Dzīvnieku ķermeņa krāsas un uzvedības struktūras adaptīvās iezīmes dabiskās atlases darbības rezultātā. Bioloģija licejā Prezentācijas par cilvēku un dzīvnieku adaptīvo uzvedību

Bioloģijas stundas kopsavilkums 9. klase

Tēma: "Dzīvnieku struktūras, ķermeņa krāsas un uzvedības adaptīvās iezīmes"

Mācību grāmata: "Bioloģijas vispārīgie modeļi 9. klase" S.G. Mamontovs, V.B. Zaharovs, N.I. Sonins

bioloģijas skolotājs MBOU vidusskola Nr.37 Lukjaņenko A.S.

Mērķis: iepazīties ar dažādiem dzīvo organismu pielāgošanās videi veidiem, izprast fitnesa relatīvo būtību.

Uzdevumi:

turpināt ekoloģiskās kultūras veidošanos skolēnu vidū, pārliecību par nepieciešamību saglabāt augu un dzīvnieku sugu daudzveidību. izdarīt secinājumus par adaptāciju veidošanās dabiskajiem cēloņiem, izmantojot doktrīnu par evolūcijas virzītājspēkiem; paplašināt studentu redzesloku.

№ nodarbība

nodarbību laikā

1. Iepriekšējo zināšanu aktualizēšana

K.O.Z.

Kādus evolūcijas spēkus esam sastapuši?

Kādu evolūcijas spēku Čārlzs Darvins uzskatīja par galveno?

Kuri organismi izdzīvo un vairojas dabiskās atlases rezultātā?

Ko, jūsuprāt, var darīt, lai pielāgotos videi?

K.O.Z.

Atcerēsimies tādu evolūcijas spēku kā cīņu par eksistenci. Kādas cīņas par eksistenci formas jūs zināt? Kāda ir starpsugu cīņas par eksistenci īpatnība, starp kuriem tā notiek? kā plēsējiem un viņu upuriem jāpielāgojas?

ciets salauzts

SLAIDS #13-14brīdinājuma krāsa Tomēr bieži vien dzīvniekiem ir ķermeņa krāsa, kas neslēpj, bet, gluži pretēji, piesaista uzmanību, atmasko. Šo pielāgošanās veidu sauc par brīdinājuma krāsošanu. Tas ir raksturīgs lielākajai daļai dzēlīgo, indīgo, pretīgi smaržojošo vai pretīgas garšas dzīvnieku. Tāpat kā bremžu signāllukturiem, arī šiem rakstiem un krāsu salikumiem dzīvniekiem jābūt viegli atpazīstamiem. Tie nozīmē: "Bīstami!", "Nenāc klāt!", "Labāk ar mani nebāzties!". Mārīte, ļoti pamanāma, putni nekad nenoknābj kukaiņu izdalītā indīgā noslēpuma dēļ. Neēdamiem kāpuriem, daudzām indīgām čūskām ir spilgta brīdinājuma krāsa. Abinieku vidū ir arī īsti dīdieši. Tie ir iespaidīgi krāsoti, nereti lēni, diennaktīgi un pat necenšas slēpties no plēsējiem, atšķirībā no daudzskaitlīgākajiem kamuflāžas radiniekiem, kuri dodas meklēt barību naktī, kad ir mazāk pamanāmi. Savdabīgākās starp abiniekiem, iespējams, ir indīgās šautriņu vardes, Centrālamerikas un Dienvidamerikas iemītnieki. Viņu ādas dziedzeri ražo spēcīgas paralizējošas indes, tāpēc plēsējs, kas mēģinājis apēst šādu vardi un izdzīvojis, piedzīvotos nepatīkamos brīžus saista ar tās košajām krāsām un turpmāk cītīgi izvairās no līdzīgās. Starp aptuveni simts tūkstošiem sugu, kas veido Lepidoptera jeb tauriņu kārtu, lāči pieder ne tikai pazīstamākajiem, bet arī skaistākajiem. Viņai ir ārkārtīgi iedarbīgs brīdinājuma krāsojums - oranži melns un dzeltenmelns ar plankumu un svītru rakstiem. Lācis ir ļoti skaists, bet indīgs. Īpaši dziedzeri ražo spēcīgus toksīnus, kas nokļūst tauriņa asinsritē. Citos dziedzeros ir šķidrums ar nepatīkamu brīdinājuma smaku. Austrālijas, Jaungvinejas, Indonēzijas un Filipīnu tropiskajos piekrastes ūdeņos dzīvo neliels (līdz 20 cm garš ar taustekļiem) zilgredzens astoņkājis. Spilgti oranži apaļi plankumi robežojas ar raksturīgiem ziliem gredzeniem. Tāpat kā visiem ģints pārstāvjiem, zilo gredzenu astoņkājiem ir pārsteidzoša spēja atjaunoties, un, kaujā zaudējis vienu vai vairākus no astoņiem taustekļiem, tas var ātri izaugt jaunus. Lai cik skaists ir šis astoņkājis, tas ir arī indīgs. Dzīvnieku siekalās ir visspēcīgākais neirotoksīns. Zilgredzenā astoņkāja kodums ir nāvējošs. Inde gandrīz acumirklī paralizē jebkuras dzīvas radības nervu sistēmu, un tai nav pretlīdzekļa.SLAIDS Nr.mīmika Brīdinājuma krāsojuma efektivitāte bija cēlonis ļoti interesantai parādībai - imitācijai jeb mīmikai. Mīmika ir vienas sugas mazāk aizsargāta organisma atdarināšana ar citas sugas vairāk aizsargātu organismu. Šī imitācija var izpausties ķermeņa formā, krāsojumā utt. Nosegta ar brīdinājuma svītrām, bet pilnīgi nekaitīga, spārnu muša izvelk no zieda nektāru, tāpat kā medus bites, kurām ir milzīgs dzēliens. Hoverfly mīmika neaprobežojas tikai ar krāsojumu, bet ietver arī uzvedību. Lidmašīnas atdarina bišu un lapseņu radītās skaņas un, ja tiek traucētas, draudīgi dūko. Tas viss kopā garantē imunitāti pret spārni. Skaistā tauriņa danaīda neēdama ir saistīta ar to, ka tās kāpuri barojas ar indīgo salātu lapām, kas ir bīstamas mājlopiem un citiem mugurkaulniekiem. Spārnotie plēsēji ātri iemācījās neaiztikt danaīdus, un tajā pašā laikā viņu atdarinātājs, viens no nimfalīdiem - tikai nedaudz garšīgs. Stikla tauriņš ir pārsteidzoši līdzīgs lapsenei. Tās spārni ir pilnīgi caurspīdīgi, jo tai nav zvīņu, kas nosedz tauriņu spārnus. Lidojot, tas dūko kā lapsenes un lido tikpat ātri un nemierīgi kā viņi. Jau tagad atdarina odzes krāsu, to izdala tikai dzelteni plankumi uz galvas. Daudzi atdarinātāji ir ieguvuši indīgas koraļļu čūskas. Piemēram, Arizonas karaliskā čūska, kas nav indīga.SLAIDS Nr. maskēties Dzīvniekiem, kas vada slēptu, slēptu dzīvesveidu, ir noderīgi pielāgojumi, kas piešķir tiem līdzību ar vides objektiem - maskēšanos. Piemēram, kožu tauriņu kāpuri pēc ķermeņa formas un krāsas atgādina mezglus. Nūjojošie kukaiņi izskatās pēc maza brūna vai zaļa zariņa, daži tauriņi atgādina kaltētas lapas, bet zirnekļi atgādina ērkšķus. Lielie maskēšanās meistari lielu daļu panākumu ir parādā spējai sastingt brīdī, kad viņiem draud uzbrukums vai viņi paši gatavojas sagrābt upuri. Dzīvnieku vidū īpaši dažādi ir tie, kas vienā vai otrā veidā atdarina ziedus. Piemēram, puķu dievlūdzēji ir tik līdzīgi vienai vai otrai auga daļai, ka citi kukaiņi, līdzības pievilti, nolaižas tieši uz tiem un iekrīt plēsēja rokās.Studenti raksta definīcijas un izdara secinājumus par jebkuras adaptācijas relatīvo raksturu..

K.O.Z. Kā rodas tik perfekti pielāgojumi? Pazīme slēpjas sarežģītajā dabiskās atlases procesā. Piemēram, tauriņa attālais sencis, kas tagad gandrīz neatšķiras no sausas lapas, piedzima ar nejaušu gēnu kopumu, kas lika tam izskatīties nedaudz vairāk kā sausai lapai. Tāpēc putniem bija nedaudz grūtāk atrast šo tauriņu starp sausajām lapām, un rezultātā viņa un viņai līdzīgie indivīdi izdzīvoja lielākā skaitā. Līdz ar to viņi atstāja vairāk pēcnācēju. Un “sausās lapas” zīme kļuva arvien skaidrāka un izplatītāka. Visas pazīmes ir mutāciju rezultāts. Var rasties viena liela mutācija vai milzīgs skaits mazu, kas notiek daudz biežāk. Tie, kas palielina vitalitāti, tiek nodoti nākamajām paaudzēm, fiksēti un kļūst par adaptācijām. Katra adaptācija ir izstrādāta, pamatojoties uz iedzimtu mainīgumu cīņā par eksistenci un atlasi vairākās paaudzēs.

Kādus secinājumus var izdarīt no visa iepriekš minētā?

1. Organismu vispārējā pielāgošanās vides apstākļiem sastāv no daudzām ļoti dažāda mēroga individuālajām adaptācijām.2. Visas adaptācijas rodas evolūcijas gaitā dabiskās atlases rezultātā.3. Jebkura atbilstība ir relatīva.Tādējādi fitness ir organisma uzbūves un funkciju relatīvā lietderība, kas ir dabiskās atlases rezultāts.

Atspulgs D.Z.

1. slaids

2. slaids

3. slaids

4. slaids

5. slaids

6. slaids

7. slaids

8. slaids

9. slaids

10. slaids

11. slaids

12. slaids

13. slaids

14. slaids

15. slaids

16. slaids

17. slaids

18. slaids

19. slaids

20. slaids

21. slaids

22. slaids

23. slaids

24. slaids

25. slaids

Tas noved pie tā, ka dabā izdzīvo tikai tās sugas, kuras ir pielāgojušās ārējiem apstākļiem. Tas darbojas ne tikai populāciju, bet arī indivīdu līmenī. Dzīvo organismu adaptīvā uzvedība un struktūra ir adaptīvo izmaiņu pamatā.

aizbildnieciska krāsa

Dzīvniekiem, kas piekopj atvērtu dzīvesveidu un neizmanto dabiskas patversmes, pārklājums ir maskēšanās krāsā. Tundras irbei var novērot aizsargājošu krāsojumu. Viņai pastāvīgi ir risks, ka viņu apēs plēsēji. Vasarā putniem ir brūna un sarkana krāsa, kas padara tos neredzamus uz akmeņu novietošanas fona. Ziemā pēc kaušanas tas mainās uz baltu. Tēviņi maina krāsu uz vasaru vēlāk nekā mātītes, tas ir nepieciešams, lai novērstu plēsēju uzmanību no mātītēm, kas perē cāļus.

Lielākajai daļai polārās faunas pārstāvju ir balti vāki: ​​polārpūce, polārlapsa, zaķis, leduslācis utt. Kāpuri ir iekrāsoti lapotnes vai zaru krāsā, pa kuru tie pārvietojas. Bentosa organismiem ir brūngana nokrāsa, kas padara tos neredzamus uz grunts nogulumu fona. Butes spēj pielāgot krāsu augsnes krāsai.

Šādas dinamiskas izmaiņas rodas ādas pigmentu pārdales rezultātā. Starp sauszemes dzīvniekiem visslavenākā maskēšanās ir hameleons.

Lielos dzīvniekos sastopamās svītras un plankumi kalpo arī kā maskēšanās. Tie atdarina ēnu, padara dzīvnieka kontūras neskaidrākas.

Adaptīvā ķermeņa forma

Dzīvnieku adaptīvā uzvedība nav vienīgais izdzīvošanas veids. Arī ķermeņa forma ir evolūcijas sasniegums, palīdzot pielāgoties apkārtējās pasaules apstākļiem.

Delfīns ir slavens ūdensdzīvnieks ar neaizmirstamu ķermeņa formu. Kustības ātrums ūdens vidē, kas ir astoņsimt reižu blīvāks par gaisu, sasniedz četrdesmit kilometrus stundā. Delfīniem izdevās samazināt vides pretestību, iegūstot racionalizētu formu un auskaru neesamību. Lielākajai daļai ūdens iemītnieku ir līdzīgi pielāgojumi: vaļi, roņi, zivis.

Putnu racionalizētā ķermeņa forma samazina lidojumam nepieciešamo enerģijas daudzumu un ļauj sasniegt lielāku ātrumu. Ātruma ziņā viņiem nav līdzvērtīgu dzīvnieku pasaulē.
Adaptīvā ķermeņa forma palīdz dzīvniekiem maskēties. Kodes kāpurs pārvietojas pa zariem un ārēji atgādina mazu zariņu. Daži zirnekļveidīgie izskatās pēc ērkšķainām augu daļām, un tauriņi izskatās kā dzeltenīgas lapas.

Kopā ar kamuflāžas krāsu dzīvniekiem raksturīga spēja sastingt pirms metiena medījumam vai briesmu brīdī. Faunas pārstāvji, tāpat kā ziedi, izceļas ar vislielāko formu un krāsu daudzveidību. Līdzība ir tik liela, ka daži kukaiņi sēž tieši uz tiem, sajaucot tos ar augu.

Brīdinājuma pārsegu krāsojums

Dzīvnieku struktūras, krāsas un uzvedības adaptīvās iezīmes ir tik dažādas, ka to klasifikācija jāuzskata par nosacītu. Bieži vien dzīvniekiem ir nevis maskējoša pārsegu krāsa, bet gan spilgta un pamanāma. Tajā ir radījumi, kas var iedzelt, saindēt vai kam ir slikta garša. Šīs krāsas mērķis ir brīdināt plēsēju: "Es esmu bīstams! Es neesmu garšīgs! Neaiztieciet mani!".

Mārīte spēj izdalīt putniem bīstamu noslēpumu un brīdina tos ar savu košo krāsu. Pamanāmas krāsas ir indīgajās čūskās un kāpurēs. Daži abinieki ar spilgtu izskatu ir neveikli, aktīvi dienas laikā un neslēpjas no ienaidniekiem. Un viņu radiniekiem, gluži pretēji, ir aizsargkrāsas pārsegi un viņi pārvietojas naktī. Viens no bīstamākajiem abiniekiem ir indīgās šautriņu vardes. Viņu ādas noslēpums spēj paralizēt plēsēju.

Lāča tauriņš izceļas ar spilgtu rakstu uz spārniem, kas brīdina plēsējus par potenciālā laupījuma toksicitāti. Papildus toksīniem, kas atrodas asinīs, kukainis izdala sliktu smaku.

Tropu ūdeņos mītošajam zilgredzenajam astoņkājam ir tik skaists izskats un spēcīga inde, ka pietiek ar vienu kodumu, lai upuris nogalinātu. Spēcīgākajam neirotoksīnam nav antidota.

Mīmika

Brīdinājuma krāsojums ir izrādījies tik efektīvs, ka vairākas sugas ir izmantojušas tās priekšrocības. Dzīva būtne ar savu izskatu imitē indīgu un bīstamu cita taksona pārstāvi. Šo parādību sauc par mīmiku.

Ārējā līdzība tiek panākta ne tikai krāsas, bet arī ķermeņa formas dēļ. Lietiņai ir dzeltenas un melnas svītras, taču tā atšķirībā no bites ir pilnīgi neaizsargāta. Kukainim ir arī adaptīva uzvedība, ar kuru tas kopē bīstamas dubultnieka darbības:

• No ziediem savāc nektāru.
• Lidojot, tas rada bitēm līdzīgas skaņas.
• Kad tas tiek apdraudēts, tas dūko kā bite.

Uzvedības un krāsas kombinācija ir lidmušai imunitātes garantija.

Adaptīvā uzvedība: dzīvnieku piemēri

Organismi cenšas izdzīvot, adaptīvajai uzvedībai tajā ir svarīga loma. Dzīvo organismu uzvedība apdraudējuma brīdī mainās:

• Zosis šņāc ar izstieptiem kakliem.
• Kaķi izliek muguru un paceļ astes, matiem stāvot.
• Vilki rāda savus smīnus.
• Krupji iztaisno pakaļējās ekstremitātes.
• Skunkss vispirms mīdās un pēc tam, asti uz augšu, izšļakstās šķidruma strūklu ar nepatīkamu smaku.
• Bombardiera vabole izdala indi, kas izraisa apdegumus. No strūklas gaisā parādās "dūma", kas ļauj kukainim paslēpties.

Visām šīm sugām ir savas struktūras un uzvedības adaptīvās iezīmes. Dzīvniekiem tas ir vajadzīgs, lai izdzīvotu.

Pārtikas uzglabāšana

Aizsardzība pret ienaidniekiem nav vienīgā adaptīvās uzvedības izpausme. Piemērs ir pārtikas rezerves izveidošana nelabvēlīgā periodā.
Burunduks vispirms sakārto savu pieliekamo: viņš izņem pagājušā gada krājumu paliekas un noliek uz grīdas sausas lapas. Kā pārtiku viņš atved riekstus, sēnes un sēklas, kuras sakrauj atsevišķi vienu no otras un rūpīgi šķiro. Uzglabājamās pārtikas daudzums var sasniegt astoņus kilogramus.

Arī citiem dzīvniekiem piemīt adaptīvas uzvedības iezīmes: vāveres, sīpoli, peles un plēsīgi dzīvnieki glabā barību ziemas periodam. Ziemas guļas režīms palīdz ežiem, āpšiem, zemes vāverēm un lāčiem pārdzīvot nelabvēlīgos mēnešus. Viņi uzglabā barības vielas organismā un pēc tam izmanto tās taupīgi ar lēnu vielmaiņu.

Vēlā rudenī lācis iegūst garus biezus matus un atrod ziemošanas vietu blīvā mežā. Viņš izklāj savu gultu ar kritušām lapām un sūnām. Šajā laikā taigas īpašnieks jau bija izveidojis pietiekamu zemādas tauku slāni. Laika gaitā sniegs lāci izslaucīs, veidojas midzenis, kas izskatās pēc milzīgas sniega kupenas. Miega stāvoklī esošs dzīvnieks pamazām patērē ziemas laikā uzkrātās vielas. Ķermeņa temperatūra tiek samazināta līdz trīsdesmit grādiem.

Rūpes par pēcnācējiem

Lai saglabātu sugu, liela nozīme ir adaptācijai, lai aizsargātu jaunāko paaudzi. Zivis izdzen plēsējus no nārsta vietām vai nēsā mutē. Nūju tēviņi veido sava veida ligzdu kaviāram. Tam ir divas atveres skābekļa piekļuvei.

Dažām varžu sugām olu attīstība notiek maisiņā. Putni veido ligzdas, dēj olas un perē cāļus. Pēc izšķilšanās viņiem tiek nodrošināta barība un aizsardzība, kas ir dzīvnieku uzvedības adaptīvā iezīme.

Zīdītāji ne tikai baro un aizsargā mazuļus, bet arī nodod tiem barības iegūšanas prasmes.

Fizioloģiskās adaptācijas

Izdzīvošanas procesā nav sīkumu. Dzīvniekam svarīgas ir ne tikai ārējās pazīmes un uzvedība, bet arī adaptācija fizioloģiskā līmenī. Bez tā tiek apdraudēta vielmaiņas procesu stabilitāte organismā uz mainīgu ārējo apstākļu fona.

Uzkrātie zemādas tauki palīdz dzīviem organismiem tuksnesī ilgstoši iztikt bez mitruma. To iegūst, oksidējoties. Tajā pašā laikā tiek samazināti ūdens zudumi iztvaikošanas rezultātā.

Roņi spēj ienirt lielā dziļumā, sasniedzot 600 m.Tie aiztur elpu līdz vienai stundai. Tas ir iespējams, pateicoties mioglobīnam, kas atrodas muskuļu audos. Šis pigments spēj saistīt skābekli par vienu pakāpi vairāk nekā hemoglobīns. Pūcēm redze ir pielāgota gaismas trūkumam naktī. Sikspārņi dodas tumsā, izmantojot eholokāciju.

Arī floras pārstāvji ir spiesti pielāgoties ārējiem apstākļiem. Kaktusu lapas pakāpeniski pārvērtās mugurkaulās, lai samazinātu transpirācijas laukumu. Mīkstais kāts kalpo kā mitruma rezervuārs.

Gluži pretēji, milzīgas ūdensrozes lapas veicina augstu transpirācijas ātrumu augsta mitruma apstākļos. Tundras veģetācijai ir savi pielāgojumi: zema izaugsme, mazas lapas, virspusēja sakņu sistēma, strauja attīstība augšanas sezonā.

Armatūras relativitāte

Adaptāciju pilnību ir noslīpējusi gadsimtiem ilgā dabiskā atlase, taču neviena no tām nav perfekta it visā. Katra ierīce palīdz dzīvam organismam tikai noteiktos apstākļos. Ja tie mainās, tad zīme kļūst neitrāla vai pat bīstama pašam indivīdam.

Balto irbe skaidrā dienā izdala uz sniega metošā ēna. Zaķis pēc rudens kausēšanas kļūst pamanāms uz tumšo koku fona. Lai paceltos, swift ir jānospiež no virsmas malas. Īsas kājas un garie spārni neļauj kāpt no līdzenas zemes.

Apvalks aizsargā bruņurupučus no ienaidniekiem, bet plēsīgie putni ir iemācījušies nomest rāpuļus no liela augstuma, lai to salauztu. Grauzēju priekšzobi aug bez apstājas, kas ir nepieciešams, lai barotos ar cietu barību. Ja viņu uzturs sastāv tikai no mīksta ēdiena, tad aizauguši zobi neļaus ēst.

Adaptācijas ir organismu īpašības un īpašības, kas nodrošina pielāgošanos videi, kurā šie organismi dzīvo. Adaptāciju sauc arī par adaptācijas procesu.

Kā radās visas šīs apbrīnojamās ierīces? Maz ticams, ka viena mutācija varētu nodrošināt tik precīzu atbilstību starp kukaiņa spārnu un dzīvu lapu, starp mušu un biti. Tas ir neticami, ka vienas mutācijas dēļ aizbildnieciski krāsains kukainis varētu paslēpties tieši tajās lapās, kādas tas izskatās. Acīmredzot tādas adaptācijas kā aizsargājoša un brīdinājuma krāsa un mīmika radās, pakāpeniski atlasot visas šīs mazās novirzes ķermeņa formā, noteiktu pigmentu izplatībā, iedzimtajā uzvedībā, kas pastāvēja šo dzīvnieku senču populācijās. Viena no svarīgākajām dabiskās atlases īpašībām ir tās kumulativitāte – spēja uzkrāt un pastiprināt šīs novirzes vairākās paaudzēs, summējot izmaiņas atsevišķos gēnos un to kontrolētajās organismu sistēmās. Kogans V.L. utt Bioloģija. M.., 2008. 142. lpp.

Interesantākā un grūtākā problēma ir adaptāciju rašanās sākuma posmi. Ir skaidrs, kādas priekšrocības dod gandrīz ideāla dievlūdzēja līdzība ar sausu zaru. Bet kādas priekšrocības varētu būt viņa tālajam sencim, kurš tikai attāli atgādināja zariņu? Vai plēsēji ir tik stulbi, ka tos var tik viegli apmānīt? Nē, plēsēji nekādā gadījumā nav stulbi, un dabiskā atlase no paaudzes paaudzē viņiem "māca" arvien labāk atpazīt sava laupījuma viltības. Pat modernā dievlūdzēja ideālā līdzība ar mezglu nedod viņam 100% garantiju, ka neviens putns viņu nekad nepamanīs. Tomēr tā izredzes izvairīties no plēsoņa ir lielākas nekā kukaiņiem ar mazāk perfektu aizsargkrāsu. Tādā pašā veidā viņa tālajam sencim, kurš tikai nedaudz izskatās pēc mezgla, bija nedaudz lielākas izredzes uz dzīvību nekā viņa radiniekam, kurš nemaz neizskatījās pēc mezgla. Protams, putns, kas sēž viņam blakus, skaidrā dienā viņu viegli pamanīs. Bet, ja diena ir miglaina, ja putns nesēž tuvumā, bet lido garām un nolemj netērēt laiku tam, kas var būt dievlūdzējs, vai arī mezgls, tad minimālā līdzība izglābj dzīvību šī nesējai. tikko manāma līdzība. Viņa pēcnācēju, kas mantos šo minimālo līdzību, būs vairāk. Palielināsies to īpatsvars iedzīvotāju skaitā. Tas apgrūtinās putnu dzīvi. Starp tiem veiksmīgāki kļūs tie, kuri precīzāk atpazīs maskēto laupījumu.

Dabiskā atlase uztver visas tās niecīgās izmaiņas, kas palielina krāsas un formas līdzību ar substrātu, līdzību starp ēdamajām sugām un neēdamajām sugām, kuras tā atdarina. Jāpatur prātā, ka dažāda veida plēsēji izmanto dažādas laupījuma atrašanas metodes. Daži pievērš uzmanību formai, citi krāsai, dažiem ir krāsu redze, citi nē. Tātad dabiskā atlase, cik vien iespējams, automātiski uzlabo līdzību starp atdarinātāju un modeli un noved pie tiem pārsteidzošajiem pielāgojumiem, ko mēs redzam dabā. Kogans V. L. un citi. Bioloģija. M.., 2008. 149. lpp.

Sarežģītu adaptāciju rašanās. Daudzi pielāgojumi izpaužas kā sarežģītas un mērķtiecīgi plānotas ierīces. Kā tāda sarežģīta struktūra kā cilvēka acs varēja rasties nejauši radušos mutāciju dabiskās atlases rezultātā?

Zinātnieki liek domāt, ka acs evolūcija sākās ar nelielām gaismas jutīgu šūnu grupām uz mūsu ļoti tālo senču ķermeņa virsmas, kas dzīvoja apmēram pirms 550 miljoniem gadu. Spēja atšķirt gaismu no tumsas viņiem noteikti bija noderīga, palielinot viņu dzīves iespējas salīdzinājumā ar viņu pilnīgi aklajiem radiniekiem. Nejaušs "vizuālās" virsmas izliekums uzlaboja redzi, kas ļāva noteikt virzienu uz gaismas avotu. Parādījās acs kauss. Jaunas mutācijas var izraisīt optiskā kausa atvēruma sašaurināšanos un paplašināšanos. Sašaurināšanās pakāpeniski uzlaboja redzi – gaisma sāka iet cauri šaurai apertūrai. Kā redzat, katrs solis palielināja to personu piemērotību, kuras mainījās “pareizajā” virzienā. Gaismas jutīgās šūnas veidoja tīkleni. Laika gaitā acs ābola priekšpusē ir izveidojusies lēca, kas darbojas kā lēca. Acīmredzot tas parādījās kā caurspīdīga divslāņu struktūra, kas piepildīta ar šķidrumu.

Visus iespējamos cilvēka acs evolūcijas posmus var atrast starp dzīviem dzīvniekiem. Acs evolūcija dažādos dzīvnieku veidos ir gājusi dažādus ceļus. Dabiskās atlases rezultātā ir neatkarīgi attīstījušās daudzas dažādas acs formas, un cilvēka acs ir tikai viena no tām, nevis vispilnīgākā.

Ja mēs rūpīgi apsvērsim cilvēka un citu mugurkaulnieku acs uzbūvi, mēs atklāsim vairākas dīvainas neatbilstības. Kad gaisma nokļūst cilvēka acī, tā iziet cauri lēcai un uz gaismas jutīgajām šūnām tīklenē. Gaismai jāpārvietojas caur blīvu kapilāru un neironu tīklu, lai sasniegtu fotoreceptoru slāni. Pārsteidzoši, bet nervu gali tuvojas gaismjutīgajām šūnām nevis no aizmugures, bet no priekšpuses! Turklāt nervu gali tiek savākti redzes nervā, kas stiepjas no tīklenes centra un tādējādi rada aklo zonu. Lai kompensētu fotoreceptoru ēnojumu ar neironiem un kapilāriem un atbrīvotos no aklās zonas, mūsu acs nepārtraukti kustas, nosūtot uz smadzenēm virkni dažādu viena attēla projekciju. Mūsu smadzenes veic sarežģītas darbības, pievienojot šos attēlus, atņemot ēnas un aprēķinot reālo attēlu. Kogans V.L. utt Bioloģija. M.., 2008. 150. lpp.

1. jautājums. Sniedziet piemērus par organismu pielāgošanās spēju eksistences apstākļiem, pamatojoties uz saviem novērojumiem.

Evolūcijas gaitā organismi iegūst dažādas īpašības, kas ļauj veiksmīgāk pielāgoties dzīves apstākļiem. Piemēram, ziemeļu dzīvnieku (polārlapsu, lāču) kažoks ir balts, padarot tos gandrīz nemanāmus uz sniega fona. Kukaiņiem, kas barojas ar ziedu nektāru, ir šim nolūkam ideāli piemērota probosča struktūra un garums. Roņu pleznas, kas pārveidotas no savu zemes senču ķepām, ir lieliski pielāgotas kustībai ūdenī. Žirafes dzīvo savannā un ēd koku lapas lielā augstumā, izmantojot garo kaklu.

Šādu piemēru ir daudz, jo katrai dzīvai būtnei ir liels skaits pazīmju, kas iegūtas, pielāgojoties konkrētiem dzīves apstākļiem.

2. jautājums. Kāpēc dažiem dzīvniekiem ir spilgta, atmaskojoša krāsa, bet citiem, gluži pretēji, aizsargājoša?

Divi krāsošanas veidi atbilst diviem uzvedības stratēģijas variantiem. Vienā no tiem dzīvnieks mēdz palikt nepamanīts, cenšoties izvairīties no tikšanās ar plēsēju vai piezagties pie upura. Šim nolūkam tiek izmantots aizsargkrāsojums, kas saplūst ar fonu. No otras puses, dzīvnieki, kas ir bīstami vai indīgi, bieži to uzsver visādi. Viņi izmanto spilgtu, atmaskojošu krāsojumu, brīdinot "neēd mani". Papildus indīgajiem organismiem šo stratēģiju izmanto nekaitīgas sugas, kas atdarina zem tiem. Organismam var būt atmaskojošs krāsojums pavisam cita iemesla dēļ - saistībā ar vēlmi piesaistīt partneri reprodukcijai (daudzu vīriešu kārtas putnu, zivju, rāpuļu, tauriņu u.c. spilgtā krāsa). Vairošanās uzdevums šajā gadījumā nonāk pretrunā ar pašsaglabāšanās instinktu, taču organismam tas izrādās būtiskāks.

3. jautājums. Kāda ir mīmikas būtība? Salīdziniet mīmiku un maskēšanos. Kādas ir to būtiskās atšķirības? Kā viņi ir līdzīgi?

Mīmikas būtība (no grieķu mimikos — imitējoša) slēpjas apstāklī, ka nekaitīgi dzīvnieki evolūcijas procesā kļūst līdzīgi bīstamām (indīgām) sugām. Tas ļauj viņiem izvairīties no plēsoņām. Kā piemēru var minēt dažas neindīgas čūskas: ir čūsku suga, kas pēc krāsas ir līdzīga nāvējošajai apsei un atšķiras no tās tikai ar svītru miju. Papildus krāsai mīmikas dzīvniekiem ir raksturīga uzvedība: spārnu mušas uzvedas kā lapsenes, imitējot agresiju.

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

Dabiskā atlase ietekmē ne tikai organisma ārējās pazīmes, bet arī uzvedību. Tas, pirmkārt, attiecas uz iedzimtajām (instinktīvajām) uzvedības formām. Šādas formas ir ļoti dažādas: barības iegūšanas veidi, baiļu un agresijas izpausmes, seksuālā uzvedība, vecāku uzvedība u.c. Zirneklis auž tīklu, bite veido medus, kaķis briesmu brīdī ieņem draudīgu stāju, burunduku krājums. uz augšu un pārziemot ziemai utt. Ļoti sarežģīti pārošanās rituāli, kuru stingra ievērošana ir viens no veidiem, kā dzīvnieki var novērst starpsugu krustošanu.

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

Bioloģiskais mehānisms, kas nodrošina adaptīvās krāsojuma rašanos, ir dabiskā atlase. Evolūcijas procesā populācijā, kas genofonda daudzveidības dēļ izcēlās ar ļoti plašu krāsu gammu, galvenokārt izdzīvoja un pēcnācējus atstāja tie indivīdi, kas uz vides fona bija mazāk pamanāmi. Rezultātā atbilstošo genotipu īpatsvars ir nepārtraukti palielinājies. Pēc tam šis fenotips un līdz ar to arī genotips tika fiksēts populācijā ar stabilizējošas selekcijas palīdzību. Brīdinājuma krāsojuma gadījumā notika līdzīgi procesi. Piemēram, putni sākotnēji vieglāk atrod un apēd košos kukaiņus. Ja šie kukaiņi izrādās indīgi, tad putni ātri iemācās tos neaiztikt un dod priekšroku pieticīgākas krāsas laupījumam. Tādējādi tiek saglabāti indivīdi ar spilgtu krāsu, kuru ir viegli identificēt kā indīgu, un tie atstāj pēcnācējus. Laika gaitā šī īpašība tiek fiksēta populācijā.

6. jautājums. Vai ir dzīvi organismi, kuriem nepiemīt adaptīvas struktūras pazīmes? Pamato atbildi.

Adaptācija ir dzīvo organismu struktūras, fizioloģijas un uzvedības pazīmju kopums īpašiem apstākļiem, kādos tie var normāli pastāvēt un atstāt pēcnācējus.

Pielāgošanās spējas rašanās videi ir galvenais evolūcijas rezultāts. Tāpēc evolūciju var uzskatīt par adaptācijas vai adaptācijas procesu.

Organismi, kas nespēja pielāgoties videi, izmira.