Organismu pielāgošanās videi īsi. Cilvēka pielāgošanās videi. Nākotnē pielāgošanās ir saistīta ar siltuma ražošanas samazināšanos un stabilas asinsvadu asins piepildīšanas pārdales veidošanos. Pārmērīga svīšana kļūst

Bioloģija. Vispārējā bioloģija. 11. klase. Pamatlīmenis Sivoglazovs Vladislavs Ivanovičs

10. Organismu pielāgošanās dzīves apstākļiem dabiskās atlases rezultātā

Atcerieties!

Pamatojoties uz saviem novērojumiem, sniedziet piemērus par organismu pielāgošanās spēju eksistences apstākļiem.

Daudzus gadsimtus dabaszinātnēs dominēja ideja par pirmatnējās lietderības esamību dabā. Kreacionisma piekritēji uzskatīja, ka Dievs radīja katru sugu absolūtā saskaņā ar konkrētiem dzīves apstākļiem. Attīstoties evolūcijas idejām, sabiedrība atzina mainīguma esamību, taču tās rašanās mehānismi joprojām bija neskaidri. J. B. Lamarks uzskatīja, ka adaptāciju attīstība ir organismu reakcija uz vides faktoru darbību. Un tikai līdz ar Čārlza Darvina evolūcijas teorijas parādīšanos organismu adaptācijas sāka uzskatīt par dabiskās atlases darbības rezultātu noteiktos vides apstākļos.

Visas dzīvās būtnes ir optimāli pielāgotas saviem dzīves apstākļiem. Fitness palielina organismu iespējas izdzīvot un atstāt pēcnācējus, tas ir, palīdz šādiem indivīdiem uzvarēt cīņā par eksistenci un nodot savus gēnus nākamajām paaudzēm. Evolūcijas process jebkurā populācijā notiek divos posmos. Pirmkārt, pastāv ģenētiskā daudzveidība, kas izpaužas fenotipiskās īpašībās. Tad dabiskās atlases gaitā tiek saglabātas tās pazīmes un īpašības, kas nodrošina konkrētas populācijas indivīdiem optimālu pielāgošanos dzīves apstākļiem. Tā kā organismu dzīves apstākļi ir dažādi, tikpat daudzveidīga ir arī pielāgošanās tiem. Adaptācijas ietekmē organismu ārējās un iekšējās pazīmes un īpašības, vairošanās un uzvedības īpašības, tas ir, ir daudz dažādu formu organismu pielāgošanās videi.

Morfoloģiskās adaptācijas.Šie pielāgojumi ir saistīti ar ķermeņa strukturālajām iezīmēm. Turklāt, tāpat kā visi citi adaptāciju veidi, arī morfoloģiskās adaptācijas evolucionārās nozīmes ziņā ir sadalītas ģenerālis, kas parasti ietekmē lielus taksonus (kārtības, klases, tipus), un īpašs, saistīta ar šaurākiem eksistences apstākļiem (sugas, sugu grupas). Piemēram, spārna parādīšanās putniem ir lielākā izmaiņa, kas ļāvusi dzīviem organismiem iekarot gaisa telpu. Pēc tam, pamatojoties uz to, radās sekundāri un terciāri pielāgojumi, piemēram, spārna strukturālās iezīmes, kas saistītas ar lidojuma veidu. Salīdziniet pīlinga lidojumu un kolibri manevrējamo lidojumu, kas ļauj putnam vienā punktā lidot gaisā un apgriezties atpakaļgaitā.

Darvina iecienītākais pielāgošanās piemērs bija dzenis. Grāmatā The Origin of Species by Means of Natural Selection Darvins rakstīja: "Vai ir kāds spilgtāks pielāgošanās piemērs par to, ka dzenis kāpj koku stumbros un ķer kukaiņus mizas plaisās?"

Klasisks adaptāciju piemērs ir kājas uzbūve dažādu putnu sugām. Spilgts piemērs pielāgošanai dažāda veida barībai ir putnu knābju daudzveidība (sk. 9. att.).

Bentisko zivju ķermeņa plakanā forma un haizivju torpēdas formas ķermenis, ziemeļu zīdītāju biezais kažoks, lokanais ieraktu dzīvnieku ķermenis ir dzīvnieku morfoloģiskās adaptācijas piemēri. Līdzīgas adaptācijas formas pastāv arī augu valstībā. Augstkalnēs un tundrā lielākajai daļai augu ir ložņājošas un spilveniem līdzīgas formas, kas ir izturīgas pret stipriem vējiem, ziemā viegli pārklājas ar sniegu un netiek bojātas stiprā salnā.

Aizsargājošs krāsojums.Šis krāsojums ir lielisks veids, kā aizsargāt pret ienaidniekiem daudzām dzīvnieku sugām. Pateicoties viņai, dzīvnieki kļūst mazāk pamanāmi.

Uz zemes ligzdojošās putnu mātītes praktiski saplūst ar apkārtnes kopējo fonu. Arī šo putnu sugu olas un cāļi ir neredzami, un, piemēram, stārķu olām nav aizsargājošas krāsas, jo, kā likums, tās ir nepieejamas ienaidniekiem (24. att.).

Rīsi. 24. Aizsargājošais krāsojums ļauj putniem saplūst ar ainavu: A - mazā mežacūka krāsojums atkārto meža augsnes toņus; B - siļķu kaiju cāļi pirmajās dzīves dienās

Rīsi. 25. Tālo Ziemeļu dzīvnieku baltā krāsa: A - polārlapsa; B - roņu mazulis; B - polārlācis

Daudzām kukaiņu sugām ir aizsargājošs krāsojums, piemēram, kožu spārnu krāsa pilnībā saplūst ar virsmu, uz kuras tie pavada dienasgaismas stundas. Zaļie sienāži nav atšķirami zālē, smilšdzeltenās ķirzakas tuksnesī, polārlapsas sniegā. Jāpiebilst, ka Tālo Ziemeļu reģionos baltā krāsojums ir ļoti izplatīts starp dzīvniekiem, kas padara tos neredzamus uz sniegotās virsmas (polārlāči, pūces, pērtiķi un daudzi citi) (25. att.).

Dažiem dzīvniekiem ir raksturīgs spilgts krāsojums, ko veido mainīgas gaišas un tumšas svītras vai plankumi (tīģeri, leopardi, plankumaini brieži, mežacūku mazuļi). Šis krāsojums imitē gaismas un ēnas miju apkārtējā dabā un padara dzīvniekus mazāk pamanāmus blīvos brikšņos (26. att.).

Rīsi. 26. Gepardi. Aizstāvošas krāsojuma piemērs

Hameleoni, astoņkāji un citi dzīvnieki var mainīt savu krāsu atkarībā no apgaismojuma apstākļiem.

Brīdinājuma krāsojums. Vairākiem dzīvniekiem aizsargkrāsas vietā veidojas brīdinājums vai drauds. Parasti šāda krāsošana ir raksturīga kukaiņiem, kas dzelžas vai kuriem ir indīgi dziedzeri. Putns, kurš nogaršojis indīgu mārīti vai koši svītrainu kameni, diez vai mēģinās vēlreiz.

Maskēties. Labs līdzeklis aizsardzībai no ienaidniekiem ir ne tikai krāsas slēpšana, bet arī maskēšanās - ķermeņa formas atbilstība dzīvās un nedzīvās dabas objektiem. Līdzība ar vides objektiem ļauj daudziem dzīvniekiem izvairīties no plēsējiem. Jūras aļģu skujas biezokņos gandrīz neatšķiras. Dažu kukaiņu ķermeņa forma atgādina augu lapas, mizu, zarus vai ērkšķus (27. att.).

Mīmika. Daudzi nekaitīgi dzīvnieki evolūcijas procesā ir kļuvuši līdzīgi indīgām sugām. Šo parādību, kad labi aizsargātas un brīdinošas nesaistītas sugas imitē neaizsargātas sugas, sauc mīmika(no grieķu mimikos — imitējošs). Kukaiņēdājiem putniem bites un to atdarinātāji spārni ir nepievilcīgi (28. att.). Daudzas neindīgas čūskas ir ļoti līdzīgas indīgām čūskām, un dažu tauriņu spārnu raksts atgādina plēsēju acis.

Rīsi. 27.Maskavēties kukaiņu pasaulē

bioķīmiskās adaptācijas. Daudzi dzīvnieki un augi spēj veidot dažādas vielas, kas kalpo, lai pasargātu tos no ienaidniekiem un uzbruktu citiem organismiem. Starp šādām ierīcēm ir blakšu smaržīgās vielas, čūsku, zirnekļu, skorpionu indes, augu toksīni.

Bioķīmiskās adaptācijas ir arī īpašas olbaltumvielu un lipīdu struktūras parādīšanās organismos, kas dzīvo ļoti augstā vai zemā temperatūrā. Šādas īpašības ļauj šiem organismiem eksistēt karstajos avotos vai, gluži pretēji, mūžīgā sasaluma apstākļos.

Rīsi. 28.Līdmušas uz ziediem

Rīsi. 29.Burunducis ziemas miegā

Fizioloģiskās adaptācijas.Šīs adaptācijas ir saistītas ar vielmaiņas pārstrukturēšanu. Bez tiem nav iespējams uzturēt homeostāzi pastāvīgi mainīgos vides apstākļos.

Cilvēks ilgstoši nevar iztikt bez saldūdens sāļu vielmaiņas īpatnību dēļ, bet putni un rāpuļi, kuri lielāko dzīves daļu pavada jūrā un dzer jūras ūdeni, ir ieguvuši īpašus dziedzerus, kas ļauj ātri atbrīvoties. lieko sāļu.

Daudzi tuksneša dzīvnieki uzkrāj daudz tauku pirms sausās sezonas sākuma: kad tie tiek oksidēti, veidojas liels daudzums ūdens.

uzvedības pielāgojumi.Īpašs uzvedības veids noteiktos apstākļos ir ļoti svarīgs izdzīvošanai cīņā par eksistenci. Slēpšanās vai biedējoša uzvedība, kad tuvojas ienaidnieks, pārtikas uzglabāšana nelabvēlīgam gada periodam, dzīvnieku pārziemošana un sezonālās migrācijas, kas ļauj tiem pārdzīvot aukstu vai sausu periodu - tas nav pilnīgs dažādu uzvedības veidu saraksts, kas rodas evolūcijas gaita kā pielāgošanās konkrētiem eksistences apstākļiem (.29. att.).

Rīsi. 30. Antilopu tēviņu pārošanās turnīrs

Jāpiebilst, ka paralēli veidojas daudzu veidu adaptācijas. Piemēram, aizsargājošas vai brīdinājuma krāsas aizsargājošais efekts tiek ievērojami uzlabots, ja to apvieno ar atbilstošu uzvedību. Dzīvnieki ar aizsargājošu krāsojumu briesmu brīdī sasalst. Brīdinājuma krāsa, gluži pretēji, ir apvienota ar demonstratīvu uzvedību, kas atbaida plēsēju.

Īpaša nozīme ir uzvedības pielāgojumiem, kas saistīti ar vairošanos. Pārošanās uzvedība, partneru izvēle, ģimenes veidošana, rūpes par pēcnācējiem – šie uzvedības veidi ir iedzimti un sugai raksturīgi, tas ir, katrai sugai ir sava dzimumakta un bērnu-vecāku uzvedības programma (30.-32. att.).

Adaptāciju relatīvais raksturs. Visi dzīvie organismi ir optimāli pielāgojušies to dzīvotnes apstākļiem, neatkarīgi no tā, vai tas ir tuksnesis vai ekvatoriālie meži, jūras dzīles vai savannas. Katram organismam ir daudz adaptāciju, kas izveidojās dabiskās atlases darbības rezultātā skaidri definētos vides apstākļos. Mainoties šiem apstākļiem, adaptācijas var zaudēt savu adaptīvo vērtību un pat kaitēt to īpašniekam, t.i. relatīvā lietderība. Zaķu baltā ziemas krāsojums kļūst bīstams atkušņa periodos vai ziemās ar mazu sniegu (33. att.). Ja ārējie apstākļi mainīsies ļoti dramatiski, jaunām adaptācijām nebūs laika veidoties, kas novedīs pie lielu organismu grupu izzušanas, kā tas notika pirms vairāk nekā 60 miljoniem gadu ar dinozauriem.

Rīsi. 31. Cape gannets pārošanās uzvedība

Rīsi. 32.Rūpes par pēcnācējiem pingvīnos

Rīsi. 33.Zaķa krāsojums ziemā

Tātad evolūcijas virzītājspēku darbības rezultātā organismi attīstās un uzlabo pielāgošanos vides apstākļiem. Dažādu adaptāciju fiksācija izolētās populācijās galu galā var izraisīt jaunu sugu veidošanos.

Pārskatiet jautājumus un uzdevumus

1. Sniedziet piemērus organismu pielāgošanās spējai eksistences apstākļiem.

2. Kāpēc dažiem dzīvniekiem ir spilgta, atmaskojoša krāsa, bet citi, gluži pretēji, ir aizbildnieciski?

3. Kāda ir mīmikas būtība?

4. Vai dabiskās atlases darbība attiecas uz dzīvnieku uzvedību? Sniedziet piemērus.

5. Kādi ir bioloģiskie mehānismi adaptīvas (slēpšanas un brīdinājuma) krāsojuma rašanās dzīvniekiem?

6. Vai fizioloģiskās adaptācijas ir faktori, kas nosaka organisma piemērotības līmeni kopumā?

7. Kāda ir jebkuras pielāgošanās dzīves apstākļiem relativitātes būtība? Sniedziet piemērus.

Padomājiet! Izpildīt!

1. Kāpēc nav absolūtas pielāgošanās dzīves apstākļiem? Sniedziet piemērus, kas pierāda jebkuras ierīces relatīvo raksturu.

2. Kuiļu mazuļiem ir raksturīgs svītrains krāsojums, kas pazūd līdz ar vecumu. Sniedziet līdzīgus piemērus par krāsu izmaiņām pieaugušajiem salīdzinājumā ar pēcnācējiem. Vai šo modeli var uzskatīt par kopīgu visai dzīvnieku pasaulei? Ja nē, tad kuriem dzīvniekiem un kāpēc tas ir raksturīgi?

3. Apkopojiet informāciju par brīdinājuma krāsas dzīvniekiem jūsu reģionā. Paskaidrojiet, kāpēc zināšanas par šo materiālu ir svarīgas ikvienam. Izveidojiet informatīvo stendu par šiem dzīvniekiem. Uzstādiet prezentāciju par šo tēmu pamatskolas skolēnu priekšā.

Darbs ar datoru

Skatiet elektronisko pieteikumu. Izpētiet materiālu un izpildiet uzdevumus.

Atkārtojiet un atcerieties!

Cilvēks

Uzvedības adaptācijas ir iedzimta beznosacījumu refleksu uzvedība. Iedzimtas spējas pastāv visiem dzīvniekiem, arī cilvēkiem. Jaundzimušais bērns var zīst, norīt un sagremot pārtiku, mirkšķināt un šķaudīt, reaģēt uz gaismu, skaņu un sāpēm. Šie ir piemēri beznosacījumu refleksi.Šādas uzvedības formas radās evolūcijas procesā, pielāgojoties noteiktiem, relatīvi nemainīgiem vides apstākļiem. Beznosacījuma refleksi ir iedzimti, tāpēc visi dzīvnieki piedzimst ar gatavu šādu refleksu kompleksu.

Katrs beznosacījuma reflekss rodas, reaģējot uz stingri noteiktu stimulu (pastiprinājumu): daži uz pārtiku, citi uz sāpēm, citi uz jaunas informācijas parādīšanos utt. Beznosacījumu refleksu refleksu loki ir nemainīgi un iziet cauri muguras smadzenēm vai smadzeņu stumbram. .

Viena no pilnīgākajām beznosacījumu refleksu klasifikācijām ir akadēmiķa P. V. Simonova piedāvātā klasifikācija. Zinātnieks ierosināja visus beznosacījumu refleksus sadalīt trīs grupās, kas atšķiras pēc indivīdu savstarpējās mijiedarbības un apkārtējās vides īpašībām. Vitālie refleksi(no lat. vita — dzīvība) ir vērsti uz indivīda dzīvības saglabāšanu. To neievērošana noved pie indivīda nāves, un īstenošanai nav nepieciešama cita tās pašas sugas indivīda līdzdalība. Šajā grupā ietilpst pārtikas un dzērienu refleksi, homeostatiskie refleksi (pastāvīgas ķermeņa temperatūras uzturēšana, optimāls elpošanas ātrums, sirdsdarbība u.c.), aizsardzības refleksi, kurus savukārt iedala pasīvi-aizsardzības (bēgšanas, slēpšanās) un aktīvajos aizsardzības refleksos. (uzbrukums draudošam objektam) un daži citi.

Uz zoosociālais, vai lomu spēlēšana refleksus ietver tos iedzimtās uzvedības variantus, kas rodas, mijiedarbojoties ar citiem savas sugas indivīdiem. Tie ir seksuālie, vecāku un bērnu, teritoriālie, hierarhiski refleksi.

Trešā grupa ir pašattīstības refleksi. Tie nav saistīti ar pielāgošanos konkrētai situācijai, bet it kā vērsti uz nākotni. Starp tiem ir pētnieciska, imitējoša un rotaļīga uzvedība.

Šis teksts ir ievaddaļa. No grāmatas Par sugu izcelsmi dabiskās atlases ceļā vai labvēlīgo šķirņu saglabāšanu cīņā par dzīvību autors Darvins Čārlzs

Dabiskās atlases darbības piemēri vai spēcīgākā izdzīvošana. Lai noskaidrotu, kā, manuprāt, darbojas dabiskā atlase, lūgšu atļauju klāstīt vienu vai divus iedomātus piemērus. Iedomājieties, ka vilks ēd dažādus dzīvniekus

No grāmatas Vispārējā ekoloģija autors Černova Ņina Mihailovna

Iespējamās dabiskās atlases darbības sekas, ko izraisa iezīmes atšķirības un viena kopīgā senča pēcnācēju izzušana. Pamatojoties uz tikko īsumā izklāstītajiem apsvērumiem, varam pieņemt, ka sugas modificētajiem pēctečiem būs vairāk

No grāmatas Ētikas un estētikas ģenētika autors Efroimsons Vladimirs Pavlovičs

No grāmatas Cilvēka instinkti autors Protopopovs Anatolijs

Dabiskās atlases teorijas pielietojuma robežas. Var jautāt, cik lielā mērā es paplašinu doktrīnu par sugu modifikāciju. Uz to nav viegli atbildēt, jo, palielinoties aplūkojamo formu atšķirības pakāpei, to skaits samazinās un

No grāmatas Psihofizioloģijas pamati autors Aleksandrovs Jurijs

2.2. Organismu adaptācijas Organismu pielāgošanos videi sauc par adaptācijām. Adaptācijas tiek saprastas kā jebkuras izmaiņas organismu struktūrā un funkcijās, kas palielina to izdzīvošanas iespējas.. Spēja pielāgoties ir viena no galvenajām dzīves īpašībām kopumā, jo

No grāmatas Čārlza Darvina mācības par savvaļas dzīvnieku attīstību autors Šmits G.A.

3. nodaļa. GALVENIE ABIOTISKIE FAKTORI UN PIELĀGOŠANĀS TO

No grāmatas Zemes meistari autors Vilsons Edvards

3.1.3. Poikilotermisko organismu temperatūras adaptācijas Poikilotermisko organismu temperatūra mainās atkarībā no apkārtējās vides temperatūras. Tie pārsvarā ir ektotermiski, ar to, ka paši ražo un saglabā siltumu, nepietiek, lai izturētu termisko režīmu.

No autora grāmatas

3.1.4. Homoiotermisko organismu temperatūras adaptācijas

No autora grāmatas

3.4. Galvenie dzīvo organismu pielāgošanās vides apstākļiem veidi Visā dzīvo organismu adaptāciju nelabvēlīgiem vides apstākļiem dažādībā var izdalīt trīs galvenos veidus.Aktīvais veids ir pretestības palielināšanās, regulējošo procesu attīstība,

No autora grāmatas

4. nodaļa. DZĪVES PAMATVIDES UN ORGANISMI PIEMĒROJAS TĀM Uz mūsu planētas dzīvie organismi ir apguvuši četrus galvenos biotopus, kas ļoti atšķiras pēc apstākļu specifikas. Ūdens vide bija pirmā, kurā radās un izplatījās dzīvība. Pēc tam dzīvojot

No autora grāmatas

4.1. Ūdens biotops. Hidrobiontu adaptācijas specifika Ūdenim kā biotopam ir vairākas specifiskas īpašības, piemēram, augsts blīvums, spēcīgi spiediena kritumi, salīdzinoši zems skābekļa saturs, spēcīga saules gaismas absorbcija u.c.

No autora grāmatas

8.6. Augstākas estētiskās emocijas kā dabiskās atlases sekas Kad esam pārliecināti, ka mūsu elementārās estētiskās emocijas patiešām var veidoties dabiskās atlases ietekmē, mēs varam sākt apsvērt daudz sarežģītāku izcelsmi.

No autora grāmatas

IV. Pielāgošanās evolūcijas videi instinkti

No autora grāmatas

5. CILVĒKA ADAPTĀCIJAS PSIHOFIZIOLOĢISKIE NOTEIKUMI ĀRĒJIEM AKTIVITĀTES NOSACĪJUMIEM Šobrīd adaptācijas izpētes galvenie virzieni ir kļuvuši adaptācijas psihofizioloģiskās sistēmas veidošanās posmu definēšana, tās veidošanās kritēriji, t.sk.

No autora grāmatas

5. Svarīgākie secinājumi no dabiskās atlases teorijas A. Dzīvības parādību mērķtiecīgums dabiskās atlases rezultātā, kā minēts sākumā, veicināja materiālistiskā pasaules skatījuma nostiprināšanos plašās lasītāju aprindās. Tas ir iespējams

No autora grāmatas

17. Sociālie instinkti kā dabiskās atlases produkts Ideju, ka instinkts rodas dabiskās atlases ietekmē, pirmo reizi ierosināja Čārlzs Darvins darbā The Expression of the Emotions in Man and Animals (1873). Šajā pēdējā un vismazāk zināmajā no viņa četrām

Adaptācijas ir dažādas adaptācijas videi, ko evolūcijas procesā izstrādā organismi. .

Ir trīs galvenie veidi, kā organismi pielāgojas vides apstākļiem: aktīvais veids, pasīvais veids un izvairīšanās no nelabvēlīgas ietekmes.

Aktīvais ceļš - pretestības stiprināšana, regulējošo procesu attīstība, kas ļauj veikt visas organisma dzīvībai svarīgās funkcijas, neskatoties uz faktora novirzi no optimālā. Piemēram, saglabājot nemainīgu ķermeņa temperatūru siltasiņu dzīvniekiem (putniem un zīdītājiem), kas ir optimāla bioķīmisko procesu plūsmai šūnās.

Pasīvais ceļš ir ķermeņa dzīvībai svarīgo funkciju pakļaušana vides faktoru izmaiņām. Piemēram, pāreja nelabvēlīgos vides apstākļos uz anabiozes (slēptās dzīves) stāvokli, kad vielmaiņa organismā gandrīz pilnībā apstājas (augu miegs ziemā, sēklu un sporu saglabāšanās augsnē, kukaiņu stupors, mugurkaulnieku pārziemošana ).

Izvairīšanās no nelabvēlīgas ietekmes ir tādu dzīves ciklu un uzvedības attīstība organismā, kas ļauj izvairīties no nelabvēlīgas ietekmes. Piemēram, dzīvnieku sezonālās migrācijas.

Adaptācijas var iedalīt trīs galvenajos veidos: morfoloģiskā, fizioloģiskā un etoloģiskā.

Morfoloģiskās adaptācijas - izmaiņas organisma struktūrā (piemēram, kaktusos lapas pārveidošana par ērkšķi, lai samazinātu ūdens zudumus, košā ziedu krāsa, lai piesaistītu apputeksnētājus). Morfoloģiskās adaptācijas augos un dzīvniekos izraisa noteiktu dzīvības formu veidošanos.

Fizioloģiskās adaptācijas - izmaiņas organisma fizioloģijā (piemēram, kamieļa spēja nodrošināt organismu ar mitrumu, oksidējot tauku rezerves, celulozi noārdošo enzīmu klātbūtne celulozi noārdajās baktērijās).

Etoloģiskās (uzvedības) adaptācijas - izmaiņas uzvedībā (piemēram, zīdītāju un putnu sezonālās migrācijas, ziemas guļas, putnu un zīdītāju pārošanās spēles vairošanās sezonā).

15. Dzīvības ūdens vide un tās īpašības. Hidrobiontu klasifikācija

Hidrobionti - (no grieķu hidor - ūdens un bios - dzīvība) organismi, kas dzīvo ūdens vidē.

Hidrobiontu daudzveidība

Pelaģiskie organismi (augi vai dzīvnieki, kas dzīvo ūdens kolonnā vai uz virsmas)

Neuston - mikroorganismu kopums, kas dzīvo netālu no ūdens virsmas plēves uz ūdens un gaisa vides robežas.

Pleistons - augu vai dzīvnieku organismi, kas dzīvo uz ūdens virsmas vai daļēji iegremdēti ūdenī.

Reofili ir dzīvnieki, kas ir pielāgojušies dzīvei plūstošajos ūdeņos.

Nektons - ūdens aktīvi peldošu organismu kopums, kas spēj pretoties straumes spēkam.



Planktons ir neviendabīgi, pārsvarā mazi organismi, kas brīvi dreifē ūdens stabā un nespēj pretoties plūsmai.

Bentoss (organismu kopums, kas dzīvo uz zemes un ūdenstilpju dibena augsnē)

Hidrosfēra kā dzīvības ūdens vide aizņem apmēram 71% no zemeslodes platības un 1/800 no zemeslodes tilpuma. Galvenais ūdens daudzums, vairāk nekā 94%, ir koncentrēts jūrās un okeānos. Upju un ezeru saldūdeņos ūdens daudzums nepārsniedz 0,016% no kopējā saldūdens tilpuma.

Okeānā ar to veidojošajām jūrām galvenokārt izšķir divus ekoloģiskos reģionus: ūdens stabu - pelagiālo un dibenu - bentālu. Atkarībā no dziļuma bentāls tiek sadalīts sublitorālajā zonā - gludas zemes samazināšanās zonā līdz 200 m dziļumam, batiālajā - stāvas nogāzes zonā un bezdibenes zonā - okeāna dibenā ar vidējais dziļums 3-6 km. Dziļākos bentālos reģionus, kas atbilst okeāna gultnes ieplakām (6-10 km), sauc par ultrabezlīni. Piekrastes malu, kas applūst plūdmaiņu laikā, sauc par litorāli. Piekrastes daļu, kas atrodas virs plūdmaiņu līmeņa un ko mitrina sērfošanas šļakatas, sauc par superlitorālu.

Okeānu atklātie ūdeņi tiek iedalīti arī vertikālajās zonās, kas atbilst bentālajām zonām: epipeligiālā, batipeligiālā, abysopegiālā.

Ūdens vidē dzīvo aptuveni 150 000 dzīvnieku sugu jeb aptuveni 7% no to kopskaita un 10 000 augu sugu (8%).

Upju, ezeru un purvu īpatsvars, kā minēts iepriekš, salīdzinājumā ar jūrām un okeāniem ir nenozīmīgs. Tomēr tie rada saldūdens krājumus, kas nepieciešami augiem, dzīvniekiem un cilvēkiem.

Ūdens vides raksturīga iezīme ir tās mobilitāte, īpaši plūstošos, strauji plūstošos strautos un upēs. Jūrās un okeānos tiek novēroti bēgumi un bēgumi, spēcīgas straumes un vētras. Ezeros ūdens pārvietojas temperatūras un vēja ietekmē.

16. Dzīves zeme-gaiss, tās īpašības un pielāgošanās veidi

Dzīve uz sauszemes prasīja tādus pielāgojumus, kas bija iespējami tikai augsti organizētos dzīvos organismos. Zeme-gaisa vide ir dzīvībai grūtāka, tai raksturīgs augsts skābekļa saturs, neliels ūdens tvaiku daudzums, mazs blīvums utt. Tas ļoti mainīja elpošanas, ūdens apmaiņas un dzīvo būtņu kustības apstākļus.

Zemais gaisa blīvums nosaka tā zemo celšanas spēku un nenozīmīgo nestspēju. Gaisa organismiem ir jābūt savai atbalsta sistēmai, kas atbalsta ķermeni: augiem – dažādiem mehāniskiem audiem, dzīvniekiem – cietam vai hidrostatiskam skeletam. Turklāt visi gaisa vides iemītnieki ir cieši saistīti ar zemes virsmu, kas kalpo viņiem pieķeršanās un atbalstam.

Zems gaisa blīvums nodrošina zemu kustības pretestību. Tāpēc daudzi sauszemes dzīvnieki ir ieguvuši spēju lidot. 75% no visām sauszemes radībām, galvenokārt kukaiņiem un putniem, ir pielāgojušies aktīvam lidojumam.

Pateicoties gaisa kustīgumam, atmosfēras apakšējos slāņos esošajām gaisa masu vertikālajām un horizontālajām plūsmām, iespējama organismu pasīvā lidojuma. Šajā sakarā daudzām sugām ir izveidojusies anemohorija - pārvietošanās ar gaisa straumju palīdzību. Anemohorija ir raksturīga augu sporām, sēklām un augļiem, vienšūņu cistām, maziem kukaiņiem, zirnekļiem utt. Organismus, ko pasīvi transportē gaisa straumes, kopā sauc par aeroplanktonu.

Sauszemes organismi pastāv relatīvi zema spiediena apstākļos zemā gaisa blīvuma dēļ. Parasti tas ir vienāds ar 760 mmHg. Palielinoties augstumam, spiediens samazinās. Zems spiediens var ierobežot sugu izplatību kalnos. Mugurkaulniekiem dzīvības augšējā robeža ir aptuveni 60 mm. Spiediena pazemināšanās izraisa skābekļa piegādes samazināšanos un dzīvnieku dehidratāciju, jo palielinās elpošanas ātrums. Apmēram tādas pašas attīstības robežas kalnos ir augstāki augi. Nedaudz izturīgāki ir posmkāji, kurus var atrast uz ledājiem virs veģetācijas līnijas.

Gaisa gāzes sastāvs. Papildus gaisa vides fizikālajām īpašībām tās ķīmiskās īpašības ir ļoti svarīgas sauszemes organismu pastāvēšanai. Gaisa gāzu sastāvs atmosfēras virsmas slānī ir diezgan viendabīgs galveno komponentu satura ziņā (slāpeklis - 78,1%, skābeklis - 21,0%, argons - 0,9%, oglekļa dioksīds - 0,003 tilpuma%).

Augstais skābekļa saturs veicināja sauszemes organismu metabolisma palielināšanos salīdzinājumā ar primārajiem ūdens organismiem. Tieši sauszemes vidē, pamatojoties uz organisma oksidatīvo procesu augsto efektivitāti, radās dzīvnieku homeotermija. Skābeklis, pateicoties tā pastāvīgi augstajam saturam gaisā, nav ierobežojošs faktors dzīvībai sauszemes vidē.

Oglekļa dioksīda saturs noteiktās gaisa virsmas slāņa zonās var atšķirties diezgan ievērojamās robežās. Palielināts gaisa piesātinājums ar CO? rodas vulkāniskās aktivitātes zonās, termālo avotu un citu šīs gāzes pazemes izplūdes vietu tuvumā. Lielā koncentrācijā oglekļa dioksīds ir toksisks. Dabā šādas koncentrācijas ir reti sastopamas. Zems CO2 saturs palēnina fotosintēzes procesu. Iekštelpu apstākļos jūs varat palielināt fotosintēzes ātrumu, palielinot oglekļa dioksīda koncentrāciju. To izmanto siltumnīcu un siltumnīcu praksē.

Gaisa slāpeklis lielākajai daļai sauszemes vides iedzīvotāju ir inerta gāze, bet atsevišķiem mikroorganismiem (mezglu baktērijām, slāpekļa baktērijām, zilaļģēm u.c.) piemīt spēja to saistīt un iesaistīt vielu bioloģiskajā ciklā.

Mitruma trūkums ir viena no būtiskām zemes-gaisa dzīves vides iezīmēm. Visa sauszemes organismu evolūcija bija pielāgošanās mitruma ieguvei un saglabāšanai zīmē. Vides mitruma veidi uz sauszemes ir ļoti dažādi - no pilnīgas un pastāvīgas gaisa piesātinājuma ar ūdens tvaikiem dažos tropu apgabalos līdz to gandrīz pilnīgai neesamībai sausajā tuksnešu gaisā. Būtiska ir arī ūdens tvaiku satura ikdienas un sezonālā mainība atmosfērā. Sauszemes organismu ūdens apgāde ir atkarīga arī no nokrišņu veida, rezervuāru klātbūtnes, augsnes mitruma rezervēm, gruntsūdeņu tuvuma utt.

Tas izraisīja sauszemes organismu adaptācijas attīstību dažādiem ūdens apgādes režīmiem.

Temperatūras režīms. Nākamā atšķirīgā gaiss-zeme vides iezīme ir ievērojamas temperatūras svārstības. Lielākajā daļā sauszemes teritoriju dienas un gada temperatūras amplitūdas ir desmitiem grādu. Sauszemes iedzīvotāju izturība pret temperatūras izmaiņām vidē ir ļoti dažāda atkarībā no konkrētā biotopa, kurā tie dzīvo. Tomēr kopumā sauszemes organismi ir daudz eiritermiskāki nekā ūdens organismi.

Dzīves apstākļus zemes-gaisa vidē apgrūtina arī laikapstākļu izmaiņu esamība. Laikapstākļi - nepārtraukti mainīgi atmosfēras stāvokļi aizgūtās virsmas tuvumā, līdz aptuveni 20 km augstumam (troposfēras robeža). Laikapstākļu mainīgums izpaužas tādu vides faktoru kā temperatūra, gaisa mitrums, mākoņainība, nokrišņi, vēja stiprums un virziens u.c. pastāvīgā kombinācijā. Apgabala klimatu raksturo ilgstošais laikapstākļu režīms. Jēdziens "Klimats" ietver ne tikai meteoroloģisko parādību vidējās vērtības, bet arī to ikgadējo un ikdienas gaitu, novirzes no tā un to biežumu. Klimatu nosaka apgabala ģeogrāfiskie apstākļi. Galvenie klimatiskie faktori – temperatūra un mitrums – tiek mērīti pēc nokrišņu daudzuma un gaisa piesātinājuma ar ūdens tvaikiem.

Lielākajai daļai sauszemes organismu, īpaši mazajiem, apgabala klimats nav tik svarīgs, cik apstākļi to tiešā dzīvotnē. Ļoti bieži vietējie vides elementi (reljefs, ekspozīcija, veģetācija u.c.) maina temperatūru, mitruma, gaismas, gaisa kustības režīmu noteiktā teritorijā tā, ka tas būtiski atšķiras no apvidus klimatiskajiem apstākļiem. Šādas klimata modifikācijas, kas veidojas gaisa virsmas slānī, sauc par mikroklimatu. Katrā zonā mikroklimats ir ļoti daudzveidīgs. Var izdalīt ļoti mazu platību mikroklimatu.

Zemes-gaisa vides gaismas režīmam ir arī dažas iezīmes. Gaismas intensitāte un daudzums šeit ir vislielākais un praktiski neierobežo zaļo augu dzīvi, piemēram, ūdenī vai augsnē. Uz sauszemes ir iespējama ārkārtīgi fotofilu sugu pastāvēšana. Lielākajai daļai sauszemes dzīvnieku, kuriem ir diennakts un pat nakts aktivitāte, redze ir viens no galvenajiem orientācijas veidiem. Sauszemes dzīvniekiem redze ir būtiska, lai atrastu laupījumu, un daudzām sugām ir pat krāsu redze. Šajā sakarā upuriem attīstās tādas adaptīvas iezīmes kā aizsardzības reakcija, maskēšanas un brīdinājuma krāsojums, mīmika utt. Ūdens dzīvē šādas adaptācijas ir daudz mazāk attīstītas. Augstāko augu spilgtas krāsas ziedu parādīšanās ir saistīta arī ar apputeksnētāju aparāta īpašībām un galu galā ar vides gaismas režīmu.

Reljefs un augsnes īpašības ir arī sauszemes organismu un, pirmkārt, augu dzīves apstākļi. Zemes virsmas īpašības, kurām ir ekoloģiska ietekme uz tās iemītniekiem, vieno "edafiskie vides faktori" (no grieķu "edafos" - "augsne").

Saistībā ar dažādām augšņu īpašībām var izdalīt vairākas ekoloģiskās augu grupas. Tātad, atkarībā no reakcijas uz augsnes skābumu, viņi izšķir:

acidofilās sugas - aug skābās augsnēs ar pH vismaz 6,7 (sfagnu purvu augi);

neitrofīls - mēdz augt augsnēs ar pH 6,7-7,0 (lielākā daļa kultivēto augu);

bazifils - aug pie pH, kas pārsniedz 7,0 (mordovnik, meža anemone);

vienaldzīgs - var augt augsnēs ar dažādām pH vērtībām (maijlilija).

Augi atšķiras arī attiecībā uz augsnes mitrumu. Dažas sugas ir aprobežotas ar dažādiem substrātiem, piemēram, petrofīti aug akmeņainās augsnēs, bet pasmofīti apdzīvo brīvi plūstošās smiltis.

Reljefs un augsnes raksturs ietekmē dzīvnieku pārvietošanās specifiku: piemēram, nagaiņi, strausi, dumpis, kas dzīvo atklātās vietās, cieta zeme, lai uzlabotu atgrūšanos skrienot. Ķirzakiem, kas dzīvo irdenās smiltīs, pirksti ir apgriezti ar ragveida zvīņām, kas palielina atbalstu. Sauszemes iedzīvotājiem, kas rok bedrītes, blīva augsne ir nelabvēlīga. Augsnes raksturs atsevišķos gadījumos ietekmē to sauszemes dzīvnieku izplatību, kas rok bedres vai ierok zemē, vai dēj olas augsnē utt.

17. Augsne kā dzīves vide. Augsnes dzīvnieku klasifikācija, adaptācijas veids

Augsne ir zemes virskārta, kas sastāv no minerālvielu maisījuma, kas iegūts iežu sabrukšanas rezultātā, un organiskām vielām, kas rodas, mikroorganismiem sadaloties augu un dzīvnieku atliekām. Augsnes virsējos slāņos dzīvo dažādi organismi, kas iznīcina mirušo organismu atliekas (sēnītes, baktērijas, tārpi, mazie posmkāji u.c.). Šo organismu enerģiskā darbība veicina auglīga augsnes slāņa veidošanos, kas ir piemērota daudzu dzīvo būtņu pastāvēšanai. Augsnei raksturīgs augsts blīvums, nelielas temperatūras svārstības, mērens mitrums, nepietiekams skābekļa saturs un augsta oglekļa dioksīda koncentrācija. Tā porainā struktūra ļauj iekļūt gāzēm un ūdenim, kas rada labvēlīgus apstākļus tādiem augsnes organismiem kā aļģes, sēnes, vienšūņi, baktērijas, posmkāji, mīkstmieši un citi bezmugurkaulnieki.

Cilvēka pielāgošanās jaunai videi viņam ir sarežģīts sociāli bioloģisks process, kura pamatā ir ķermeņa sistēmu un funkciju izmaiņas, kā arī ierastā uzvedība. Cilvēka adaptācija attiecas uz viņa ķermeņa adaptīvām reakcijām uz mainīgiem vides faktoriem. Adaptācija izpaužas dažādos dzīvās vielas organizācijas līmeņos: no molekulārās līdz biocenotiskajai. Adaptācija attīstās trīs faktoru ietekmē: iedzimtība, mainīgums, dabiskā / mākslīgā atlase. Ir trīs galvenie veidi, kā organismi pielāgojas savai videi: aktīvais veids, pasīvais veids un izvairīšanās no nelabvēlīgas ietekmes.

aktīvs ceļš- pretestības stiprināšana, regulējošo procesu attīstība, kas ļauj veikt visas organisma dzīvībai svarīgās funkcijas, neskatoties uz vides faktora novirzi no optimālā. Piemēram, uzturot nemainīgu ķermeņa temperatūru siltasiņu dzīvniekiem (putniem, cilvēkiem), kas ir optimāla bioķīmisko procesu plūsmai šūnās.

pasīvais ceļš- organisma dzīvībai svarīgo funkciju pakļaušana vides faktoru izmaiņām. Piemēram, nelabvēlīgos vides apstākļos pāreja uz anabiozes (slēptās dzīves) stāvokli, kad vielmaiņa organismā gandrīz pilnībā apstājas (augu miegs ziemā, sēklu un sporu saglabāšanās augsnē, kukaiņu stupors, ziemas guļa, utt.).

Izvairīšanās no nelabvēlīgiem apstākļiem- tādu dzīves ciklu un uzvedības attīstība organismā, kas ļauj izvairīties no negatīvām sekām. Piemēram, dzīvnieku sezonālās migrācijas.

Parasti sugas pielāgošanās videi notiek, vienā vai citā veidā kombinējot visus trīs iespējamos adaptācijas veidus.
Adaptācijas var iedalīt trīs galvenajos veidos: morfoloģiskās, fizioloģiskās, etoloģiskās.

Morfoloģiskās adaptācijas- organisma uzbūves izmaiņas (piemēram, kaktusos lapas pārveidošana par ērkšķi, lai samazinātu ūdens zudumus, košas ziedu krāsas, lai piesaistītu apputeksnētājus u.c.). Morfoloģiskās adaptācijas dzīvniekiem izraisa noteiktu dzīvības formu veidošanos.

Fizioloģiskās adaptācijas- izmaiņas organisma fizioloģijā (piemēram, kamieļa spēja nodrošināt organismu ar mitrumu, oksidējot tauku rezerves, celulozi noārdošo enzīmu klātbūtne celulozi iznīcinošajās baktērijās u.c.).

Etoloģiskās (uzvedības) adaptācijas- uzvedības izmaiņas (piemēram, zīdītāju un putnu sezonālās migrācijas, ziemas guļas, putnu un zīdītāju pārošanās spēles vairošanās sezonā utt.). Dzīvniekiem ir raksturīgas etoloģiskās adaptācijas.

Dzīvie organismi ir labi pielāgojušies periodiskiem faktoriem. Neperiodiski faktori var izraisīt slimības un pat dzīva organisma nāvi. Cilvēks to izmanto, lietojot antibiotikas un citus neperiodiskus faktorus. Tomēr to iedarbības ilgums var izraisīt arī pielāgošanos tiem.
Videi ir milzīga ietekme uz cilvēku. Šajā sakarā arvien svarīgāka kļūst problēma, kā pielāgot cilvēku savai videi. Sociālajā ekoloģijā šī problēma ir ārkārtīgi svarīga. Tajā pašā laikā adaptācija ir tikai sākuma stadija, kurā dominē reaktīvās cilvēka uzvedības formas. Šajā posmā cilvēks neapstājas. Viņš izrāda fizisku, intelektuālu, morālu, garīgu darbību, pārveido (sliktāk vai sliktāk) savu vidi.

Cilvēka adaptācija ir sadalīta genotipiskajā un fenotipiskajā. Genotipiskā adaptācija: cilvēks ārpus savas apziņas var pielāgoties mainīgajiem vides apstākļiem (temperatūras izmaiņām, ēdiena garšai utt.), tas ir, ja adaptācijas mehānismi jau ir gēnos. Fenotipiskā adaptācija tiek saprasta kā apziņas, savu personisko īpašību iekļaušana cilvēka, lai pielāgotu ķermeni jaunai videi, saglabātu līdzsvaru jaunos apstākļos.

Galvenie adaptācijas veidi ietver fizioloģisko, pielāgošanos darbībai, adaptāciju sabiedrībai. Pievērsīsimies fizioloģiskajai adaptācijai. Ar cilvēka fizioloģisko adaptāciju tiek saprasts ķermeņa funkcionālā stāvokļa uzturēšanas process kopumā, nodrošinot tā saglabāšanu, attīstību, veiktspēju, maksimālo dzīves ilgumu. Liela nozīme fizioloģiskajā adaptācijā ir aklimatizācijai un aklimatizācijai. Ir skaidrs, ka cilvēka dzīve Tālajos Ziemeļos atšķiras no viņa dzīves pie ekvatora, jo tās ir dažādas klimatiskās zonas. Turklāt dienvidnieks, kādu laiku dzīvojis ziemeļos, tai pielāgojas un var tur dzīvot pastāvīgi un otrādi. Aklimatizācija ir sākotnējais, steidzamais aklimatizācijas posms mainīgos klimatiskajos un ģeogrāfiskajos apstākļos. Dažos gadījumos fizioloģiskās adaptācijas sinonīms ir aklimatizācija, tas ir, augu, dzīvnieku un cilvēku pielāgošanās tiem jauniem klimatiskajiem apstākļiem. Fizioloģiskā aklimatizācija notiek, kad cilvēks ar adaptīvo reakciju palīdzību paaugstina darba spējas, uzlabo pašsajūtu, kas aklimatizācijas periodā var krasi pasliktināties. Kad jauni apstākļi tiek aizstāti ar veciem, ķermenis var atgriezties iepriekšējā stāvoklī. Šādas izmaiņas sauc par aklimatizāciju. Tās pašas izmaiņas, kuras adaptācijas procesā jaunai videi ir pārgājušas genotipā un ir iedzimtas, sauc par adaptīvām.

Ķermeņa pielāgošana dzīves apstākļiem (pilsēta, ciems, cita vieta). neaprobežojas tikai ar klimatiskajiem apstākļiem. Cilvēks var dzīvot pilsētā un laukos. Daudzi cilvēki dod priekšroku metropolei ar tās troksni, piesārņojumu, trakulīgo dzīves ritmu. Objektīvi, dzīvojot ciematā, kur cilvēkiem labvēlīgāks ir tīrs gaiss, mierīgs, izmērīts ritms.

Tajā pašā adaptācijas jomā ietilpst, piemēram, pārcelšanās uz citu valsti. Vieni ātri pielāgojas, pārvar valodas barjeru, atrod darbu, citi ar lielām grūtībām, citi, ārēji pielāgojušies, piedzīvo sajūtu, ko sauc par nostalģiju.

Varam izcelt pielāgošanos darbībai. Dažādi cilvēka darbības veidi izvirza indivīdam dažādas prasības (daži prasa neatlaidību, centību, punktualitāti, citi prasa reakcijas ātrumu, spēju patstāvīgi pieņemt lēmumus utt.). Taču ar šiem un citiem darbības veidiem cilvēks var tikt galā diezgan veiksmīgi. Ir kāda darbība, kas cilvēkam ir kontrindicēta, bet viņš to var veikt, jo darbojas adaptācijas mehānismi, ko sauc par individuāla darbības stila veidošanu.
Īpaša uzmanība jāpievērš pielāgošanai sabiedrībai, citiem cilvēkiem un kolektīvam. Cilvēks var pielāgoties grupai, asimilējot tās normas, uzvedības noteikumus, vērtības utt. Adaptācijas mehānismi šeit ir suģestijamība, tolerance, konformitāte kā padevīgas uzvedības formas un, no otras puses, spēja atrast savu vietu, atrodi seju un parādi apņēmību.

Var runāt par pielāgošanos garīgām vērtībām, lietām, stāvokļiem, piemēram, saspringtiem, un daudzām citām lietām. 1936. gadā kanādiešu fiziologs Selye publicēja vēstījumu "Sindroms, ko izraisa dažādi kaitīgi elementi", kurā aprakstīja stresa fenomenu – vispārēju nespecifisku organisma reakciju, kuras mērķis ir mobilizēt tās aizsargspējas kairinošu faktoru ietekmē. Stresa attīstībā tika izdalītas 3 stadijas: 1. trauksmes stadija, 2. pretestības stadija, 3. izsīkuma stadija. G. Selye formulēja vispārējā adaptācijas sindroma (GAS) un adaptīvo slimību teoriju kā adaptīvās reakcijas sekas, saskaņā ar kuru GAS izpaužas ikreiz, kad cilvēks jūt sev briesmas. Redzamie stresa cēloņi var būt traumas, pēcoperācijas apstākļi u.c., abiotisko un biotisko vides faktoru izmaiņas. Pēdējās desmitgadēs būtiski pieaudzis antropogēno vides faktoru skaits ar augstu stresa efektu (ķīmiskais piesārņojums, radiācija, datoru iedarbība sistemātiskā darbā ar tiem u.c.). Negatīvās pārmaiņas mūsdienu sabiedrībā ir arī skaidrojamas ar vides stresa faktoriem: pieaugumu, pilsētu un lauku iedzīvotāju attiecības izmaiņām, bezdarba pieaugumu un noziedzību.

Kā jūs zināt, mūsu planētas teritorijā dzīvo milzīgs skaits dažādu dzīvo organismu. Katrs no viņiem dzīvo tikai tajos dzīves apstākļos, kuriem tas ir pielāgots. Organismu īpašību pielāgoties jaunām vides iezīmēm sauc par adaptāciju. Šāda pielāgošanās spēja ir vesels dažādu konkrētas sugas fizioloģiskās struktūras un uzvedības īpašību kopums, kas ļauj tai dzīvot noteiktos vides apstākļos. Parunāsim par organismu pielāgošanās vides apstākļiem iezīmēm nedaudz sīkāk.

Adaptācija ir vissvarīgākā evolūcijas procesa sastāvdaļa, tā palīdz organismam atrisināt noteiktas vides problēmas, ko vide viņam izvirza. Šādus uzdevumus risina, mainoties, pilnveidojoties un dažkārt pat izzūdot indivīdiem. Šie procesi palīdz sasniegt organismu pielāgošanās stāvokli ekoloģiskajām nišām, kuras tie aizņem. Attiecīgi adaptāciju var uzskatīt par plašu pamatu atsevišķu orgānu parādīšanās vai izzušanas, sugu sadalīšanās dažādos, jaunu populāciju un šķirņu veidošanās, kā arī organizācijas sarežģītības aspektā.

Adaptācija ir nepārtraukts process, kas ietekmē dažādas organisma īpašības.
Daži jauni pielāgojumi var rasties tikai tad, ja konkrētam indivīdam ir iedzimta informācija, kas veicina struktūras vai funkciju izmaiņas pareizajā virzienā. Tātad zīdītāju un kukaiņu elpošanas sistēmas attīstība ir iespējama tikai noteiktu gēnu kontrolē.

Sīkāk apsveriet dažādus dzīvo organismu pielāgošanās veidus.

Pasīvā aizsardzība

Evolūcijas gaitā daudzi dzīvi indivīdi ir izstrādājuši noteiktus līdzekļus, lai aizsargātu sevi un savus pēcnācējus. Tātad spilgts piemērs šādai adaptācijai tiek uzskatīta par aizsargājošu krāsojumu, kā rezultātā indivīdi kļūst grūti atšķirami un aizsargāti no plēsējiem. Piemēram, smiltīs vai zemē izdētas olas ir attiecīgi pelēkas un brūnas ar dažādiem plankumiem, tās ir grūti atrast starp apkārtējo augsni. Plēsējiem nepieejamās vietās olām vairumā gadījumu nav krāsas.

Arī tuksneša dzīvnieki izmanto tādu pašu pielāgošanās veidu, jo to krāsu parasti attēlo dažādi dzeltenbrūna un smilšu dzeltena toņi.
Kā pasīvās aizsardzības variantu var uzskatīt arī biedējošo krāsojumu, jo tas palīdz pasargāt sevi no plēsējiem, it kā brīdinot par konkrētā organisma neēdamību.

Turklāt šāda veida adaptāciju var apsvērt arī gadījumos, kad organismā veidojas līdzība ar vidi. Kā piemērus var minēt vaboles, kas izskatās pēc ķērpjiem, cikādes, kas izskatās pēc ērkšķiem krūmos, un nūjušos kukaiņus, kas nav atšķirami no zariem.

Pasīvie aizsardzības adaptācijas mehānismi ietver arī atsevišķu indivīdu augsto auglību, kā arī citus līdzekļus, piemēram, cietos pārklājumus vēžiem un krabjiem, muguriņas, ērkšķus un indīgos augus.

Adaptācijas relativitāte un lietderība

Organismu struktūras un uzvedības izmaiņas parādās, reaģējot uz noteiktām vides problēmām, attiecīgi tās atšķiras pēc relativitātes un lietderības. Tātad, ja mēs runājam par relativitāti, tad tas sastāv no šādu adaptīvu izmaiņu ierobežošanas atkarībā no dzīves apstākļiem. Tā, piemēram, kožu tauriņu īpašā pigmentētā krāsa, atšķirībā no to baltajām šķirnēm, kļūst pamanāma un vērtīga tikai tad, ja tos redz uz kūpināta koka stumbra. Mainoties vides apstākļiem, šādi pielāgojumi organismam var nedot nekādu labumu un pat kaitēt tam.

Piemēram, aktīva un pastāvīga priekšzobu augšana žurkām ir noderīga tikai tad, ja tās ēd cietu barību. Pārejot uz mīkstu diētu, priekšzobi var izaugt līdz pārmērīgam izmēram un padarīt ēšanu neiespējamu.

Tāpat ir vērts uzsvērt, ka adaptīvās izmaiņas nespēj nodrošināt to īpašniekiem 100% aizsardzību. Bišu un lapseņu īpašais krāsojums pasargā tās no daudzu putnu ēšanas, taču ir putnu šķirnes, kas tam nepievērš nekādu uzmanību. Eži spēj apēst indīgas čūskas. Un cietais apvalks, kas aizsargā zemes bruņurupučus no ienaidniekiem, tiek saplīsis, kad plēsīgie putni tos nomet no augstuma.

Organismu pielāgošanās cilvēka dzīvē

Tieši dažādu organismu adaptīvās īpašības izskaidro jaunu baktēriju un citu pret zālēm izturīgu mikroorganismu parādīšanos. Īpaši skaidri šī tendence izpaužas, lietojot antibiotikas, jo laika gaitā to lietošana kļūst neefektīva. Mikroorganismi var iemācīties sintezēt īpašu enzīmu, kas iznīcina lietotās zāles, vai arī to šūnu sienas kļūst necaurlaidīgas pret zāļu aktīvajām vielām.

Rezistentu mikroorganismu celmu rašanās bieži vien ir ārstu vaina, kuri lieto minimālas zāļu devas, lai samazinātu blakusparādību iespējamību. Ja mēs pārnesam šādu īpašību uz ārpasauli, kļūst skaidrs, kā kukaiņi un zīdītāji attīsta izturību pret dažāda veida indēm.

Visu organismu adaptīvās īpašības būtu jāuzskata par dabiskās atlases sastāvdaļu.

Cilvēka prāta grandiozie izgudrojumi nebeidz pārsteigt, fantāzijai nav robežu. Bet tas, ko daba ir radījusi daudzus gadsimtus, pārspēj visradošākās idejas un dizainu. Daba ir radījusi vairāk nekā pusotru miljonu dzīvo īpatņu sugu, no kurām katra ir individuāla un unikāla savās formās, fizioloģijā, pielāgošanās spējā dzīvei. Organismu piemēri, kas pielāgojas pastāvīgi mainīgajiem dzīves apstākļiem uz planētas, ir radītāja gudrības piemēri un pastāvīgs biologu problēmu avots.

Adaptācija nozīmē pielāgošanās spēju vai pieradināšanu. Tas ir radījuma fizioloģisko, morfoloģisko vai psiholoģisko funkciju pakāpeniskas atdzimšanas process izmainītā vidē. Gan atsevišķi indivīdi, gan visas populācijas piedzīvo izmaiņas.

Spilgts tiešas un netiešas pielāgošanās piemērs ir floras un faunas izdzīvošana paaugstināta starojuma zonā ap Černobiļas atomelektrostaciju. Tieša pielāgošanās spēja ir raksturīga tiem indivīdiem, kuriem izdevās izdzīvot, pierast un sākt vairoties, daži neizturēja pārbaudi un nomira (netiešā adaptācija).

Tā kā eksistences apstākļi uz Zemes pastāvīgi mainās, tad arī evolūcijas un piemērotības procesi dzīvajā dabā ir nepārtraukts process.

Nesens pielāgošanās piemērs ir zaļo meksikāņu papagaiļu kolonijas biotopa maiņa. Nesen viņi ir mainījuši savu ierasto dzīvotni un apmetušies pašā Masajas vulkāna grīvā vidē, kas pastāvīgi piesātināta ar augstas koncentrācijas sēra gāzi. Zinātnieki vēl nav devuši skaidrojumu šai parādībai.

Adaptācijas veidi

Visas organisma eksistences formas izmaiņas ir funkcionāla adaptācija. Adaptācijas piemērs, kad mainīgie apstākļi izraisa dzīvo organismu savstarpēju pielāgošanos viens otram, ir korelatīva adaptācija jeb koadaptācija.

Adaptācija var būt pasīva, kad subjekta funkcijas vai struktūra notiek bez viņa līdzdalības, vai aktīva, kad viņš apzināti maina savus ieradumus, lai tie atbilstu videi (piemēri, kad cilvēki pielāgojas dabas apstākļiem vai sabiedrībai). Ir gadījumi, kad subjekts pielāgo vidi savām vajadzībām – tā ir objektīva adaptācija.

Biologi adaptācijas veidus iedala pēc trim kritērijiem:

  • Morfoloģiskā.
  • Fizioloģiska.
  • uzvedības vai psiholoģiska rakstura.

Dzīvnieku vai augu adaptācijas piemēri tīrā veidā ir reti, lielākā daļa pielāgošanās jauniem apstākļiem notiek jauktās formās.

Morfoloģiskie pielāgojumi: piemēri

Morfoloģiskās izmaiņas ir ķermeņa formas, atsevišķu orgānu vai visas dzīvā organisma struktūras izmaiņas, kas notikušas evolūcijas procesā.

Tālāk ir minēti morfoloģiski pielāgojumi, piemēri no dzīvnieku un augu pasaules, ko mēs uzskatām par pašsaprotamu:

  • Lapu pārvēršana mugurkaulās kaktusos un citos sauso reģionu augos.
  • Bruņurupuču apvalks.
  • Racionalizētas ūdenskrātuvju iemītnieku ķermeņa formas.

Fizioloģiskās adaptācijas: piemēri

Fizioloģiskā adaptācija ir izmaiņas vairākos ķīmiskos procesos, kas notiek organismā.

  • Ziedu izdalītā spēcīga smarža, lai piesaistītu kukaiņus, veicina putekļu veidošanos.
  • Anabiozes stāvoklis, kurā spēj iekļūt vienkāršākie organismi, ļauj tiem saglabāt savu vitālo aktivitāti pēc daudziem gadiem. Vecākā baktērija, kas spēj vairoties, ir 250 gadus veca.
  • Kamieļu zemādas tauku uzkrāšanās, kas tiek pārvērsta ūdenī.

Uzvedības (psiholoģiskās) adaptācijas

Cilvēka adaptācijas piemēri ir vairāk saistīti ar psiholoģisko faktoru. Uzvedības īpašības ir raksturīgas florai un faunai. Tātad evolūcijas procesā temperatūras režīma maiņa liek dažiem dzīvniekiem pārziemot, putni lido uz dienvidiem, lai pavasarī atgrieztos, koki nomet lapas un palēnina sulu kustību. Dzīvnieku uzvedību pārošanās sezonā nosaka instinkts izvēlēties piemērotāko partneri vairošanai. Dažas ziemeļu vardes un bruņurupuči pilnībā sasalst ziemai un atkūst, atdzimstot, sākoties karstumam.

Faktori, kas izraisa pārmaiņu nepieciešamību

Jebkuri adaptācijas procesi ir reakcija uz vides faktoriem, kas izraisa izmaiņas vidē. Šādus faktorus iedala biotiskos, abiotiskajos un antropogēnos.

Biotiskie faktori ir dzīvo organismu ietekme vienam uz otru, kad, piemēram, izzūd viena suga, kas kalpo par barību citai.

Abiotiskie faktori ir izmaiņas apkārtējā nedzīvajā dabā, mainoties klimatam, augsnes sastāvam, ūdens pieejamībai un saules aktivitātes cikliem. Fizioloģiskās adaptācijas, abiotisko faktoru ietekmes piemēri - ekvatoriālās zivis, kas spēj elpot gan ūdenī, gan uz sauszemes. Tie ir labi pielāgoti apstākļiem, kad upju izžūšana ir bieža parādība.

Antropogēnie faktori - cilvēka darbības ietekme, kas maina vidi.

Biotopu pielāgošana

  • apgaismojums. Augos tās ir atsevišķas grupas, kas atšķiras ar nepieciešamību pēc saules gaismas. Gaismu mīlošie heliofīti labi dzīvo atklātās vietās. Turpretim tie ir sciofīti: meža biezokņu augi labi jūtas ēnainās vietās. Starp dzīvniekiem ir arī indivīdi, kuru dizains ir paredzēts aktīvam dzīvesveidam naktī vai pazemē.
  • Gaisa temperatūra. Vidēji visām dzīvajām būtnēm, arī cilvēkiem, optimālā temperatūras vide ir diapazonā no 0 līdz 50 ° C. Tomēr dzīvība pastāv gandrīz visos Zemes klimatiskajos reģionos.

Tālāk ir aprakstīti pretēji piemēri par pielāgošanos neparastām temperatūrām.

Arktikas zivis nesasalst, jo asinīs tiek ražots unikāls antifrīza proteīns, kas neļauj asinīm sasalst.

Vienkāršākie mikroorganismi ir sastopami hidrotermālajos avotos, kuru ūdens temperatūra pārsniedz viršanas temperatūru.

Hidrofītu augi, tas ir, tie, kas dzīvo ūdenī vai tā tuvumā, mirst pat ar nelielu mitruma zudumu. Kserofīti, gluži pretēji, ir pielāgoti dzīvošanai sausos reģionos un mirst augstā mitruma apstākļos. Dzīvnieku vidū daba ir strādājusi arī pie pielāgošanās ūdens un neūdens videi.

Cilvēka adaptācija

Cilvēka spēja pielāgoties ir patiešām milzīga. Cilvēka domāšanas noslēpumi nebūt nav pilnībā atklāti, un cilvēku adaptācijas spēju noslēpumi vēl ilgi paliks par noslēpumainu tēmu zinātniekiem. Homo sapiens pārākums pār citām dzīvām būtnēm slēpjas spējā apzināti mainīt savu uzvedību, lai tā atbilstu vides vai, gluži otrādi, apkārtējās pasaules prasībām atbilstoši savām vajadzībām.

Cilvēka uzvedības elastība izpaužas katru dienu. Ja dodat uzdevumu: "norādiet cilvēku adaptācijas piemērus", vairākums šajos retajos gadījumos sāk atcerēties izņēmuma gadījumus par izdzīvošanu, un jaunos apstākļos tas ir raksturīgi cilvēkam katru dienu. Izmēģinām jaunu vidi dzimšanas brīdī, bērnudārzā, skolā, kolektīvā, pārceļoties uz citu valsti. Šo stāvokli, kad ķermenis pieņem jaunas sajūtas, sauc par stresu. Stress ir psiholoģisks faktors, taču, neskatoties uz to, tā ietekmē mainās daudzas fizioloģiskas funkcijas. Gadījumā, ja cilvēks jaunu vidi pieņem kā sev pozitīvu, jaunais stāvoklis kļūst pierasts, pretējā gadījumā stress draud ieilgt un izraisīt vairākas nopietnas slimības.

Cilvēka adaptācijas mehānismi

Ir trīs cilvēku adaptācijas veidi:

  • Fizioloģiska. Vienkāršākie piemēri ir aklimatizācija un pielāgošanās mainīgajām laika zonām vai ikdienas darba režīmam. Evolūcijas procesā veidojās dažādi cilvēku tipi atkarībā no teritoriālās dzīvesvietas. Arktikas, Alpu, kontinentālais, tuksneša, ekvatoriālais tips būtiski atšķiras pēc fizioloģiskajiem parametriem.
  • Psiholoģiskā adaptācija. Tā ir cilvēka spēja rast saprašanās mirkļus ar dažāda psihotipa cilvēkiem, valstī ar atšķirīgu mentalitātes līmeni. Saprātīgs cilvēks jaunas informācijas, īpašu gadījumu, stresa iespaidā mēdz mainīt iedibinātos stereotipus.
  • Sociālā adaptācija. Atkarības veids, kas ir unikāls cilvēkiem.

Visi adaptīvie veidi ir cieši saistīti viens ar otru, kā likums, jebkuras izmaiņas ierastajā eksistencē izraisa vajadzību pēc sociālās un psiholoģiskās adaptācijas. To ietekmē iedarbojas fizioloģisko izmaiņu mehānismi, kas arī pielāgojas jauniem apstākļiem.

Šādu visu ķermeņa reakciju mobilizāciju sauc par adaptācijas sindromu. Reaģējot uz pēkšņām vides izmaiņām, parādās jaunas ķermeņa reakcijas. Pirmajā posmā - trauksme - mainās fizioloģiskās funkcijas, mainās vielmaiņas un sistēmu darbs. Tālāk tiek savienotas aizsargfunkcijas un orgāni (ieskaitot smadzenes), tie sāk ieslēgt savas aizsargfunkcijas un slēptās iespējas. Trešais adaptācijas posms ir atkarīgs no individuālajām īpašībām: cilvēks vai nu pievienojas jaunai dzīvei un ieiet ierastajā gaitā (medicīnā šajā periodā notiek atveseļošanās), vai arī ķermenis nepieņem stresu, un sekas jau iegūst negatīvu formu. .

Cilvēka ķermeņa parādības

Cilvēkā dabai ir milzīga drošības rezerve, kas ikdienā tiek izmantota tikai nelielā mērā. Tas izpaužas ekstremālās situācijās un tiek uztverts kā brīnums. Patiesībā brīnums ir raksturīgs mums pašiem. Adaptācijas piemērs: cilvēku spēja pielāgoties normālai dzīvei pēc nozīmīgas iekšējo orgānu daļas izņemšanas.

Dabisko iedzimto imunitāti visa mūža garumā var stiprināt vairāki faktori vai, gluži otrādi, vājināt nepareizs dzīvesveids. Diemžēl atkarība no sliktiem ieradumiem arī ir atšķirība starp cilvēku un citiem dzīviem organismiem.

Vai jums ir jautājumi?

Ziņot par drukas kļūdu

Teksts, kas jānosūta mūsu redaktoriem: