окажат ненужни и дори пряко вредни за тялото, ако светът наоколо се промени.

Доказателство за относителността

Доказателство за това, че годността на живите организми е много, много относително понятие са следните примери:

• От някои врагове защитните устройства са много ефективни, но от други животни те не се спасяват много добре. конусовидни охлюви са щастливи да ядат, а отровните космати гъсеници са включени в диетата им от кукувицата.
• Не всички животински рефлекси са наистина целесъобразни и адекватно корелирани с условията на околната среда. Помислете за нощни пеперуди, които събират прашец от леки цветя, които се виждат ясно през нощта: те летят също толкова бързо в пламъците на огньове и свещи, въпреки че умират в процеса.
• Органите за адаптация, които в една среда са наистина полезни, в други условия се оказват вредни и дори опасни. И така, тези, които никога през живота си не слизат във водата, имат мембрани на лапите си.
• Бобрите, едни от най-добрите "инженери" в природата, активно изграждат язовири дори в застояли езера и басейни, което е загуба на енергия.

Относителността е особено силно изразена при тези животни, чиято родина се намира на другия край на света. глобус, но които са пренесени от човека в напълно ново за тях местообитание. Просто казано, това е най-показателното и убедително доказателство, че природата далеч не винаги е безпогрешна.