Մորֆոլոգիական և վարքային հարմարվողականություններ: Օրգանիզմների վարքագծային հարմարվողականությունը էկոլոգիական գործոնների գործողությանը: Օրինակներ. Ինչ է նշանակում հարմարեցում

Անբարենպաստ կլիմայական պայմաններում գոյատևելու համար բույսերը, կենդանիները և թռչունները ունեն որոշ առանձնահատկություններ: Այս հատկանիշները կոչվում են «ֆիզիոլոգիական ադապտացիաներ», որոնց օրինակները կարելի է տեսնել գրեթե բոլոր կաթնասունների, այդ թվում՝ մարդկանց մոտ:

Ինչու՞ մեզ պետք է ֆիզիոլոգիական հարմարվողականություն:

Աշխարհի որոշ մասերում ապրելու պայմաններն ամբողջովին հարմարավետ չեն, այնուամենայնիվ, կան վայրի բնության տարբեր ներկայացուցիչներ։ Կան մի քանի պատճառ, թե ինչու այս կենդանիները չեն լքել թշնամական միջավայրը։

Առաջին հերթին, կլիմայական պայմանները կարող են փոխվել, երբ որոշակի տեսակ արդեն գոյություն է ունեցել տվյալ տարածքում: Որոշ կենդանիներ հարմարեցված չեն միգրացիային: Հնարավոր է նաև, որ տարածքային առանձնահատկությունները թույլ չեն տալիս միգրացիա (կղզիներ, լեռնային սարավանդներ և այլն)։ Որոշ տեսակի համար փոփոխված կենսապայմանները դեռևս ավելի հարմար են, քան ցանկացած այլ վայրում։ Իսկ ֆիզիոլոգիական ադապտացիան խնդրի լավագույն լուծումն է։

Ի՞նչ է նշանակում հարմարեցում:

Ֆիզիոլոգիական հարմարվողականությունը օրգանիզմների ներդաշնակությունն է կոնկրետ բնակավայրի հետ: Օրինակ, նրա բնակիչների անապատում հարմարավետ մնալը պայմանավորված է բարձր ջերմաստիճաններին նրանց հարմարվողականությամբ և ջրի անհասանելիությամբ: Հարմարվողականությունը օրգանիզմներում որոշակի նշանների ի հայտ գալն է, որոնք թույլ են տալիս նրանց համակերպվել շրջակա միջավայրի ցանկացած տարրի հետ: Դրանք առաջանում են օրգանիզմում որոշակի մուտացիաների գործընթացում։ Ֆիզիոլոգիական ադապտացիաները, որոնց օրինակները հայտնի են աշխարհում, օրինակ, որոշ կենդանիների (չղջիկների, դելֆինների, բուերի) մոտ էխոլոկացիայի ունակությունն է: Այս ունակությունն օգնում է նրանց նավարկելու սահմանափակ լուսավորությամբ տարածության մեջ (մթության մեջ, ջրի մեջ):

Ֆիզիոլոգիական հարմարվողականությունը շրջակա միջավայրի որոշակի պաթոգեն գործոնների նկատմամբ մարմնի ռեակցիաների մի շարք է: Այն օրգանիզմներին ապահովում է գոյատևման ավելի մեծ հավանականություն և հանդիսանում է պոպուլյացիայի մեջ ուժեղ և դիմացկուն օրգանիզմների բնական ընտրության մեթոդներից մեկը:

Ֆիզիոլոգիական հարմարվողականության տեսակները

Օրգանիզմի ադապտացիան առանձնանում է գենոտիպային և ֆենոտիպային։ Գենոտիպը հիմնված է բնական ընտրության և մուտացիաների պայմանների վրա, որոնք հանգեցրել են մի ամբողջ տեսակի կամ պոպուլյացիայի օրգանիզմների փոփոխությունների։ Հենց այս տեսակի հարմարվողականության գործընթացում է ձևավորվել կենդանիների, թռչունների և մարդկանց ժամանակակից տեսակները: Հարմարվողականության գենոտիպային ձևը ժառանգական է։

Հարմարվողականության ֆենոտիպիկ ձևը պայմանավորված է որոշակի օրգանիզմի անհատական ​​փոփոխություններով՝ որոշակի կլիմայական պայմաններում հարմարավետ մնալու համար: Այն կարող է զարգանալ նաև ագրեսիվ միջավայրի մշտական ​​ազդեցության պատճառով: Արդյունքում, մարմինը ձեռք է բերում դիմադրություն իր պայմաններին:

Կոմպլեքս և խաչաձև ադապտացիաներ

Բարդ ադապտացիաները դրսևորվում են որոշակի կլիմայական պայմաններում։ Օրինակ, մարմնի հարմարվողականությունը ցածր ջերմաստիճաններին հյուսիսային շրջաններում երկար մնալու ընթացքում: Հարմարվելու այս ձևը յուրաքանչյուր մարդու մոտ զարգանում է մեկ այլ կլիմայական գոտի տեղափոխվելիս: Կախված որոշակի օրգանիզմի առանձնահատկություններից և նրա առողջությունից, հարմարվողականության այս ձևը տարբեր ձևերով է ընթանում:

Խաչաձև ադապտացիան մարմնի սովորության ձև է, որի դեպքում մեկ գործոնի նկատմամբ դիմադրողականության զարգացումը մեծացնում է դիմադրությունը այս խմբի բոլոր գործոնների նկատմամբ: Մարդու ֆիզիոլոգիական հարմարվողականությունը սթրեսին մեծացնում է նրա դիմադրողականությունը որոշ այլ գործոնների նկատմամբ, օրինակ՝ ցրտին:

Դրական խաչաձև ադապտացիաների հիման վրա մշակվել է միջոցառումների մի շարք սրտի մկանների ամրապնդման և սրտի կաթվածի կանխարգելման համար: Բնական պայմաններում այն ​​մարդիկ, ովքեր իրենց կյանքում ավելի հաճախ են բախվել սթրեսային իրավիճակների, ավելի քիչ են ենթարկվում սրտամկանի ինֆարկտի հետևանքների, քան նրանք, ովքեր հանգիստ ապրելակերպ են վարել:

Հարմարվողական ռեակցիաների տեսակները

Մարմնի հարմարվողական ռեակցիաների երկու տեսակ կա. Առաջին տեսակը կոչվում է «պասիվ ադապտացիաներ»։ Այս ռեակցիաները տեղի են ունենում բջջային մակարդակում: Դրանք բնութագրում են օրգանիզմի դիմադրության աստիճանի ձևավորումը շրջակա միջավայրի բացասական գործոնի ազդեցությանը։ Օրինակ, մթնոլորտային ճնշման փոփոխություն: Պասիվ հարմարվողականությունը թույլ է տալիս պահպանել մարմնի նորմալ ֆունկցիոնալությունը մթնոլորտային ճնշման փոքր տատանումներով:

Պասիվ տիպի կենդանիների ամենահայտնի ֆիզիոլոգիական հարմարվողականությունները կենդանի օրգանիզմի պաշտպանիչ ռեակցիաներն են ցրտի ազդեցությանը։ Ձմեռումը, որի ընթացքում կյանքի գործընթացները դանդաղում են, բնորոշ է բույսերի և կենդանիների որոշ տեսակների:

Հարմարվողական ռեակցիաների երկրորդ տեսակը կոչվում է ակտիվ և ենթադրում է մարմնի պաշտպանիչ միջոցառումներ, երբ ենթարկվում է պաթոգեն գործոններին: Այս դեպքում մարմնի ներքին միջավայրը մնում է մշտական: Այս տեսակի հարմարվողականությունը բնորոշ է բարձր զարգացած կաթնասուններին և մարդկանց:

Ֆիզիոլոգիական հարմարվողականության օրինակներ

Մարդու ֆիզիոլոգիական հարմարվողականությունը դրսևորվում է նրա շրջապատի և ապրելակերպի համար ոչ ստանդարտ բոլոր իրավիճակներում։ Կլիմայականացումը հարմարվողականության ամենահայտնի օրինակն է։ Տարբեր օրգանիզմների համար այս գործընթացը տեղի է ունենում տարբեր արագությամբ։ Ոմանք մի քանի օր են պահանջում նոր պայմաններին ընտելանալու համար, շատերի համար՝ ամիսներ: Նաև սովորության մակարդակը կախված է սովորական միջավայրի հետ տարբերության աստիճանից:

Ագրեսիվ բնակավայրերում շատ կաթնասուններ և թռչուններ ունեն մարմնի ռեակցիաների բնորոշ շարք, որը կազմում է նրանց ֆիզիոլոգիական հարմարվողականությունը: Օրինակներ (կենդանիների մոտ) կարելի է դիտարկել գրեթե բոլոր կլիմայական գոտում: Օրինակ, անապատի բնակիչները կուտակում են ենթամաշկային ճարպի պաշարներ, որոնք օքսիդանում են և առաջանում ջուր։ Այս գործընթացը նկատվում է մինչև երաշտի շրջանի սկիզբը։

Բույսերի ֆիզիոլոգիական հարմարվողականությունը նույնպես տեղի է ունենում։ Բայց նա պասիվ է։ Նման հարմարվողականության օրինակ է ծառերի տերևների թափումը, երբ սկսվում է ցուրտ սեզոնը: Երիկամների տեղերը ծածկված են թեփուկներով, որոնք պաշտպանում են ցածր ջերմաստիճանի և քամու հետ ձյան վնասակար ազդեցությունից։ Բույսերում նյութափոխանակության գործընթացները դանդաղում են:

Մորֆոլոգիական հարմարվողականության հետ միասին օրգանիզմի ֆիզիոլոգիական ռեակցիաները նրան ապահովում են գոյատևման բարձր մակարդակ անբարենպաստ պայմաններում և շրջակա միջավայրի կտրուկ փոփոխություններով։

Հետաքրքիր է նման դիտարկումը. Հյուսիսային պոպուլյացիաների կենդանիների մարմնի բոլոր երկարաձգված մասերը` վերջույթները, պոչը, ականջները, ծածկված են բրդի խիտ շերտով և համեմատաբար ավելի կարճ տեսք ունեն, քան նույն տեսակի ներկայացուցիչների մոտ, բայց ապրում են տաք կլիմայական պայմաններում:

Այս օրինաչափությունը, որը հայտնի է որպես Ալենի կանոն, վերաբերում է ինչպես վայրի, այնպես էլ ընտանի կենդանիներին։

Հյուսիսային աղվեսի և հարավային աղվեսի մարմնի կառուցվածքում նկատելի տարբերություն կա, Կովկասում՝ հյուսիսային վայրի վարազի և վայրի վարազի կառուցվածքում։ Կրասնոդարի երկրամասում ընտանի շները, տեղական ընտրության խոշոր եղջերավոր անասունները տարբերվում են ավելի ցածր կենդանի քաշով, համեմատած այս տեսակների ներկայացուցիչների հետ, ասենք, Արխանգելսկում:

Հաճախ կենդանիներ հարավային պոպուլյացիաներից երկար ոտքերով և երկար ականջներով: Խոշոր ականջները, անընդունելի ցածր ջերմաստիճանի դեպքում, առաջացել են որպես տաք գոտում կյանքի հարմարվողականություն:

Իսկ արեւադարձային շրջանների կենդանիները պարզապես հսկայական ականջներ ունեն (փղեր, նապաստակներ, սմբակավոր կենդանիներ): Աֆրիկյան փղի ականջները ցուցիչ են, որի մակերեսը կազմում է կենդանու ամբողջ մարմնի մակերեսի 1/6-ը։ Ունեն առատ նյարդայնացում և անոթայինություն։ Շոգ եղանակին ամբողջ շրջանառվող արյան մոտ 1/3-ն անցնում է փղի ականջի պատյանների շրջանառության համակարգով։ Արյան հոսքի ավելացման արդյունքում ավելորդ ջերմություն է արտանետվում արտաքին միջավայր։

Անապատային նապաստակ Lapus alleni-ն էլ ավելի տպավորիչ է բարձր ջերմաստիճաններին հարմարվելու իր ունակություններով: Այս կրծողի մոտ ամբողջ մարմնի մակերեսի 25%-ը ընկնում է մերկ ականջների վրա: Պարզ չէ, թե որն է նման ականջների հիմնական կենսաբանական խնդիրը՝ ժամանակին հայտնաբերել վտանգի մոտեցումը, թե մասնակցել ջերմակարգավորմանը։ Ե՛վ առաջին, և՛ երկրորդ խնդիրը կենդանին շատ արդյունավետ է լուծում։ Կրծողը սուր ականջ ունի: Աուրիկուլների զարգացած անոթների անոթային անոթային ունակությամբ զարգացած շրջանառու համակարգը ծառայում է միայն ջերմակարգավորման։ Բարձրացնելով և սահմանափակելով արյան հոսքը ականջների միջով, կենդանին փոխում է ջերմության փոխանցումը 200-300%-ով: Նրա լսողության օրգանները կատարում են ջերմային հոմեոստազի պահպանման և ջրի խնայողության գործառույթը։

Թերմոսենսունակ նյարդային վերջավորություններով ականջների հագեցվածության և արագ վազոմոտորային ռեակցիաների պատճառով ականջների մակերևույթից արտաքին միջավայր է փոխանցվում մեծ քանակությամբ ջերմային էներգիա և՛ փղի, և՛ հատկապես բորոտի մոտ:

Ժամանակակից փղերի՝ մամոնտի հարազատի մարմնի կառուցվածքը լավ տեղավորվում է քննարկվող խնդրի համատեքստում։ Փղի այս հյուսիսային անալոգը, դատելով տունդրայում հայտնաբերված պահպանված մնացորդներից, շատ ավելի մեծ էր, քան նրա հարավային ազգականը: Բայց մամոնտի ականջներն ավելի փոքր հարաբերական տարածք ունեին և, ավելին, ծածկված էին հաստ մազերով։ Մամոնտն ուներ համեմատաբար կարճ վերջույթներ և կարճ կոճղ։

Երկար վերջույթները ցածր ջերմաստիճանի դեպքում անբարենպաստ են, քանի որ դրանց մակերեսից շատ ջերմային էներգիա է կորչում: Բայց տաք կլիմայական պայմաններում երկար վերջույթները օգտակար հարմարվողականություն են: Անապատային պայմաններում ուղտերը, այծերը, տեղական ընտրության ձիերը, ինչպես նաև ոչխարները, կատուները, որպես կանոն, երկար ոտքեր ունեն։

Ըստ Հ.Հենսենի, կենդանիների մոտ ցածր ջերմաստիճաններին հարմարվելու արդյունքում փոխվում են ենթամաշկային ճարպի և ոսկրածուծի հատկությունները։ Արկտիկայի կենդանիների մոտ մատների ֆալանգից ոսկրային ճարպը ցածր հալման կետ ունի և չի սառչում նույնիսկ սաստիկ սառնամանիքների ժամանակ: Այնուամենայնիվ, ոսկրային ճարպը ոսկորներից, որոնք չեն շփվում սառը մակերևույթի հետ, օրինակ՝ ֆեմուրից, ունի սովորական ֆիզիկաքիմիական հատկություններ: Ստորին վերջույթների ոսկորների հեղուկ ճարպը ապահովում է ջերմամեկուսացում և հոդերի շարժունակություն։

Ճարպի կուտակումը նշվում է ոչ միայն հյուսիսային կենդանիների մոտ, որոնց համար այն ծառայում է որպես ջերմամեկուսիչ և էներգիայի աղբյուր այն ժամանակահատվածում, երբ սուր վատ եղանակի պատճառով սնունդը հասանելի չէ: Ճարպերը կուտակվում են և տաք կլիմայական պայմաններում ապրող կենդանիները: Բայց հյուսիսային և հարավային կենդանիների մարմնի ճարպի որակը, քանակը և բաշխումը տարբեր է: Արկտիկայի վայրի կենդանիների մոտ ճարպը հավասարաչափ բաշխվում է ամբողջ մարմնում՝ ենթամաշկային հյուսվածքում։ Այս դեպքում կենդանին ձևավորում է մի տեսակ ջերմամեկուսիչ պարկուճ։

Բարեխառն գոտու կենդանիների մոտ ճարպը որպես ջերմամեկուսիչ կուտակվում է միայն վատ զարգացած թաղանթով տեսակների մեջ։ Շատ դեպքերում կուտակված ճարպը ծառայում է որպես էներգիայի աղբյուր քաղցած ձմեռային (կամ ամառային) շրջանում:

Շոգ կլիմայական պայմաններում ենթամաշկային ճարպային կուտակումները կրում են տարբեր ֆիզիոլոգիական բեռ: Մարմնի ճարպի բաշխումը կենդանիների օրգանիզմում բնութագրվում է մեծ անհավասարությամբ։ Ճարպը տեղայնացված է մարմնի վերին և հետևի մասերում։ Օրինակ, աֆրիկյան սմբակավոր սավաննաներում ենթամաշկային ճարպային շերտը տեղայնացված է ողնաշարի երկայնքով: Այն պաշտպանում է կենդանուն կիզիչ արևից։ Փորը լիովին զերծ է ճարպից։ Դա նույնպես շատ իմաստ ունի: Հողը, խոտը կամ ջուրը, որն ավելի սառը է, քան օդը, ապահովում է ջերմության արդյունավետ հեռացում որովայնի պատի միջով ճարպի բացակայության դեպքում: Փոքր ճարպային կուտակումները և տաք կլիմայի կենդանիների մեջ էներգիայի աղբյուր են երաշտի և դրա հետ կապված բուսակերների քաղցած գոյության համար:

Կենդանիների ներքին ճարպը տաք և չոր կլիմայական պայմաններում կատարում է ևս մեկ չափազանց օգտակար գործառույթ. Ջրի բացակայության կամ իսպառ բացակայության պայմաններում ներքին ճարպը ծառայում է որպես ջրի աղբյուր։ Հատուկ ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ 1000 գ ճարպի օքսիդացումն ուղեկցվում է 1100 գ ջրի առաջացմամբ։

Անապատի անջրդի պայմաններում անբարեխիղճության օրինակ են ուղտերը, հաստափոր ու հաստափոր ոչխարները, զեբունման խոշոր եղջերավոր անասունները։ Ուղտի և ոչխարի հաստ պոչում կուտակված ճարպի զանգվածը կազմում է կենդանի զանգվածի 20%-ը։ Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ 50 կիլոգրամանոց չաղ պոչով ոչխարն ունի մոտ 10 լիտր ջուր, իսկ ուղտը նույնիսկ ավելին՝ մոտ 100 լիտր։ Վերջին օրինակները ցույց են տալիս կենդանիների մորֆոֆիզիոլոգիական և կենսաքիմիական հարմարվողականությունը ծայրահեղ ջերմաստիճաններին: Մորֆոլոգիական հարմարվողականությունները տարածվում են բազմաթիվ օրգանների վրա: Հյուսիսային կենդանիների մոտ կա ստամոքս-աղիքային տրակտի մեծ ծավալ և աղիքի հարաբերական մեծ երկարություն, նրանք ավելի շատ ներքին ճարպ են կուտակում օմենտումներում և պերինալային պարկուճում:

Չորային գոտու կենդանիներն ունեն միզարձակման և արտազատման համակարգի մի շարք ձևաբանական և ֆունկցիոնալ առանձնահատկություններ։ Արդեն 20-րդ դարի սկզբին։ մորֆոլոգները հայտնաբերել են անապատի և բարեխառն կենդանիների երիկամների կառուցվածքի տարբերություններ։ Տաք կլիմայական կենդանիների մոտ մեդուլլան ավելի զարգացած է նեֆրոնի ուղիղ աղիքային խողովակային մասի ավելացման պատճառով։

Օրինակ՝ աֆրիկյան առյուծի մոտ երիկամային մեդուլլայի հաստությունը 34 մմ է, իսկ ընտանի խոզի մոտ՝ ընդամենը 6,5 մմ։ Երիկամների՝ մեզը կենտրոնացնելու ունակությունը դրականորեն փոխկապակցված է Հենդլի օղակի երկարության հետ։

Բացի չոր գոտու կենդանիների կառուցվածքային առանձնահատկություններից, հայտնաբերվել են միզուղիների համակարգի ֆունկցիոնալ առանձնահատկություններ: Այսպիսով, կենգուրու առնետի համար միզապարկի ընդգծված ունակությունը` երկրորդական մեզից ջուրը նորից կլանելու, նորմալ է: Հենդլի հանգույցի բարձրացող և իջնող ալիքներում միզանյութը զտվում է` նեֆրոնի հանգույցային մասի համար բնորոշ գործընթաց:

Միզուղիների համակարգի հարմարվողական գործունեությունը հիմնված է ընդգծված հորմոնալ բաղադրիչով նյարդահումորալ կարգավորման վրա: Կենգուրու առնետների մոտ ավելացել է վազոպրեսին հորմոնի կոնցենտրացիան։ Այսպիսով, կենգուրու առնետի մեզի մեջ այս հորմոնի կոնցենտրացիան 50 U/ml է, լաբորատոր առնետում՝ ընդամենը 5-7 U/ml: Կենգուրու առնետի հիպոֆիզի հյուսվածքում վազոպրեսինի պարունակությունը կազմում է 0,9 U/մգ, լաբորատոր առնետում՝ երեք անգամ պակաս (0,3 U/mg): Ջրազրկության պայմաններում կենդանիների միջև տարբերությունները պահպանվում են, չնայած նեյրոհիպոֆիզի սեկրետորային ակտիվությունը մեծանում է և՛ մեկի, և՛ մյուս կենդանու մոտ:

Չոր կենդանիների ջրազրկման ժամանակ կենդանի քաշի կորուստն ավելի ցածր է: Եթե ​​աշխատանքային օրվա ընթացքում ուղտը կորցնում է կենդանի քաշի 2-3%-ը՝ ստանալով միայն անորակ խոտ, ապա նույն պայմաններում ձին ու էշը ջրազրկվելու պատճառով կկորցնեն կենդանի քաշի 6-8%-ը։

Հաբիթաթի ջերմաստիճանը էական ազդեցություն ունի կենդանիների մաշկի կառուցվածքի վրա։ Ցուրտ կլիմայական պայմաններում մաշկը ավելի հաստ է, վերարկուն ավելի հաստ է, և կան վայրէջքներ: Այս ամենը օգնում է նվազեցնել մարմնի մակերեսի ջերմահաղորդականությունը։ Շոգ կլիմայի կենդանիների մոտ հակառակն է՝ բարակ մաշկ, նոսր մազեր, ամբողջությամբ մաշկի ցածր ջերմամեկուսիչ հատկություններ:

Եթե ​​սխալ եք գտնում, խնդրում ենք ընդգծել տեքստի մի հատվածը և սեղմել Ctrl+Enter.

Էվոլյուցիայի գործընթացում բնական ընտրության և գոյության համար պայքարի արդյունքում առաջանում են օրգանիզմների ադապտացիաներ (ադապտացիաներ) որոշակի կենսապայմաններին։ Էվոլյուցիան ինքնին, ըստ էության, ադապտացիաների ձևավորման շարունակական գործընթաց է, որը տեղի է ունենում հետևյալ սխեմայով.

Հարմարեցումները ազդում են օրգանիզմների կենսագործունեության տարբեր ասպեկտների վրա և, հետևաբար, կարող են լինել մի քանի տեսակի:

Մորֆոլոգիական հարմարվողականություններ

Դրանք կապված են մարմնի կառուցվածքի փոփոխության հետ։ Օրինակ՝ ջրլող թռչունների (երկկենցաղներ, թռչուններ և այլն) մատների միջև թաղանթների տեսքը, հյուսիսային կաթնասունների մոտ՝ հաստ բաճկոն, ճահճային թռչունների մոտ՝ երկար ոտքեր և երկար պարանոց, փորող գիշատիչների՝ ճկուն մարմին (օրինակ՝ աքիսներում)։ ) և այլն տաքարյուն կենդանիների մոտ հյուսիս շարժվելիս նկատվում է մարմնի միջին չափի աճ (Բերգմանի կանոն), ինչը նվազեցնում է հարաբերական մակերեսը և ջերմափոխանակությունը։ Ներքևի ձկների մեջ ձևավորվում է հարթ մարմին (խայթոցներ, թմբուկներ և այլն)։ Հյուսիսային լայնությունների և բարձր լեռնային շրջանների բույսերը հաճախ ունենում են սողացող և բարձաձև ձևեր, որոնք ավելի քիչ են վնասվում ուժեղ քամիներից և ավելի լավ են տաքանում արևի կողմից հողի շերտում:

Պաշտպանիչ գունավորում

Պաշտպանիչ գունավորումը շատ կարևոր է այն կենդանատեսակների համար, որոնք չունեն գիշատիչներից պաշտպանվելու արդյունավետ միջոցներ։ Նրա շնորհիվ կենդանիները գետնին ավելի քիչ տեսանելի են դառնում։ Օրինակ, ձվերից դուրս եկած էգ թռչունները գրեթե չեն տարբերվում տարածքի ֆոնից: Թռչունների ձվերը նույնպես գունավորվում են, որպեսզի համապատասխանեն տարածքի գույնին: Ներքևի ձկները, միջատների մեծ մասը և շատ այլ կենդանիների տեսակներ ունեն պաշտպանիչ գունավորում: Հյուսիսում ավելի տարածված է սպիտակ կամ բաց գունավորումը, որն օգնում է քողարկվել ձյան մեջ (բևեռային արջեր, բևեռային բուեր, արկտիկական աղվեսներ, պտուտակավոր ձագեր՝ սպիտակ ձագեր և այլն)։ Մի շարք կենդանիների մոտ ձևավորվել է երանգավորում, որը ձևավորվել է փոփոխվող բաց և մուգ շերտերով կամ բծերով, ինչը նրանց ավելի քիչ նկատելի է դարձնում թփուտներում և խիտ թավուտներում (վագրեր, երիտասարդ վայրի վարազներ, զեբրեր, խայտաբղետ եղնիկ և այլն): Որոշ կենդանիներ ունակ են շատ արագ փոխել գույնը՝ կախված պայմաններից (քամելեոններ, ութոտնուկներ, թրթուրներ և այլն)։

Քողարկել

Քողարկման էությունն այն է, որ մարմնի ձևն ու գույնը կենդանիներին նմանեցնում են տերևների, հանգույցների, ճյուղերի, կեղևի կամ բույսերի փշերի: Հաճախ հանդիպում են բույսերի վրա ապրող միջատների մեջ:

Զգուշացնող կամ սպառնացող գունավորում

Թունավոր կամ հոտառատ գեղձեր ունեցող միջատների որոշ տեսակներ ունեն վառ նախազգուշացնող գույն։ Հետևաբար, նրանց հետ հանդիպած գիշատիչները երկար ժամանակ հիշում են այս գույնը և այլևս չեն հարձակվում նման միջատների վրա (օրինակ՝ իշամեղուները, իշամեղուները, լեդիբուգները, Կոլորադոյի կարտոֆիլի բզեզները և մի շարք ուրիշներ):

Միմիկրիա

Միմիկրիան անվնաս կենդանիների գունավորումն ու մարմնի ձևն է, որը նմանեցնում է նրանց թունավոր կենդանիներին: Օրինակ՝ որոշ ոչ թունավոր օձեր նման են թունավոր օձերի։ Ցիկադաները և ծղրիդները նման են մեծ մրջյունների: Որոշ թիթեռներ իրենց թեւերի վրա ունեն մեծ բծեր, որոնք նման են գիշատիչների աչքերին։

Ֆիզիոլոգիական հարմարվողականություններ

Հարմարվելու այս տեսակը կապված է օրգանիզմների նյութափոխանակության վերակառուցման հետ։ Օրինակ՝ թռչունների և կաթնասունների մոտ տաքարյունության և ջերմակարգավորման առաջացումը։ Ավելի պարզ դեպքերում սա հարմարեցում է սննդի որոշակի ձևերին, շրջակա միջավայրի աղի բաղադրությանը, բարձր կամ ցածր ջերմաստիճաններին, հողի և օդի խոնավությանը կամ չորությանը և այլն:

Կենսաքիմիական հարմարվողականություններ

Վարքագծային ադապտացիաներ

Հարմարվելու այս տեսակը կապված է որոշակի պայմաններում վարքի փոփոխության հետ: Օրինակ, սերունդների մասին հոգալը հանգեցնում է երիտասարդ կենդանիների ավելի լավ գոյատևմանը և մեծացնում է նրանց պոպուլյացիաների ճկունությունը: Զուգավորման շրջանում շատ կենդանիներ կազմում են առանձին ընտանիքներ, իսկ ձմռանը նրանք միավորվում են հոտերի մեջ, ինչը հեշտացնում է նրանց սնունդը կամ պաշտպանությունը (գայլեր, թռչունների բազմաթիվ տեսակներ)։

Պարբերական շրջակա միջավայրի գործոններին հարմարվողականություն

Սրանք հարմարեցումներ են շրջակա միջավայրի գործոններին, որոնք ունեն որոշակի պարբերականություն իրենց դրսևորման մեջ։ Այս տեսակը ներառում է գործունեության և հանգստի ժամանակաշրջանների ամենօրյա փոփոխություններ, մասնակի կամ ամբողջական անաբիոզի վիճակներ (տերևների ցած, կենդանիների ձմեռային կամ ամառային դիապաուզներ և այլն), սեզոնային փոփոխություններով պայմանավորված կենդանիների միգրացիաներ և այլն:

Ծայրահեղ կենսապայմաններին հարմարվողականություն

Բույսերն ու կենդանիները, որոնք ապրում են անապատներում և բևեռային շրջաններում, նույնպես ձեռք են բերում մի շարք հատուկ հարմարվողականություններ։ Կակտուսներում տերևները վերածվել են փշերի (գոլորշիացումը նվազեցնելու և կենդանիների կողմից ուտումից պաշտպանվելու համար), իսկ ցողունը վերածվել է ֆոտոսինթետիկ օրգանի և ջրամբարի։ Անապատի բույսերն ունեն երկար արմատային համակարգ, որը թույլ է տալիս ջուր հանել մեծ խորություններից: Անապատի մողեսները կարող են գոյատևել առանց ջրի՝ ուտելով միջատներ և ջուր ստանալով՝ հիդրոլիզացնելով նրանց ճարպերը։ Հյուսիսային կենդանիների մոտ, բացի հաստ մորթուց, կա նաև ենթամաշկային ճարպի մեծ պաշար, որը նվազեցնում է մարմնի սառեցումը։

Հարմարվողականության հարաբերական բնույթը

Բոլոր հարմարվողականությունները նպատակահարմար են միայն որոշակի պայմանների համար, որոնցում նրանք զարգացել են։ Երբ այս պայմանները փոխվում են, հարմարվողականությունները կարող են կորցնել իրենց արժեքը կամ նույնիսկ վնասել դրանք ունեցող օրգանիզմներին: Նապաստակների սպիտակ գույնը, որը լավ պաշտպանում է նրանց ձյան մեջ, վտանգավոր է դառնում ձմռանը քիչ ձյունով կամ ուժեղ հալոցքով:

Հարմարվողականությունների հարաբերական բնույթը լավ ապացուցված է նաև պալեոնտոլոգիական տվյալներով, որոնք վկայում են կենդանիների և բույսերի մեծ խմբերի անհետացման մասին, որոնք չեն վերապրել կենսապայմանների փոփոխությունը։

Կենդանիներն ու բույսերը ստիպված են հարմարվել բազմաթիվ գործոնների, և այդ հարմարվողականությունները զարգանում են որոշակի ժամանակահատվածում, հաճախ էվոլյուցիայի և բնական ընտրության գործընթացում՝ ամրագրվելով գենետիկ մակարդակում:

Հարմարվողականություն(լատ. adapto - հարմարվում եմ) - օրգանիզմների կառուցվածքի և ֆունկցիաների հարմարեցումներ շրջակա միջավայրի պայմաններին էվոլյուցիայի գործընթացում։

Ցանկացած կենդանու և բույսի կազմակերպվածությունը վերլուծելիս միշտ հայտնաբերվում է օրգանիզմի ձևի և գործառույթների զարմանալի համապատասխանություն շրջակա միջավայրի պայմաններին: Այսպիսով, ծովային կաթնասունների շրջանում դելֆիններունեն ամենաառաջադեմ հարմարվողականությունները ջրային միջավայրում արագ շարժման համար՝ տորպեդային ձև, մաշկի և ենթամաշկային հյուսվածքի հատուկ կառուցվածք, ինչը մեծացնում է մարմնի հարթեցումը և, հետևաբար, ջրի մեջ սահելու արագությունը:

Հարմարվողականության դրսևորման երեք հիմնական ձև կա՝ անատոմիական-ձևաբանական, ֆիզիոլոգիական և վարքային։

Անատոմիական և ձևաբանականհարմարվողականությունները բույսերի և կենդանիների որոշակի օրգանների կառուցվածքի որոշ արտաքին և ներքին առանձնահատկություններ են, որոնք թույլ են տալիս նրանց ապրել որոշակի միջավայրում՝ շրջակա միջավայրի գործոնների որոշակի համակցությամբ: Կենդանիների մոտ դրանք հաճախ կապված են ապրելակերպի, սնվելու բնույթի հետ։ Օրինակներ.

Կոշտ կրիայի պատյան՝ գիշատիչ կենդանիներից պաշտպանվելու համար

Փայտփորիկ - սայրաձեւ կտուց, կոշտ պոչ, մատների բնորոշ դասավորություն։

Ֆիզիոլոգիականհարմարվողականությունը բաղկացած է օրգանիզմների կարողությունից՝ փոխելու իրենց որոշ ֆիզիոլոգիական պրոցեսներ իրենց կյանքի կրիտիկական ժամանակաշրջաններում։

· Ծաղկի հոտը կարող է ծառայել միջատներին գրավելուն և դրանով իսկ նպաստելով բույսի փոշոտմանը:

· Հյուսիսային կիսագնդի միջին լայնություններում աճող շատ բույսերի խորը քնկոտություն, ցուրտ շրջանի սկիզբով որոշ կենդանիների մոտ ընկնում է թմբիրի կամ ձմեռման մեջ):

· Կենսաբանական հակասառեցնող միջոցներ, որոնք մեծացնում են ներքին միջավայրի մածուցիկությունը և կանխում սառցե բյուրեղների ձևավորումը, որոնք կկործանեն բջիջները (մինչև 10% մրջյունների մոտ, մինչև 30%՝ կրետների մոտ):

Մթության մեջ աչքի զգայունությունը լույսի նկատմամբ մեկ ժամվա ընթացքում ավելանում է հազարավոր անգամներ, ինչը կապված է ինչպես տեսողության, պիգմենտների վերականգնման, այնպես էլ ուղեղի կեղևի նյարդային տարրերի և նյարդային բջիջների փոփոխությունների հետ:

· Ֆիզիոլոգիական հարմարվողականության օրինակ են նաև կենդանիների մարսողական համակարգի ֆերմենտային հավաքածուի առանձնահատկությունները, որոնք որոշվում են սննդի հավաքածուով և կազմով: Այսպիսով, անապատի բնակիչները կարողանում են ապահովել իրենց խոնավության կարիքը ճարպերի կենսաքիմիական օքսիդացումով։

Վարքագծային(էթոլոգիական) ադապտացիաները կենդանիների հարմարվողական վարքի ձևեր են։ Օրինակներ.

· Ապահովել բնականոն ջերմափոխանակություն շրջակա միջավայրի հետ. կացարանների ստեղծում, կենդանիների ամենօրյա և սեզոնային միգրացիա՝ օպտիմալ ջերմաստիճանային պայմաններ ընտրելու նպատակով:

Կոլիբրի Oreotrochis estella, բնակվելով բարձր Անդերում, բներ է շինում ժայռերի վրա և դեպի արևելք նայող կողմում։ Գիշերվա ընթացքում քարերը արձակում են օրվա ընթացքում կուտակված ջերմությունը՝ դրանով իսկ ապահովելով հարմարավետ ջերմաստիճան մինչև առավոտ։

· Խիստ կլիմայական, բայց ձյունառատ ձմեռներով շրջաններում ձյան տակ ջերմաստիճանը կարող է 15-18ºС ավելի բարձր լինել, քան դրսում: Ենթադրվում է, որ սպիտակ կաքավը, գիշերելով ձնառատ փոսում, խնայում է էներգիայի մինչև 45%-ը։

Շատ կենդանիներ օգտագործում են խմբակային խրճիթ՝ սեռի պիկաներ Certhia(թռչունները) ցուրտ եղանակին հավաքվում են մինչև 20 հոգանոց խմբերով։ Նմանատիպ երևույթ նկարագրվել է կրծողների մոտ։

· Հարմարվողական վարքագիծը կարող է ի հայտ գալ գիշատիչների մոտ որսին հետևելու և հետապնդելու գործընթացում:

Հարմարվողականության մեծ մասը վերը նշված տեսակների համադրություն է. Օրինակ, մոծակների մեջ արյունը ծծելը ապահովվում է այնպիսի հարմարվողականությունների բարդ համադրությամբ, ինչպիսիք են ծծելու համար հարմարեցված բերանի ապարատի մասնագիտացված մասերի ձևավորումը, որսորդական վարքագծի ձևավորումը գիշատիչ կենդանի գտնելու համար և թքագեղձերի կողմից հատուկ սեկրեցների արտադրությունը: որոնք կանխում են արյան մակարդումը:

Կենդանի բնության հիմնարար հատկություններից մեկը նրանում տեղի ունեցող գործընթացների մեծ մասի ցիկլայնությունն է, որն ապահովում է բույսերի և կենդանիների հարմարեցումը դրանց զարգացման ընթացքում հիմնական պարբերական գործոնների հետ: Եկեք կանգ առնենք վայրի բնության այնպիսի երևույթի վրա, ինչպիսին է ֆոտոպերիոդիզմը:

Ֆոտոպերիոդիզմ -օրգանիզմների արձագանքը օրվա տեւողության սեզոնային փոփոխություններին: Բացվել է Վ. Գարների և Ն. Ալլարդի կողմից 1920 թվականին ծխախոտի հետ սելեկցիոն աշխատանքի ժամանակ։

Լույսը առաջատար ազդեցություն ունի օրգանիզմների առօրյա և սեզոնային գործունեության դրսևորման վրա։ Սա կարևոր գործոն է, քանի որ լուսավորության փոփոխությունն է, որն առաջացնում է հանգստի և ինտենսիվ կյանքի շրջանի փոփոխություն, բույսերի և կենդանիների բազմաթիվ կենսաբանական երևույթներ (այսինքն՝ ազդում է օրգանիզմների կենսառիթմի վրա):

Օրինակ,Արեգակի ճառագայթների 43%-ը հասնում է Երկրի մակերեսին։ Բույսերը կարողանում են գրավել 0,1-ից 1,3%: Նրանք կլանում են դեղնականաչավուն սպեկտրը։

Իսկ բույսերի և կենդանիների համար ձմռան մոտեցման ազդանշանը օրվա տեւողության նվազումն է։ Բույսերը ենթարկվում են աստիճանական ֆիզիոլոգիական վերակազմավորման, էներգետիկ նյութերի պաշարների կուտակում մինչև ձմեռային քնելը: Ըստ ֆոտոպարբերական ռեակցիայի բուսական օրգանիզմներբաժանվում են երկու խմբի.

Կարճ օրվա օրգանիզմներ - ծաղկումը և պտղաբերությունը տեղի է ունենում լույսի 8-12 ժամվա ընթացքում (հնդկաձավար, կորեկ, կանեփ, արևածաղիկ):

երկար օրվա օրգանիզմներ. Երկարօրյա բույսերի ծաղկման և պտղաբերության համար անհրաժեշտ է օրը երկարացնել մինչև 16-20 ժամ (չափավոր լայնությունների բույսեր), որի համար օրվա տևողությունը մինչև 10-12 ժամ նվազումը ազդանշան է, որ անբարենպաստ աշուն-ձմեռ է: շրջանը մոտենում է. Դրանք են՝ կարտոֆիլը, ցորենը, սպանախը։

· Չեզոք երկարությամբ բույսի համար: Ծաղկումը տեղի է ունենում օրվա ցանկացած երկարության: Սրանք են դանդելիոնը, մանանեխը և լոլիկը:

Նույնը հանդիպում է կենդանիների մոտ։ Օրվա ընթացքում յուրաքանչյուր օրգանիզմի ակտիվությունն ընկնում է որոշակի ժամերի վրա։ Այն մեխանիզմները, որոնք թույլ են տալիս օրգանիզմներին ցիկլային կերպով փոխել իրենց վիճակը, կոչվում են «կենսաբանական ժամացույցներ»։

Բաժնի մատենագիտական ​​ցանկ

1. Գալպերին, Մ.Վ. Ընդհանուր էկոլոգիա՝ [պրոց. միջին համար պրոֆ. կրթություն] / Մ.Վ. Գալպերին. - M.: Ֆորում: Infra-M, 2006. - 336 p.

2. Կորոբկին, Վ.Ի. Էկոլոգիա [Տեքստ] / V.I. Կորոբկին, Լ.Վ. Պերեդելսկին. - Դոնի Ռոստով: Phoenix, 2005. - 575 p.

3. Միրկին, Բ.Մ. Ընդհանուր էկոլոգիայի հիմունքներ [Տեքստ]. դասագիրք. բնական գիտություններ սովորող համալսարանի ուսանողների համար նպաստ. մասնագիտություններ / Բ.Մ. Միրկին, Լ.Գ. Նաումով; [խմբ. Գ.Ս. Ռոզենբերգ]: - Մ.: Համալսարան. գիրք, 2005. - 239 էջ.

4. Ստեփանովսկիխ, Ա.Ս. Ընդհանուր էկոլոգիա՝ [պրոց. բուհերի համար էկոլ. մասնագիտություններ] / Ա.Ս. Ստեպանովսկի. - 2-րդ հրատ., ավելացնել. և վերամշակել: - M.: UNITI, 2005. - 687 p.

5. Ֆուրյաեւ, Վ.Վ. Ընդհանուր էկոլոգիա և կենսաբանություն. Դասագիրք. Նպաստ մասնագիտության ուսանողների համար 320800 միավոր. կրթության ձևեր / Վ.Վ. Ֆուրյաև, Ա.Վ. Ֆուրյաևա; Ֆեդեր. կրթական գործակալություն, Սիբ. պետություն տեխնոլ. ուն–թ, Անտառների ինստիտուտի անվ. Վ.Ն.Սուկաչովա. - Կրասնոյարսկ: SibGTU, 2006. - 100 p.

6. Գոլուբեւ, Ա.Վ. Ընդհանուր էկոլոգիա և շրջակա միջավայրի պաշտպանություն. ձեռնարկ բոլոր մասնագիտությունների համար] / Ա.Վ. Գոլուբև, Ն.Գ. Նիկոլաևսկայա, Տ.Վ. Շարապա; [խմբ. խմբ.] ; Պետություն. կրթել. բարձրագույն պրոֆ. Կրթություն «Մոսկվա. նահանգ. չանտառ». - M.: MGUL, 2005. - 162 p.

7. Կորոբկին, Վ.Ի. Էկոլոգիան հարցեր և պատասխաններում [Տեքստ]. դասագիրք. նպաստ համալսարանի ուսանողների համար / V.I. Կորոբկին, Լ.Վ. Պերեդելսկին. - 2-րդ հրատ., վերանայված։ և լրացուցիչ - Ռոստով n / a: Phoenix, 2005. - 379 p. : սխեմաներ. - Մատենագիտություն՝ էջ. 366-368 թթ. - 103,72 ռուբլի

Անվտանգության հարցեր 3-րդ բաժնի համար

1. Բնակելի միջավայր հասկացությունը, նրա տեսակները.

2. Որո՞նք են շրջակա միջավայրի գործոնները, ինչպե՞ս են դրանք դասակարգվում:

3. Սահմանափակող գործոնի հասկացությունը, օրինակներ.

4. Օպտիմալ-պեսիմումի օրենքը (նկար): Օրինակներ.

5. Շրջակա միջավայրի գործոնների փոխազդեցության օրենքը. Օրինակներ.

6. Հանդուրժողականության օրենքը (Շելֆորդ). Օրինակներ.

7. Բնապահպանական կանոններ՝ Դ.Ալեն, Կ.Բերգման, Կ.Գլոգեր։

8. Կենդանի օրգանիզմների ադապտացիաները, դրանց ուղիներն ու ձեւերը. Օրինակներ.

9. Ֆոտոպերիոդիզմ, կենսաբանական ռիթմեր՝ հայեցակարգ, օրինակներ։

ԲԱԺԻՆ 4. ԲՆԱԿՉՈՒԹՅԱՆ ԷԿՈԼՈԳԻԱ

Սրանք մարմնի օպտիմալ համամասնություններն են, մազի կամ փետրածածկի գտնվելու վայրը և խտությունը և այլն: Հայտնի է ջրային կաթնասունի՝ դելֆինի տեսքը։ Նրա շարժումները թեթև են և ճշգրիտ։ Անկախ արագությունը ջրում հասնում է ժամում 40 կիլոմետրի։ Ջրի խտությունը 800 անգամ գերազանցում է օդի խտությունը։ Մարմնի տորպեդային ձևը խուսափում է դելֆինի շուրջ ջրային հոսքերի պտույտների առաջացումից: