Esimerkkejä käyttäytymisen mukauttamisesta. Eliöiden käyttäytymisen mukautukset ekologisten tekijöiden vaikutukseen. Esimerkkejä. Monimutkaiset ja ristikkäiset mukautukset

Rajoittavien tekijöiden tunnistamisella on suuri käytännön merkitys. Ensinnäkin viljelykasvien kasvattamiseen: tarvittavien lannoitteiden levittäminen, maaperän kalkittaminen, talteenotto jne. mahdollistavat tuottavuuden lisäämisen, maaperän hedelmällisyyden parantamisen, viljeltyjen kasvien olemassaolon parantamisen.

1. Mitä etuliite "evry" ja "steno" tarkoittavat lajin nimessä? Anna esimerkkejä eurybionteista ja stenobionteista.

Lajin leveä toleranssiraja suhteessa abioottisiin ympäristötekijöihin, ilmaistaan ​​lisäämällä etuliitteet tekijän nimeen "evry. Kyvyttömyys sietää merkittäviä tekijöiden vaihteluita tai alhainen kestävyysraja on tunnusomaista etuliitteellä "steno", esimerkiksi stenotermiset eläimet. Pienillä lämpötilan muutoksilla on vain vähän vaikutusta eurytermisiin organismeihin, ja ne voivat olla kohtalokkaita stenotermisille organismeille. Alhaisiin lämpötiloihin sopeutunut laji on kryofiilinen(kreikan kielestä krios - kylmä) ja korkeisiin lämpötiloihin - termofiilinen. Samat mallit pätevät myös muihin tekijöihin. Kasvit voivat olla hydrofiilinen, eli vaativat vettä ja kserofiilinen(kuivakestävä).

Sisällön suhteen suolat elinympäristössä erotetaan eurygales ja stenogals (kreikan sanasta gals - suola), valaistus - euryphots ja stenophots suhteessa ympäristön happamuuteen- Euryioniset ja stenioniset lajit.

Koska eurybionty mahdollistaa monenlaisten elinympäristöjen asuttamisen ja stenobiontismi kaventaa jyrkästi lajille sopivia paikkoja, näitä kahta ryhmää kutsutaan usein ns. evry - ja stenobionts. Monet mannerilmastossa elävät maaeläimet kestävät merkittäviä lämpötilan, kosteuden ja auringon säteilyn vaihteluita.

Stenobiontteja ovat mm- orkideat, taimenen, Kaukoidän pähkinänvuoret, syvänmeren kalat).

Eläimiä, jotka ovat stenobiontteja samanaikaisesti useiden tekijöiden suhteen, kutsutaan stenobiontit sanan laajassa merkityksessä ( vuoristojoissa ja puroissa elävät kalat, jotka eivät siedä liian korkeita lämpötiloja ja alhaista happipitoisuutta, kosteiden tropiikkojen asukkaat, jotka eivät ole sopeutuneet alhaisiin lämpötiloihin ja alhaiseen ilmankosteuteen).

Eurybiontit ovat Coloradon perunakuoriainen, hiiri, rotat, sudet, torakat, ruoko, vehnäruoho.

1. Elävien organismien sopeutuminen ympäristötekijöihin. Sopeutumistyypit.

sopeutuminen ( lat. sopeutuminen - sopeutuminen ) - tämä on ympäristön organismien evoluutionaalinen mukautuminen, joka ilmenee niiden ulkoisten ja sisäisten ominaisuuksien muutoksena.

Yksilöt, jotka ovat jostain syystä menettäneet kyvyn sopeutua ympäristötekijöiden järjestelmien muutosten olosuhteissa, ovat tuomittuja poistaminen, eli sukupuuttoon.

Sopeutumistyypit: morfologiset, fysiologiset ja käyttäytymiseen liittyvät mukautukset.

Morfologia on oppi organismien ja niiden osien ulkoisista muodoista.

1.Morfologinen sopeutuminen- tämä on sopeutuminen, joka ilmenee sopeutumisena vesieläinten nopeaan uimiseen, selviytymiseen korkeissa lämpötiloissa ja kosteuden puutteessa - kaktuksissa ja muissa mehikasveissa.

2.Fysiologiset mukautukset koostuvat eläinten ruoansulatuskanavan entsymaattisen joukon ominaisuuksista, jotka määritetään ruoan koostumuksen mukaan. Esimerkiksi kuivien aavikoiden asukkaat pystyvät huolehtimaan kosteuden tarpeesta rasvojen biokemiallisen hapettumisen vuoksi.

3.Käyttäytymisen (etologiset) mukautukset esiintyä eri muodoissa. Esimerkiksi on olemassa eläinten mukautuvan käyttäytymisen muotoja, joilla pyritään varmistamaan optimaalinen lämmönvaihto ympäristön kanssa. Sopeutuva käyttäytyminen voi ilmetä suojien luomisena, liikkumisena suotuisampien, suositeltavien lämpötilaolosuhteiden suuntaan, optimaalisen kosteuden tai valon paikkojen valinnassa. Monille selkärangattomille on ominaista valikoiva asenne valoa kohtaan, joka ilmenee lähteen (taksien) lähestymisessä tai poistumisesta. Nisäkkäiden ja lintujen vuorokausi- ja kausiluontoiset muuttoliikkeet, mukaan lukien muutto- ja lentomatkat sekä kalojen mannertenväliset liikkeet, tunnetaan.

Sopeutuva käyttäytyminen voi ilmetä petoeläimissä metsästysprosessissa (saaliin jäljittäminen ja jahtaaminen) ja saaliissaan (piilostuminen, polun hämärtäminen). Eläinten käyttäytyminen parittelukauden ja jälkeläisten kasvatuksen aikana on poikkeuksellisen spesifistä.

Ulkoisiin tekijöihin sopeutumista on kahta tyyppiä. Passiivinen tapa sopeutua- tämä sopeutuminen toleranssityypin mukaan (toleranssi, kestävyys) koostuu tietynasteisen vastustuskyvyn syntymisestä tälle tekijälle, kyvystä ylläpitää toimintoja, kun sen vaikutuksen voimakkuus muuttuu .. Tämäntyyppinen sopeutuminen muodostuu lajille ominaista ominaisuutta ja se toteutuu solu- ja kudostasolla. Toinen kiinnitystyyppi aktiivinen. Tällöin elimistö kompensoi spesifisiä mukautumismekanismeja käyttäen vaikuttajan aiheuttamia muutoksia siten, että sisäinen ympäristö pysyy suhteellisen vakiona. Aktiiviset adaptaatiot ovat resistentin tyyppisiä (resistenssi) mukautuksia, jotka ylläpitävät kehon sisäisen ympäristön homeostaasia. Esimerkki suvaitsevasta sopeutumistyypistä on poikiloosmoottiset eläimet, esimerkki vastustuskykyisestä tyypistä on homoyosmoottinen .

1. Määrittele populaatio. Nimeä väestön pääryhmäominaisuudet. Anna esimerkkejä populaatioista. Kasvavat, vakaat ja kuolevat populaatiot.

väestö- ryhmä saman lajin yksilöitä, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja asuvat yhdessä yhteisellä alueella. Väestön tärkeimmät ominaisuudet ovat seuraavat:

1. Lukumäärä - yksilöiden kokonaismäärä tietyllä alueella.

2. Kantatiheys - yksilöiden keskimääräinen lukumäärä pinta-ala- tai tilavuusyksikköä kohti.

3. Hedelmällisyys - uusien yksilöiden määrä, jotka ilmestyivät aikayksikköä kohti lisääntymisen seurauksena.

4. Kuolleisuus - kuolleiden yksilöiden määrä populaatiossa aikayksikköä kohti.

5. Väestönkasvu - ero hedelmällisyyden ja kuolleisuuden välillä.

6. Kasvunopeus - keskimääräinen kasvu aikayksikköä kohti.

Populaatioille on ominaista tietty organisaatio, yksilöiden jakautuminen alueelle, ryhmien suhde sukupuolen, iän ja käyttäytymisominaisuuksien mukaan. Se muodostuu toisaalta lajin yleisten biologisten ominaisuuksien perusteella ja toisaalta abioottisten ympäristötekijöiden ja muiden lajien populaatioiden vaikutuksesta.

Väestön rakenne on epävakaa. Organismien kasvu ja kehitys, uusien syntymä, kuolema eri syistä, muutokset ympäristöolosuhteissa, vihollisten määrän lisääntyminen tai väheneminen - kaikki tämä johtaa muutokseen eri suhteissa väestön sisällä.

Kasvava tai kasvava väestö- tämä on populaatio, jossa nuoret yksilöt ovat hallitsevassa asemassa, tällaisen populaation määrä kasvaa tai se on siirtymässä ekosysteemiin (esimerkiksi "kolmannen" maailman maat); Useimmiten syntyvyys on suurempi kuin kuolleisuus ja väestö kasvaa niin paljon, että voi syntyä joukkolisäyksen puhkeaminen. Tämä koskee erityisesti pieniä eläimiä.

Kun hedelmällisyyden ja kuolleisuuden intensiteetti on tasapainoinen, a vakaa väestö. Tällaisessa populaatiossa kuolleisuutta kompensoi kasvu ja sen lukumäärä ja laajuus pidetään samalla tasolla. . Vakaa väestö - tämä on populaatio, jossa eri-ikäisten yksilöiden lukumäärä vaihtelee tasaisesti ja on luonteeltaan normaalijakautuma (esimerkiksi voidaan mainita Länsi-Euroopan populaatio).

Vähenevä (kuoleva) väestö on väestö, jossa kuolleisuus on suurempi kuin syntyvyys . Vähenevä tai kuoleva populaatio on iäkkäiden yksilöiden hallitsema populaatio. Esimerkkinä on Venäjä 1990-luvulla.

Se ei kuitenkaan voi kutistua loputtomiin.. Tietyllä runsauden tasolla kuolleisuuden intensiteetti alkaa laskea ja hedelmällisyys lisääntyy. . Lopulta vähenevä väestö, joka on saavuttanut tietyn vähimmäismäärän, muuttuu vastakohtakseen - kasvavaksi väestöksi. Syntyvyys tällaisessa väestössä vähitellen kasvaa ja tietyllä hetkellä tasaantuu kuolleisuuden kanssa, eli väestö vakiintuu lyhyeksi ajaksi. Väheneviä populaatioita hallitsevat vanhat yksilöt, jotka eivät enää pysty lisääntymään intensiivisesti. Tämä ikärakenne viittaa epäsuotuisiin olosuhteisiin.

1. Organismin ekologinen markkinarako, käsitteet ja määritelmät. Habitat. Ekologisten markkinarakojen keskinäinen järjestely. Ihmisen ekologinen markkinarako.

Mikä tahansa eläin, kasvi, mikrobi pystyy normaalisti elämään, ruokkimaan, lisääntymään vain siellä, missä se on "rekisteröity" evoluution kautta monien vuosituhansien ajan, esivanhemmistaan ​​lähtien. Biologit ovat lainanneet viitatakseen tähän ilmiöön termi arkkitehtuurista - sana "niche" ja he alkoivat sanoa, että jokaisella elävän organismin tyypillä on oma, ainutlaatuinen ekologinen markkinarako luonnossa.

Organismin ekologinen markkinarako- tämä on kokonaisuus sen vaatimuksista ympäristöolosuhteille (ympäristötekijöiden koostumus ja järjestelmät) ja paikka, jossa nämä vaatimukset täyttyvät, tai kokonaisuus ympäristön biologisista ominaisuuksista ja fyysisistä parametreista, jotka määräävät ympäristön olosuhteet. tietyn lajin olemassaolo, sen energian muunnos, tiedon vaihto ympäristön ja muiden vastaavien kanssa.

Ekologisen markkinaraon käsitettä käytetään yleensä käytettäessä ekologisesti läheisten, samalle trofiatasolle kuuluvien lajien suhteita. J. Grinnell ehdotti termiä "ekologinen markkinarako" vuonna 1917 luonnehtimaan lajien alueellista jakautumista eli ekologinen markkinarako määriteltiin elinympäristöä lähellä olevaksi käsitteeksi. C. Elton määritteli ekologisen markkinaraon lajin asemaksi yhteisössä ja korosti trofisten suhteiden erityistä merkitystä. Kapeaa voidaan ajatella osana kuvitteellista moniulotteista tilaa (hypervolumia), jonka yksittäiset mitat vastaavat lajille välttämättömiä tekijöitä. Mitä enemmän parametri vaihtelee, ts. lajin sopeutumiskyky tiettyyn ympäristötekijään, sitä laajempi on sen markkinarako. Markkinarako voi kasvaa myös kilpailun heikkeneessä.

lajin elinympäristö- tämä on lajin, organismin, yhteisön käyttämä fyysinen tila, jonka määrää abioottisen ja bioottisen ympäristön olosuhteiden kokonaisuus, joka tarjoaa saman lajin yksilöiden koko kehityssyklin.

Lajin elinympäristö voidaan nimetä mm "tilallinen markkinarako".

Toiminnallista asemaa yhteisössä, aineen ja energian käsittelytavoissa ravitsemusprosessissa kutsutaan trofinen markkinarako.

Kuvaannollisesti sanottuna, jos elinympäristö on ikään kuin tietyn lajin organismien osoite, niin trofinen markkinarako on ammatti, eliön rooli elinympäristössään.

Näiden ja muiden parametrien yhdistelmää kutsutaan yleisesti ekologiseksi markkinarakoksi.

ekologinen markkinarako(ranskalaisesta markkinaraosta - syvennys seinässä) - tämä on biologisen lajin miehittämä paikka biosfäärissä, se sisältää paitsi sen aseman avaruudessa, myös sen paikan troofisissa ja muissa vuorovaikutuksissa yhteisössä ikään kuin , lajin "ammatti".

Niche ekologinen perusta(potentiaali) on ekologinen markkinarako, jossa laji voi esiintyä ilman kilpailua muiden lajien kanssa.

Ekologinen markkinarako toteutunut (todellinen) – ekologinen markkinarako, osa perustavanlaatuista (mahdollista) markkinarakoa, jota laji voi puolustaa kilpaillessaan muiden lajien kanssa.

Kahden tyypin markkinarakojen suhteellisen sijainnin mukaan ne jaetaan kolmeen tyyppiin: ei-vierekkäiset ekologiset markkinaraot; vierekkäiset mutta eivät päällekkäiset markkinaraot; vierekkäiset ja päällekkäiset markkinaraot.

Ihminen on yksi eläinkunnan edustajista, nisäkäsluokan biologinen laji. Huolimatta siitä, että sillä on monia erityisominaisuuksia (mieli, artikuloitu puhe, työaktiivisuus, biososiaalisuus jne.), se ei ole menettänyt biologista olemustaan ​​ja kaikki ekologian lait pätevät sille samalla tavalla kuin muille eläville organismeille. . Miehellä on omansa, vain omansa, ekologinen markkinarako. Tila, johon ihmisen markkinarako sijoittuu, on hyvin rajallinen. Biologisena lajina ihminen voi elää vain päiväntasaajan vyöhykkeen alueella (trooppiset, subtrooppiset), jossa hominidiperhe syntyi.

1. Muotoile Gausen peruslaki. Mikä on "elämän muoto"? Mitkä ekologiset (tai elämän)muodot erottuvat vesiympäristön asukkaiden keskuudessa?

Sekä kasvi- että eläinmaailmassa lajien välinen ja lajien sisäinen kilpailu on hyvin yleistä. Niiden välillä on perustavanlaatuinen ero.

Sääntö (tai jopa laki) Gause: kaksi lajia eivät voi olla samassa ekologisessa markkinarakossa samaan aikaan ja siksi välttämättä syrjäyttävät toisensa.

Yhdessä kokeessa Gause kasvatti kahden tyyppisiä ripsiä - Paramecium caudatum ja Paramecium aurelia. Ruokana he saivat säännöllisesti yhden bakteerityypeistä, jotka eivät lisääntyneet parameciumin läsnä ollessa. Jos kutakin ripsien tyyppiä viljeltiin erikseen, niiden populaatiot kasvoivat tyypillisen sigmoidikäyrän (a) mukaisesti. Samaan aikaan paramecian lukumäärä määräytyi ruoan määrän mukaan. Mutta rinnakkaiselossa paramecia alkoi kilpailla, ja P. aurelia korvasi täysin kilpailijansa (b).

Riisi. Kilpailu kahden läheisesti sukulaisen ripsilajien välillä, jotka miehittää yhteisen ekologisen markkinaraon. a - Paramecium caudatum; b - P. aurelia. 1. - yhdessä kulttuurissa; 2. - sekakulttuurissa

Ripsieläinten yhteisviljelyn myötä jäljelle jäi jonkin ajan kuluttua vain yksi laji. Samanaikaisesti ripset eivät hyökänneet muuntyyppisten yksilöiden kimppuun eivätkä vapauttaneet haitallisia aineita. Selitys on siinä, että tutkitut lajit erosivat toisistaan ​​epätasaisen kasvun suhteen. Ruokakilpailussa voitti nopein pesimälaji.

Kasvatessaan P. caudatum ja P. bursaria tällaista siirtymää ei tapahtunut, molemmat lajit olivat tasapainossa, jälkimmäinen oli keskittynyt aluksen pohjalle ja seinille ja edellinen vapaaseen tilaan, eli eri ekologiseen markkinarakoon. Kokeet muun tyyppisillä väreillä ovat osoittaneet saaliin ja petoeläimen välisen suhteen säännöllisyyden.

Harso periaate kutsutaan periaatteeksi pudotuskilpailut. Tämä periaate johtaa joko läheisten lajien ekologiseen erottumiseen tai niiden tiheyden vähenemiseen, jos ne voivat elää rinnakkain. Kilpailun seurauksena yksi lajeista syrjäytetään. Gausen periaatteella on valtava rooli markkinaraon käsitteen kehittämisessä, ja se pakottaa myös ekologit etsimään vastauksia useisiin kysymyksiin: Miten samanlaiset lajit elävät rinnakkain? Kuinka suuria lajien välisten erojen on oltava, jotta ne selviävät. rinnakkain? Miten vältät kilpailun syrjäytymisen?

Lajin elämänmuoto se on historiallisesti kehittynyt biologisten, fysiologisten ja morfologisten ominaisuuksiensa kompleksi, joka määrittää tietyn reaktion ympäristön vaikutuksiin.

Vesiympäristön asukkaiden (hydrobiontien) joukossa luokitus erottaa seuraavat elämänmuodot.

1.Neuston(kreikkalaisesta neustonista - osaa uida) – kokoelma meren ja makean veden organismeja, jotka elävät lähellä veden pintaa , esimerkiksi hyttysen toukat, monet alkueläimet, vesijuoksut ja kasveista tunnettu ankkaruoho.

2. Lähempänä veden pintaa asuu planktonia.

Plankton(kreikan kielestä planktos - kohoava) - kelluvat organismit, jotka pystyvät tekemään pysty- ja vaakasuuntaisia ​​liikkeitä pääasiassa vesimassojen liikkeen mukaisesti. jakaa kasviplanktoni fotosynteettiset vapaasti uivat levät ja eläinplanktoni- pienet äyriäiset, nilviäisten ja kalojen toukat, meduusat, pienet kalat.

3.Nekton(kreikan kielestä nektos - kelluva) - vapaasti kelluvat organismit, jotka kykenevät itsenäiseen pysty- ja vaakasuoraan liikkeeseen. Nekton asuu vesipatsassa - näitä ovat kalat, merissä ja valtamerissä, sammakkoeläimet, suuret vesihyönteiset, äyriäiset, myös matelijat (merikäärmeet ja kilpikonnat) ja nisäkkäät: valaat (delfiinit ja valaat) ja hylkeet (hylkeet).

4. Periphyton(kreikan sanasta peri - noin, noin, phyton - kasvi) - korkeampien kasvien varsiin kiinnittyneet ja pohjan yläpuolelle kohoavat eläimet ja kasvit (nilviäiset, rotiferit, sammalet, hydrat jne.).

5. pohjaeliöstö ( kreikasta pohjaeliöstö - syvyys, pohja) - pohjaeliöt, jotka elävät kiinnittyneenä tai vapaana elämäntapana, mukaan lukien: elävät pohjasedimentin paksuudessa. Nämä ovat pääasiassa nilviäisiä, joitain alempia kasveja, ryömiviä hyönteisten toukkia ja matoja. Pohjakerroksessa asuu organismeja, jotka ruokkivat pääasiassa lahoavia jäänteitä.

1. Mikä on biokenoosi, biogeocenoosi, agrosenoosi? Biogeocenoosin rakenne. Kuka on biokenoosiopin perustaja? Esimerkkejä biogeosenoosista.

Biokenoosi(kreikan kielestä koinos - yhteinen bios - elämä) on vuorovaikutuksessa olevien elävien organismien yhteisö, joka koostuu kasveista (phytocenosis), eläimistä (zoocenosis), mikro-organismeista (microbocenosis), jotka ovat sopeutuneet elämään rinnakkain tietyllä alueella.

Käsite "biokenoosi" - ehdollinen, koska organismit eivät voi elää olemassaoloympäristön ulkopuolella, mutta sitä on kätevää käyttää organismien välisten ekologisten suhteiden tutkimiseen. Alueesta riippuen suhtautuminen ihmisen toimintaan, kylläisyysaste, käyttökelpoisuus jne. on biokenoosit maasta, vedestä, luonnosta ja ihmisestä aiheutuvista, tyydyttyneistä ja tyydyttymättömistä, täysijäsenisistä ja ei-täysjäsenistä.

Biokenoosit, kuten populaatiot - tämä on yliorganismin taso elämänorganisaatiossa, mutta korkeampi arvo.

Biosenoottisten ryhmien koot ovat erilaisia- nämä ovat myös suuria jäkälätyynyyhteisöjä puunrungoissa tai mätänevässä kannossa, mutta tämä on myös arojen, metsien, aavikon jne.

Organismien yhteisöä kutsutaan biokenoosiksi ja tiedeyhteisöksi, joka tutkii organismien yhteisöä - biosenologia.

V.N. Sukachev termiä on ehdotettu (ja yleisesti hyväksytty) viittaamaan yhteisöihin biogeocenoosi(kreikan kielestä bios - elämä, geo - maa, cenosis - yhteisö) - se on joukko organismeja ja luonnonilmiöitä, jotka ovat ominaisia ​​tietylle maantieteelliselle alueelle.

Biogeocenoosin rakenne sisältää kaksi komponenttia bioottinen - elävien kasvi- ja eläinorganismien yhteisö (biokenoosi) - ja abioottinen - joukko ei-eläviä ympäristötekijöitä (ekotooppi tai biotooppi).

Avaruus Enemmän tai vähemmän homogeeniset olosuhteet, joissa on biokenoosi, kutsutaan biotooppiksi (topis - paikka) tai ekotoopiksi.

Ecotop sisältää kaksi pääkomponenttia: ilmastoituja- ilmasto sen moninaisissa ilmenemismuodoissa ja edaphtop(kreikan kielestä edafos - maaperä) - maaperä, helpotus, vesi.

Biogeocenoosi\u003d biokenoosi (fytokenoosi + zookenoosi + mikrobisenoosi) + biotooppi (klimatotop + edaphotoop).

Biogeosenoosit - nämä ovat luonnollisia muodostumia (ne sisältävät elementin "geo" - Maa ) .

Esimerkkejä biogeosenoosit siellä voi olla lampi, niitty, seka- tai yksilajinen metsä. Biogeocenoosin tasolla kaikki energian ja aineen muuntumisprosessit biosfäärissä tapahtuvat.

Agrosenoosi(latinalaisista agrarisista ja kreikkalaisista koikosista - yleinen) - ihmisen luoma ja hänen keinotekoisesti tukemansa organismien yhteisö lisäämällä yhden tai useamman valitun kasvi- tai eläinlajin tuottavuutta (tuottavuutta).

Agrokenoosi eroaa biogeocenoosista pääkomponentit. Se ei voi olla olemassa ilman ihmisen tukea, koska se on keinotekoisesti luotu bioottinen yhteisö.

1. Käsite "ekosysteemi". Kolme ekosysteemien toiminnan periaatetta.

ekologinen järjestelmä- yksi tärkeimmistä ekologian käsitteistä, lyhennettynä ekosysteemi.

Ekosysteemi(kreikan sanasta oikos - asuinpaikka ja järjestelmä) - tämä on mikä tahansa elävien olentojen yhteisö yhdessä niiden elinympäristön kanssa, jota yhdistää sisällä monimutkainen suhdejärjestelmä.

Ekosysteemi - nämä ovat yliorganismeja, mukaan lukien organismit ja eloton (inertti) ympäristö, jotka ovat vuorovaikutuksessa, joita ilman on mahdotonta ylläpitää elämää planeetallamme. Tämä on kasvi- ja eläinorganismien yhteisö ja epäorgaaninen ympäristö.

Ekosysteemin muodostavien elävien organismien vuorovaikutuksen perusteella heidän ja ympäristönsä välillä erotetaan missä tahansa ekosysteemissä toisistaan ​​riippuvaisia ​​aggregaatteja. bioottinen(elävät organismit) ja abioottinen(inertti tai eloton luonto) komponentit sekä ympäristötekijät (kuten auringon säteily, kosteus ja lämpötila, ilmanpaine), antropogeeniset tekijät ja muut.

Ekosysteemien abioottisille komponenteille sisältävät epäorgaaniset aineet - hiili, typpi, vesi, ilmakehän hiilidioksidi, mineraalit, pääasiassa maaperässä esiintyvät orgaaniset aineet: proteiinit, hiilihydraatit, rasvat, humusaineet jne., jotka ovat päätyneet maaperään organismien kuoleman jälkeen.

Ekosysteemin bioottisille komponenteille Sisältää tuottajat, autotrofit (kasvit, kemosynteettiset aineet), kuluttajat (eläimet) ja detritofagit, hajottajat (eläimet, bakteerit, sienet).

Kazanin fysiologinen koulu. F.V. Ovsjannikov, N.O. Kovalevsky, N.A. Mislavsky, A.V. Kibyakov

Käyttäytymisen mukautukset - Nämä ovat evoluutioprosessissa kehitettyjä käyttäytymisen piirteitä, joiden avulla he voivat mukautua ja selviytyä tietyissä ympäristöolosuhteissa.

Tyypillinen esimerkki- talvi unelma karhusta.

Esimerkkejä ovat myös 1) suojien luominen, 2) liikkuminen optimaalisten lämpötilaolosuhteiden valitsemiseksi, erityisesti äärimmäisissä olosuhteissa. 3) prosessi saaliin jäljittämiseksi ja takaamiseksi saalistajilta ja saalista - vastereaktioissa (esimerkiksi piiloutuminen).

yleistä eläimille tapa sopeutua huonoihin aikoihin- muuttoliike. (Saigasaigat lähtevät vuosittain talvehtimaan lumettomiin etelän puoliaavikkoihin, joissa talviheinät ovat ravitsevampia ja saatavilla kuivan ilmaston ansiosta. Kesällä puoliaavikon ruoho palaa kuitenkin nopeasti, joten pesimäaika, saigat siirtyvät kosteammille pohjoisille aroille).

Esimerkkejä 4) käyttäytyminen ruoan ja sukupuolikumppanin etsinnässä, 5) parittelu, 6) jälkeläisten ruokinta, 7) vaaran välttäminen ja hengen suojeleminen uhan sattuessa, 8) aggressio ja uhkaavat asennot, 9) jälkeläisten hoito, joka lisää pentujen eloonjäämisen todennäköisyys, 10) yhdistyminen parveiksi, 11) loukkaantumisen tai kuoleman jäljitelmä hyökkäyksen uhan sattuessa.

21. Elämänmuodot, jotka johtuvat organismien sopeutumisesta ympäristötekijöiden kokonaisuuteen. Kasvien elämänmuotojen luokittelu K.Raunkierin, I.G.Serebryakovin, eläinten D.N.Kashkarovin mukaan.

E. Warming esitteli termin "elämän muoto" 80-luvulla. Hän ymmärsi elämänmuodon "muodoksi, jossa kasvin (yksilön) kasvullinen ruumis on sopusoinnussa ulkoisen ympäristön kanssa koko sen elämänsä kehdosta arkkuun, siemenestä kuolemaan". Tämä on erittäin syvä määritelmä.

Elämänmuodot mukautuvien rakenteiden tyypeinä osoittavat: 1) erilaisia ​​tapoja mukauttaa eri kasvilajeja jopa samoihin olosuhteisiin,

2) näiden polkujen samankaltaisuuden mahdollisuus kasveissa, jotka eivät ole täysin sukulaisia, kuuluvat eri lajeihin, sukuihin, perheisiin.

-> Elämänmuotojen luokittelu perustuu kasvuelinten rakenteeseen ja heijastaa ekologisen evoluution II ja konvergenttipolkuja.

Raunkierin mukaan: sovelsi järjestelmäänsä kasvien elämänmuotojen ja ilmaston välisen suhteen selvittämiseen.

Hän nosti esiin tärkeän ominaisuuden, joka luonnehtii kasvien sopeutumista epäsuotuisaan vuodenaikaan - kylmään tai kuivaan.

Tämä merkki on uusiutuvan silmujen sijainti kasvissa suhteessa alustan ja lumipeitteen tasoon. Raunkier katsoi tämän munuaisten suojelemiseksi epäsuotuisina vuodenaikoina.

1)phanerofyytit- silmut talvehtivat tai kestävät kuivan ajanjakson "avoinna", korkealla maanpinnan yläpuolella (puut, pensaat, puumaiset viiniköynnökset, epifyytit).

-> ne on yleensä suojattu erityisillä silmusuomuilla, joissa on useita laitteita, jotka suojaavat niiden sisällä olevia kasvukäpyjä ja nuoria lehtiä kosteushäviöltä.

2)chamefiitit- silmut sijaitsevat melkein maaperän tasolla tai enintään 20-30 cm sen yläpuolella (pensaat, puolipensaat, hiipivät kasvit). Kylmässä ja kuolleessa ilmastossa nämä munuaiset saavat talvella hyvin usein lisäsuojaa oman munuaissuomunsa lisäksi: ne nukkuvat talvehtimassa lumen alla.

3)kryptofyyttejä- 1) geofyytit - silmut sijaitsevat maassa tietyllä syvyydellä (ne jaetaan juurakoihin, mukulaisiin, sipuleihin),

2) hydrofyytit - silmut talvehtivat veden alla.

4)hemicryptophytes- yleensä nurmikasveja; niiden uusiutuvat silmut ovat maaperän tasolla tai upotetaan hyvin matalalle, lehtijätteen muodostamaan kuivikkeeseen - toinen ylimääräinen "peite" silmuille. Hemicryptophyteistä Raunkier erottaa " irotogeiicryptophytes"pitkänomaisilla versoilla, jotka kuolevat vuosittain tyveen, jossa uusiutuvat silmut sijaitsevat, ja rosette-hemicryptophytes, jossa lyhennetyt versot voivat talvehtia koko maaperän tasolla.

5)terofyyttejä- erikoisryhmä; Nämä ovat yksivuotisia kasveja, joissa kaikki kasvulliset osat kuolevat pois kauden loppuun mennessä ja talvehtivia silmuja ei ole - nämä kasvit uusiutuvat seuraavana vuonna siemenistä, jotka talvehtivat tai selviytyvät kuivan ajan maaperässä tai maaperässä.

Serebryakovin mukaan:

Käyttäen ja tiivistäen eri aikoina ehdotettuja luokituksia, hän ehdotti, että elämänmuotoa kutsuttaisiin eräänlaiseksi habitukseksi - (ominainen muoto, org-ma:n esiintyminen) kasviryhmistä, jotka syntyvät kasvun ja kehityksen seurauksena def-olosuhteissa - kuten ilmaisun mukauttaminen näihin olosuhteisiin.

Sen luokituksen perusta on merkki koko kasvin ja sen runkoakselien eliniästä.

A. Puumaiset kasvit

1. Puut

2. Pensaat

3. Pensaat

B. Puolipuumaiset kasvit

1.Alapensaat

2.Alapensaat

B. Maassa oleva ruoho

1. Polykarpiset yrtit (monivuotiset yrtit, kukkivat monta kertaa)

2. Monokarpiset yrtit (elävät useita vuosia, kukkivat kerran ja kuolevat pois)

D. Vesiheinät

1. Amfibioyrtit

2. Kelluva ja vedenalainen ruoho

Puun elämänmuoto osoittautuu ekstruusioksi sopeutumisesta kasvun kannalta edullisimpiin olosuhteisiin.

AT kostean tropiikin metsät- eniten puulajeja (jopa 88 % Brasilian Amazonin alueella) ja tundralla ja ylängöillä ei ole oikeita puita. Alueella taigan metsät puita edustaa vain muutama laji. Enintään 10–12 % lajien kokonaismäärästä on puita ja Euroopan lauhkean metsävyöhykkeen kasvistossa.

Kashkarovin mukaan:

I. Kelluvat muodot.

1. Puhtaasti vedessä: a) nektoni; b) plankton; c) pohjaeliöstö.

2. Puolivesi:

a) Sukellus b) ei sukeltaa; c) saa vain ruokaa vedestä.

II. Lomakkeiden kaivaus.

1. Absoluuttiset kaivinkoneet (jotka viettävät koko elämänsä maan alla).

2. Suhteelliset kaivaukset (tulossa pintaan).

III. pohjamuotoja.

1. Ei reikiä: a) juokseminen; b) hyppääminen; c) ryömiminen.

2. Reikien teko: a) juoksu; b) hyppääminen; c) ryömiminen.

3. Kivien eläimet.

IV. Puiset kiipeilymuodot.

1. Ei laskeudu puista.

2. Vain kiipeily puihin.

V. Ilmanmuodot.

1. Ruoan saaminen ilmasta.

2. Ruoan etsiminen ilmasta.

Lintujen ulkonäössä näkyy merkittävässä määrin niiden rajoittuminen tietyntyyppisiin elinympäristöihin ja liikkumisen luonne ravinnon hankinnassa.

1) puumainen kasvillisuus;

2) avoimet maatilat;

3) suot ja matalikot;

4) vesitilat.

Jokaisessa näistä ryhmistä erotetaan erityisiä muotoja:

a) ruoan saaminen kiipeämällä (kyyhkyset, papukaijat, tikkat, siilit)

b) ravinnonhaku lennon aikana (pitkäsiipiset, metsissä - pöllöt, yöpurkit, veden päällä - putkinokka);

c) ruokinta liikkuessaan maassa (avoimissa paikoissa - nosturit, strutsit; metsä - useimmat kanat; suolla ja matalilla - jotkut passerit, flamingot);

d) ne, jotka hankkivat ruokaa uimalla ja sukeltamalla (kuikkaliinnit, copepods, hanhet, pingviinit).

22. Tärkeimmät elämänympäristöt ja niiden ominaisuudet: maa-ilma ja vesi.

maa-ilma- useimmat eläimet ja kasvit elävät.
Sille on ominaista 7 tärkeintä abioottista tekijää:

1.Matala ilman tiheys vaikeuttaa kehon muodon säilyttämistä ja provosoi mielikuvaa tukijärjestelmästä.

ESIMERKKI: 1. Vesikasveilla ei ole mekaanisia kudoksia: ne esiintyvät vain maanpäällisissä muodoissa. 2. Eläimillä on oltava luuranko: vesiluuranko (suolimadoilla) tai ulkoinen luuranko (hyönteisillä) tai sisäinen luuranko (nisäkkäillä).

Väliaineen alhainen tiheys helpottaa eläinten liikkumista. Monet maanpäälliset lajit pystyvät lentämään.(lintuja ja hyönteisiä, mutta on myös nisäkkäitä, sammakkoeläimiä ja matelijoita). Lento liittyy saaliin etsimiseen tai uudelleensijoittamiseen. Maan asukkaat leviävät vain maapallolle, joka toimii heidän tuki- ja kiinnityskohtana. Aktiivisen lennon yhteydessä tällaisissa organismeissa modifioidut eturaajat ja kehittyneet rintalihakset.

2) Ilmamassojen liikkuvuus

*Tarjoaa lentoplanktonin olemassaolon. Se koostuu siitepölystä, kasvien siemenistä ja hedelmistä, pienistä hyönteisistä ja hämähäkkieläimistä, sienten, bakteerien ja alempien kasvien itiöistä.

Tämä ekologinen orgaaninen ryhmä on mukautettu suuren siipien, kasvuston, hämähäkinseittien valikoiman tai erittäin pienten koon vuoksi.

* menetelmä kasvien pölyttämiseksi tuulella - anemofilia- Har-n koivuille, kuusille, mäntyille, nokkosille, ruoholle ja saralle.

* asettuminen tuulen avulla: poppelit, koivut, saarnipuut, lehmukset, voikukat jne. Näiden kasvien siemenissä on laskuvarjot (voikukka) tai siivet (vaahtera).

3) Matala paine, normi = 760 mm. Painehäviöt vesiympäristöön verrattuna ovat hyvin pieniä; siis kohdassa h=5800 m se on vain puolet normaaliarvostaan.

=> lähes kaikki maan asukkaat ovat herkkiä voimakkaille paineenpudotuksille, eli ovat stenobiontit suhteessa tähän tekijään.

Useimpien selkärankaisten elinajan yläraja on 6000 m, koska paine laskee korkeuden mukana, mikä tarkoittaa, että o:n liukoisuus veressä vähenee. Jotta veren O 2 -pitoisuus pysyy vakiona, hengitystiheyden on lisättävä. Hengitämme kuitenkin paitsi hiilidioksidia, myös vesihöyryä, joten toistuvan hengityksen pitäisi aina johtaa organismin kuivumiseen. Tämä yksinkertainen riippuvuus ei ole tyypillistä vain harvinaisille organismilajeille: linnuille ja joillekin selkärangattomille, punkeille, hämähäkkeille ja jousihännälle.

4) Kaasun koostumus on korkea O 2 -pitoisuus: se on yli 20 kertaa suurempi kuin vesiympäristössä. Tämän ansiosta eläimillä on erittäin korkea aineenvaihduntanopeus. Siksi vain maalla voi syntyä homoiotermia- kyky ylläpitää kehon vakio t sisäisen energian ansiosta. Homoitermian ansiosta linnut ja nisäkkäät voivat pysyä aktiivisina vaikeimmissakin olosuhteissa.

5) Maaperä ja kohokuvio ovat erittäin tärkeitä ennen kaikkea kasveille.Eläimille maaperän rakenne on tärkeämpää kuin sen kemiallinen koostumus.

*Tiheällä maaperällä pitkiä vaelluksia tekeville sorkka- ja kavioeläimille sopeutuminen on sormien määrän vähenemistä ja => S-tuen pienenemistä.

* Vapaasti virtaavan hiekan asukkaille on ominaista Spov-ti-tuen lisääntyminen (viuhkavarvasgekko).

* Maaperän tiheys on tärkeä myös kaivaville eläimille: preeriakoirille, murmeleille, gerbiileille ja muille; joillekin niistä kehittyy kaivavia raajoja.

6) Merkittävä vesipula maalla provosoi erilaisten mukautusten kehittämistä säästääkseen vettä kehossa:

Hengityselinten kehittyminen, jotka pystyvät imemään O 2:ta ihon ilmaympäristöstä (keuhkot, henkitorvi, keuhkopussit)

Vedenpitävien kansien kehittäminen

Muutos korostaa järjestelmää ja aineenvaihduntatuotteita (urea ja virtsahappo)

Sisäinen lannoitus.

Veden lisäksi sateella on myös ekologinen rooli.

*Lumiarvo vähentää t:n vaihtelua 25 cm:n syvyydessä Syvä lumi suojaa kasvin silmuja. Terelle, pähkinänvuorelle ja tundrapellolle lumikoöt ovat yöpymispaikka, eli 20–30 o pakkasta 40 cm:n syvyydessä pysyy ~0 °С.

7) Lämpötilajärjestelmä vaihtelevampi kuin vesi. -> monet maan asukkaat eurybiont tähän f-ru:iin, eli ne pystyvät esiintymään laajalla t-alueella ja osoittamaan hyvin erilaisia ​​lämmönsäätelytapoja.

Monet eläinlajit, jotka elävät alueilla, joilla talvet ovat lumisia, sulavat syksyllä ja muuttavat turkkinsa tai höyhenensä värin valkoiseksi. On mahdollista, että tällainen lintujen ja eläinten kausiluonto on myös sopeutuminen - naamiointiväri, joka on tyypillistä jänisille, lumikko, naali, tundra pelto ja muut. Kaikki valkoiset eläimet eivät kuitenkaan muuta väriä kausiluonteisesti, mikä muistuttaa meitä uuspremismistä ja mahdottomuudesta pitää kaikkia kehon ominaisuuksia hyödyllisinä tai haitallisina.

Vesi. Vettä peittää 71 % maan eteläosasta eli 1370 m3. Pääasiallinen veden massa - merissä ja valtamerissä - 94-98%, napajää sisältää noin 1,2% vettä ja hyvin pieni osuus - alle 0,5%, jokien, järvien ja soiden makeissa vesissä.

Vesiympäristössä elää noin 150 000 eläinlajia ja 10 000 kasvia, mikä on vain 7 ja 8 % maapallon lajien kokonaismäärästä. Joten maalla evoluutio oli paljon voimakkaampaa kuin vedessä.

Merissä-valtamerissä, kuten vuorilla, ilmaistaan pystysuuntainen kaavoitus.

Kaikki vesiympäristön asukkaat voidaan jakaa kolmeen ryhmään.

1) Plankton- lukemattomia pienten organismien kerääntymiä, jotka eivät pysty liikkumaan yksin ja joita virtaukset kuljettavat meriveden yläkerroksessa.

Se koostuu kasveista ja elävistä organismeista - hampajaisista, kalojen ja pääjalkaisten munista ja toukista, + yksisoluisista levistä.

2) Nekton- suuri määrä orgaaneja, jotka kelluvat vapaasti valtamerten paksuudessa. Suurimmat niistä ovat sinivalaat ja jättiläishait, jotka ruokkivat planktonia. Mutta vesipatsaan asukkaiden joukossa on myös vaarallisia saalistajia.

3) Pohjaeliöstö- pohjan asukkaat. Joiltakin syvänmeren asukkaista ei ole näköelimiä, mutta suurin osa heistä näkee hämärässä. Monet asukkaat elävät kiintynyttä elämäntapaa.

Vesieliöiden sopeutuminen suureen vesitiheyteen:

Vedellä on korkea tiheys (800 kertaa ilman tiheys) ja viskositeetti.

1) Kasveilla on erittäin huonosti kehittyneet tai puuttuvat mekaaniset kudokset- niitä tukee itse vesi. Useimmat ovat kelluvia. Har- mutta aktiivinen kasvullinen lisääntyminen, hydrokorian kehittyminen - kukkavarsien poistaminen veden yläpuolelta ja siitepölyn, siementen ja itiöiden leviäminen pintavirroilla.

2) Runko on muodoltaan virtaviivainen ja se on voideltu limalla, mikä vähentää kitkaa liikkuessa. Kelluvuuden lisäämiseksi on kehitetty mukautuksia: rasvan kerääntyminen kudoksiin, kalojen uimarakot.

Passiivisesti uivissa eläimissä - kasvut, piikit, lisäkkeet; keho litistää, luustoelinten väheneminen tapahtuu.

Erilaiset kulkuvälineet: kehon taivuttaminen siipien, värekärojen, jet-liikkeen avulla (kefalomolluskit).

Pohjaeläimillä luuranko katoaa tai on huonosti kehittynyt, kehon koko kasvaa, näön heikkeneminen on yleistä ja tuntoelinten kehittyminen.

Hydrobiontien mukautukset veden liikkuvuuteen:

Liikkuvuutta aiheuttavat luoteet, merivirrat, myrskyt, jokien uomien eri korkeudet.

1) Virtavissa vesissä kasvit ja eläimet ovat tiukasti kiinni paikallaan oleviin vedenalaisiin esineisiin.. Niiden pohjapinta on ensisijaisesti substraatti. Näitä ovat viher- ja piilevät, vesisammaleet. Eläimistä - kottiloita, naarmuja + piiloutua rakoihin.

2) Erilaiset vartalon muodot. Vesien läpi virtaavilla kaloilla runko on halkaisijaltaan pyöreä ja pohjan lähellä elävien kalojen runko on litteä.

Hydrobiontien mukautukset veden suolapitoisuuteen:

Luonnollisille säiliöille on ominaista tietty kemiallinen koostumus. (karbonaatit, sulfaatit, kloridit). Makeissa vesistöissä suolapitoisuus ei ole > 0,5 g /, merissä - 12 - 35 g / l (ppm). Kun suolapitoisuus on yli 40 ppm, säiliötä kutsutaan nimellä g hyperhaliini tai ylisuolattu.

1) * Makeassa vedessä (hypotoninen ympäristö) osmoregulaatioprosessit ilmenevät hyvin. Hydrobiontit pakotetaan jatkuvasti poistamaan niihin tunkeutuvaa vettä, ne homoiosmoottinen.

* Suolavedessä (isotoninen väliaine) suolojen pitoisuus hydrobionttien kehoissa ja kudoksissa on sama kuin veteen liuenneiden suolojen pitoisuus - ne poikiloosmoottinen. -> Suolavesistöjen asukkailla ei ole kehittynyt osmoregulatorisia toimintoja, eivätkä he pystyneet asuttamaan makeita vesistöjä.

2) Vesikasvit pystyvät imemään vettä ja ravinteita vedestä - "liemi", koko pinta Siksi niiden lehdet ovat voimakkaasti leikattuja ja johtavat kudokset ja juuret ovat huonosti kehittyneitä. Juuret kiinnittyvät vedenalaiseen alustaan.

Tyypillisesti merelliset ja tyypillisesti makean veden lajit - stenohaliini, ei voi sietää suolapitoisuuden muutoksia. Euryhaline-lajit vähän. Ne ovat yleisiä murtovesissä (hauki, lahna, keltti, rannikon lohi).

Hydrobionttien sopeutuminen vedessä olevien kaasujen koostumukseen:

Vedessä O 2 on tärkein ympäristötekijä. Sen lähde on atm-ra ja fotosynteettiset kasvit.

Kun vettä sekoitetaan ja t pienenee, O 2 -pitoisuus kasvaa. *Jotkut kalat ovat erittäin herkkiä O2-puutokselle (taimen, minnow, harjus) ja pitävät siksi mieluummin kylmistä vuoristojoista ja puroista.

*Muut kalat (ristikarppi, karppi, särki) ovat vaatimattomia O 2 -pitoisuudelle ja voivat elää syvän veden pohjalla.

* Myös monet vesihyönteiset, hyttysen toukat, keuhkonilviäiset sietävät veden O 2 -pitoisuutta, koska ne nousevat ajoittain maan pinnalle ja nielevät raitista ilmaa.

Vedessä on tarpeeksi hiilidioksidia - lähes 700 kertaa enemmän kuin ilmassa. Sitä käytetään kasvien fotosynteesissä ja se muodostaa eläinten kalkkipitoisia luustomuodostelmia (nilviäisten kuoret).

Mukautukset (laitteet)

Biologia ja genetiikka

Sopeutumisen suhteellinen luonne: tietyn elinympäristön mukaan sopeutumiset menettävät merkityksensä sen muuttuessa, jänis on havaittavissa pellon ja puiden taustalla talven viivästyessä tai varhain kevään sulassa; vesikasvit kuolevat vesistöjen kuivuessa jne. Esimerkkejä sopeutumisesta Sopeutumisen tyyppi Sopeutumisen ominaisuudet Esimerkkejä Kehon erityinen muoto ja rakenne Virtaviivainen vartalon muoto kidukset evät Hyljekkäiset kalat Suojavärjäys Joskus jatkuva ja leikkaava; muodostuu avoimesti eläviin organismeihin ja tekee niistä näkymättömiä...

Mukautukset (laitteet)

Sopeutuminen (tai sopeutuminen) on yksilön, populaation tai lajin morfologisten, fysiologisten, käyttäytymiseen liittyvien ja muiden ominaisuuksien kokonaisuus, joka varmistaa menestymisen kilpailussa muiden yksilöiden, populaatioiden tai lajien kanssa ja vastustuskyvyn ympäristötekijöitä vastaan.

■ Sopeutuminen on seurausta evoluution tekijöistä.

Sopeutumisen suhteellinen luonne: tiettyä elinympäristöä vastaavasti sopeutumiset menettävät merkityksensä sen muuttuessa (valkojänis talvella viivästyessä tai sulassa, aikaisin keväällä se on havaittavissa pellon ja puiden taustalla; vesikasvit kuolevat vesistöjen kuivuessa jne.).

Sopeutumisesimerkkejä

Sopeutumistyyppi	Sopeutumisominaisuus	Esimerkkejä
Kehon erityinen muoto ja rakenne	Virtaviivainen vartalon muoto, kidukset, evät	Kalat, hyljeläiset
Suojaava väritys	Se tapahtuu jatkuvasti ja osiin; muodostuu avoimesti elävissä organismeissa ja tekee niistä näkymättömiä ympäristön taustaa vasten	Harmaa ja valkoinen pelto; jänisen turkin värin kausiluonteinen muutos
Varoitusväri	Kirkas, havaittavissa ympäristön taustalla; kehittyy lajeissa suojakeinoilla	Myrkylliset sammakkoeläimet, pistelyt ja myrkylliset hyönteiset, syötäväksi kelpaamattomat ja palavat kasvit
Matkiminen	Yhden lajin vähemmän suojatut organismit ovat väriltään samanlaisia ​​kuin toisen lajin suojeltut myrkylliset organismit.	Jotkut ei-myrkylliset käärmeet ovat väriltään samanlaisia ​​kuin myrkylliset käärmeet.
Naamioitua	Kehon muoto ja väri saavat kehon näyttämään ympäristön esineiltä.	Perhostoukat ovat väriltään ja muodoltaan samanlaisia ​​kuin niiden puiden oksat, joissa ne elävät.
Toiminnalliset kalusteet	Lämminverinen, aktiivinen aineenvaihdunta	Anna elää erilaisissa ilmasto-olosuhteissa
Passiivinen puolustus	Rakenteet ja ominaisuudet, jotka määräävät suuremman hengenpelastuksen todennäköisyyden	Kilpikonnankuoret, nilviäisten kuoret, siilin kynät jne.
vaistot	Parveilee mehiläisissä, kun toinen kuningatar ilmestyy, huolehtii jälkeläisistä, etsii ruokaa
tottumukset	Käyttäytyminen muuttuu vaaratilanteissa	Kobra puhaltaa huppuaan, skorpioni nostaa häntäänsä

Sekä muita teoksia, jotka saattavat kiinnostaa sinua
11790.		Internet-hakutyökalut	907 kt
	Opintojakson laboratoriotyön suorittamisohjeet Maailman tietoresurssit Tiedonhakutyökalut Internetissä Laboratoriotöiden suorittamisen ohjeet on tarkoitettu erikoisalan opiskelijoille 080801.65 Soveltuva tieto
11791.		Työskentely Microsoft Virtual PC -virtuaalikoneessa	259,48 kt
	Laboratorioraportti #1: Työskentely Microsoft Virtual PC -virtuaalikoneessa Sammutuksen syiden luettelo Sammutustapahtumaseuranta: Muu suunniteltu sammutus tai uudelleenkäynnistys tuntemattomasta syystä. Valitse tämä vaihtoehto, jos sammutukseen/uudelleenkäynnistykseen on muita syitä
11793.		Myrkyllisten ja hätäkemikaalien (AOHV) toksikologian nykytila ​​ja kehitysnäkymät	106 kt
	Tällä hetkellä Venäjän federaatiossa on yli 3,5 tuhatta laitosta, joissa on SDYAV. Mahdollisten onnettomuuksien saastealueen kokonaispinta-ala voi kattaa alueen, jolla asuu yli kolmasosa maan väestöstä. Viime vuosien tilastot osoittavat, että noin 50 suuronnettomuutta SDYAV-päästöistä tapahtuu vuosittain.
11794.		PERUSTIEDOT PERUSTA	122,5 kt
	Yhteiskunnan valmiuden taso näiden ongelmien ratkaisemiseen määräytyy pitkälti laajojen väestöryhmien valmiudesta toimia rauhan- ja sota-ajan hätätilanteissa.
11795.		Reititys IP-verkoissa	85,4 kt
	Laboratoriotyö nro 3 Reititys IP-verkoissa Työn tavoitteet: oppia yhdistämään kaksi verkkoa reitittimenä toimivan tietokoneen avulla; oppia määrittämään Windows Server 2003 reitittimeksi; tutkia reittityökalun mahdollisuuksia. per...
11796.		DHCP-palvelin: Asennus ja hallinta	141,22 kt
	Laboratoriotyö nro 4. DHCP-palvelin: asennus ja hallinta Työn tavoitteet: oppia asentamaan ja poistamaan DHCP-palvelin; oppia määrittämään DHCP-palvelimen laajuus; oppia varaamaan osoitteita. Tehtävä 1. Määritä verkko...
11797.		TERVEYSAINEIDEN MOBILISAATIOVALMISTELU	74 kt
	Mobilisaatio Venäjän federaatiossa ymmärretään joukoksi toimenpiteitä Venäjän federaation talouden, alamaiden, kuntien, valtion viranomaisten, paikallishallinnon ja järjestöjen talouden siirtämiseksi työskentelemään sodan aikana.
11798.		Maan magneettikentän induktio ja sen määritelmä	385,32 kt
	Magneettiset vuorovaikutukset, sekä sähkövirtojen että magneettien välillä, toteutetaan magneettikentän avulla. Magneettikenttä voidaan visualisoida seuraavasti. Jos johtimet, joilla on virtaa, viedään pahvilevyn läpi ja pienet magneettiset nuolet kaadetaan levylle, ne sijaitsevat johtimen ympärillä samankeskisten ympyröiden tangenteissa

Oppikirja noudattaa toisen asteen (täydellisen) yleissivistävän koulutuksen liittovaltion koulutusstandardia, on Venäjän federaation opetus- ja tiedeministeriön suosittelema ja sisältyy liittovaltion oppikirjojen luetteloon.

Oppikirja on suunnattu 11. luokan opiskelijoille ja se on suunniteltu opettamaan ainetta 1 tai 2 tuntia viikossa.

Nykyaikainen muotoilu, monitasoiset kysymykset ja tehtävät, lisätiedot ja mahdollisuus rinnakkaiseen työskentelyyn sähköisen sovelluksen kanssa edistävät oppimateriaalin tehokasta omaksumista.

Riisi. 33. Jäniksen talvivärjäys

Joten evoluution liikkeellepanevien voimien toiminnan seurauksena organismit kehittyvät ja parantavat sopeutumista ympäristöolosuhteisiin. Erilaisten sopeutumisten kiinnittyminen yksittäisiin populaatioihin voi lopulta johtaa uusien lajien muodostumiseen.

Tarkista kysymyksiä ja tehtäviä

1. Anna esimerkkejä organismien sopeutumiskyvystä olemassaolon olosuhteisiin.

2. Miksi joillakin eläimillä on kirkas, paljastava väri, kun taas toiset päinvastoin ovat holhoavia?

3. Mikä on mimiikan ydin?

4. Laajentuuko luonnonvalinnan toiminta eläinten käyttäytymiseen? Antaa esimerkkejä.

5. Mitkä ovat biologiset mekanismit adaptiivisen (peitettävän ja varoittavan) värin syntymiselle eläimissä?

6. Ovatko fysiologiset sopeutumiset tekijöitä, jotka määräävät organismin kuntotason kokonaisuutena?

7. Mikä on minkä tahansa elinoloihin sopeutumisen suhteellisuuden ydin? Antaa esimerkkejä.

Ajatella! Suorittaa!

1. Miksi ei ole olemassa ehdotonta sopeutumista elinoloihin? Anna esimerkkejä, jotka osoittavat minkä tahansa laitteen suhteellisen luonteen.

2. Karjujen pennuilla on tyypillinen raidallinen väri, joka häviää iän myötä. Anna samanlaisia ​​esimerkkejä värin muutoksista aikuisilla verrattuna jälkeläisiin. Voidaanko tätä mallia pitää yhteisenä koko eläinmaailmalle? Jos ei, mille eläimille ja miksi se on tyypillistä?

3. Kerää tietoa alueesi varoitusvärieläimistä. Selitä, miksi tämän materiaalin tunteminen on tärkeää kaikille. Tee näistä eläimistä infoteline. Pidä esitys tästä aiheesta alakoululaisten edessä.

Työskentele tietokoneen kanssa

Katso sähköinen hakemus. Tutustu materiaaliin ja suorita tehtävät.

Toista ja muista!

Ihmisen

Käyttäytymissopeutukset ovat synnynnäistä ehdotonta refleksikäyttäytymistä. Kaikilla eläimillä, myös ihmisillä, on synnynnäisiä kykyjä. Vastasyntynyt vauva voi imeä, niellä ja sulattaa ruokaa, räpäyttää ja aivastaa, reagoida valoon, ääneen ja kipuun. Nämä ovat esimerkkejä ehdottomia refleksejä. Tällaiset käyttäytymismuodot syntyivät evoluutioprosessissa tiettyihin, suhteellisen vakaisiin ympäristöolosuhteisiin sopeutumisen seurauksena. Ehdolliset refleksit periytyvät, joten kaikki eläimet syntyvät valmiilla tällaisten refleksien kompleksilla.

Jokainen ehdoton refleksi tapahtuu vasteena tiukasti määritellylle ärsykkeelle (vahvistukselle): toiset ruoalle, toiset kipulle, toiset uuden tiedon ilmaantumiseen jne. Ehdollisten refleksien refleksikaarit ovat vakioita ja kulkevat selkäytimen tai aivorungon läpi. .

Yksi ehdottomien refleksien täydellisimmistä luokitteluista on akateemikko P. V. Simonovin ehdottama luokitus. Tiedemies ehdotti, että kaikki ehdottomat refleksit jaetaan kolmeen ryhmään, jotka eroavat yksilöiden vuorovaikutuksen ominaisuuksista keskenään ja ympäristön kanssa. Tärkeät refleksit(lat. vita - elämä) tähtäävät yksilön elämän säilyttämiseen. Niiden noudattamatta jättäminen johtaa yksilön kuolemaan, eikä toteutus edellytä toisen saman lajin yksilön osallistumista. Tähän ryhmään kuuluvat ruoka- ja juomarefleksit, homeostaattiset refleksit (vakiona kehon lämpötilan ylläpitäminen, optimaalinen hengitysnopeus, syke jne.), puolustusrefleksit, jotka puolestaan ​​​​jaetaan passiivis-puolustuksellisiin (pakoon, piiloutumiseen) ja aktiiviseen puolustautumiseen. (hyökkäys uhkaavaan esineeseen) ja jotkut muut.

Vastaanottaja eläinsosiaalinen, tai roolileikkejä refleksit sisältävät ne luontaisen käyttäytymisen muunnelmat, jotka syntyvät vuorovaikutuksessa lajinsa muiden yksilöiden kanssa. Nämä ovat seksuaalisia, vanhempi-lapsi, alueellisia, hierarkkisia refleksejä.

Kolmas ryhmä on itsensä kehittämisen refleksit. Ne eivät liity sopeutumiseen tiettyyn tilanteeseen, vaan ikään kuin kääntyivät tulevaisuuteen. Niitä ovat tutkiva, jäljittelevä ja leikkisä käyttäytyminen.

<<< Назад

Eteenpäin >>>

Reaktiot epäsuotuisiin ympäristötekijöihin vain tietyissä olosuhteissa ovat haitallisia eläville organismeille, ja useimmissa tapauksissa niillä on mukautuva arvo. Siksi Selye kutsui näitä vasteita "yleiseksi sopeutumissyndroomaksi". Myöhemmissä teoksissa hän käytti termejä "stressi" ja "yleinen sopeutumisoireyhtymä" synonyymeinä.

Sopeutuminen- tämä on geneettisesti määrätty suojajärjestelmien muodostumisprosessi, joka lisää stabiilisuutta ja ontogeneesin virtausta sille epäsuotuisissa olosuhteissa.

Sopeutuminen on yksi tärkeimmistä mekanismeista, joka lisää biologisen järjestelmän, mukaan lukien kasviorganismin, pysyvyyttä muuttuneissa elinoloissa. Mitä paremmin organismi on sopeutunut johonkin tekijään, sitä kestävämpi se on sen vaihteluille.

Organismin genotyypillisesti määrätty kyky muuttaa aineenvaihduntaa tietyissä rajoissa ulkoisen ympäristön vaikutuksesta riippuen on ns. reaktionopeus. Sitä hallitsee genotyyppi ja se on ominaista kaikille eläville organismeille. Suurin osa reaktionormin rajoissa tapahtuvista muutoksista on adaptiivista merkitystä. Ne vastaavat elinympäristön muutoksia ja tarjoavat kasveille paremman selviytymisen vaihtelevissa ympäristöolosuhteissa. Tässä suhteessa tällaiset muutokset ovat evoluution kannalta tärkeitä. Termin "reaktionopeus" otti käyttöön V.L. Johansen (1909).

Mitä suurempi lajin tai lajikkeen kyky muuttua ympäristön mukaan, sitä suurempi on sen reaktionopeus ja sitä suurempi on sen sopeutumiskyky. Tämä ominaisuus erottaa kestävät viljelykasvien lajikkeet. Pienet ja lyhytaikaiset muutokset ympäristötekijöissä eivät pääsääntöisesti aiheuta merkittäviä kasvien fysiologisten toimintojen häiriöitä. Tämä johtuu niiden kyvystä ylläpitää sisäisen ympäristön suhteellista dynaamista tasapainoa ja fysiologisten perustoimintojen vakautta muuttuvassa ulkoisessa ympäristössä. Samanaikaisesti terävät ja pitkittyneet iskut johtavat laitoksen monien toimintojen häiriintymiseen ja usein sen kuolemaan.

Sopeutuminen sisältää kaikki prosessit ja mukautukset (anatomiset, morfologiset, fysiologiset, käyttäytymiseen jne.), jotka lisäävät vakautta ja edistävät lajin selviytymistä.

1.Anatomiset ja morfologiset mukautukset. Joillakin kserofyyttien edustajilla juurijärjestelmän pituus saavuttaa useita kymmeniä metrejä, minkä ansiosta kasvi voi käyttää pohjavettä eikä kokea kosteuden puutetta maaperän ja ilmakehän kuivuuden olosuhteissa. Muissa kserofyyteissä paksun kynsinauhojen läsnäolo, lehtien karvaisuus ja lehtien muuttuminen piikiksi vähentävät vesihukkaa, mikä on erittäin tärkeää kosteuden puutteessa.

Palavat karvat ja piikit suojaavat kasveja eläinten syömiltä.

Puut tundralla tai korkealla vuorenkorkeudella näyttävät kyykkyiltä hiipiviltä pensailta, talvella ne peittyvät lumella, mikä suojaa niitä kovalta pakkaselta.

Vuoristoalueilla, joilla on suuria vuorokausivaihteluita, kasveilla on usein litistettyjä tyynyjä, joissa on tiheästi sijoitettu lukuisia varsia. Näin voit pitää kosteuden tyynyjen sisällä ja suhteellisen tasaisen lämpötilan koko päivän ajan.

Suo- ja vesikasveissa muodostuu erityinen ilmaa kantava parenkyymi (aerenchyma), joka on ilmasäiliö ja helpottaa veteen upotettujen kasvinosien hengittämistä.

2. Fysiologiset ja biokemialliset mukautukset. Mehikasveissa sopeutuminen autiomaassa ja puoliaavikko-olosuhteissa kasvamiseen on CO 2:n assimilaatio fotosynteesin aikana CAM-reittiä pitkin. Näillä kasveilla stomata on suljettu päiväsaikaan. Siten laitos pitää sisäiset vesivarastot haihtumasta. Aavikoilla vesi on tärkein kasvien kasvua rajoittava tekijä. Avanteet avautuvat yöllä, ja tällä hetkellä CO 2 pääsee fotosynteettisiin kudoksiin. Myöhempi CO2:n osallistuminen fotosynteesikiertoon tapahtuu päiväsaikaan jo suljetuilla avanneilla.

Fysiologiset ja biokemialliset mukautukset sisältävät stomatan kyvyn avautua ja sulkeutua ulkoisista olosuhteista riippuen. Abskisiinihapon, proliinin, suojaavien proteiinien, fytoaleksiinien, fytonsidien synteesi soluissa, entsyymien toiminnan lisääntyminen, jotka estävät orgaanisten aineiden oksidatiivisen hajoamisen, sokerien kertyminen soluihin ja monet muut aineenvaihdunnan muutokset vaikuttavat kasvien vastustuskyvyn lisääntyminen epäsuotuisia ympäristöolosuhteita vastaan.

Saman biokemiallisen reaktion voivat suorittaa saman entsyymin useat molekyylimuodot (isoentsyymit), kun taas kullakin isoformilla on katalyyttistä aktiivisuutta suhteellisen kapealla jonkin ympäristöparametrin, kuten lämpötilan, alueella. Useiden isoentsyymien läsnäolo mahdollistaa sen, että kasvi voi suorittaa reaktion paljon laajemmalla lämpötila-alueella verrattuna kuhunkin yksittäiseen isoentsyymiin. Tämä mahdollistaa sen, että laitos suorittaa menestyksekkäästi elintärkeitä toimintoja muuttuvissa lämpötilaolosuhteissa.

3. Käyttäytymisen mukauttaminen tai haitallisen tekijän välttäminen. Esimerkkinä ovat efemerat ja efemeroidit (unikot, tähtikukka, krookukset, tulppaanit, lumikellot). Ne käyvät läpi koko kehityssyklinsä keväällä 1,5-2 kuukauden ajan, jopa ennen lämmön ja kuivuuden alkamista. Siten he tavallaan lähtevät tai välttävät joutumasta stressitekijän vaikutuksen alle. Samalla tavalla aikaisin kypsyvät maatalouskasvien lajikkeet muodostavat sadon ennen haitallisten kausitapahtumien alkamista: elokuun sumut, sateet, pakkaset. Siksi monien maatalouskasvien valinnalla pyritään luomaan varhaisia ​​kypsiä lajikkeita. Monivuotiset kasvit talvehtivat juurakoina ja sipuleina maaperässä lumen alla, mikä suojaa niitä jäätymiseltä.

Kasvien sopeuttaminen epäsuotuisiin tekijöihin tapahtuu samanaikaisesti useilla säätelytasoilla - yhdestä solusta fytokenoosiin. Mitä korkeampi organisaatiotaso (solu, organismi, populaatio), sitä suurempi määrä mekanismeja samanaikaisesti osallistuu kasvien sopeutumiseen stressiin.

Aineenvaihdunta- ja adaptiivisten prosessien säätely solun sisällä tapahtuu järjestelmien avulla: metabolinen (entsymaattinen); geneettinen; kalvo. Nämä järjestelmät liittyvät läheisesti toisiinsa. Siten kalvojen ominaisuudet riippuvat geenien aktiivisuudesta ja itse geenien differentiaalinen aktiivisuus on kalvojen hallinnassa. Entsyymien synteesiä ja niiden toimintaa ohjataan geneettisellä tasolla, samalla kun entsyymit säätelevät nukleiinihappojen aineenvaihduntaa solussa.

Käytössä organismin tasolla solujen sopeutumismekanismeihin lisätään uusia, mikä heijastaa elinten vuorovaikutusta. Epäsuotuisissa olosuhteissa kasvit luovat ja säilyttävät sellaisen määrän hedelmäelementtejä, jotka on varustettu riittävällä määrällä tarvittavilla aineilla täysimittaisten siementen muodostamiseksi. Esimerkiksi viljeltyjen viljojen kukinnoissa ja hedelmäpuiden latvuissa epäsuotuisissa olosuhteissa yli puolet munasarjoista voi pudota. Tällaiset muutokset perustuvat kilpailusuhteisiin elinten välillä fysiologisesti aktiivisista ja ravintoaineista.

Stressiolosuhteissa alempien lehtien ikääntymis- ja putoamisprosessit kiihtyvät jyrkästi. Samalla kasveille välttämättömät aineet siirtyvät niistä nuoriin elimiin, mikä vastaa organismin selviytymisstrategiaa. Alalehtien ravinteiden kierrätyksen ansiosta nuoremmat, ylälehdet, säilyvät elinkelpoisina.

On olemassa mekanismeja menetettyjen elinten regeneraatioon. Esimerkiksi haavan pinta peitetään toissijaisella sisäkudoksella (haavan peridermi), rungossa tai oksassa oleva haava paranee sisäänvirtauksilla (kovettumat). Apikaalisen verson häviämisen myötä kasveissa heräävät lepotilassa olevat silmut ja sivuversot kehittyvät intensiivisesti. Myös syksyn lehtien kevätkunnostaminen pudonneiden lehtien sijaan on esimerkki luonnollisesta elinten uusiutumisesta. Regeneraatiolla biologisena välineenä, joka tarjoaa kasvien vegetatiivisen lisääntymisen juuriosien, juurakoiden, talluksen, varren ja lehtien pistokkaiden, eristettyjen solujen, yksittäisten protoplastien avulla, on suuri käytännön merkitys kasvinviljelyssä, hedelmänviljelyssä, metsätaloudessa, koristepuutarhanhoidossa jne.

Myös hormonijärjestelmä on mukana kasvien suoja- ja sopeutumisprosesseissa. Esimerkiksi kasvin epäsuotuisten olosuhteiden vaikutuksesta kasvun estäjien pitoisuus kasvaa jyrkästi: eteeni ja abskissihappo. Ne vähentävät aineenvaihduntaa, estävät kasvuprosesseja, nopeuttavat ikääntymistä, elinten putoamista ja kasvin siirtymistä lepotilaan. Funktionaalisen aktiivisuuden estyminen stressissä kasvun estäjien vaikutuksen alaisena on kasveille tyypillinen reaktio. Samaan aikaan kudosten kasvua stimuloivien aineiden pitoisuus vähenee: sytokiniini, auksiin ja gibberelliinit.

Käytössä väestötaso Selektio lisätään, mikä johtaa sopeutuneempien organismien ilmestymiseen. Valintamahdollisuuden määrää populaation sisäinen vaihtelu kasvien vastustuskyvyssä erilaisille ympäristötekijöille. Esimerkki populaation sisäisestä vastustuskyvyn vaihtelevuudesta voi olla taimien epäystävällinen ulkonäkö suolaiselle maaperälle ja itämisajan vaihtelun lisääntyminen stressitekijän vaikutuksen lisääntyessä.

Laji koostuu nykyaikaisessa näkemyksessä suuresta määrästä biotyyppejä - pienempiä ekologisia yksiköitä, jotka ovat geneettisesti identtisiä, mutta osoittavat erilaista vastustuskykyä ympäristötekijöille. Eri olosuhteissa kaikki biotyypit eivät ole yhtä tärkeitä, ja kilpailun seurauksena niistä jää vain ne, jotka parhaiten vastaavat annetut olosuhteet. Toisin sanoen populaation (lajikkeen) vastustuskyky tietylle tekijälle määräytyy populaation muodostavien organismien vastustuskyvyn perusteella. Resistenttien lajikkeiden koostumuksessa on joukko biotyyppejä, jotka tarjoavat hyvän tuottavuuden myös epäsuotuisissa olosuhteissa.

Samaan aikaan pitkäaikaisviljelyssä biotyyppien koostumus ja suhde populaatiossa muuttuvat lajikkeissa, mikä vaikuttaa lajikkeen tuottavuuteen ja laatuun, ei useinkaan parempaan suuntaan.

Joten sopeutuminen sisältää kaikki prosessit ja mukautukset, jotka lisäävät kasvien vastustuskykyä haitallisia ympäristöolosuhteita vastaan ​​(anatomisia, morfologisia, fysiologisia, biokemiallisia, käyttäytymis-, populaatio- jne.)

Mutta tehokkaimman sopeutumistavan valitsemiseksi tärkeintä on aika, jonka aikana kehon on sopeuduttava uusiin olosuhteisiin.

Äkillisen äärimmäisen tekijän äkillisellä vaikutuksella vastetta ei voi viivyttää, sen on seurattava välittömästi, jotta kasvin peruuttamaton vaurio ei ole mahdollista. Pienen voiman pitkäaikaisilla vaikutuksilla mukautuvat uudelleenjärjestelyt tapahtuvat vähitellen, samalla kun mahdollisten strategioiden valinta lisääntyy.

Tässä suhteessa on kolme pääasiallista sopeutumisstrategiaa: evoluutionaalinen, ontogeneettinen ja kiireellinen. Strategian tehtävänä on käytettävissä olevien resurssien tehokas käyttö päätavoitteen - elimistön selviytymisen stressissä - saavuttamiseksi. Sopeutumisstrategian tavoitteena on ylläpitää elintärkeiden makromolekyylien rakenteellista eheyttä ja solurakenteiden toiminnallista aktiivisuutta, ylläpitää elintärkeitä toiminnan säätelyjärjestelmiä ja antaa kasveille energiaa.

Evoluutio- tai fylogeneettiset mukautukset(fylogenia - biologisen lajin kehittyminen ajassa) - nämä ovat evoluutioprosessin aikana syntyviä mukautuksia geneettisten mutaatioiden, valinnan perusteella ja periytyviä. Ne ovat luotettavimpia kasvien selviytymiselle.

Jokainen evoluutioprosessissa oleva kasvilaji on kehittänyt tiettyjä olemassaolon olosuhteita koskevia tarpeita ja sopeutumiskykyä sen ekologiseen markkinarakoon, eliön vakaaseen sopeutumiseen ympäristöön. Tiettyjen kasvilajien kosteus- ja varjonsietokyky, lämmönkestävyys, kylmänkestävyys ja muut ekologiset ominaisuudet muodostuivat asiaankuuluvien olosuhteiden pitkäaikaisen vaikutuksen seurauksena. Lämpöä rakastavat ja lyhytpäiväiset kasvit ovat siis tyypillisiä eteläisille leveysasteille, vähemmän lämpöä vaativat ja pitkäpäiväiset kasvit pohjoisille leveysasteille. Useat kserofyyttikasvien evoluution mukautukset kuivuuteen tunnetaan hyvin: veden taloudellinen käyttö, syvälle juurtunut juuristo, lehtien irtoaminen ja siirtyminen lepotilaan ja muut mukautukset.

Tässä suhteessa maatalouskasvien lajikkeet osoittavat vastustuskykyä juuri niille ympäristötekijöille, joita vastaan ​​​​jalostetaan ja valitaan tuotantomuodot. Jos valinta tapahtuu useissa peräkkäisissä sukupolvissa jonkin epäsuotuisan tekijän jatkuvan vaikutuksen taustalla, lajikkeen vastustuskykyä voidaan lisätä merkittävästi. On luonnollista, että Kaakkois-Itäisen maatalouden tutkimuslaitoksen (Saratov) jalostamat lajikkeet kestävät kuivuutta paremmin kuin Moskovan alueen jalostuskeskuksissa luodut lajikkeet. Samalla tavalla ekologisille vyöhykkeille, joilla on epäsuotuisat maaperä- ja ilmasto-olosuhteet, muodostui kestäviä paikallisia kasvilajikkeita, ja endeemiset kasvilajit ovat resistenttejä elinympäristössään ilmenevälle stressitekijälle.

Kevätvehnälajikkeiden vastustuskyvyn karakterisointi All-Russian Institute of Plant Industryn kokoelmasta (Semenov et al., 2005)

Lajike	Alkuperä	Kestävyys
Enita	Moskovan alue	Keskitasoinen kuivuutta kestävä
Saratovskaja 29	Saratovin alue	kuivuutta kestävä
Komeetta	Sverdlovskin alue.	kuivuutta kestävä
Karazino	Brasilia	haponkestävä
Alkusoitto	Brasilia	haponkestävä
Kolonias	Brasilia	haponkestävä
Thrintani	Brasilia	haponkestävä
PPG-56	Kazakstan	suolaa sietävä
Osh	Kirgisia	suolaa sietävä
Surkhak 5688	Tadžikistan	suolaa sietävä
Messel	Norja	Suolaa kestävä

Luonnollisessa ympäristössä ympäristöolosuhteet muuttuvat yleensä hyvin nopeasti, eikä aika, jonka aikana stressitekijä saavuttaa haitallisen tason, riitä evolutionaaristen sopeutumisten muodostumiseen. Näissä tapauksissa kasvit eivät käytä pysyviä, vaan stressitekijöiden aiheuttamia puolustusmekanismeja, joiden muodostuminen on geneettisesti ennalta määrättyä (määrättyä).

Ontogeneettiset (fenotyyppiset) mukautukset eivät liity geneettisiin mutaatioihin eivätkä periydy. Tällaisten adaptaatioiden muodostuminen vaatii suhteellisen pitkän ajan, joten niitä kutsutaan pitkän aikavälin mukautuksiksi. Yksi tällaisista mekanismeista on useiden kasvien kyky muodostaa vettä säästävä CAM-tyyppinen fotosynteesireitti kuivuuden, suolaisuuden, alhaisten lämpötilojen ja muiden stressitekijöiden aiheuttaman veden puutteen olosuhteissa.

Tämä sopeutuminen liittyyigeenin, joka on inaktiivinen normaaleissa olosuhteissa, ja muiden CO2:n sisäänoton CAM-reitin entsyymien geenien ilmentymiseen, osmolyyttien (proliinin) biosynteesiin ja antioksidantin aktivoitumiseen. järjestelmät ja muutokset vatsan liikkeiden päivittäisissä rytmeissä. Kaikki tämä johtaa erittäin taloudelliseen vedenkulutukseen.

Peltokasveissa, esimerkiksi maississa, aerenchyma puuttuu normaaleissa kasvuolosuhteissa. Mutta tulvien ja juurien kudosten hapen puutteen olosuhteissa jotkut juuren ja varren primaarisen aivokuoren soluista kuolevat (apoptoosi tai ohjelmoitu solukuolema). Niiden tilalle muodostuu onteloita, joiden kautta happi kuljetetaan kasvin ilmaosasta juurijärjestelmään. Signaali solukuolemasta on eteenin synteesi.

Kiireellinen sopeutuminen tapahtuu nopeiden ja voimakkaiden elinolosuhteiden muuttuessa. Se perustuu iskunsuojajärjestelmien muodostumiseen ja toimintaan. Iskusuojausjärjestelmiä ovat esimerkiksi lämpösokkiproteiinijärjestelmä, joka muodostuu vastauksena nopeaan lämpötilan nousuun. Nämä mekanismit tarjoavat lyhyen aikavälin edellytykset selviytymiselle vahingollisen tekijän vaikutuksesta ja luovat siten edellytykset luotettavampien pitkän aikavälin erikoistuneiden sopeutumismekanismien muodostumiselle. Esimerkki erikoistuneista sopeutumismekanismeista on jäätymisenestoproteiinien uusi muodostuminen matalissa lämpötiloissa tai sokereiden synteesi talvisatojen talvehtimisen aikana. Samanaikaisesti, jos tekijän vahingollinen vaikutus ylittää kehon suojaavat ja korjaavat ominaisuudet, kuolema tapahtuu väistämättä. Tässä tapauksessa organismi kuolee kiireellisessä vaiheessa tai erikoistuneen sopeutumisen vaiheessa riippuen äärimmäisen tekijän toiminnan voimakkuudesta ja kestosta.

Erottaa erityistä ja epäspesifinen (yleinen) kasvien reaktiot stressitekijöihin.

Epäspesifiset reaktiot eivät riipu vaikuttavan tekijän luonteesta. Ne ovat samat korkeiden ja alhaisten lämpötilojen, kosteuden puutteen tai ylimäärän, maaperän korkeiden suolapitoisuuksien tai ilmassa olevien haitallisten kaasujen vaikutuksesta. Kaikissa tapauksissa kasvisolujen kalvojen läpäisevyys lisääntyy, hengitys häiriintyy, aineiden hydrolyyttinen hajoaminen lisääntyy, eteenin ja abskisiinihapon synteesi lisääntyy ja solujen jakautuminen ja elongaatio estyvät.

Taulukko näyttää joukon epäspesifisiä muutoksia, jotka tapahtuvat kasveissa erilaisten ympäristötekijöiden vaikutuksesta.

Fysiologisten parametrien muutokset kasveissa stressaavien olosuhteiden vaikutuksesta (G.V., Udovenkon, 1995 mukaan)

Vaihtoehdot	Parametrien muutoksen luonne olosuhteissa
	kuivuus	suolapitoisuus	korkea lämpötila	matala lämpötila
Ionien pitoisuus kudoksissa	kasvaa	kasvaa	kasvaa	kasvaa
Veden aktiivisuus solussa	Putoaa	Putoaa	Putoaa	Putoaa
Solun osmoottinen potentiaali	kasvaa	kasvaa	kasvaa	kasvaa
Vedenpidätyskyky	kasvaa	kasvaa	kasvaa	—
Veden niukkuus	kasvaa	kasvaa	kasvaa	—
Protoplasman läpäisevyys	kasvaa	kasvaa	kasvaa	—
Hengitysnopeus	Putoaa	Putoaa	kasvaa	Putoaa
Hengityksen tehokkuus	Putoaa	Putoaa	Putoaa	Putoaa
Hengityksen energiatehokkuus	Putoaa	Putoaa	Putoaa	—
Hengityksen intensiteetti	kasvaa	kasvaa	kasvaa	—
Fotofosforylaatio	Vähenee	Vähenee	—	Vähenee
Tuman DNA:n stabilointi	kasvaa	kasvaa	kasvaa	kasvaa
DNA:n toiminnallinen aktiivisuus	Vähenee	Vähenee	Vähenee	Vähenee
Proliinipitoisuus	kasvaa	kasvaa	kasvaa	—
Vesiliukoisten proteiinien pitoisuus	kasvaa	kasvaa	kasvaa	kasvaa
Synteettiset reaktiot	Tukahdutettu	Tukahdutettu	Tukahdutettu	Tukahdutettu
Ionien otto juurien kautta	Tukahdutettu	Tukahdutettu	Tukahdutettu	Tukahdutettu
Aineiden kuljetus	Masentunut	Masentunut	Masentunut	Masentunut
Pigmentin pitoisuus	Putoaa	Putoaa	Putoaa	Putoaa
solujen jakautuminen	hidastaa	hidastaa	—	—
Solujen venyttely	Tukahdutettu	Tukahdutettu	—	—
Hedelmäelementtien lukumäärä	Vähennetty	Vähennetty	Vähennetty	Vähennetty
Elinten ikääntyminen	Nopeutettu	Nopeutettu	Nopeutettu	—
biologinen sato	Alennettu	Alennettu	Alennettu	Alennettu

Taulukon tietojen perusteella voidaan nähdä, että kasvien vastustuskykyyn useille tekijöille liittyy yksisuuntaisia ​​fysiologisia muutoksia. Tämä antaa aiheen uskoa, että kasvien vastustuskyvyn lisääntyminen yhdelle tekijälle voi liittyä resistenssin lisääntymiseen toiselle tekijälle. Tämä on todistettu kokeilla.

Venäjän tiedeakatemian kasvifysiologian instituutissa tehdyt kokeet (Vl. V. Kuznetsov ja muut) ovat osoittaneet, että puuvillakasvien lyhytaikainen lämpökäsittely lisää niiden kestävyyttä myöhempää suolaantumista vastaan. Ja kasvien sopeutuminen suolapitoisuuteen johtaa niiden kestävyyden lisääntymiseen korkeita lämpötiloja vastaan. Lämpösokki lisää kasvien kykyä sopeutua myöhempään kuivuuteen ja päinvastoin, kuivuuden aikana kehon vastustuskyky korkeille lämpötiloille kasvaa. Lyhytaikainen altistuminen korkeille lämpötiloille lisää raskasmetallien ja UV-B-säteilyn vastustuskykyä. Edellinen kuivuus suosii kasvien selviytymistä suolaisissa tai kylmissä olosuhteissa.

Prosessi, jossa kehon vastustuskyky lisääntyy tietylle ympäristötekijälle, joka johtuu sopeutumisesta erilaiseen luonteeseen, on ns. ristiinsopeutuminen.

Yleisten (epäspesifisten) vastustuskykymekanismien tutkimiseksi on erittäin kiinnostavaa kasvien reaktio tekijöihin, jotka aiheuttavat kasveissa veden puutetta: suolaisuus, kuivuus, matalat ja korkeat lämpötilat ja jotkut muut. Koko organismin tasolla kaikki kasvit reagoivat veden puutteeseen samalla tavalla. Ominaista versojen kasvun estyminen, juurijärjestelmän lisääntynyt kasvu, abskisiinihapon synteesi ja stomatalin johtavuuden väheneminen. Jonkin ajan kuluttua alalehdet vanhenevat nopeasti ja niiden kuolema havaitaan. Kaikki nämä reaktiot tähtäävät vedenkulutuksen vähentämiseen vähentämällä haihtuvaa pintaa sekä lisäämällä juuren absorptioaktiivisuutta.

Erityiset reaktiot ovat reaktioita minkä tahansa stressitekijän vaikutukseen. Joten fytoaleksiineja (aineita, joilla on antibioottisia ominaisuuksia) syntetisoidaan kasveissa vasteena kosketukseen patogeenien (patogeenien) kanssa.

Reaktioiden spesifisyys tai epäspesifisyys merkitsee toisaalta kasvin suhtautumista erilaisiin stressitekijöihin ja toisaalta eri lajien ja lajikkeiden kasvien tunnusomaisia ​​reaktioita samaan stressitekijään.

Kasvien spesifisten ja epäspesifisten vasteiden ilmeneminen riippuu stressin voimakkuudesta ja sen kehitysnopeudesta. Spesifisiä reaktioita esiintyy useammin, jos stressi kehittyy hitaasti ja keholla on aikaa rakentaa uudelleen ja sopeutua siihen. Epäspesifisiä reaktioita esiintyy yleensä lyhyemmällä ja voimakkaammalla stressitekijän vaikutuksella. Epäspesifisten (yleisten) vastusmekanismien toiminta mahdollistaa sen, että kasvi voi välttää suuria energiakuluja erikoistuneiden (spesifisten) sopeutumismekanismien muodostamiseen vastauksena mahdollisiin poikkeamiin normaaleista elinolosuhteista.

Kasvien kestävyys stressiä vastaan ​​riippuu ontogeneesivaiheesta. Vakaimmat kasvit ja kasvielimet lepotilassa: siementen, sipulien muodossa; puumaiset perennoja - syvässä lepotilassa lehtien pudotuksen jälkeen. Kasvit ovat herkimpiä nuorena, koska stressiolosuhteissa kasvuprosessit vaurioituvat ensisijaisesti. Toinen kriittinen ajanjakso on sukusolujen muodostumisen ja hedelmöittymisen aika. Stressin vaikutus tänä aikana johtaa kasvien lisääntymistoiminnan heikkenemiseen ja sadon laskuun.

Jos stressiolosuhteet toistuvat ja niillä on alhainen intensiteetti, ne edistävät kasvien kovettumista. Tämä on perusta menetelmille, joilla lisätään kestävyyttä matalille lämpötiloille, kuumuudelle, suolapitoisuudelle ja lisääntyneelle haitallisten kaasujen pitoisuudelle ilmassa.

Luotettavuus Kasviorganismin kyky estää tai eliminoida epäonnistumisia biologisen organisoinnin eri tasoilla: molekyyli-, subsellulaarinen, solu-, kudos-, elin-, organismi- ja populaatio.

Estä häiriöt kasvien elämässä haitallisten tekijöiden vaikutuksesta, periaatteet redundanssi, toiminnallisesti vastaavien komponenttien heterogeenisuus, järjestelmät kadonneiden rakenteiden korjaamiseen.

Rakenteiden ja toimivuuden redundanssi on yksi tärkeimmistä tavoista varmistaa järjestelmien luotettavuus. Redundanssilla ja redundanssilla on useita ilmenemismuotoja. Subsellulaarisella tasolla geneettisen materiaalin varaaminen ja monistaminen lisää osaltaan kasviorganismin luotettavuutta. Tämän tarjoaa esimerkiksi DNA:n kaksoiskierre lisäämällä ploidisuutta. Kasviorganismin toiminnan luotettavuutta muuttuvissa olosuhteissa tukee myös erilaisten lähetti-RNA-molekyylien läsnäolo ja heterogeenisten polypeptidien muodostuminen. Näitä ovat isoentsyymit, jotka katalysoivat samaa reaktiota, mutta eroavat fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksistaan ​​ja molekyylirakenteen stabiilisuudesta muuttuvissa ympäristöolosuhteissa.

Solutasolla esimerkki redundanssista on soluorganellien ylimäärä. Näin ollen on todettu, että osa saatavilla olevista kloroplasteista riittää toimittamaan kasville fotosynteesituotteita. Loput kloroplastit pysyvät ikään kuin varassa. Sama koskee klorofyllin kokonaispitoisuutta. Redundanssi ilmenee myös monien yhdisteiden biosynteesin esiasteiden suurena kertymisenä.

Organismitasolla redundanssin periaate ilmaistaan ​​siinä, että muodostuu ja munitaan eri aikoina enemmän versoja, kukkia, piikkejä kuin sukupolvenvaihdokseen tarvitaan, valtavassa määrässä siitepölyä, munasoluja, siemeniä.

Väestötasolla redundanssin periaate ilmenee suuressa määrässä yksilöitä, joiden vastustuskyky tietylle stressitekijälle eroaa.

Korjausjärjestelmät toimivat myös eri tasoilla - molekyyli-, solu-, organismi-, populaatio- ja biokenoottisilla tasoilla. Korjaavat prosessit kulkevat energian ja muoviaineiden kulutuksen mukana, joten korjaaminen on mahdollista vain, jos aineenvaihduntanopeus säilyy riittävänä. Jos aineenvaihdunta pysähtyy, myös korjaaminen pysähtyy. Ulkoisen ympäristön äärimmäisissä olosuhteissa hengityksen säilyttäminen on erityisen tärkeää, koska juuri hengittäminen antaa energiaa korjausprosesseille.

Mukautuneiden organismien solujen regeneraatiokyky määräytyy niiden proteiinien denaturaatioresistenssin perusteella, nimittäin niiden sidosten stabiiliuden perusteella, jotka määräävät proteiinin sekundaarisen, tertiaarisen ja kvaternaarisen rakenteen. Esimerkiksi kypsien siementen kestävyys korkeita lämpötiloja vastaan ​​liittyy yleensä siihen, että dehydraation jälkeen niiden proteiinit tulevat vastustuskykyisiksi denaturaatiolle.

Pääasiallinen energiamateriaalin lähde hengityksen substraattina on fotosynteesi, joten solun energian saanti ja siihen liittyvät korjausprosessit riippuvat fotosynteesilaitteiston stabiilisuudesta ja kyvystä toipua vaurioista. Fotosynteesin ylläpitämiseksi kasveissa äärimmäisissä olosuhteissa aktivoituu tylakoidikalvokomponenttien synteesi, estetään lipidien hapettumista ja palautuu plastidin ultrarakenne.

Organismitasolla esimerkki uusiutumisesta on korvaavien versojen kehittyminen, uinuvien silmujen herääminen kasvupisteiden vaurioituessa.

Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.