Mis aitab loomadel ebasoodsates tingimustes ellu jääda. Loomade kohanemine ebasoodsate tingimustega. Sügava puhkeseisund

Taime- ja loomorganismide kujuteldava surma (anabioosi) põhjused

võimaldades neil üle elada ebasoodsad talvetingimused.

O.K.Smirnova, Doni-äärse Rostovi lütseumi nr 103 kõrgeima kategooria bioloogiaõpetaja.

Eesmärgid: suurendada õpilaste teadmiste valdkondi; õppida analüüsima elusorganismide elutegevuse ajutise lakkamise nähtust, kasutades seda ebasoodsates tingimustes kohanemise ja ellujäämise vahendina.

Varustus: molluskite, vähilaadsete, putukate, kalade, kahepaiksete, roomajate, lindude, imetajate tabelid.

Talvehooaeg on paljudele looma- ja taimemaailma esindajatele ebasoodne nii madalate temperatuuride kui ka toidu hankimise võime järsu vähenemise tõttu. Paljud looma- ja taimeliigid on evolutsioonilise arengu käigus omandanud omapärased kohanemismehhanismid, et ebasoodsal aastaajal ellu jääda. Mõnel loomaliigil on tekkinud ja end sisse seadnud toiduvarude loomise instinkt; teistel on välja kujunenud teine ​​kohanemine – ränne. Tuntud on paljude linnuliikide silmatorkavalt pikad lennud, mõne kalaliigi ja teiste loomamaailma esindajate ränne. Paljude loomaliikide evolutsiooniprotsessis märgati aga ka teist täiuslikku füsioloogilist kohanemismehhanismi - võimet langeda esmapilgul elutusse seisundisse, mis eri loomaliikidel avaldub erineval viisil ja kannab erinevaid nimesid. (anabioos, hüpotermia jne). Samal ajal iseloomustab kõiki neid tingimusi organismi elutähtsate funktsioonide pärssimine miinimumini, mis võimaldab tal ebasoodsad talvetingimused ilma söömata üle elada. Selline väljamõeldud surmaseisund langeb neile loomaliikidele, kes ei suuda end talvel toiduga varustada ning neid ähvardab külma ja nälja tõttu surmaoht. Ja kõik see evolutsiooni käigus välja töötatud sõltub rangest looduslikust otstarbekusest - liigi säilitamise vajadusest.

Talveunne on looduses laialt levinud nähtus, hoolimata asjaolust, et selle ilmingud on teatud loomarühmade esindajatel erinevad, olenemata sellest, kas tegemist on ebastabiilse kehatemperatuuriga (poikilotermiliste) loomadega, mida nimetatakse ka külmaverelisteks, kelle kehatemperatuur sõltub ümbritseva õhu temperatuur või püsiva kehatemperatuuriga (homeotermilised) loomad, keda nimetatakse ka soojaverelisteks.

Ebastabiilse kehatemperatuuriga loomade hulgast langevad talveunne erinevat tüüpi molluskid, koorikloomad, ämblikulaadsed, putukad, kalad, kahepaiksed ja roomajad ning püsiva kehatemperatuuriga loomadest mitmed linnuliigid ja paljud imetajaliigid.

Kuidas teod talveunne jäävad?

Pehme kehaga tüübist langevad talveunne mitut tüüpi teod (näiteks kõik maismaa teod). Kohatud aedteod jäävad talveunne oktoobris ja see kestab aprilli alguseni. Pärast pikka ettevalmistusperioodi, mille jooksul nad koguvad oma kehasse vajalikke toitaineid, leiavad teod või kaevavad nad naaritsaid, et mitmed isendid saaksid koos talvitada sügaval maa all, kus temperatuur hoitakse 7–8 °C. Olles naaritsad hästi ummistanud, laskuvad teod põhja ja lamavad lahtise koorega. Seejärel sulgevad nad selle augu, vabastades lima aine, mis peagi kõvastub ja muutub elastseks (kiletaoliseks). Märkimisväärse külmahoo ja toitainete puudusega organismis urguvad teod veelgi sügavamale maasse ja moodustavad uue kile, luues nii õhukambreid, mis täidavad suurepärase isolaatori rolli. On kindlaks tehtud, et pika talveperioodi jooksul kaotavad teod üle 20% oma kaalust, kusjuures suurim kadu toimub esimese 25-30 päeva jooksul. Selle põhjuseks on asjaolu, et kõik ainevahetusprotsessid hääbuvad järk-järgult, et jõuda miinimumini, mille juures loom langeb peaaegu peatatud animatsiooni olekusse, millel on vaevumärgatavad elulised funktsioonid. Talveune ajal tigu ei toitu, hingamine peaaegu peatub. Kevadel, kui tulevad esimesed soojad päevad ja mullatemperatuur jõuab 8-10°C-ni, kui taimestik hakkab arenema ja sajab esimesi vihmasid, väljuvad teod oma talvevarjudest. Seejärel algab intensiivne tegevus, et taastada oma kehas ammendatud toiduvarusid; see väljendub nende kehaga võrreldes tohutu toidukoguse omastamises.

Vesitigud, tiigitigud, langevad samuti talveuneseisundisse – enamik neist urguvad selle veehoidla põhjas asuvasse mudasse, milles nad elavad.

Kus vähid talveunevad?

Kõik teavad rahva seas levinud ähvardust: "Ma näitan sulle, kus jõevähk talveunes!". Arvatakse, et see vanasõna tekkis pärisorjuse ajal, kui mõisnikud süüdlasi karistades sundisid neid talvel vähki püüdma. Vahepeal on teada, et see on peaaegu võimatu, kuna vähid talvituvad veehoidlate põhjas asuvatesse aukudesse sügavale maetud.

Taksonoomia seisukohalt jaguneb vähilaadsete klass kaheks alamklassiks – kõrgemateks ja madalamateks vähilaadseteks.

Kõrgematest koorikloomadest langevad talveuneseisundisse jõe-, raba- ja järvevähid. Isased magavad rühmadena põhjas sügavates süvendites ja emased naaritsates üksi ning novembris liimivad lühikestele jalgadele viljastatud munad, millest alles juunis kooruvad sipelgasuurused koorikloomad.

Madalamatest vähilaadsetest pakuvad huvi vesikirpud (perekond Daphnia). Nad munevad olenevalt tingimustest kahte tüüpi mune – suvel ja talvel. Talimunadel on tugev koor ja need moodustuvad ebasoodsate elutingimuste ilmnemisel. Mõne madalama vähilaadse liigi puhul on munade kuivatamine ja isegi külmutamine nende arengu jätkumise vajalik tingimus.

Diapaus putukatel.

Liikide arvu poolest ületavad putukad kõiki teisi klasse. Nende kehatemperatuur sõltub keskkonnast, millel on tugev mõju elutähtsate mõjude kiirusele, ja madal temperatuur vähendab seda kiirust oluliselt. Negatiivse temperatuuri korral kogu putuka areng aeglustub või praktiliselt peatub. See anabiootiline seisund, mida nimetatakse "diapausiks", on arenguprotsesside pöörduv seiskumine ja selle põhjuseks on välised tegurid. Diapaus tekib siis, kui tingimused on eluks ebasoodsad ja kestab kogu talve, kuni kevade saabudes muutuvad tingimused soodsamaks.

Talvehooaja alguses leiab erinevat tüüpi putukaid nende erinevates arenguetappides, kus nad talveunevad - munade, vastsete, nukkude või täiskasvanud vormidena, kuid tavaliselt langeb iga liik oma teatud etapis diapausi. arengut. Nii jääb näiteks seitsmetäpiline lepatriinu täiskasvanuna talveunne.

On iseloomulik, et putukate talvitumisele eelneb nende keha teatud füsioloogiline ettevalmistus, mis seisneb vaba glütserooli kuhjumises kudedes, mis ei võimalda külmuda. See juhtub putuka arengufaasis, kus nad talvituvad.

Isegi esimeste jahenemismärkide ilmnemisel sügisel leiavad putukad endale mugavad varjualused (kivide all, puude koore all, langenud lehtede all mulla urgudes jne), kus pärast lumesadu on temperatuur mõõdukalt madal ja ühtlane.

Putukate diapausi kestus on otseselt seotud keha rasvavarudega. Mesilased ei lange pikasse diapausi, kuid siiski muutuvad nad temperatuuril 0–6 ° C tuimaks ja võivad sellises seisundis püsida 7–8 päeva. Madalamatel temperatuuridel nad surevad.

Huvitav on ka see, kuidas putukad määravad täpselt kindlaks hetke, millal nad peaksid anbiootilisest seisundist väljuma. Teadlane N.I. Kalabukhov uuris mõne liblikaliigi anabioosi. Ta leidis, et diapausi kestus on liigiti erinev. Näiteks paabulinnu liblikas oli peatatud animatsiooni olekus 166 päeva temperatuuril 5,9 ° C, siidiussil aga 193 päeva temperatuuril 8,6 ° C. Teadlase sõnul mõjutavad diapausi kestust isegi erinevused geograafilises piirkonnas.

Kas kalad talveunevad?

Omapärasel moel kohanevad mõned suure klassi kalaliigid talvel madala veetemperatuuriga. Kalade normaalne kehatemperatuur ei ole konstantne ja vastab vee temperatuurile. Veetemperatuuri järsu langusega satuvad kalad šokiseisundisse. Piisab aga vee soojenemisest ja need “ärkavad kiiresti ellu”. Katsed on näidanud, et külmutatud kala ärkab ellu alles siis, kui nende veresooned pole külmunud.

Algselt kohandatud talvel madalate veetemperatuuridega, mõned kalad, kes elavad Arktika vetes: nad muudavad oma vere koostist. Sügisel veetemperatuuri langusega kogunevad nende verre soolad sellises kontsentratsioonis, mis on omane mereveele ja samas veri külmub suure vaevaga (omamoodi antifriis).

Mageveekaladest vajuvad novembris talveunne karpkala, ruff, ahven, säga jt. Kui veetemperatuur langeb alla 8–10°C, liiguvad need kalad veehoidlate sügavamatesse osadesse, urguvad suurte rühmadena mudasse ja jäävad sinna talveuneks kogu talveks.

Mõned merekalad taluvad talveunes ka äärmist külma. Nii näiteks läheneb heeringas juba sügisel Põhja-Jäämere rannikule, et mõne väikese lahe põhjas talveuneseisundisse langeda. Musta mere anšoovis talvitab ka mere lõunapoolsetes piirkondades - Gruusia ranniku lähedal, praegu ei ole ta aktiivne ega tarbi toitu. Ja Aasovi anšoovis rändab enne talveperioodi algust Musta mere äärde, kus ta koguneb rühmadesse suhteliselt istuvas olekus.

Kalade talveunestamist iseloomustab nende äärmiselt piiratud aktiivsus, toitumise täielik lõpetamine ja ainevahetuse järsk langus. Sel ajal toetavad nende keha sügisel rikkaliku toitumise tõttu kogunenud toitainete varud.

kahepaiksete talveunestus

Elustiili ja struktuuri poolest on kahepaiksete klass üleminekuperiood tüüpiliselt veeselgroogsete ja tüüpiliselt maismaaloomade vahel. Teadaolevalt veedavad ebasoodsat talvehooaega ka eri tüüpi konnad, vesikonnad, salamandrid äkilises seisundis, kuna tegemist on muutuva kehatemperatuuriga loomadega, mis sõltuvad ümbritseva õhu temperatuurist.

On kindlaks tehtud, et konnade talveunne kestab 130 kuni 230 päeva ja selle kestus sõltub talve kestusest.

Veehoidlates kogunevad konnad talvitumiseks 10-20 isendisse, urguvad mudasse, veealustesse lohkudesse ja muudesse tühimikesse. Talveunerežiimi ajal hingavad konnad ainult läbi naha.

Talvel pesitsevad vesikonnad tavaliselt soojade, mädanenud kändude ja mahalangenud puude tüvede all. Kui nad ei leia lähedalt nii mugavaid "kortereid", on nad rahul pinnase pragudega.

Roomajad magavad ka talveunne

Roomajate klassist langevad talvel talveune olekusse peaaegu kõik meie loomastiku liigid. Selle nähtuse peamine põhjus on madalad talvised temperatuurid.

Talvekvartalid on tavaliselt maa-alused koopad või tühimikud, mis on moodustunud mädanenud juurtega suurte vanade kändude, kivide lõhede ja muude vaenlaste jaoks kättesaamatud paikade ümber. Sellistesse varjupaikadesse koguneb suur hulk madusid, moodustades tohutuid madude mähiseid. On kindlaks tehtud, et madude temperatuur talveunerežiimis peaaegu ei erine ümbritsevast temperatuurist.

Enamik sisalikuliike (heinamaa, triibuline, roheline, mets, võll) jäävad ka talveunne, urgudes pinnasesse, urgudesse, mida üleujutus ei ohusta. Talvistel soojadel päikesepaistelistel päevadel võivad sisalikud "ärgata" ja roomata oma talvevarjupaikadest mitu tundi jahti pidama, misjärel nad peidavad end uuesti oma urgudesse, langedes tormiseisundisse.

Rabakilpkonnad veedavad talve urgudes nende veehoidlate mudasse, kus nad elavad, samal ajal kui maismaakilpkonnad ronivad 0,5 m sügavusele pinnasesse looduslikesse varjupaikadesse või muttide, rebaste, näriliste urgudesse, kattes end turba, sambla ja märjad lehed.

Talvitamiseks valmistumine algab oktoobris, mil kilpkonnad koguvad rasva. Kevadel ajutise soojenemisega nad ärkavad, vahel terve nädala.

Kas on linde, kes talvel talveunevad?

Enamik ebastabiilse kehatemperatuuriga loomi, mis sõltuvad keskkonnast, langevad talveunerežiimi. Kuid üllataval kombel võivad paljud püsiva kehatemperatuuriga loomad, näiteks linnud, jääda talveunne ka ebasoodsatel aastaaegadel. On teada, et enamik linde väldib rändel ebasoodsaid talvetingimusi. Isegi Aristoteles juhtis oma mitmeköitelises teoses "Loomade ajalugu" tähelepanu tõsiasjale, et "mõned linnud lendavad soojadele maadele talve veetma, teised aga varjuvad erinevatesse varjupaikadesse, kus nad talveunestavad".

Sellele järeldusele jõudis ka Rootsi suur loodusteadlane Carl Linnaeus, kes kirjutas oma teoses “Looduse süsteem”: “Sügisel, kui külm hakkab, hakkavad pääsukesed, kes ei leia toiduks piisavalt putukaid, otsima varjupaika roostikus talvitumiseks. sängid järvede ja jõgede kallastel.

Torpor, millesse mõned linnuliigid langevad, on üsna erinev paljudele imetajatele omasest talveunest. Esiteks ei kogu lindude keha mitte ainult rasva kujul energiavarusid, vaid, vastupidi, tarbib neist märkimisväärse osa. Kui imetajad lähevad talveunne, olles märgatavalt kaalus juurde võtnud, kaotavad linnud enne uimasust palju kaalu. Seetõttu tuleks nõukogude bioloogi R. Potapovi arvates lindude torpori nähtust nimetada mitte talveuneks, vaid hüpotermiaks.

Siiani pole lindude hüpotermia mehhanismi täielikult mõistetud. Lindude stuuporseisundisse langemine ebasoodsates elutingimustes on adaptiivne füsioloogiline reaktsioon, mis on fikseeritud evolutsiooni käigus.

Millised imetajad talvituvad talvel?

Nagu varem käsitletud loomadel, nii ka imetajatel on talveunne bioloogiline kohanemine ebasoodsa aastaaja üleelamiseks. Kuigi püsiva kehatemperatuuriga loomad taluvad tavaliselt külma kliimat, on talvine sobiva toidu puudumine põhjustanud mõnel neist omapärase instinkti ja evolutsiooni käigus järk-järgult kinnistuma selle omapärase instinkti veeta ebasoodsa talveperioodi passiivses talveunes. .

Sõltuvalt torpori astmest on kolme tüüpi talveunne:

1) kerge torpor, mis kergesti peatub (kährikud, mägrad, karud, kährikud);

2) täielik uimasus, millega kaasnevad perioodilised ärkamised ainult soojematel talvepäevadel (hamstrid, vöötohatised, nahkhiired);

3) tõeline lakkamatu talveunne, mis on stabiilne, pikaajaline stuupor (maaoravad, siilid, marmotsid, jerboad).

Imetajate talvisele talveunele eelneb organismi teatud füsioloogiline ettevalmistus. See seisneb peamiselt rasvavarude kogumises, peamiselt naha all. Mõnel talvel magajal ulatub nahaalune rasv 25%-ni kogu kehamassist. Näiteks maa-oravad lähevad paksuks sügise alguses, suurendades oma kehakaalu kevad-suvise kaaluga võrreldes kolm korda. Enne talveunne lähevad siilid ja pruunkarud, aga ka kõik nahkhiired oluliselt paksemaks.

Teised imetajad, nagu hamstrid ja vöötohatised, ei kogune suuri rasvavarusid, vaid hoiavad oma varjupaika toitu, mida talvel lühikestel ärkamisperioodidel kasutada.

Talveunerežiimi ajal lebavad kõik imetajate liigid liikumatult oma urgudes, kerituna. Seetõttu on kõige parem hoida soojas ja piirata soojusvahetust keskkonnaga. Paljude imetajate Zimniku korterid on tüvede ja puuõõnsuste loomulik tühjus.

Putuktoidulistest imetajatest kogub talveuneks valmistuv siil eraldatud kohta sammalt, lehti, heina ja korraldab endale pesa. Kuid ta "asub" oma uude koju alles siis, kui temperatuur on pikka aega alla 10 ° C. Enne seda sööb siil ohtralt, et rasva näol energiat talletada.

Pruunkarude talvine talveunne on kerge stuupor. Looduses kogub karu suvel paksu nahaalust rasvakihti ja sätib vahetult enne talve tulekut oma koopasse talveunne. Tavaliselt on laar kaetud lumega, nii et sees on palju soojem kui väljas. Talveune ajal kasutab kogunenud rasvavarusid karu keha toitainete allikana ning kaitseb ka looma külmumise eest.

Füsioloogilisest aspektist vaadatuna iseloomustab imetajate talveunne organismi kõigi elutähtsate funktsioonide nõrgenemine miinimumini, mis võimaldaks neil ebasoodsad talvetingimused ilma toiduta üle elada.

Käitumine – lindude ränne, sõraliste ränne toiduotsingul, kaevamine liiva, pinnasesse, lumme jne.

Füsioloogiline - eluprotsesside aktiivsuse järsk langus - peatatud animatsioon (selgrootute puhkefaasid, roomajate tegevuse peatumine madalatel temperatuuridel, imetajate talveunestus).

Morfoloogiline - villane karv ja nahaalune rasv loomadel külmas kliimas, säästlik veekasutus kõrbeloomadel jne.

Kohandamise näited.

Temperatuur on üks peamisi tegureid, mis mõjutab otseselt kõiki organisme.

Ektotermilised loomad (poikilotermilised, külmaverelised).

Kõik peale lindude ja imetajate. Passiivne temperatuuriga kohanemise tüüp.

Madal ainevahetus. Peamine soojusenergia allikas on väline. Aktiivsus sõltub ümbritseva õhu temperatuurist.

Endotermilised loomad (homeotermilised, soojaverelised).

Linnud ja imetajad. Aktiivne temperatuuriga kohanemise tüüp. Nad on varustatud soojusega tänu oma soojuse tootmisele ja suudavad aktiivselt reguleerida soojuse tootmist ja selle tarbimist (keemilise termoregulatsiooni olemasolu soojuse eraldumise tõttu, näiteks hingamise ajal, ja füüsilise termoregulatsiooni olemasolu soojuse toimel). isoleerivad struktuurid (rasv, suled, juuksed)

"Alleni reegel".

Mida külmem on kliima, seda lühemad on väljaulatuvad kehaosad (näiteks kõrvad).

Näide: Arktikarebane polaarlaiuskraadidel, punarebane parasvöötme laiuskraadidel, Aafrika rebane fennek.

Bergmani reegel.

Sama liigi loomad erinevates kliimatingimustes on erineva kaaluga: külmades tingimustes on nad suuremad ja soojades väiksemad.

Näide: Keiserpingviin - suurim - elab Antarktikas,

Galapagose pingviin - väikseim - elab ekvaatoril.

"Glogeri reegel".

Loomade geograafilised rassid soojades ja niisketes piirkondades on rohkem pigmenteerunud (st isendid on tumedamad) kui külmades ja kuivades piirkondades.

Näide: Jääkaru, pruun karu.

Taimede kohanemine ebasoodsate tingimuste üleelamiseks.

Morfoloogiline - lehtede varisemine, mitmeaastaste elundite (sibulad, risoomid, mugulad) talvitumine mullas, säilitamine seemnete või eoste kujul.

Füsioloogiline - soolasisaldus halofüütide kehas, ainevahetuse iseärasused, rabataimede "füsioloogiline" kuivus.

Käitumine –"Põgenemine" ebasoodsate tingimuste eest õigeaegselt: lühike vegetatsiooniperiood (efemerid ja efemeroidid).

Pileti number 10

Eluvormid ja näited.

eluvorm- organismi väline (füsiognoomiline) välimus, morfoloogiliste, anatoomiliste, füsioloogiliste ja käitumuslike tunnuste kompleks, mis peegeldab selle üldist kohanemisvõimet keskkonnatingimustega.

Taimede eluvormide süsteem.

Fanerofüüdid - puud.

Hamefites - põõsad.

Hemikrüptofüüdid - põõsad.

Geofüüdid - mitmeaastased maitsetaimed.

Terofüüdid - aastased maitsetaimed.

Hüdrofüüdid - veetaimed.

Üksildane eluviis.

Populatsioonide üksikisikud on sõltumatud ja üksteisest isoleeritud.

Iseloomulik teatud elutsükli etappidel.

Näide: lepatriinu, must mardikas.

Täiesti üksildast organismide olemasolu looduses ei esine.

Pere elustiil.

Vanemate ja nende järglaste vahel luuakse suhteid.

Järglaste eest hoolitsemine;

Krundi omand.

Näide: karu, tiigrid.

Karjad.

Loomade ajutised ühendused, millel on bioloogiliselt kasulik tegevus.

Pakid hõlbustavad mis tahes funktsioonide täitmist liigi elus, kaitset vaenlaste, toidu, rände eest.

Koolitus on kõige laiemalt levinud lindude ja kalade seas, imetajatel on see omane paljudele koertele.

Karjad.

Karjadega võrreldes pikemad ja püsivamad loomade kooslused.

Grupikäitumise aluseks karjades on domineerimise – allumise suhe.

Kolooniad.

Istuvate loomade rühmaasulad.

Need võivad eksisteerida pikka aega või esineda ainult pesitsushooajal.

Näide: Koloonia lindude asulad, sotsiaalsed putukad.

Kohanemine- see on keha kohanemine keskkonnatingimustega morfoloogiliste, füsioloogiliste ja käitumuslike omaduste kompleksi tõttu.

Erinevad organismid kohanevad erinevate keskkonnatingimustega ja sellest tulenevalt niiskust armastavad hüdrofüüdid ja "kuivakandjad" - kserofüüdid(joonis 6); soolase mulla taimed halofüüdid; varju taluvad taimed sciofüüdid) ja normaalseks arenguks on vaja täielikku päikesevalgust ( heliofüüdid); kõrbetes, steppides, metsades või soodes elavad loomad on öised või ööpäevased. Nimetatakse liigirühmi, mis suhtuvad keskkonnatingimustesse sarnaselt (ehk elavad samades ökotoopides). keskkonnarühmad.

Taimede ja loomade võime kohaneda ebasoodsate tingimustega on erinev. Tänu sellele, et loomad on liikuvad, on nende kohanemised mitmekesisemad kui taimede omad. Loomad võivad:

- vältida ebasoodsaid tingimusi (talvisest näljast ja külmast lendavad linnud soojematesse ilmastikutingimustesse, hirved ja teised kabiloomad rändavad toitu otsima jne);

- langeda peatatud animatsiooni - ajutine seisund, kus eluprotsessid on nii aeglustunud, et nende nähtavad ilmingud puuduvad peaaegu täielikult (putukate stuupor, selgroogsete talveunestus jne);

- kohaneda eluga ebasoodsates tingimustes (karvkate ja nahaalune rasv päästavad neid pakase eest, kõrbeloomadel on seadmed säästlikuks veekasutuseks ja jahutamiseks jne). (joonis 7).

Taimed on passiivsed ja juhivad kiindunud elustiili. Seetõttu on nende jaoks võimalikud ainult kaks viimast kohanduste varianti. Seega iseloomustab taimi elutähtsate protsesside intensiivsuse vähenemine ebasoodsatel perioodidel: nad heidavad lehti, talvituvad pinnasesse mattunud uinuvate elunditena - sibulate, risoomide, mugulatena ning jäävad mulda seemnete ja eoste olekusse. . Samblataimedel on kogu taimel anabioosivõime, mis kuivas olekus võib püsida mitu aastat.

Taimede vastupidavus ebasoodsatele teguritele suureneb tänu spetsiaalsetele füsioloogilistele mehhanismidele: osmootse rõhu muutused rakkudes, aurustumise intensiivsuse reguleerimine stoomi abil, “filtri” membraanide kasutamine ainete selektiivseks imendumiseks jne.

Erinevad organismid arendavad kohanemisi erineva kiirusega. Need esinevad kõige kiiremini putukatel, kes suudavad kohaneda uue insektitsiidiga 10–20 põlvkonna jooksul, mis seletab putukakahjurite populatsioonitiheduse keemilise tõrje ebaõnnestumist. Taimede või lindude kohanemisprotsess toimub aeglaselt, sajandite jooksul.

Täheldatud muutusi organismide käitumises seostatakse tavaliselt varjatud tunnustega, mis neil justkui "varuks" olid, kuid uute tegurite mõjul need ilmnesid ja suurendasid liikide vastupanuvõimet. Sellised varjatud tunnused seletavad osade puuliikide (papel, lehis, paju) ja osade umbrohuliikide vastupidavust herbitsiidide toimele.

Sama ökoloogilise rühma koosseisu kuuluvad sageli organismid, mis ei ole üksteisega sarnased. See on tingitud asjaolust, et erinevat tüüpi organismid võivad kohaneda sama keskkonnateguriga erineval viisil.

Näiteks kogevad nad külma erinevalt soojavereline(neid nimetatakse endotermiline, kreeka sõnadest endon - sees ja terme - soojus) ja külmavereline (ektotermiline, kreeka sõnast ectos – väljaspool) organismid. (Joonis 8.)

Endotermiliste organismide kehatemperatuur ei sõltu ümbritseva õhu temperatuurist ja on alati enam-vähem konstantne, selle kõikumine ei ületa 2–4 ​​o ka kõige tugevamate külmade ja kõige intensiivsema kuumuse ajal. Need loomad (linnud ja imetajad) säilitavad oma kehatemperatuuri sisemise soojuse tootmisega, mis põhineb intensiivsel ainevahetusel. Nad hoiavad oma kehasoojust soojade sulgedest, villast jne tehtud “kasukate” arvelt.

Füsioloogilistele ja morfoloogilistele kohanemistele lisandub kohanemiskäitumine (tuule eest kaitstud ööbimiskohtade valimine, urgude ja pesade rajamine, rühmade ööbimised näriliste juures, pingviinide lähedased rühmad üksteise soojendamisel jne). Kui ümbritseva õhu temperatuur on väga kõrge, jahutatakse endotermilisi organisme spetsiaalsete kohanduste abil, näiteks niiskuse aurustamise teel suuõõne ja ülemiste hingamisteede limaskestade pinnalt. (Sel põhjusel kiireneb koera hingamine kuumuse käes ja ta ajab keele välja.)

Ektotermiliste loomade kehatemperatuur ja liikuvus sõltuvad ümbritseva õhu temperatuurist. Putukad ja sisalikud muutuvad jaheda ilmaga loiuks ja passiivseks. Samas on paljudel loomaliikidel võimalus valida soodsate temperatuuri-, niiskus- ja päikesevalgustingimustega paik (sisalikud peesitavad valgustatud kiviplaatidel).

Kuid absoluutset ektotermiat täheldatakse ainult väga väikestes organismides. Enamik külmaverelisi organisme on endiselt võimelised kehatemperatuuri halvasti reguleerima. Näiteks aktiivselt lendavatel putukatel - liblikatel, kimalastel hoitakse kehatemperatuuri 36–40 °C ka õhutemperatuuril alla 10 °C.

Samamoodi erinevad taimede sama ökoloogilise rühma liigid oma välimuse poolest. Samuti võivad nad kohaneda samade keskkonnatingimustega erineval viisil. Niisiis säästavad eri tüüpi kserofüüdid vett erineval viisil: mõnel on paksud rakumembraanid, teistel on lehtedel pubestsents või vahakate. Mõned kserofüüdid (näiteks häbememokaliste sugukonnast) eraldavad eeterlike õlide aure, mis ümbritsevad neid nagu "tekk", mis vähendab aurustumist. Mõnede kserofüütide juurestik on võimas, läheb mulda mitme meetri sügavusele ja ulatub põhjavee tasemeni (kaameli okas), teistel aga pindmine, kuid tugevalt hargnev, mis võimaldab koguda sademevett.

Kserofüütide hulgas on väga väikeste kõvade lehtedega põõsaid, mida saab kõige kuivemal aastaajal maha ajada (karagana põõsas stepis, kõrbepõõsad), kitsaste lehtedega muruheinad (sulehein, aruhein), sukulendid(ladina keelest succulentus - mahlane). Sukulendid on mahlakad lehed või varred, mis koguvad vett ja taluvad kergesti kõrget õhutemperatuuri. Sukulentide hulka kuuluvad Kesk-Aasia kõrbetes kasvavad Ameerika kaktused ja saksaul. Neil on eriline fotosüntees: stoomid avanevad lühikest aega ja ainult öösel, neil jahedatel tundidel, säilitavad taimed süsihappegaasi ja päeval kasutavad nad seda suletud stoomiga fotosünteesiks. (Joonis 9.)

Halofüütide puhul on täheldatud ka mitmesuguseid kohandusi, et ellu jääda ebasoodsates tingimustes soolastel muldadel. Nende hulgas on taimi, mis on võimelised koguma oma kehasse soolasid (solero, sarve, sarsazan), eritama spetsiaalsete näärmetega (kermek, tamariksy) lehtede pinnale liigseid sooli, "hoiavad" soolad oma kudedest eemal. sooladele mitteläbilaskev "juuretõke" (koirohi). Viimasel juhul peavad taimed olema vähese veega rahul ja neil on kserofüütide välimus.

Sel põhjusel ei tasu imestada, et samades tingimustes on üksteisest erinevad taimed ja loomad, kes on nende tingimustega erineval viisil kohanenud.

testi küsimused

1. Mis on kohanemine?

2. Millised loomad ja taimed võivad ebasoodsate keskkonnatingimustega kohaneda?

2. Tooge näiteid taimede ja loomade ökoloogilistest rühmadest.

3. Rääkige meile organismide erinevatest kohanemistest samade ebasoodsate keskkonnatingimustega.

4. Mille poolest erinevad endotermiliste ja ektotermiliste loomade kohanemine madalate temperatuuridega?

Talveks või põuaks suveks koguneb keha varuenergiaaineid, mis aitavad raskel aastaajal üle elada, näiteks glükogeeni. Loomad lähevad ühel või teisel viisil paksuks. Mõnel liigil on rasv kuni 25% kogu kehamassist.Näiteks on väikese maa-orava mass kevadel umbes 100-150 g ja suve keskel - kuni 400 g.

Kohanemised ebasoodsate keskkonnatingimustega väljenduvad ka migratsioonides. Nii rändab sügisel toidutingimuste halvenedes valdav osa arktika rebaseid ja põhjapõtru tundrast lõunasse, metsatundrasse ja isegi taigasse, kust on lihtsam lume alt toitu hankida. Hirvede järel rändavad lõunasse ka tundrahundid. Tundra põhjapoolsetes piirkondades rändavad jänesed talve alguses massiliselt lõunasse, kevadel - vastupidises suunas. Kabiloomad tõusevad suveks oma rikkaliku rohttaimega ülemistesse mäestikuvöönditesse, talvel, kui lumikatte sügavus suureneb, laskuvad nad alla. Ja sel juhul täheldatakse mõnede röövloomade, näiteks huntide, rännet koos sõralistega.

Üldiselt iseloomustab rännet suhteliselt väiksem liikide arv kui lindudel ja kaladel. Need on enim arenenud mereloomadel, nahkhiirtel ja kabiloomadel, samas kui kõige arvukamate rühmade – näriliste, putuktoiduliste ja väikekiskjate – liikide hulgas nad praktiliselt puuduvad.

Nende loomade rände alternatiiviks on talveunne. Eristage fakultatiivset hooajalist ja pidevat hooajalist talveunerežiimi. Esimesel juhul väheneb kehatemperatuur, hingamisliigutuste arv ja ainevahetusprotsesside üldine tase veidi. Und katkeb kergesti maastikumuutus või ärevus (karud, pesukarud). Seda pidevat hooajalist talveunne iseloomustab termoregulatsioonivõime kadumine, südamelihase hingamisliigutuste ja kontraktsioonide arvu järsk vähenemine ning ainevahetuse üldise taseme langus (murmurid, oravad).

Oluline kohanemine ebasoodsate tingimustega on toiduvarude kogumine. Teistest selgroogsetest koguvad talveks toitu vaid üksikud linnurühmad (pääsulinnud, öökullid, rähnid), kuid nende varude suurus ja selle tegevuse kohanemisvõime on imetajatega võrreldes tühine.

Liigse saagi matmine on levinud aastal. Nii koguvad nirk ja hermeliin igaüks 20–30 hiirt ja hiirt, mustad varrased kuhjavad jää alla mitukümmend konna, naaritsad - mitu kilogrammi kalu. Suuremad kiskjad (märtrid, ahmid, kassid, karud) peidavad saakloomade jäänuseid eraldatud kohtadesse, langenud puude alla, kivide alla. Leopardid peidavad sageli osa oma saagist puude okstesse. Röövloomade toidu säilitamise iseloomulik tunnus on see, et selle matmiseks ei ehitata spetsiaalseid sahvreid, vaid üks selle ehitanud isik kasutab varu. Üldjuhul on varud vähese toitumisperioodi puhul vaid väikeseks abiks ega suuda ära hoida ootamatut nälgimist. Erinevad närilised ja pikad säilitavad oma toitu erineval viisil, kuigi sel juhul on ka säilitamise täiuslikkuse ja selle tähenduse aste erinev. Lendoravad koguvad kokku mitukümmend grammi lepa ja kase otsaoksi ja kassi, mille nad õõnsustesse panevad. Oravad maetakse langenud lehtedesse, õõnsustesse ning maa tammetõrudesse ja pähklitesse. Samuti riputavad nad seeni puuokste külge. Üks orav pimedas okaspuu-taigas varub kuni 150-300 seent ja Lääne-Siberi lintmetsades, kus toidutingimused on halvemad kui taigas, kuni 1500-2000 seent, õlitavad nad peamiselt. Orava tehtud varusid kasutavad paljud selle liigi isendid.

Artikli hinnang:

Erinevalt taimedest on loomad heterotroofid. Nii nimetatakse organisme, mis ei suuda luua anorgaanilistest ainetest orgaanilisi aineid. Nad loovad oma kehale vajalikke orgaanilisi aineid toiduga kaasas olevatest orgaanilistest ainetest. Erinevalt loomadest moodustavad taimed anorgaanilistest ainetest orgaanilisi aineid, kasutades selleks valguse energiat. Aga loomade elus valgus mängib samuti olulist rolli. Paljudel loomadel on nägemisorganid, mis võimaldavad neil ruumis navigeerida, eristada oma liigi isendeid teistest, otsida toitu, teha rännet jne. Mõned loomaliigid on aktiivsed päeval ( falconiformes, pääsukesed, sebrad), teised öösel ( prussakad, öökullid, siilid).

Enamik loomaliike elab aastaringselt muutuvates tingimustes. Kevadel päevavalguse kestus järk-järgult pikeneb ja sügise lähenedes hakkab see vähenema. Reageerides valguse päeva pikkuse muutustele, saavad loomad varakult valmistuda muutuste alguseks looduses. Organismide reaktsiooni päevavalgustundide muutustele nimetatakse fotoperiodism.

Teine oluline elutu looduse tegur, mis mõjutab organismide elutegevust, on temperatuuri. Kell külmaverelised loomad (selgrootud, kala, kahepaiksed, roomajad) kehatemperatuur sõltub ümbritsevast temperatuurist. Madala temperatuuri tingimustes langevad nad uimasesse seisundisse.

soojaverelised loomad (linnud, imetajad) suudavad hoida kehatemperatuuri sõltumata selle muutustest keskkonnas enam-vähem ühtlasel tasemel. Selleks peavad nad kulutama palju energiat. Seetõttu seisavad nad talvel silmitsi terava toidu leidmise probleemiga.

Madalatel temperatuuridel elavaid loomi nimetatakse külma armastav (pingviinid, jääkaru, süvamere kala ja jne). Nendel loomadel on hästi arenenud karv või suled, nahaalune rasvakiht jne.

Liigid, mis elavad kõrgel temperatuuril, nimetatakse termofiilsed (kivised korallid, antiloobid, jõehobud, nagu kard ja jne) (Joon. 276, 4-6). Paljud liigid on võimelised elama perioodiliste temperatuurimuutuste tingimustes. Neid nimetatakse külmakindel (hundid, rebased, pusa ja jne) .

Teine keskkonnategur, mis mängib loomade elus olulist rolli, on niiskus . Paljude loomade kehas on 50-60% vett ja meduuside kehas kuni 98%. Vesi tagab ainete transpordi kogu kehas, osaleb nende keemilistes muundumistes, kehatemperatuuri reguleerimises, ainevahetuse lõpp-produktide väljutamises jne. Loomade hulgas on niiskust armastav, põuakindel ja kuiva armastav. To niiskust armastav hõlmab neid loomaliike, kes saavad elada ainult kõrge õhuniiskuse tingimustes (näiteks puutäid, vihmaussid, kahepaiksed). Erinevalt neist, kuiva armastavad liigid (püha skarabeuse mardikas, kõrbevaated madu ja sisalikud jne) suudavad oma kehas tõhusalt vett hoida. See annab neile võimaluse elada kuivades steppides ja kõrbetes. Paljud loomaliigid on põuakindel: nad suudavad teatud põuaperioode üle elada (paljud liigid Žukov, roomajad, imetajad ja jne).

Veekeskkonnas elavate loomade jaoks on see oluline vee soola koostis. Teatud tüüpi algloomad, koorikloomad, kalad võivad elada ainult magevees, teised - ainult meres. materjali saidilt

Loomade kogemus pikkade ebasoodsate tingimustega. Loomad kogevad ebasoodsate tingimuste perioode erineval viisil. Näiteks talvel jäävad mõned loomaliigid talveunne (pruunkaru, siil, mäger jne). See võimaldab neil vähendada oma energiakulu, kui toitu napib. Kõrbeelanike jaoks võib talveunne tekkida suvel, kuival hooajal. Üherakulised loomad taluvad tsüstide staadiumis ebasoodsaid tingimusi. Paljud selgrootud elavad ebasoodsates tingimustes munaraku staadiumis üle (vähilaadsete seas - skraed, paljud putukad).

hulgas elutud tegurid suurimat mõju loomadele avaldavad:

• valgus;
• temperatuur;
• niiskus;
• vee soola koostis.

Sellel lehel on materjalid teemadel:

• Elutu looduse elupaigategurid

• Milline elutu looduse tegur mõjutab männi

• Ebasoodsad loodustingimused

• Erinevate tegurite mõju bioloogilise olemusega II maailmasõjale

• Kuidas loomad mõjutavad elutut loodust

Küsimused selle üksuse kohta: