Krótkotrwała adaptacja organizmów do środowiska. Adaptacja człowieka do środowiska. W przyszłości adaptacja wynika ze zmniejszenia produkcji ciepła i powstania stabilnej redystrybucji wypełnienia naczyń krwionośnych. Nadmierna potliwość staje się

Biologia. Biologia ogólna. Klasa 11. Poziom podstawowy Sivoglazov Vladislav Ivanovich

10. Adaptacje organizmów do warunków życia w wyniku doboru naturalnego

Pamiętać!

Na podstawie własnych obserwacji podaj przykłady zdolności przystosowania się organizmów do warunków egzystencji.

Przez wiele stuleci w naukach przyrodniczych dominowała idea istnienia w naturze pierwotnej celowości. Zwolennicy kreacjonizmu wierzyli, że Bóg stworzył każdy gatunek w absolutnej zgodności z określonymi warunkami życia. Wraz z rozwojem idei ewolucyjnych społeczeństwo uznało istnienie zmienności, ale mechanizmy jej występowania były nadal niejasne. J. B. Lamarck uważał, że rozwój adaptacji jest odpowiedzią organizmów na działanie czynników środowiskowych. I dopiero wraz z nadejściem ewolucyjnej teorii Karola Darwina adaptacje organizmów zaczęto uważać za wynik działania doboru naturalnego w określonych warunkach środowiskowych.

Wszystkie żywe istoty są optymalnie przystosowane do swoich warunków życia. Sprawność fizyczna zwiększa szanse organizmów na przeżycie i pozostawienie potomstwa, czyli pomaga takim osobnikom wygrać walkę o byt i przekazać swoje geny kolejnym pokoleniom. Proces ewolucyjny w każdej populacji przebiega dwuetapowo. Po pierwsze, istnieje różnorodność genetyczna, przejawiająca się w cechach fenotypowych. Następnie w toku doboru naturalnego zostają zachowane te cechy i właściwości, które zapewniają osobnikom danej populacji optymalne przystosowanie do warunków życia. Ponieważ warunki życia organizmów są zróżnicowane, przystosowania do nich są równie różnorodne. Adaptacje wpływają na zewnętrzne i wewnętrzne oznaki i właściwości organizmów, cechy rozmnażania i zachowania, czyli istnieje wiele różnych form przystosowania organizmów do środowiska.

Adaptacje morfologiczne. Te adaptacje są związane z cechami strukturalnymi ciała. Ponadto, podobnie jak wszystkie inne rodzaje adaptacji, adaptacje morfologiczne, pod względem znaczenia ewolucyjnego, dzielą się na: ogólny, które zwykle wpływają na duże taksony (rzędy, klasy, rodzaje) oraz specjalny, związane z węższymi warunkami egzystencji (gatunki, grupy gatunków). Na przykład pojawienie się skrzydła u ptaków jest największą zmianą, która umożliwiła żywym organizmom podbój przestrzeni powietrznej. Następnie na jego podstawie powstały adaptacje drugorzędowe i trzeciorzędne, na przykład cechy konstrukcyjne skrzydła związane z rodzajem lotu. Porównaj lot ostrzałowy petrela i zwrotny lot kolibra, który pozwala ptakowi zawisnąć w powietrzu w jednym punkcie i cofnąć się.

Ulubionym przykładem adaptacji Darwina był dzięcioł. W O powstawaniu gatunków za pomocą doboru naturalnego Darwin napisał: „Czy można podać bardziej uderzający przykład przystosowania niż dzięcioł wspinający się po pniach drzew i łapiący owady w szczelinach w korze?”

Klasycznym przykładem adaptacji jest budowa kończyny u różnych gatunków ptaków. Uderzającym przykładem adaptacji do różnych rodzajów pożywienia jest różnorodny kształt dziobów ptaków (patrz ryc. 9).

Płaski kształt ciała ryb dennych i torpedowaty korpus rekinów, gruba sierść ssaków północnych, giętkie ciała ryjących się zwierząt to przykłady morfologicznych adaptacji zwierząt. Podobne formy adaptacji istnieją w królestwie roślin. Na wyżynach iw tundrze większość roślin ma formy pełzające i przypominające poduszki, które są odporne na silne wiatry, zimą łatwo pokrywają się śniegiem i nie ulegają uszkodzeniu podczas silnych mrozów.

Barwienie ochronne. Ubarwienie to doskonały sposób na ochronę przed wrogami wielu gatunków zwierząt. Dzięki niej zwierzęta stają się mniej widoczne.

Gniazdujące na ziemi samice ptaków praktycznie wtapiają się w ogólne tło terenu. Jaja i pisklęta tych gatunków ptaków są również niewidoczne, a np. jaja bocianie nie mają barwy ochronnej, ponieważ z reguły są niedostępne dla wrogów (ryc. 24).

Ryż. 24. Kolorystyka ochronna pozwala ptakom wtopić się w krajobraz: A - kolorystyka słonki powtarza tony gleby leśnej; B - pisklęta mewy srebrzystej w pierwszych dniach życia

Ryż. 25. Biały kolor zwierząt Dalekiej Północy: A - lis polarny; B - foka dziecięca; B - niedźwiedź polarny

Wiele rodzajów owadów ma ubarwienie ochronne, na przykład kolor skrzydeł motyli nocnych całkowicie zlewa się z powierzchnią, na której spędzają godziny dzienne. Zielone koniki polne są nie do odróżnienia na trawie, piaskowe jaszczurki na pustyni, lisy polarne na śniegu. Należy zauważyć, że w rejonach Dalekiej Północy u zwierząt bardzo często występuje białe ubarwienie, przez co są one niewidoczne na zaśnieżonej powierzchni (niedźwiedzie polarne, sowy, pardwy i wiele innych) (ryc. 25).

Niektóre zwierzęta mają charakterystyczne jasne ubarwienie utworzone naprzemiennie jasnymi i ciemnymi paskami lub plamami (tygrysy, lamparty, jelenie cętkowane, młode dziki). Zabarwienie to imituje przemiany światła i cienia w otaczającej przyrodzie i sprawia, że ​​zwierzęta są mniej widoczne w gęstych zaroślach (ryc. 26).

Ryż. 26. Gepardy. Przykład protekcjonalnego ubarwienia

Kameleony, ośmiornice i inne zwierzęta mogą zmieniać kolor w zależności od warunków oświetleniowych.

Ostrzegawcze zabarwienie. U wielu zwierząt zamiast ubarwienia ochronnego pojawia się ostrzeżenie lub groźba. Z reguły takie zabarwienie jest charakterystyczne dla owadów, które kłują lub mają trujące gruczoły. Ptak, który skosztował trującej biedronki lub jaskrawo prążkowanego trzmiela, raczej nie spróbuje ponownie.

Przebranie. Dobrym środkiem ochrony przed wrogami jest nie tylko ukrywanie przebarwień, ale także przebranie – zgodność kształtu ciała z przedmiotami przyrody ożywionej i nieożywionej. Podobieństwo do obiektów środowiskowych pozwala wielu zwierzętom unikać drapieżników. Prawie nie do odróżnienia w zaroślach iglic wodorostów. Kształt ciała niektórych owadów przypomina liście, korę, gałązki lub ciernie roślin (ryc. 27).

Mimika. Wiele nieszkodliwych zwierząt w procesie ewolucji upodabniało się do gatunków trujących. To zjawisko naśladowania gatunku bezbronnego przez gatunki dobrze chronione i ostrzegające niespokrewnione nazywa się mimika(z greckiego mimikos – imitacja). Pszczoły i ich naśladowcy, bzygi, nie są atrakcyjne dla ptaków owadożernych (ryc. 28). Wiele niejadowitych węży jest bardzo podobnych do jadowitych, a wzór na skrzydłach niektórych motyli przypomina oczy drapieżników.

Ryż. 27. Przebranie w świecie owadów

adaptacje biochemiczne. Wiele zwierząt i roślin potrafi tworzyć różne substancje, które służą ich ochronie przed wrogami i atakowaniem innych organizmów. Do takich urządzeń należą substancje zapachowe pluskiew, trucizny węży, pająków, skorpionów, toksyny roślinne.

Adaptacje biochemiczne to także pojawienie się specjalnej struktury białek i lipidów w organizmach żyjących w bardzo wysokich lub niskich temperaturach. Takie cechy pozwalają tym organizmom egzystować w gorących źródłach lub odwrotnie, w warunkach wiecznej zmarzliny.

Ryż. 28. Bzygowate na kwiatach

Ryż. 29. Wiewiórka w stanie hibernacji

Adaptacje fizjologiczne. Te adaptacje są związane z restrukturyzacją metabolizmu. Bez nich nie da się utrzymać homeostazy w ciągle zmieniających się warunkach środowiskowych.

Osoba przez długi czas nie może obejść się bez świeżej wody ze względu na specyfikę metabolizmu soli, ale ptaki i gady, które spędzają większość życia w morzu i piją wodę morską, nabyły specjalne gruczoły, które pozwalają im szybko się pozbyć nadmiaru soli.

Wiele zwierząt pustynnych gromadzi dużo tłuszczu przed nadejściem pory suchej: gdy jest utleniany, tworzy się duża ilość wody.

adaptacje behawioralne. Szczególny typ zachowania w określonych warunkach jest bardzo ważny dla przetrwania w walce o byt. Ukrywanie się lub przerażające zachowanie, gdy zbliża się wróg, gromadzenie pożywienia na niekorzystną porę roku, hibernację zwierząt i sezonowe migracje, które pozwalają im przetrwać okres chłodu lub suszy - to nie jest pełna lista różnego rodzaju zachowań, które pojawiają się w przebieg ewolucji jako adaptacja do określonych warunków egzystencji (ryc. .29).

Ryż. 30. Turniej godowy samców antylop

Należy zauważyć, że równolegle powstaje wiele rodzajów adaptacji. Na przykład ochronne działanie zabarwienia ochronnego lub ostrzegawczego jest znacznie wzmocnione w połączeniu z odpowiednim zachowaniem. Zwierzęta o ubarwieniu ochronnym zamarzają w chwili zagrożenia. Przeciwnie, ubarwienie ostrzegawcze łączy się z demonstracyjnym zachowaniem, które odstrasza drapieżnika.

Szczególne znaczenie mają adaptacje behawioralne związane z prokreacją. Zachowania godowe, dobór partnerów, tworzenie rodzin, opieka nad potomstwem – tego typu zachowania są wrodzone i specyficzne dla gatunku, tj. każdy gatunek ma swój własny program zachowań seksualnych i rodzicielskich (ryc. 30-32).

Względny charakter adaptacji. Wszystkie żywe organizmy są optymalnie przystosowane do warunków ich siedlisk, czy to pustynnych czy równikowych, głębin morskich czy sawann. Każdy organizm ma wiele adaptacji, które powstały w wyniku działania doboru naturalnego w ściśle określonych warunkach środowiskowych. Kiedy te warunki się zmieniają, adaptacje mogą stracić swoją wartość adaptacyjną, a nawet zaszkodzić właścicielowi, tj. adaptacje mają względna celowość. Białe, zimowe ubarwienie zajęcy staje się niebezpieczne w okresach odwilży lub zim z małą ilością śniegu (ryc. 33). Jeśli warunki zewnętrzne zmienią się bardzo dramatycznie, nowe adaptacje nie będą miały czasu na uformowanie się, co doprowadzi do wyginięcia dużych grup organizmów, jak miało to miejsce ponad 60 milionów lat temu w przypadku dinozaurów.

Ryż. 31. Zachowanie godowe głuptaków przylądkowych

Ryż. 32. Opieka nad potomstwem u pingwinów

Ryż. 33. Zimowa kolorystyka zająca

Tak więc w wyniku działania sił napędowych ewolucji organizmy rozwijają się i poprawiają adaptacje do warunków środowiskowych. Utrwalanie w izolowanych populacjach różnych adaptacji może ostatecznie doprowadzić do powstania nowych gatunków.

Przejrzyj pytania i zadania

1. Podaj przykłady zdolności przystosowania się organizmów do warunków egzystencji.

2. Dlaczego niektóre zwierzęta mają jasny, demaskujący kolor, podczas gdy inne są protekcjonalne?

3. Jaka jest istota mimikry?

4. Czy działanie doboru naturalnego rozciąga się na zachowanie zwierząt? Daj przykłady.

5. Jakie są biologiczne mechanizmy powstawania u zwierząt zabarwienia adaptacyjnego (ukrywającego i ostrzegawczego)?

6. Czy adaptacje fizjologiczne są czynnikami determinującymi poziom sprawności organizmu jako całości?

7. Jaka jest istota względności jakiejkolwiek adaptacji do warunków życia? Daj przykłady.

Myśleć! Wykonać!

1. Dlaczego nie ma absolutnej adaptacji do warunków życia? Podaj przykłady udowadniające względny charakter dowolnego urządzenia.

2. Młode knury mają charakterystyczne pasiaste ubarwienie, które z wiekiem zanika. Podaj podobne przykłady zmian koloru u dorosłych w porównaniu z potomstwem. Czy ten wzór można uznać za wspólny dla całego królestwa zwierząt? Jeśli nie, to dla jakich zwierząt i dlaczego jest to typowe?

3. Zbierz informacje o ostrzegawczych kolorowych zwierzętach w Twojej okolicy. Wyjaśnij, dlaczego znajomość tego materiału jest ważna dla wszystkich. Zrób stojak informacyjny o tych zwierzętach. Przeprowadź prezentację na ten temat przed uczniami szkoły podstawowej.

Pracuj z komputerem

Zapoznaj się z aplikacją elektroniczną. Przestudiuj materiał i wypełnij zadania.

Powtarzaj i pamiętaj!

Mężczyzna

Adaptacje behawioralne są wrodzonym, nieuwarunkowanym zachowaniem odruchowym. Zdolności wrodzone istnieją u wszystkich zwierząt, w tym u ludzi. Noworodek może ssać, połykać i trawić pokarm, mrugać i kichać, reagować na światło, dźwięk i ból. To są przykłady odruchy bezwarunkowe. Takie formy zachowań powstały w procesie ewolucji w wyniku przystosowania się do pewnych, względnie stałych warunków środowiskowych. Odruchy nieuwarunkowane są dziedziczone, więc wszystkie zwierzęta rodzą się z gotowym kompleksem takich odruchów.

Każdy odruch nieuwarunkowany pojawia się w odpowiedzi na ściśle określony bodziec (wzmocnienie): jedne na jedzenie, inne na ból, jeszcze inne na pojawienie się nowej informacji itp. Łuki odruchów nieuwarunkowanych są stałe i przechodzą przez rdzeń kręgowy lub pień mózgu .

Jedną z najbardziej kompletnych klasyfikacji odruchów bezwarunkowych jest klasyfikacja zaproponowana przez akademika P. V. Simonova. Naukowiec zaproponował podzielenie wszystkich odruchów bezwarunkowych na trzy grupy, różniące się cechami interakcji jednostek ze sobą i ze środowiskiem. Witalne odruchy(od łac. vita - życie) mają na celu zachowanie życia jednostki. Nieprzestrzeganie ich prowadzi do śmierci osobnika, a realizacja nie wymaga udziału innego osobnika tego samego gatunku. Do tej grupy należą odruchy jedzenia i picia, odruchy homeostatyczne (utrzymywanie stałej temperatury ciała, optymalnego tempa oddechu, tętna itp.), obronne, które z kolei dzielą się na pasywno-obronne (uciekanie, chowanie się) oraz aktywne defensywne (atak na zagrażający obiekt) i kilka innych.

W celu zoospołeczne, lub odgrywanie ról refleks obejmują te warianty wrodzonego zachowania, które pojawiają się podczas interakcji z innymi osobnikami ich gatunku. Są to odruchy seksualne, rodzic-dziecko, terytorialne, hierarchiczne.

Trzecia grupa to odruchy samorozwoju. Nie są one związane z adaptacją do konkretnej sytuacji, ale niejako zwrócone ku przyszłości. Wśród nich są zachowania odkrywcze, naśladowcze i zabawowe.

Ten tekst ma charakter wprowadzający. Z książki O powstawaniu gatunków przez dobór naturalny lub zachowanie uprzywilejowanych ras w walce o życie autor Darwin Charles

Przykłady działania doboru naturalnego, czyli przetrwania najlepiej przystosowanych. Aby dowiedzieć się, jak moim zdaniem działa dobór naturalny, poproszę o pozwolenie na przedstawienie jednego lub dwóch urojonych przykładów. Wyobraź sobie wilka zjadającego różne zwierzęta

Z książki Ekologia ogólna autor Czernowa Nina Michajłowna

Możliwe konsekwencje działania doboru naturalnego poprzez rozbieżność cechy i wyginięcie potomków jednego wspólnego przodka. Na podstawie przedstawionych pokrótce rozważań możemy założyć, że zmodyfikowani potomkowie gatunku będą mieli więcej

Z książki Genetyka etyki i estetyki autor Efroimson Władimir Pawłowicz

Z książki Ludzkie instynkty autor Protopopow Anatolij

Granice zastosowania teorii doboru naturalnego. Można zapytać, w jakim stopniu rozszerzam doktrynę modyfikacji gatunków. Odpowiedź na to pytanie nie jest łatwa, ponieważ wraz ze wzrostem stopnia zróżnicowania rozpatrywanych form zmniejsza się ich liczba i

Z książki Podstawy psychofizjologii autor Aleksandrow Juriń

2.2. Adaptacje organizmów Adaptacje organizmów do środowiska nazywamy adaptacjami. Adaptacje rozumiane są jako wszelkie zmiany w strukturze i funkcjach organizmów, które zwiększają ich szanse na przeżycie.Zdolność do adaptacji jest jedną z głównych właściwości życia w ogóle, ponieważ

Z książki The Teachings of Charles Darwin on the Development of Wildlife autor Schmidt G.A.

Rozdział 3. KLUCZOWE CZYNNIKI ABIOTYCZNE I DOSTOSOWANIE DO NICH

Z książki Władcy Ziemi autor Wilson Edward

3.1.3. Adaptacje temperaturowe organizmów poikilotermicznych Temperatura organizmów poikilotermicznych zmienia się wraz z temperaturą otoczenia. Są one głównie ektotermiczne, wytwarzanie i zatrzymywanie własnego ciepła nie wystarcza, aby wytrzymać reżim termiczny.

Z książki autora

3.1.4. Adaptacje temperaturowe organizmów homoitermicznych

Z książki autora

3.4. Główne sposoby adaptacji organizmów żywych do warunków środowiskowych W całej różnorodności adaptacji organizmów żywych do niekorzystnych warunków środowiskowych można wyróżnić trzy główne sposoby.Aktywnym sposobem jest wzrost odporności, rozwój procesów regulacyjnych,

Z książki autora

Rozdział 4. PODSTAWOWE ŚRODOWISKA ŻYCIA I ORGANIZMY DOSTOSOWUJĄ SIĘ DO NICH Na naszej planecie żywe organizmy opanowały cztery główne siedliska, które znacznie różnią się specyficznymi warunkami. Środowisko wodne było pierwszym, w którym powstało i rozprzestrzeniło się życie. Następnie żyjąc

Z książki autora

4.1. Siedlisko wodne. Specyfika adaptacji hydrobiontów Woda jako siedlisko ma szereg specyficznych właściwości, takich jak duża gęstość, silne spadki ciśnienia, stosunkowo niska zawartość tlenu, silna absorpcja światła słonecznego itp.

Z książki autora

8.6. Wyższe emocje estetyczne jako konsekwencja doboru naturalnego Kiedy już jesteśmy przekonani, że nasze elementarne emocje estetyczne mogą rzeczywiście powstać w wyniku działania doboru naturalnego, możemy zacząć rozważać pochodzenie znacznie bardziej złożonego

Z książki autora

IV. Instynkty adaptacji do środowiska ewolucyjnego

Z książki autora

5. PSYCHOFIZJOLOGICZNE DETERMINY PRZYSTOSOWANIA CZŁOWIEKA DO EKSTREMALNYCH WARUNKÓW AKTYWNOŚCI Obecnie głównymi kierunkami w badaniu adaptacji stały się określenie etapów kształtowania się psychofizjologicznego systemu adaptacji, kryteria jego powstawania,

Z książki autora

5. Najważniejsze wnioski z teorii doboru naturalnego A. Celowość zjawisk życiowych w wyniku doboru naturalnego Praca Darwina, jak zauważono na wstępie, przyczyniła się do ukształtowania się materialistycznego światopoglądu w szerokich kręgach czytelników. To jest możliwe

Z książki autora

17. Instynkty społeczne jako produkt doboru naturalnego Pomysł, że instynkt powstaje pod wpływem doboru naturalnego, został po raz pierwszy zaproponowany przez Karola Darwina w Wyrażeniu emocji u człowieka i zwierząt (1873). W tym ostatnim i najmniej znanym z jego czwórki

Adaptacje to różne adaptacje do środowiska wykształcone przez organizmy w procesie ewolucji. .

Istnieją trzy główne sposoby, w jakie organizmy przystosowują się do warunków środowiskowych: sposób aktywny, sposób pasywny i unikanie niekorzystnych skutków.

Ścieżka aktywna - wzmocnienie odporności, rozwój procesów regulacyjnych pozwalających na realizację wszystkich funkcji życiowych organizmu, pomimo odchylenia czynnika od optimum. Na przykład utrzymywanie stałej temperatury ciała u zwierząt stałocieplnych (ptaków i ssaków), co jest optymalne dla przebiegu procesów biochemicznych w komórkach.

Ścieżka pasywna to podporządkowanie funkcji życiowych organizmu zmianom czynników środowiskowych. Na przykład przejście w niekorzystnych warunkach środowiskowych w stan anabiozy (ukryte życie), kiedy metabolizm w organizmie prawie całkowicie ustaje (zimowy sen roślin, zachowanie nasion i zarodników w glebie, otępienie owadów, hibernacja kręgowców ).

Unikanie niekorzystnych skutków to rozwój przez organizm takich cykli życiowych i zachowań, które pozwalają uniknąć niekorzystnych skutków. Na przykład sezonowe migracje zwierząt.

Adaptacje można podzielić na trzy główne typy: morfologiczny, fizjologiczny i etologiczny.

Adaptacje morfologiczne - zmiany w budowie ciała (np. przekształcenie liścia w cierń u kaktusów w celu zmniejszenia utraty wody, jasny kolor kwiatów w celu zwabienia zapylaczy). Adaptacje morfologiczne u roślin i zwierząt prowadzą do powstania pewnych form życia.

Adaptacje fizjologiczne - zmiany w fizjologii organizmu (np. zdolność wielbłąda do nawilżania organizmu poprzez utlenianie zapasów tłuszczu, obecność enzymów rozkładających celulozę w bakteriach rozkładających celulozę).

Adaptacje etologiczne (behawioralne) - zmiany w zachowaniu (np. sezonowe migracje ssaków i ptaków, hibernacja zimą, gody ptaków i ssaków w okresie lęgowym).

15. Wodne środowisko życia i jego charakterystyka. Klasyfikacja hydrobiontów

Hydrobionty - (z greckiego hydor - woda i bios - życie) organizmy żyjące w środowisku wodnym.

Różnorodność hydrobiontów

Organizmy pelagiczne (rośliny lub zwierzęta żyjące w słupie wody lub na powierzchni)

Neuston - zespół drobnoustrojów żyjących w pobliżu warstwy powierzchniowej wody na pograniczu środowiska wodnego i powietrznego.

Pleuston - organizmy roślinne lub zwierzęce żyjące na powierzchni wody lub częściowo zanurzone w wodzie.

Reofile to zwierzęta przystosowane do życia w wodach płynących.

Nekton - zestaw organizmów aktywnie pływających w wodzie, które są w stanie oprzeć się sile prądu.



Plankton to heterogeniczne, w większości małe organizmy, swobodnie dryfujące w słupie wody i niezdolne do oparcia się przepływowi.

Bentos (zestaw organizmów żyjących na ziemi i w glebie na dnie zbiorników wodnych)

Hydrosfera jako wodne środowisko życia zajmuje około 71% powierzchni i 1/800 objętości kuli ziemskiej. Główna ilość wody, ponad 94%, jest skoncentrowana w morzach i oceanach. W wodach słodkich rzek i jezior ilość wody nie przekracza 0,016% całkowitej objętości wody słodkiej.

W oceanie, w skład którego wchodzą morza, wyróżnia się przede wszystkim dwa regiony ekologiczne: słup wody - pelagial i dno - bental. W zależności od głębokości bental dzieli się na strefę sublitoralną - obszar łagodnego spadku lądu do głębokości 200 m, batial - obszar o stromym zboczu oraz strefę głębinową - dno oceanu o średniej głębokości 3-6 km. Głębsze rejony bentalu odpowiadające zagłębieniom dna oceanicznego (6-10 km) nazywane są ultra-otchłanią. Krawędź wybrzeża, zalewana podczas przypływów, nazywana jest wybrzeżem. Część wybrzeża powyżej poziomu pływów, zwilżona rozpryskami fal, nazywana jest superlitoralem.

Otwarte wody oceanów dzielą się również na strefy pionowe odpowiadające strefom bentalowym: epipeligia, batypeligia, abisopegial.

W środowisku wodnym żyje około 150 000 gatunków zwierząt, czyli około 7% ich ogólnej liczby, oraz 10 000 gatunków roślin (8%).

Udział rzek, jezior i bagien, jak zauważono wcześniej, jest znikomy w porównaniu z morzami i oceanami. Tworzą jednak zaopatrzenie w świeżą wodę niezbędną dla roślin, zwierząt i ludzi.

Cechą charakterystyczną środowiska wodnego jest jego mobilność, zwłaszcza w płynących, szybko płynących potokach i rzekach. W morzach i oceanach obserwuje się przypływy i odpływy, silne prądy i burze. W jeziorach woda porusza się pod wpływem temperatury i wiatru.

16. Ziemiowo-powietrzne środowisko życia, jego cechy i formy adaptacji do niego

Życie na lądzie wymagało takich adaptacji, które były możliwe tylko w wysoce zorganizowanych organizmach żywych. Środowisko gruntowo-powietrzne jest trudniejsze do życia, charakteryzuje się dużą zawartością tlenu, małą ilością pary wodnej, niską gęstością itp. To znacznie zmieniło warunki oddychania, wymiany wody i przemieszczania się istot żywych.

Mała gęstość powietrza decyduje o małej sile udźwigu i nieznacznej nośności. Organizmy powietrzne muszą mieć własny system wsparcia, który wspiera organizm: rośliny – różne tkanki mechaniczne, zwierzęta – szkielet stały lub hydrostatyczny. Ponadto wszyscy mieszkańcy środowiska powietrznego są ściśle związani z powierzchnią ziemi, która służy im do przywiązania i wsparcia.

Niska gęstość powietrza zapewnia niski opór ruchu. Dlatego wiele zwierząt lądowych nabyło umiejętność latania. 75% wszystkich stworzeń lądowych, głównie owadów i ptaków, przystosowało się do aktywnego lotu.

Dzięki ruchliwości powietrza, pionowym i poziomym przepływom mas powietrza występujących w dolnych warstwach atmosfery możliwy jest bierny lot organizmów. W związku z tym wiele gatunków rozwinęło anemochory - przesiedlenie za pomocą prądów powietrznych. Anemochoria jest charakterystyczna dla zarodników, nasion i owoców roślin, cyst pierwotniaków, małych owadów, pająków itp. Organizmy biernie przenoszone przez prądy powietrzne są zbiorczo nazywane aeroplanktonem.

Organizmy lądowe żyją w warunkach stosunkowo niskiego ciśnienia ze względu na niską gęstość powietrza. Zwykle wynosi 760 mmHg. Wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie spada. Niskie ciśnienie może ograniczać rozmieszczenie gatunków w górach. W przypadku kręgowców górna granica życia wynosi około 60 mm. Spadek ciśnienia pociąga za sobą zmniejszenie dopływu tlenu i odwodnienie zwierząt z powodu wzrostu częstości oddechów. W przybliżeniu te same granice zaawansowania w górach mają wyższe rośliny. Nieco bardziej odporne są stawonogi, które można znaleźć na lodowcach powyżej linii roślinności.

Skład gazu w powietrzu. Oprócz właściwości fizycznych środowiska powietrza, jego właściwości chemiczne są bardzo ważne dla istnienia organizmów lądowych. Skład gazowy powietrza w powierzchniowej warstwie atmosfery jest dość jednorodny pod względem zawartości głównych składników (azot - 78,1%, tlen - 21,0%, argon - 0,9%, dwutlenek węgla - 0,003% objętości).

Wysoka zawartość tlenu przyczyniła się do zwiększenia metabolizmu organizmów lądowych w porównaniu z pierwotnymi organizmami wodnymi. To właśnie w środowisku lądowym, w oparciu o wysoką wydajność procesów oksydacyjnych w organizmie, powstała zwierzęca homeotermia. Tlen, dzięki stałej wysokiej zawartości w powietrzu, nie jest czynnikiem ograniczającym życie w środowisku lądowym.

Zawartość dwutlenku węgla może zmieniać się w pewnych obszarach powierzchniowej warstwy powietrza w dość znaczących granicach. Zwiększone nasycenie powietrza CO? występuje w strefach aktywności wulkanicznej, w pobliżu źródeł termalnych i innych podziemnych wylotów tego gazu. W wysokich stężeniach dwutlenek węgla jest toksyczny. W naturze takie koncentracje są rzadkie. Niska zawartość CO2 spowalnia proces fotosyntezy. W warunkach wewnętrznych można zwiększyć tempo fotosyntezy poprzez zwiększenie stężenia dwutlenku węgla. Jest to wykorzystywane w praktyce szklarni i szklarni.

Azot powietrzny dla większości mieszkańców środowiska lądowego jest gazem obojętnym, ale pojedyncze mikroorganizmy (bakterie brodawkowe, bakterie azotowe, sinice itp.) mają zdolność wiązania go i włączania w biologiczny cykl substancji.

Niedobór wilgoci jest jedną z podstawowych cech środowiska gruntowo-powietrznego życia. Cała ewolucja organizmów lądowych przebiegała pod znakiem przystosowania do ekstrakcji i ochrony wilgoci. Tryby wilgotności środowiska na lądzie są bardzo zróżnicowane - od całkowitego i stałego nasycenia powietrza parą wodną w niektórych obszarach tropików po ich prawie całkowity brak w suchym powietrzu pustyń. Nie bez znaczenia jest również dobowa i sezonowa zmienność zawartości pary wodnej w atmosferze. Zaopatrzenie w wodę organizmów lądowych zależy również od sposobu opadów, obecności zbiorników wodnych, rezerw wilgotności gleby, bliskości wód gruntowych i tak dalej.

Doprowadziło to do rozwoju adaptacji organizmów lądowych do różnych reżimów zaopatrzenia w wodę.

Reżim temperaturowy. Kolejną cechą wyróżniającą środowisko powietrze-ziemia są znaczne wahania temperatury. Na większości obszarów lądowych dobowe i roczne amplitudy temperatury wynoszą dziesiątki stopni. Odporność na zmiany temperatury w środowisku mieszkańców lądu jest bardzo zróżnicowana, w zależności od konkretnego siedliska, w którym żyją. Jednak ogólnie rzecz biorąc, organizmy lądowe są znacznie bardziej eurytermiczne niż organizmy wodne.

Warunki życia w środowisku ziemia-powietrze komplikuje dodatkowo występowanie zmian pogodowych. Pogoda - ciągle zmieniające się stany atmosfery w pobliżu pożyczonej powierzchni, do wysokości około 20 km (granica troposfery). Zmienność pogody przejawia się w ciągłej zmienności kombinacji takich czynników środowiskowych jak temperatura, wilgotność powietrza, zachmurzenie, opady, siła i kierunek wiatru itp. Długoterminowy reżim pogodowy charakteryzuje klimat tego obszaru. Pojęcie „Klimat” obejmuje nie tylko średnie wartości zjawisk meteorologicznych, ale także ich roczny i dobowy przebieg, odchylenie od niego oraz ich częstotliwość. Klimat zależy od warunków geograficznych obszaru. Główne czynniki klimatyczne - temperatura i wilgotność - mierzone są ilością opadów oraz nasyceniem powietrza parą wodną.

Dla większości organizmów lądowych, zwłaszcza niewielkich, klimat okolicy ma nie tyle znaczenie, co warunki ich bezpośredniego siedliska. Bardzo często lokalne elementy środowiska (rzeźba, ekspozycja, roślinność itp.) zmieniają reżim temperatur, wilgotności, światła, ruchu powietrza na danym obszarze w taki sposób, że różni się on znacznie od warunków klimatycznych danego obszaru. Takie modyfikacje klimatu, które kształtują się w powierzchniowej warstwie powietrza, nazywamy mikroklimatem. W każdej strefie mikroklimat jest bardzo zróżnicowany. Można wyróżnić mikroklimaty bardzo małych obszarów.

Reżim świetlny środowiska ziemia-powietrze ma również pewne cechy. Natężenie i ilość światła są tu największe i praktycznie nie ograniczają życia roślin zielonych, tak jak w wodzie czy glebie. Na lądzie możliwe jest istnienie gatunków niezwykle światłolubnych. Dla ogromnej większości zwierząt lądowych o aktywności dziennej, a nawet nocnej, wzrok jest jednym z głównych sposobów orientacji. U zwierząt lądowych wzrok jest niezbędny do znalezienia zdobyczy, a wiele gatunków ma nawet widzenie kolorów. W związku z tym ofiary rozwijają takie cechy adaptacyjne, jak reakcja obronna, maskowanie i kolorystyka ostrzegawcza, mimikra itp. W życiu wodnym takie przystosowania są znacznie mniej rozwinięte. Pojawienie się jaskrawo kolorowych kwiatów roślin wyższych wiąże się również z cechami aparatu zapylaczy, a ostatecznie z reżimem świetlnym środowiska.

Rzeźba terenu i właściwości gleby to także warunki do życia organizmów lądowych, a przede wszystkim roślin. Właściwości powierzchni ziemi, które mają wpływ ekologiczny na jej mieszkańców, łączą „edaficzne czynniki środowiskowe” (z greckiego „edafos” - „gleba”).

Ze względu na różne właściwości gleb można wyróżnić szereg ekologicznych grup roślin. Tak więc, zgodnie z reakcją na kwasowość gleby, rozróżniają:

gatunki kwasolubne - rosną na glebach kwaśnych o pH co najmniej 6,7 (rośliny torfowisk);

neutrofilne - mają tendencję do wzrostu na glebach o pH 6,7-7,0 (większość roślin uprawnych);

bazyfilne - rosną przy pH powyżej 7,0 (mordovnik, anemon leśny);

obojętny - może rosnąć na glebach o różnym odczynie (konwalia).

Rośliny różnią się także wilgotnością gleby. Niektóre gatunki są ograniczone do różnych podłoży, na przykład petrofity rosną na glebach kamienistych, a pasmofity zamieszkują piaski swobodnie płynące.

Ukształtowanie terenu i rodzaj gleby wpływają na specyfikę ruchu zwierząt: na przykład kopytne, strusie, dropie żyjące na otwartej przestrzeni, twarde podłoże, aby wzmocnić odpychanie podczas biegania. U jaszczurek żyjących w luźnych piaskach palce są otoczone zrogowaciałymi łuskami, które zwiększają podparcie. Dla mieszkańców lądu kopiących doły gęsta gleba jest niekorzystna. Charakter gleby w niektórych przypadkach wpływa na rozmieszczenie zwierząt lądowych, które kopią dziury, ryją w ziemi lub składają jaja w glebie itp.

17. Gleba jako środowisko życia. Klasyfikacja zwierząt glebowych, forma adaptacji

Gleba to wierzchnia warstwa gruntu, składająca się z mieszaniny substancji mineralnych uzyskanych z rozpadu skał oraz substancji organicznych powstałych w wyniku rozkładu szczątków roślinnych i zwierzęcych przez mikroorganizmy. W powierzchniowych warstwach gleby żyją różne organizmy, które niszczą szczątki martwych organizmów (grzyby, bakterie, robaki, małe stawonogi itp.). Energiczna aktywność tych organizmów przyczynia się do powstania żyznej warstwy gleby, odpowiedniej do egzystencji wielu żywych istot. Gleba charakteryzuje się dużą gęstością, niewielkimi wahaniami temperatury, umiarkowaną wilgotnością, niewystarczającą zawartością tlenu i wysokim stężeniem dwutlenku węgla. Jej porowata struktura umożliwia przenikanie gazów i wody, co stwarza dogodne warunki dla organizmów glebowych, takich jak glony, grzyby, pierwotniaki, bakterie, stawonogi, mięczaki i inne bezkręgowce.

Adaptacja człowieka do nowego środowiska jest dla niego złożonym procesem społeczno-biologicznym, który opiera się na zmianie układów i funkcji organizmu, a także nawykowych zachowań. Adaptacja człowieka odnosi się do adaptacyjnych reakcji jego organizmu na zmieniające się czynniki środowiskowe. Adaptacja przejawia się na różnych poziomach organizacji żywej materii: od molekularnej po biocenotyczną. Adaptacja rozwija się pod wpływem trzech czynników: dziedziczności, zmienności, doboru naturalnego/sztucznego. Istnieją trzy główne sposoby, w jakie organizmy przystosowują się do swojego środowiska: sposób aktywny, sposób pasywny i unikanie niekorzystnych skutków.

aktywna ścieżka- wzmocnienie odporności, rozwój procesów regulacyjnych pozwalających na realizację wszystkich funkcji życiowych organizmu, pomimo odchylenia czynnika środowiskowego od optimum. Na przykład utrzymywanie stałej temperatury ciała u zwierząt stałocieplnych (ptaków, ludzi), optymalnej dla przebiegu procesów biochemicznych w komórkach.

sposób pasywny- podporządkowanie funkcji życiowych organizmu zmianom czynników środowiskowych. Na przykład w niesprzyjających warunkach środowiskowych przejście w stan anabiozy (ukryte życie), kiedy metabolizm w organizmie prawie całkowicie ustaje (zimowy sen roślin, zachowanie nasion i zarodników w glebie, otępienie owadów, hibernacja, itp.).

Unikanie niekorzystnych warunków- rozwój przez organizm takich cykli życiowych i zachowań, które pozwalają uniknąć niekorzystnych skutków. Na przykład sezonowe migracje zwierząt.

Zwykle adaptacja gatunku do środowiska odbywa się przez taką lub inną kombinację wszystkich trzech możliwych sposobów adaptacji.
Adaptacje można podzielić na trzy główne typy: morfologiczny, fizjologiczny, etologiczny.

Adaptacje morfologiczne- zmiany w budowie organizmu (np. przekształcenie liścia w cierń u kaktusów w celu zmniejszenia utraty wody, jasne kolory kwiatów w celu zwabienia zapylaczy itp.). Adaptacje morfologiczne u zwierząt prowadzą do powstania pewnych form życia.

Adaptacje fizjologiczne- zmiany w fizjologii organizmu (np. zdolność wielbłąda do nawilżania organizmu poprzez utlenianie zapasów tłuszczu, obecność enzymów rozkładających celulozę w bakteriach niszczących celulozę itp.).

Adaptacje etologiczne (behawioralne)- zmiany w zachowaniu (np. sezonowe migracje ssaków i ptaków, hibernacja zimą, gody ptaków i ssaków w okresie lęgowym itp.). Adaptacje etologiczne są charakterystyczne dla zwierząt.

Żywe organizmy są dobrze przystosowane do czynników okresowych. Czynniki nieokresowe mogą powodować choroby, a nawet śmierć żywego organizmu. Osoba korzysta z tego, stosując antybiotyki i inne czynniki nieokresowe. Jednak czas ich narażenia może również powodować przystosowanie się do nich.
Środowisko ma ogromny wpływ na człowieka. W związku z tym coraz ważniejszy staje się problem przystosowania człowieka do jego otoczenia. W ekologii społecznej problem ten ma pierwszorzędne znaczenie. Jednocześnie adaptacja jest tylko początkowym etapem, w którym dominują reaktywne formy ludzkich zachowań. Osoba nie zatrzymuje się na tym etapie. Pokazuje aktywność fizyczną, intelektualną, moralną, duchową, przekształca (na gorsze lub gorsze) swoje otoczenie.

Adaptację człowieka dzieli się na genotypową i fenotypową. Adaptacja genotypowa: osoba poza swoją świadomością może przystosować się do zmieniających się warunków środowiskowych (zmiany temperatury, smaku jedzenia itp.), to znaczy, jeśli mechanizmy adaptacji są już w genach. Adaptacja fenotypowa rozumiana jest jako włączenie świadomości, osobistych cech osoby w celu przystosowania ciała do nowego środowiska, zachowania równowagi w nowych warunkach.

Główne rodzaje adaptacji obejmują fizjologiczną, adaptację do aktywności, adaptację do społeczeństwa. Skupmy się na adaptacji fizjologicznej. Pod fizjologiczną adaptacją człowieka rozumie się proces utrzymywania stanu funkcjonalnego organizmu jako całości, zapewniający jego zachowanie, rozwój, wydajność, maksymalną długość życia. Duże znaczenie w adaptacji fizjologicznej przywiązuje się do aklimatyzacji i aklimatyzacji. Oczywiste jest, że życie człowieka na Dalekiej Północy różni się od jego życia na równiku, ponieważ są to różne strefy klimatyczne. Co więcej, południowiec, który mieszkał przez pewien czas na północy, przystosowuje się do tego i może tam mieszkać na stałe i odwrotnie. Aklimatyzacja to początkowy, pilny etap aklimatyzacji w zmieniających się warunkach klimatycznych i geograficznych. W niektórych przypadkach synonimem adaptacji fizjologicznej jest aklimatyzacja, czyli przystosowanie roślin, zwierząt i ludzi do nowych dla nich warunków klimatycznych. Aklimatyzacja fizjologiczna występuje, gdy osoba za pomocą reakcji adaptacyjnych zwiększa zdolność do pracy, poprawia samopoczucie, które może gwałtownie się pogorszyć w okresie aklimatyzacji. Kiedy nowe stany zostaną zastąpione starymi, ciało może powrócić do poprzedniego stanu. Takie zmiany nazywamy aklimatyzacją. Te same zmiany, które w procesie adaptacji do nowego środowiska przeszły do ​​genotypu i są dziedziczone, nazywane są adaptacyjnymi.

Adaptacja organizmu do warunków życia (miasto, wieś, inna miejscowość). nie ogranicza się do warunków klimatycznych. Człowiek może mieszkać w mieście i na wsi. Wiele osób woli metropolię z jej hałasem, zanieczyszczeniem, szalonym tempem życia. Obiektywnie rzecz biorąc, życie na wsi, gdzie czyste powietrze, spokojny, miarowy rytm jest bardziej korzystne dla ludzi.

Ten sam obszar adaptacji obejmuje przeprowadzkę np. do innego kraju. Niektórzy szybko się dostosowują, pokonują barierę językową, znajdują pracę, inni z wielkim trudem, inni, adaptując się na zewnątrz, doświadczają uczucia zwanego nostalgią.

Możemy podkreślić przystosowanie do działalności. Różne rodzaje działalności człowieka stawiają jednostce różne wymagania (niektóre wymagają wytrwałości, sumienności, punktualności, inne wymagają szybkości reakcji, umiejętności samodzielnego podejmowania decyzji itp.). Jednak osoba może z powodzeniem radzić sobie z tymi i innymi rodzajami aktywności. Istnieje czynność, która jest przeciwwskazana dla osoby, ale może ją wykonać, ponieważ działają mechanizmy adaptacyjne, co nazywa się rozwojem indywidualnego stylu działania.
Szczególną uwagę należy zwrócić na przystosowanie do społeczeństwa, innych ludzi i zespołu. Człowiek może przystosować się do grupy poprzez przyswajanie jej norm, zasad postępowania, wartości itp. Mechanizmami adaptacji są tu sugestywność, tolerancja, konformizm jako formy zachowań uległych, a z drugiej strony umiejętność odnalezienia swojego miejsca, znajdź twarz i okaż determinację.

Możemy mówić o przystosowaniu się do wartości duchowych, do rzeczy, stanów np. stresujących i wielu innych. W 1936 roku kanadyjski fizjolog Selye opublikował komunikat „Syndrom wywołany różnymi niszczącymi elementami”, w którym opisał zjawisko stresu – ogólnej niespecyficznej reakcji organizmu mającej na celu zmobilizowanie jego mechanizmów obronnych pod wpływem czynników drażniących. W rozwoju stresu wyróżniono 3 etapy: 1. etap lęku, 2. etap oporu, 3. etap wyczerpania. G. Selye sformułował teorię Ogólnego Syndromu Adaptacji (GAS) i chorób adaptacyjnych jako konsekwencji reakcji adaptacyjnej, zgodnie z którą GAS objawia się, gdy człowiek czuje zagrożenie dla siebie. Widocznymi przyczynami stresu mogą być urazy, stany pooperacyjne itp., zmiany abiotycznych i biotycznych czynników środowiskowych. W ostatnich dziesięcioleciach znacznie wzrosła liczba antropogenicznych czynników środowiskowych o dużym efekcie stresu (zanieczyszczenia chemiczne, promieniowanie, ekspozycja na komputery podczas systematycznej z nimi pracy itp.). Negatywne zmiany we współczesnym społeczeństwie należy również przypisać czynnikom stresowym w środowisku: wzrostowi, zmianie proporcji ludności miejskiej i wiejskiej, wzrostowi bezrobocia, przestępczości.

Jak wiecie, na terytorium naszej planety żyje ogromna liczba różnych żywych organizmów. Każdy z nich żyje wyłącznie w tych warunkach życia, do których jest przystosowany. Właściwość organizmów do przystosowania się do nowych cech środowiska nazywa się adaptacją. Taka adaptacyjność to cały zestaw różnych cech struktury fizjologicznej i cech behawioralnych danego gatunku, które umożliwiają mu życie w określonych warunkach środowiskowych. Porozmawiajmy nieco bardziej szczegółowo o cechach adaptacji organizmów do warunków środowiskowych.

Adaptacja jest najważniejszą częścią procesu ewolucyjnego, pomaga organizmowi rozwiązać pewne problemy ekologiczne, które stawia przed nim środowisko. Takie zadania rozwiązuje się zmieniając, ulepszając, a czasem nawet znikając jednostki. Procesy te pomagają osiągnąć stan przystosowania organizmów do zajmowanych przez nie nisz ekologicznych. W związku z tym adaptację można postrzegać jako szeroką podstawę pojawiania się lub zanikania niektórych narządów, podziału gatunków na różne, tworzenia nowych populacji i odmian, a także złożoności organizacji.

Adaptacja to ciągły proces, który wpływa na różnorodne cechy organizmu.
Niektóre nowe adaptacje mogą powstać tylko wtedy, gdy dana osoba posiada informacje dziedziczne, które przyczyniają się do zmiany struktur lub funkcji we właściwym kierunku. Tak więc rozwój układu oddechowego u ssaków i owadów jest możliwy tylko pod kontrolą określonych genów.

Rozważ bardziej szczegółowo różne rodzaje adaptacji żywych organizmów.

Obrona pasywna

Podczas ewolucji wiele żywych osobników rozwinęło pewne sposoby ochrony siebie i swojego potomstwa. Za uderzający przykład takiej adaptacji uważa się ubarwienie ochronne, w wyniku którego osobniki stają się trudne do odróżnienia i ochrony przed drapieżnikami. Na przykład jaja składane na piasku lub ziemi są odpowiednio szare i brązowe z różnymi plamami, które są trudne do znalezienia wśród otaczającej gleby. Na terenach niedostępnych dla drapieżników jaja w większości przypadków są pozbawione koloru.

Zwierzęta pustynne również stosują ten sam rodzaj adaptacji, ponieważ ich kolor jest zwykle reprezentowany przez różne odcienie żółto-brązowego i piaskowo-żółtego.
Jako wariant ochrony biernej można również rozważyć zabarwienie odstraszające, ponieważ pomaga chronić się przed drapieżnikami, jakby ostrzegając o niejadalnym organizmie.

Ponadto ten rodzaj adaptacji można rozważyć również w przypadkach, gdy organizm rozwija podobieństwo do środowiska. Przykłady obejmują chrząszcze, które wyglądają jak porosty, cykady, które wyglądają jak ciernie w krzakach i patyczaki, których nie można odróżnić od gałązek.

Pasywne mechanizmy adaptacji obronnej obejmują również wysoką płodność niektórych osobników, a także inne środki, takie jak twarde powłoki u raków i krabów, kolce, ciernie i trujące włosy u roślin.

Względność i celowość adaptacji

Zmiany w strukturze i zachowaniu organizmów pojawiają się odpowiednio w odpowiedzi na pewne problemy środowiskowe, różnią się one względnością i celowością. Jeśli więc mówimy o względności, to polega ona na ograniczeniu takich zmian adaptacyjnych w zależności od warunków życia. I tak na przykład specjalny pigmentowany kolor motyli ćmy, w przeciwieństwie do ich białych odmian, staje się zauważalny i cenny tylko wtedy, gdy zobaczymy je na wędzonym pniu drzewa. Kiedy zmieniają się warunki środowiskowe, takie adaptacje mogą nie przynieść organizmowi żadnych korzyści, a nawet zaszkodzić.

Na przykład aktywny i stały wzrost siekaczy u szczurów jest przydatny tylko wtedy, gdy spożywają pokarm stały. Przy przejściu na miękką dietę siekacze mogą urosnąć do nadmiernych rozmiarów i uniemożliwić jedzenie.

Warto też podkreślić, że zmiany adaptacyjne nie są w stanie zapewnić ich właścicielom 100% ochrony. Specjalne ubarwienie pszczół i os chroni je przed zjedzeniem przez wiele ptaków, ale istnieją odmiany ptaków, które nie zwracają na to uwagi. Jeże są zdolne do jedzenia jadowitych węży. A ta twarda skorupa, która chroni żółwie naziemne przed wrogami, zostaje zerwana, gdy zostaną zrzucone z wysokości przez ptaki drapieżne.

Adaptacja organizmów w życiu człowieka

To właśnie adaptacyjne właściwości różnych organizmów wyjaśniają pojawienie się nowych bakterii i innych drobnoustrojów odpornych na leki. Tendencja ta jest szczególnie wyraźna w przypadku stosowania antybiotyków, ponieważ z czasem ich stosowanie staje się nieskuteczne. Mikroorganizmy mogą nauczyć się syntetyzować specjalny enzym, który niszczy stosowany lek lub ich ściany komórkowe stają się nieprzepuszczalne dla substancji czynnych leku.

Pojawienie się opornych szczepów drobnoustrojów jest często winą lekarzy, którzy stosują minimalne dawki leków, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia skutków ubocznych. Jeśli przeniesiemy taką cechę na świat zewnętrzny, stanie się jasne, w jaki sposób owady i ssaki uodparniają się na różnego rodzaju trucizny.

Adaptacyjne właściwości wszystkich organizmów należy traktować jako część doboru naturalnego.

Wspaniałe wynalazki ludzkiego umysłu nigdy nie przestają zadziwiać, fantazja nie ma granic. Ale to, co natura tworzy od wieków, przewyższa najbardziej kreatywne pomysły i projekty. Natura stworzyła ponad półtora miliona gatunków żywych osobników, z których każdy jest indywidualny i niepowtarzalny w swoich formach, fizjologii, zdolności przystosowania się do życia. Przykłady organizmów dostosowujących się do ciągle zmieniających się warunków życia na planecie to przykłady mądrości stwórcy i nieustanne źródło problemów do rozwiązania przez biologów.

Adaptacja oznacza zdolność przystosowania się lub przyzwyczajenia. Jest to proces stopniowego odradzania się funkcji fizjologicznych, morfologicznych lub psychologicznych istoty w zmienionym środowisku. Zmianom ulegają zarówno pojedyncze osobniki, jak i całe populacje.

Żywym przykładem bezpośredniej i pośredniej adaptacji jest przetrwanie flory i fauny w strefie zwiększonego promieniowania wokół elektrowni jądrowej w Czarnobylu. Adaptacja bezpośrednia jest charakterystyczna dla tych osobników, którym udało się przeżyć, przyzwyczaić i zacząć się rozmnażać, niektóre nie wytrzymały próby i zmarły (adaptacja pośrednia).

Ponieważ warunki egzystencji na Ziemi ulegają ciągłym zmianom, procesy ewolucji i przystosowania w przyrodzie ożywionej również są procesem ciągłym.

Niedawnym przykładem adaptacji jest zmiana siedliska kolonii zielonych meksykańskich papug arating. Ostatnio zmienili swoje zwyczajowe siedlisko i osiedlili się w samym ujściu wulkanu Masaya, w środowisku stale nasyconym wysokim stężeniem gazu siarkowego. Naukowcy nie podali jeszcze wyjaśnienia tego zjawiska.

Rodzaje adaptacji

Zmiana całej formy istnienia organizmu jest adaptacją funkcjonalną. Przykładem adaptacji, gdy zmieniające się warunki prowadzą do wzajemnej adaptacji organizmów żywych do siebie, jest adaptacja korelacyjna lub koadaptacja.

Adaptacja może być bierna, gdy funkcje lub struktura podmiotu zachodzą bez jego udziału, lub aktywna, gdy świadomie zmienia on swoje nawyki dostosowując się do otoczenia (przykłady osób adaptujących się do warunków naturalnych lub społeczeństwa). Zdarzają się przypadki, gdy podmiot dostosowuje środowisko do swoich potrzeb – jest to adaptacja obiektywna.

Biolodzy dzielą rodzaje adaptacji według trzech kryteriów:

  • Morfologiczny.
  • Fizjologiczny.
  • behawioralne lub psychologiczne.

Przykłady adaptacji zwierząt lub roślin w czystej postaci są rzadkie, większość przypadków adaptacji do nowych warunków występuje w formach mieszanych.

Adaptacje morfologiczne: przykłady

Zmiany morfologiczne to zmiany kształtu ciała, poszczególnych narządów lub całej struktury żywego organizmu, które zaszły w procesie ewolucji.

Oto adaptacje morfologiczne, przykłady ze świata zwierząt i roślin, które przyjmujemy za pewnik:

  • Przekształcenie liści w kolce u kaktusów i innych roślin z suchych regionów.
  • Skorupa żółwia.
  • Opływowe kształty ciała mieszkańców akwenów.

Adaptacje fizjologiczne: przykłady

Adaptacja fizjologiczna to zmiana szeregu procesów chemicznych zachodzących w organizmie.

  • Uwalnianie przez kwiaty silnego zapachu w celu zwabienia owadów przyczynia się do pylenia.
  • Stan anabiozy, w który są w stanie wejść najprostsze organizmy, pozwala im zachować życiową aktywność po wielu latach. Najstarsza bakteria zdolna do reprodukcji ma 250 lat.
  • Nagromadzenie tłuszczu podskórnego, który jest przekształcany w wodę u wielbłądów.

Adaptacje behawioralne (psychologiczne)

Przykłady adaptacji człowieka są bardziej związane z czynnikiem psychologicznym. Cechy behawioralne są charakterystyczne dla flory i fauny. Tak więc w procesie ewolucji zmiana reżimu temperaturowego powoduje hibernację niektórych zwierząt, ptaki lecą na południe, aby wrócić na wiosnę, drzewa zrzucają liście i spowalniają przepływ soków. Instynkt wyboru najodpowiedniejszego partnera do prokreacji kieruje zachowaniem zwierząt w okresie godowym. Niektóre żaby i żółwie północne całkowicie zamarzają na zimę i odwilży, odradzając się wraz z nadejściem upałów.

Czynniki powodujące potrzebę zmian

Wszelkie procesy adaptacyjne są odpowiedzią na czynniki środowiskowe, które prowadzą do zmiany środowiska. Czynniki te dzielą się na biotyczne, abiotyczne i antropogeniczne.

Czynniki biotyczne to wzajemne oddziaływanie organizmów żywych, gdy np. znika jeden gatunek, który służy jako pokarm dla innego.

Czynniki abiotyczne to zmiany w otaczającej przyrodzie nieożywionej, gdy zmienia się klimat, skład gleby, dostępność wody i cykle aktywności słonecznej. Adaptacje fizjologiczne, przykłady wpływu czynników abiotycznych - ryby równikowe, które potrafią oddychać zarówno w wodzie jak i na lądzie. Są dobrze przystosowane do warunków, w których wysychanie rzek jest częstym zjawiskiem.

Czynniki antropogeniczne – wpływ działalności człowieka zmieniającej środowisko.

Adaptacje siedlisk

  • oświetlenie. W roślinach są to odrębne grupy, które różnią się zapotrzebowaniem na światło słoneczne. Kochające światło heliofity dobrze żyją na otwartych przestrzeniach. W przeciwieństwie do nich są scjofitami: rośliny leśnych zarośli dobrze czują się w zacienionych miejscach. Wśród zwierząt znajdują się również osobniki, których projekt jest przeznaczony do aktywnego trybu życia w nocy lub pod ziemią.
  • Temperatura powietrza.Średnio dla wszystkich żywych istot, w tym ludzi, optymalnym środowiskiem temperaturowym jest zakres od 0 do 50 ° C. Jednak życie istnieje w prawie wszystkich regionach klimatycznych Ziemi.

Poniżej opisano przeciwstawne przykłady adaptacji do nieprawidłowych temperatur.

Ryby arktyczne nie zamarzają dzięki produkcji we krwi unikalnego białka przeciw zamarzaniu, które zapobiega zamarzaniu krwi.

Najprostsze mikroorganizmy występują w źródłach hydrotermalnych, których temperatura wody przekracza temperaturę wrzenia.

Rośliny hydrofitowe, czyli żyjące w wodzie lub w jej pobliżu, giną nawet przy niewielkiej utracie wilgoci. Kserofity, przeciwnie, są przystosowane do życia w suchych regionach i umierają w wysokiej wilgotności. Wśród zwierząt natura pracowała również nad przystosowaniem się do środowisk wodnych i niewodnych.

Adaptacja człowieka

Zdolność człowieka do adaptacji jest naprawdę ogromna. Sekrety ludzkiego myślenia nie są jeszcze w pełni ujawnione, a tajemnice zdolności adaptacyjnych ludzi pozostaną tajemniczym tematem dla naukowców jeszcze przez długi czas. Wyższość Homo sapiens nad innymi żywymi istotami polega na zdolności do świadomej zmiany swojego zachowania, aby sprostać wymaganiom otoczenia lub odwrotnie, otaczającego go świata, aby odpowiadał ich potrzebom.

Elastyczność ludzkich zachowań przejawia się codziennie. Jeśli podasz zadanie: „podaj przykłady adaptacji ludzi”, większość zaczyna przypominać wyjątkowe przypadki przetrwania w tych rzadkich przypadkach, aw nowych okolicznościach jest to typowe dla człowieka na co dzień. Przymierzamy się w nowym środowisku w momencie narodzin, w przedszkolu, szkole, w zespole, przy przeprowadzce do innego kraju. To właśnie ten stan przyjmowania nowych doznań przez ciało nazywany jest stresem. Stres jest czynnikiem psychologicznym, niemniej jednak pod jego wpływem zmienia się wiele funkcji fizjologicznych. W przypadku, gdy człowiek akceptuje nowe środowisko jako pozytywne dla siebie, nowy stan staje się nawykowy, w przeciwnym razie stres grozi przedłużaniem się i prowadzi do szeregu poważnych chorób.

Mechanizmy adaptacji człowieka

Istnieją trzy rodzaje adaptacji człowieka:

  • Fizjologiczny. Najprostszymi przykładami są aklimatyzacja i adaptacja do zmieniających się stref czasowych czy codziennego reżimu pracy. W procesie ewolucji powstały różne typy ludzi, w zależności od terytorialnego miejsca zamieszkania. Typy arktyczne, alpejskie, kontynentalne, pustynne, równikowe różnią się znacznie parametrami fizjologicznymi.
  • Adaptacja psychologiczna. Jest to zdolność człowieka do znajdowania chwil porozumienia z ludźmi o różnych psychotypach, w kraju o różnym poziomie mentalności. Rozsądny człowiek ma tendencję do zmiany utrwalonych stereotypów pod wpływem nowych informacji, szczególnych przypadków, stresu.
  • Adaptacja społeczna. Rodzaj uzależnienia, który jest unikalny dla ludzi.

Wszystkie typy adaptacyjne są ze sobą ściśle powiązane, z reguły każda zmiana w zwyczajowej egzystencji powoduje potrzebę adaptacji społecznej i psychologicznej u osoby. Pod ich wpływem zaczynają działać mechanizmy zmian fizjologicznych, które również dostosowują się do nowych warunków.

Taka mobilizacja wszystkich reakcji organizmu nazywana jest zespołem adaptacyjnym. Nowe reakcje organizmu pojawiają się w odpowiedzi na nagłe zmiany w środowisku. Na pierwszym etapie - lęk - następuje zmiana funkcji fizjologicznych, zmiany w pracy metabolizmu i układów. Co więcej, funkcje ochronne i narządy (w tym mózg) są połączone, zaczynają włączać swoje funkcje ochronne i ukryte zdolności. Trzeci etap adaptacji zależy od indywidualnych cech: osoba albo wchodzi do nowego życia i wchodzi w zwykły kurs (w medycynie wyzdrowienie następuje w tym okresie), albo organizm nie akceptuje stresu, a konsekwencje przybierają już negatywną formę .

Zjawiska ludzkiego ciała

Przyroda ma w człowieku ogromny margines bezpieczeństwa, który w życiu codziennym tylko w niewielkim stopniu jest wykorzystywany. Przejawia się w sytuacjach ekstremalnych i odbierana jest jako cud. W rzeczywistości cud tkwi w nas samych. Przykład adaptacji: zdolność ludzi do przystosowania się do normalnego życia po usunięciu znacznej części narządów wewnętrznych.

Naturalna odporność wrodzona przez całe życie może być wzmocniona przez wiele czynników lub odwrotnie, osłabiona przez niewłaściwy tryb życia. Niestety uzależnienie od złych nawyków to także różnica między człowiekiem a innymi żywymi organizmami.

Mieć pytania?

Zgłoś literówkę

Tekst do wysłania do naszych redaktorów: