Przykłady adaptacji behawioralnej. Adaptacje behawioralne organizmów do działania czynników ekologicznych. Przykłady. Adaptacje złożone i krzyżowe

Identyfikacja czynników ograniczających ma duże znaczenie praktyczne. Przede wszystkim do uprawy roślin: stosowania niezbędnych nawozów, wapnowania gleby, rekultywacji itp. pozwalają na zwiększenie produktywności, poprawę żyzności gleby, poprawę egzystencji roślin uprawnych.

1. Co oznacza przedrostek „evry” i „steno” w nazwie gatunku? Podaj przykłady eurybiontów i stenobiontów.

Szeroka granica tolerancji gatunku w odniesieniu do abiotycznych czynników środowiskowych, oznaczanych przez dodanie przedrostków do nazwy czynnika „wszystko”. Niezdolność do tolerowania znacznych wahań czynników lub niskiej granicy wytrzymałości charakteryzuje się przedrostkiem „steno”, na przykład zwierzęta ciepłolubne. Małe zmiany temperatury mają niewielki wpływ na organizmy eurytermiczne i mogą być śmiertelne dla organizmów ciepłolubnych. Gatunek przystosowany do niskich temperatur to kriofilowy(z greckiego krios - zimno), a do wysokich temperatur - ciepłolubne. Podobne wzorce dotyczą również innych czynników. Rośliny mogą być hydrofilowy, tj. wymagający na wodzie i kserofilny(sucho-odporny).

W odniesieniu do treści sole w siedlisku wyróżnia się eurygale i stenogals (od greckiego gals - sól), to oświetlenie - euryfoty i stenofoty, w odniesieniu do do kwasowości środowiska- Gatunki euryjonowe i stenionowe.

Ponieważ eurybionty umożliwia zasiedlenie różnych siedlisk, a stenobiontyzm ostro zawęża zakres miejsc odpowiednich dla gatunku, te 2 grupy są często nazywane evry - i stenobionts. Wiele zwierząt lądowych żyjących w klimacie kontynentalnym jest w stanie wytrzymać znaczne wahania temperatury, wilgotności i promieniowania słonecznego.

Stenobionty obejmują- storczyki, pstrągi, jarząbki dalekowschodnie, ryby głębinowe).

Zwierzęta, które są stenobiontami jednocześnie pod względem kilku czynników, nazywa się stenobionty w szerokim tego słowa znaczeniu ( ryby żyjące w górskich rzekach i potokach, nie tolerujące zbyt wysokich temperatur i niskiej zawartości tlenu, mieszkańcy wilgotnych tropików, nieprzystosowani do niskich temperatur i niskiej wilgotności powietrza).

Eurybionty są Stonka ziemniaczana, mysz, szczury, wilki, karaluchy, trzciny, trawa pszeniczna.

1. Adaptacja organizmów żywych do czynników środowiskowych. Rodzaje adaptacji.

adaptacja ( od łac. adaptacja - adaptacja ) - jest to ewolucyjna adaptacja organizmów środowiska, wyrażająca się zmianą ich cech zewnętrznych i wewnętrznych.

Osoby, które z jakiegoś powodu utraciły zdolność adaptacji w warunkach zmian reżimów czynników środowiskowych, są skazane na eliminacja, tj. do wyginięcia.

Rodzaje adaptacji: adaptacje morfologiczne, fizjologiczne i behawioralne.

Morfologia to doktryna zewnętrznych form organizmów i ich części.

1.Adaptacja morfologiczna- jest to przystosowanie objawiające się przystosowaniem do szybkiego pływania u zwierząt wodnych, do przeżycia w warunkach wysokiej temperatury i niedoboru wilgoci - u kaktusów i innych sukulentów.

2.Adaptacje fizjologiczne polegają na cechach zestawu enzymatycznego w przewodzie pokarmowym zwierząt, determinowanych składem pokarmu. Na przykład mieszkańcy suchych pustyń są w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na wilgoć z powodu biochemicznego utleniania tłuszczów.

3.Adaptacje behawioralne (etologiczne) pojawiają się w różnych formach. Na przykład istnieją formy zachowań adaptacyjnych zwierząt, których celem jest zapewnienie optymalnej wymiany ciepła z otoczeniem. Zachowania adaptacyjne mogą przejawiać się w tworzeniu schronień, przemieszczaniu się w kierunku korzystniejszych, preferowanych warunków temperaturowych, wyborze miejsc o optymalnej wilgotności lub oświetleniu. Wiele bezkręgowców cechuje selektywny stosunek do światła, który przejawia się zbliżaniem się lub oddalaniem od źródła (taksówki). Znane są dzienne i sezonowe migracje ssaków i ptaków, w tym migracje i przeloty, a także międzykontynentalne przemieszczenia ryb.

Zachowania adaptacyjne mogą przejawiać się u drapieżników w trakcie polowania (tropienie i pogoń zdobyczą) oraz w ich zdobyczu (ukrywanie się, mylenie tropu). Zachowanie zwierząt w okresie godowym oraz podczas odchowu potomstwa jest wyjątkowo specyficzne.

Istnieją dwa rodzaje adaptacji do czynników zewnętrznych. Pasywny sposób adaptacji- jest to adaptacja według rodzaju tolerancji (tolerancja, wytrzymałość) polega na pojawieniu się pewnego stopnia odporności na ten czynnik, zdolności do utrzymania funkcji, gdy zmienia się siła jego wpływu.. Powstaje ten rodzaj adaptacji jako charakterystyczna właściwość gatunkowa i jest realizowana na poziomie komórkowym i tkankowym. Drugi rodzaj oprawy aktywny. W tym przypadku organizm za pomocą określonych mechanizmów adaptacyjnych kompensuje zmiany wywołane czynnikiem wpływającym, dzięki czemu środowisko wewnętrzne pozostaje względnie stałe. Adaptacje czynne to adaptacje typu opornego (odporności), które utrzymują homeostazę środowiska wewnętrznego organizmu. Przykładem adaptacji typu tolerancyjnego są zwierzęta poikiloosmotyczne, przykładem typu opornego są zwierzęta homoyosmotyczne .

1. Zdefiniuj populację. Wymień główne cechy grupy populacji. Podaj przykłady populacji. Rosnące, stabilne i wymierające populacje.

populacja- grupa osobników tego samego gatunku, które wchodzą ze sobą w interakcje i wspólnie zamieszkują wspólne terytorium. Główne cechy populacji są następujące:

1. Liczba - całkowita liczba osobników na określonym obszarze.

2. Gęstość zaludnienia - średnia liczba osobników na jednostkę powierzchni lub objętości.

3. Płodność - liczba nowych osobników, które pojawiły się w jednostce czasu w wyniku rozmnażania.

4. Śmiertelność - liczba martwych osobników w populacji w jednostce czasu.

5. Wzrost populacji - różnica między dzietnością a umieralnością.

6. Tempo wzrostu - średni wzrost w jednostce czasu.

Populacje charakteryzują się określoną organizacją, rozmieszczeniem jednostek na terytorium, stosunkiem grup według płci, wieku i cech behawioralnych. Powstaje z jednej strony na podstawie ogólnych właściwości biologicznych gatunku, az drugiej pod wpływem abiotycznych czynników środowiskowych i populacji innych gatunków.

Struktura populacji jest niestabilna. Wzrost i rozwój organizmów, powstawanie nowych, śmierć z różnych przyczyn, zmiany warunków środowiskowych, wzrost lub spadek liczby wrogów - wszystko to prowadzi do zmiany różnych proporcji w populacji.

Rosnąca lub rosnąca populacja- jest to populacja, w której przeważają osobniki młode, taka populacja rośnie lub jest wprowadzana do ekosystemu (np. kraje „trzeciego” świata); Częściej występuje przewaga urodzeń nad zgonami, a populacja rośnie do tego stopnia, że ​​może dojść do wybuchu masowego rozrodu. Dotyczy to szczególnie małych zwierząt.

Przy zrównoważonej intensywności płodności i śmiertelności, a stabilna populacja. W takiej populacji śmiertelność jest kompensowana wzrostem, a jej liczebność i zasięg są utrzymywane na tym samym poziomie. . Stabilna populacja - jest to populacja, w której liczebność osobników w różnym wieku zmienia się równomiernie i ma charakter rozkładu normalnego (jako przykład możemy wymienić populację Europy Zachodniej).

Zmniejszająca się (umierająca) populacja to populacja, w której śmiertelność przewyższa wskaźnik urodzeń . Populacja malejąca lub wymierająca to populacja zdominowana przez osoby starsze. Przykładem jest Rosja w latach 90.

Jednak nie może się też kurczyć w nieskończoność.. Przy pewnym poziomie liczebności intensywność śmiertelności zaczyna spadać, a płodność wzrasta. . Ostatecznie malejąca populacja, po osiągnięciu pewnego minimalnego rozmiaru, zamienia się w swoje przeciwieństwo - rosnącą populację. Wskaźnik urodzeń w takiej populacji stopniowo wzrasta i w pewnym momencie wyrównuje się wraz ze śmiertelnością, czyli populacja na krótki czas staje się stabilna. W zmniejszających się populacjach dominują stare osobniki, które nie są już w stanie intensywnie się rozmnażać. Taka struktura wiekowa wskazuje na niekorzystne warunki.

1. Nisza ekologiczna organizmu, pojęcia i definicje. Siedlisko. Wzajemna aranżacja nisz ekologicznych. Ekologiczna nisza człowieka.

Każdy rodzaj zwierzęcia, rośliny, drobnoustroju jest w stanie normalnie żyć, żywić się, rozmnażać tylko w miejscu, w którym był „zarejestrowany” przez ewolucję przez wiele tysiącleci, poczynając od swoich przodków. Aby odnieść się do tego zjawiska, biolodzy zapożyczyli termin z architektury - słowo „nisza” i zaczęli mówić, że każdy rodzaj żywego organizmu zajmuje w przyrodzie swoją własną, unikalną niszę ekologiczną.

Ekologiczna nisza organizmu- jest to suma wszystkich jego wymagań dotyczących warunków środowiskowych (składu i reżimów czynników środowiskowych) oraz miejsca, w którym te wymagania są spełnione, lub całość zbioru cech biologicznych i parametrów fizycznych środowiska, które określają warunki dla istnienie określonego gatunku, jego przemiana energetyczna, wymiana informacji ze środowiskiem i innymi im podobnymi.

Pojęcie niszy ekologicznej jest zwykle używane przy wykorzystywaniu relacji gatunków bliskich ekologicznie należących do tego samego poziomu troficznego. Termin „nisza ekologiczna” zaproponował J. Grinnell w 1917 r. dla scharakteryzowania przestrzennego rozmieszczenia gatunków, czyli niszę ekologiczną zdefiniowano jako pojęcie bliskie siedlisku. C. Elton zdefiniował niszę ekologiczną jako pozycję gatunku w zbiorowisku, podkreślając szczególne znaczenie relacji troficznych. Niszę można traktować jako część wyobrażonej przestrzeni wielowymiarowej (hiperobjętości), której poszczególne wymiary odpowiadają czynnikom niezbędnym dla gatunku. Im bardziej parametr się zmienia, tj. adaptacyjność gatunku do określonego czynnika środowiskowego, tym szersza jest jego nisza. Nisza może się również zwiększyć w przypadku osłabionej konkurencji.

siedlisko gatunku- jest to fizyczna przestrzeń zajmowana przez gatunek, organizm, społeczność, wyznaczana jest przez całość warunków środowiska abiotycznego i biotycznego, zapewniająca cały cykl rozwojowy osobników tego samego gatunku.

Siedlisko gatunku można wyznaczyć jako „nisza przestrzenna”.

Stanowisko funkcjonalne w zbiorowisku, w sposobach przetwarzania materii i energii w procesie żywienia, nazywa się nisza troficzna.

Mówiąc obrazowo, jeśli siedliskiem jest niejako adres organizmów danego gatunku, to nisza troficzna to zawód, rola organizmu w jego siedlisku.

Połączenie tych i innych parametrów nazywa się potocznie niszą ekologiczną.

nisza ekologiczna(z niszy francuskiej - wnęka w murze) - to miejsce zajmowane przez gatunek biologiczny w biosferze, obejmuje nie tylko jego pozycję w przestrzeni, ale także jego miejsce w trofii i innych interakcjach w zbiorowisku niejako , „zawód” gatunku.

Ekologiczna podstawa niszowych(potencjalny) to nisza ekologiczna, w której gatunek może istnieć przy braku konkurencji z innymi gatunkami.

Zrealizowana nisza ekologiczna (rzeczywista) – nisza ekologiczna, część podstawowej (potencjalnej) niszy, której gatunek może bronić w konkurencji z innymi gatunkami.

Zgodnie z wzajemnym układem nisz obu typów dzielą się one na trzy typy: niesąsiadujące nisze ekologiczne; sąsiadujące, ale nie zachodzące na siebie nisze; ciągłe i nakładające się nisze.

Człowiek jest jednym z przedstawicieli królestwa zwierząt, biologicznego gatunku klasy ssaków. Pomimo tego, że ma wiele specyficznych właściwości (umysł, mowa, praca zawodowa, biospołeczność itp.), nie straciła swojej biologicznej istoty i wszystkie prawa ekologii obowiązują dla niego w takim samym stopniu, jak dla innych żywych organizmów ... Człowiek ma jego własny, tylko jego własny, nisza ekologiczna. Przestrzeń, w której zlokalizowana jest ludzka nisza, jest bardzo ograniczona. Jako gatunek biologiczny człowiek może żyć tylko w pasie równikowym (tropikalnym, podzwrotnikowym), gdzie powstała rodzina hominidów.

1. Sformułuj podstawowe prawo Gausa. Czym jest „forma życia”? Jakie formy ekologiczne (lub życia) wyróżniają się mieszkańcy środowiska wodnego?

Zarówno w świecie roślin, jak i zwierząt konkurencja międzygatunkowa i wewnątrzgatunkowa jest bardzo powszechna. Jest między nimi zasadnicza różnica.

Zasada (lub nawet prawo) Gause: dwa gatunki nie mogą jednocześnie zajmować tej samej niszy ekologicznej i dlatego z konieczności się nawzajem wypierają.

W jednym z eksperymentów Gause wyhodował dwa rodzaje orzęsków - Paramecium caudatum i Paramecium aurelia. Jako pokarm regularnie otrzymywały jeden z rodzajów bakterii, który nie namnaża się w obecności pantofelka. Jeśli każdy typ orzęsków był uprawiany oddzielnie, to ich populacje rosły zgodnie z typową krzywą sigmoidalną (a). Jednocześnie ilość pantofelków determinowana była ilością pokarmu. Ale kiedy paramecia współistniała, zaczęła konkurować, a P. aurelia całkowicie zastąpiła swojego konkurenta (b).

Ryż. Rywalizacja między dwoma blisko spokrewnionymi gatunkami orzęsków zajmujących wspólną niszę ekologiczną. a - Paramecium caudatum; b - P. aurelia. 1. - w jednej kulturze; 2. - w kulturze mieszanej

Przy wspólnej uprawie orzęsków po pewnym czasie pozostał tylko jeden gatunek. Jednocześnie orzęski nie atakowały osobników innego typu i nie emitowały szkodliwych substancji. Wyjaśnienie tkwi w tym, że badane gatunki różniły się nierównomiernym tempem wzrostu. W rywalizacji o pokarm zwyciężył najszybszy gatunek hodowlany.

Podczas hodowli P. caudatum i P. bursaria nie było takiego przemieszczenia, oba gatunki znajdowały się w równowadze, ten drugi był skoncentrowany na dnie i ścianach naczynia, a ten pierwszy w wolnej przestrzeni, czyli w innej niszy ekologicznej. Eksperymenty z innymi typami orzęsków wykazały regularność relacji między ofiarą a drapieżnikiem.

Zasada gazy nazywa się zasadą konkursy eliminacyjne. Zasada ta prowadzi albo do ekologicznej separacji blisko spokrewnionych gatunków, albo do zmniejszenia ich zagęszczenia tam, gdzie są w stanie współistnieć. W wyniku rywalizacji jeden z gatunków zostaje wyparty. Zasada Gausa odgrywa ogromną rolę w rozwoju koncepcji niszy, a także zmusza ekologów do szukania odpowiedzi na szereg pytań: jak współistnieją podobne gatunki, jak duże muszą być różnice między gatunkami, aby mogły współistnieć? Jak uniknąć wykluczenia konkurencyjnego?

Forma życia gatunku jest historycznie rozwiniętym kompleksem jego właściwości biologicznych, fizjologicznych i morfologicznych, który warunkuje pewną reakcję na wpływ środowiska.

Wśród mieszkańców środowiska wodnego (hydrobiontów) klasyfikacja wyróżnia następujące formy życia.

1.Neuston(z greckiego neuston - potrafi pływać) – zbiór organizmów morskich i słodkowodnych żyjących w pobliżu powierzchni wody , na przykład larwy komarów, wiele pierwotniaków, pluskwiaki wodne, a z roślin dobrze znana rzęsa wodna.

2. Bliżej powierzchni wody zamieszkuje plankton.

Plankton(z greckiego planktos - szybujący) - organizmy pływające zdolne do wykonywania ruchów pionowych i poziomych, głównie zgodnie z ruchem mas wody. Przeznaczyć fitoplankton fotosyntetyczne swobodnie pływające glony i zooplankton- małe skorupiaki, larwy mięczaków i ryb, meduzy, małe ryby.

3.Nekton(z greckiego nektos - pływające) - swobodnie unoszące się organizmy zdolne do niezależnego ruchu pionowego i poziomego. Nekton zamieszkuje słup wody - są to ryby, w morzach i oceanach płazy, duże owady wodne, skorupiaki, a także gady (węże i żółwie morskie) oraz ssaki: walenie (delfiny i wieloryby) i płetwonogie (foki).

4. Peryfiton(z greckiego peri - około, około, fiton - roślina) - zwierzęta i rośliny przyczepione do łodyg roślin wyższych i wznoszące się nad dnem (mięczaki, wrotki, mszywioły, stułbie itp.).

5. Bentos ( z greckiego bentos – głębokość, dno) – organizmy bentosowe prowadzące przywiązany lub swobodny tryb życia, w tym: żyjące w miąższości osadów dennych. Są to głównie mięczaki, niektóre rośliny niższe, larwy owadów pełzających i robaki. Dolna warstwa jest zamieszkana przez organizmy żywiące się głównie rozkładającymi się szczątkami.

1. Czym jest biocenoza, biogeocenoza, agrocenoza? Struktura biogeocenozy. Kto jest założycielem doktryny biocenozy? Przykłady biogeocenoz.

Biocenoza(z greckiego koinos – pospolity bios – życie) to społeczność współdziałających ze sobą organizmów żywych, składająca się z roślin (fitocenoza), zwierząt (zoocenoza), mikroorganizmów (mikrocenoza) przystosowanych do współistnienia na danym terytorium.

Pojęcie „biocenozy” - warunkowe, ponieważ organizmy nie mogą żyć poza środowiskiem istnienia, ale wygodnie jest go używać w procesie badania relacji ekologicznych między organizmami.W zależności od obszaru, stosunku do działalności człowieka, stopnia nasycenia, użyteczności itp. występują biocenozy lądowe, wodne, naturalne i antropogeniczne, nasycone i nienasycone, pełnoczłonowe i niepełnoczłonowe.

Biocenozy, jak populacje - jest to ponadorganizmowy poziom organizacji życia, ale wyższej rangi.

Rozmiary grup biocenotycznych są różne- to także duże zbiorowiska poduszek porostowych na pniach drzew lub gnijącym pniu, ale to też populacja stepów, lasów, pustyń itp.

Społeczność organizmów nazywa się biocenozą, a nauka badająca społeczność organizmów - biocenologia.

V.N. Sukaczew termin został zaproponowany (i ogólnie przyjęty) w odniesieniu do społeczności biogeocenoza(z greckiego bios – życie, geo – Ziemia, cenoza – społeczność) - jest to zbiór organizmów i zjawisk przyrodniczych charakterystycznych dla danego obszaru geograficznego.

Struktura biogeocenozy obejmuje dwa składniki biotyczny - społeczność żywych organizmów roślinnych i zwierzęcych (biocenoza) - i abiotyczne - zestaw nieożywionych czynników środowiskowych (ekotop lub biotop).

Przestrzeń o mniej lub bardziej jednorodnych warunkach, które zajmuje biocenozę, nazywamy biotopem (topis - miejsce) lub ekotopem.

Ekotop zawiera dwa główne elementy: klimattop- klimat we wszystkich jego różnorodnych przejawach i edafotop(z greckiego edafos - gleba) - gleba, rzeźba terenu, woda.

Biogeocenoza\u003d biocenoza (fitocenoza + zoocenoza + mikrobocenoza) + biotop (klimatotop + edaphotop).

Biogeocenozy - są to naturalne formacje (zawierają element „geo” – Ziemia) ) .

Przykłady biogeocenozy może być staw, łąka, las mieszany lub jednogatunkowy. Na poziomie biogeocenozy zachodzą wszystkie procesy przemiany energii i materii w biosferze.

Agrocenoza(z łac. agraris i gr. koikos – pospolite) – społeczność organizmów stworzona przez człowieka i sztucznie przez niego podtrzymywana o zwiększonej produktywności (produktywności) jednego lub więcej wybranych gatunków roślin lub zwierząt.

Agrocenoza różni się od biogeocenozy główne składniki. Nie może istnieć bez ludzkiego wsparcia, ponieważ jest sztucznie stworzoną społecznością biotyczną.

1. Pojęcie „ekosystemu”. Trzy zasady funkcjonowania ekosystemów.

system ekologiczny- jedno z najważniejszych pojęć ekologii, w skrócie ekosystem.

Ekosystem(z greckiego oikos - mieszkanie i system) - jest to dowolna społeczność żywych istot wraz z ich siedliskiem, połączona wewnątrz złożonym systemem relacji.

Ekosystem - są to asocjacje ponadorganizmów, w tym organizmy i środowisko nieożywione (obojętne), które wchodzą w interakcję, bez której nie da się utrzymać życia na naszej planecie. Jest to społeczność organizmów roślinnych i zwierzęcych oraz środowisko nieorganiczne.

Na podstawie interakcji żywych organizmów, które tworzą ekosystem, ze sobą i z ich siedliskiem, w każdym ekosystemie rozróżnia się współzależne agregaty biotyczny(żywe organizmy) i abiotyczny komponentów (obojętnych lub nieożywionych), a także czynników środowiskowych (takich jak promieniowanie słoneczne, wilgotność i temperatura, ciśnienie atmosferyczne), czynniki antropogeniczne inny.

Do abiotycznych składników ekosystemów obejmują substancje nieorganiczne - węgiel, azot, wodę, atmosferyczny dwutlenek węgla, minerały, substancje organiczne występujące głównie w glebie: białka, węglowodany, tłuszcze, substancje humusowe itp., które dostały się do gleby po śmierci organizmów.

Do biotycznych składników ekosystemu to producenci, autotrofy (rośliny, chemosyntetyki), konsumenci (zwierzęta) i detrytofagi, rozkładający się (zwierzęta, bakterie, grzyby).

Kazańska szkoła fizjologiczna. F.V. Owsiannikow, NO. Kowalewski, N.A. Misławski, A.V. Kibyakov

Adaptacje behawioralne - to cechy zachowań wykształcone w procesie ewolucji, które pozwalają im przystosować się i przetrwać w danych warunkach środowiskowych.

Typowy przykład- zimowy sen niedźwiedzia.

Również przykłady to 1) tworzenie schronów, 2) ruch w celu doboru optymalnych warunków temperaturowych, zwłaszcza w warunkach ekstremalnych t.p. 3) proces tropienia i ścigania zdobyczy od drapieżników oraz od zdobyczy - w reakcjach reakcji (na przykład ukrywanie się).

wspólne dla zwierząt sposób na przystosowanie się do złych czasów- migracja (Saiga saigas corocznie wyjeżdża na zimę na bezśnieżne półpustynie południowe, gdzie zimowe trawy są bardziej pożywne i dostępne ze względu na suchy klimat. Jednak latem półpustynne ziele szybko się wypala, dlatego podczas sezon lęgowy, saigas przenoszą się na bardziej wilgotne stepy północne).

Przykłady 4) zachowanie podczas poszukiwania pożywienia i partnera seksualnego, 5) gody, 6) karmienie potomstwa, 7) unikanie niebezpieczeństwa i ochrona życia w przypadku zagrożenia, 8) agresja i postawy grożące, 9) opieka nad potomstwem, która zwiększa prawdopodobieństwo przeżycia młodych, 10) łączenie się w stada, 11) imitacja zranienia lub śmierci w przypadku zagrożenia atakiem.

21. Formy życia w wyniku przystosowania się organizmów do działania kompleksu czynników środowiskowych. Klasyfikacja form życia roślin wg K.Raunkiera, I.G.Serebryakova, zwierzęta wg D.N.Kashkarova.

Termin „forma życia” został wprowadzony w latach 80-tych przez E. Warminga. Formę życia rozumiał jako „formę, w której wegetatywne ciało rośliny (jednostki) pozostaje w harmonii ze środowiskiem zewnętrznym przez całe życie, od kołyski do trumny, od nasienia do śmierci”. To bardzo głęboka definicja.

Formy życia jako typy struktur adaptacyjnych demonstrują: 1) różne sposoby przystosowania różnych gatunków roślin nawet do tych samych warunków,

2) możliwość podobieństwa tych ścieżek w roślinach zupełnie niespokrewnionych, należących do różnych gatunków, rodzajów, rodzin.

-> Klasyfikacja form życia opiera się na strukturze organów wegetatywnych i odzwierciedla II i zbieżne ścieżki ewolucji ekologicznej.

Według Raunkiera: zastosował swój system, aby znaleźć związek między formami życia roślin a klimatem.

Wyróżnił ważną cechę, która charakteryzuje adaptację roślin do przeniesienia niekorzystnej pory roku - zimnej lub suchej.

Ten znak to położenie pąków odnawiających na roślinie w stosunku do poziomu podłoża i pokrywy śnieżnej. Raunkier przypisywał to ochronie nerek w niesprzyjających porach roku.

1)fanerofity- pąki hibernują lub znoszą okres suchy „otwarte”, wysoko nad ziemią (drzewa, krzewy, zdrewniałe pnącza, epifity).

-> są one zazwyczaj chronione specjalnymi łuskami pąków, które posiadają szereg urządzeń chroniących szyszkę wzrostu i zamknięte w nich młode zawiązki liści przed utratą wilgoci.

2)chamefity- pąki znajdują się prawie na poziomie gleby lub nie wyżej niż 20-30 cm nad nią (krzewy, półkrzewy, rośliny płożące). W zimnym i martwym klimacie te nerki bardzo często otrzymują dodatkową ochronę zimą, oprócz własnych łusek nerkowych: hibernują pod śniegiem.

3)kryptofity- 1) geofity - pąki znajdują się w ziemi na określonej głębokości (są podzielone na kłączowe, bulwiaste, bulwiaste),

2) hydrofity - pąki hibernują pod wodą.

4)hemikryptofity- zwykle rośliny zielne; pąki odnawiające znajdują się na poziomie gleby lub zapadają się bardzo płytko, w ściółce utworzonej przez odpadki liściowe - kolejna dodatkowa „osłona” dla pąków. Wśród hemikryptofitów Raunkier wyróżnia ” irotogeiikryptofity"z wydłużonymi pędami, zamierającymi corocznie do podstawy, gdzie znajdują się pąki odnowienia, i hemikryptofity rozetowe, w którym skrócone pędy mogą zimować na całej powierzchni gleby.

5)terofity- grupa specjalna; są to rośliny jednoroczne, w których wszystkie części wegetatywne obumierają pod koniec sezonu i nie ma pąków zimujących – rośliny te odnawiają się w następnym roku z nasion, które zimują lub przetrwają okres suszy na glebie lub w glebie.

Według Sieriebriakowa:

Posługując się i podsumowując klasyfikacje zaproponowane w różnych czasach, zaproponował nazwanie formy życia rodzajem habitusu – (forma charakterystyczna, pojawienie się org-my) roślinnych opgrup, które powstają w wyniku wzrostu i rozwoju w warunkach def – jako dostosowanie ekspresji do tych warunków.

Podstawą jego klasyfikacji jest oznaczenie żywotności całej rośliny i jej osi szkieletowych.

A. Rośliny drzewiaste

1. Drzewa

2. Krzewy

3. Krzewy

B. Rośliny półdrzewne

1.Subkrzewy

2.Subkrzewy

B. Trawy ziemne

1. Zioła polikarpowe (trwałe zioła, kwitną wielokrotnie)

2. Zioła monokarpowe (żyją kilka lat, kwitną raz i obumierają)

D. Trawy wodne

1. Zioła ziemnowodne

2. Trawy pływające i podwodne

Okazuje się, że forma życia drzewa jest ekstruzją adaptacji do warunków najbardziej sprzyjających wzrostowi.

W lasy wilgotnych tropików- najwięcej gatunków drzew (do 88% w Amazonii w Brazylii) oraz w tundrze i wyżynach nie ma prawdziwych drzew. W pobliżu lasy tajgi drzewa reprezentowane są tylko przez kilka gatunków. Nie więcej niż 10–12% ogólnej liczby gatunków to drzewa i we florze strefy lasów umiarkowanych Europy.

Według Kaszkarowa:

I. Formy pływające.

1. Czysto wodne: a) nekton; b) plankton; c) bentos.

2. Półwodny:

a) nurkowanie b) nie nurkować; c) zdobywanie pokarmu tylko z wody.

II. Formy grzebieniowe.

1. Koparki absolutne (które całe życie spędzają pod ziemią).

2. Wykopy względne (wychodzenie na powierzchnię).

III. formy naziemne.

1. Nie robienie dziur: a) bieganie; b) skakanie; c) czołganie się.

2. Wykonywanie otworów: a) bieganie; b) skakanie; c) czołganie się.

3. Zwierzęta ze skał.

IV. Formy wspinaczkowe na drewno.

1. Nie schodzić z drzew.

2. Tylko wspinanie się na drzewa.

V. Formy powietrzne.

1. Uzyskiwanie pożywienia w powietrzu.

2. Poszukiwanie pożywienia z powietrza.

W wyglądzie zewnętrznym ptaków w znacznym stopniu przejawia się ich zamknięcie w określonych typach siedlisk oraz charakter ruchu podczas pozyskiwania pokarmu.

1) roślinność drzewiasta;

2) tereny otwarte;

3) bagna i mielizny;

4) przestrzenie wodne.

W każdej z tych grup wyróżnia się konkretne formy:

a) zdobywanie pożywienia przez wspinaczkę (gołębie, papugi, dzięcioły, wróblowe)

b) żerowanie w locie (długoskrzydłe, w lasach - sowy, lelki, nad wodą - ruronosy);

c) żerowanie w ruchu po ziemi (na otwartej przestrzeni - żurawie, strusie; las - większość kur; na bagnach i płyciznach - niektóre wróblowe, flamingi);

d) tych, którzy zdobywają pożywienie przez pływanie i nurkowanie (nury, widłonogi, gęsi, pingwiny).

22. Główne środowiska życia i ich charakterystyka: ląd-powietrze i woda.

ziemia-powietrze- żyje większość zwierząt i roślin.
Charakteryzuje się 7 głównymi czynnikami abiotycznymi:

1. Niska gęstość powietrza utrudnia utrzymanie kształtu ciała i prowokuje obraz systemu wsparcia.

PRZYKŁAD: 1. Rośliny wodne nie posiadają tkanek mechanicznych: występują tylko w formach lądowych. 2. Zwierzęta muszą mieć szkielet: hydroszkielet (u glisty) lub zewnętrzny (u owadów) lub wewnętrzny (u ssaków).

Niska gęstość podłoża ułatwia przemieszczanie się zwierząt. Wiele gatunków lądowych potrafi latać.(ptaki i owady, ale są też ssaki, płazy i gady). Lot związany jest z poszukiwaniem zdobyczy lub przesiedleniem. Mieszkańcy krainy rozprzestrzenili się tylko na Ziemi, która służy im jako punkt oparcia i zaczepienia. W związku z aktywnym lotem w takich organizmach zmodyfikowane kończyny przednie oraz rozwinięte mięśnie piersiowe.

2) Mobilność mas powietrza

*Zapewnia istnienie aeroplanktonu. Składa się z pyłku, nasion i owoców roślin, drobnych owadów i pajęczaków, zarodników grzybów, bakterii i roślin niższych.

Ta ekologiczna grupa organizacji zaadaptowała się ze względu na dużą różnorodność skrzydeł, narośli, pajęczyn lub ze względu na bardzo małe rozmiary.

* metoda zapylania roślin przez wiatr - anemofilia- Har-n na brzozy, jodły, sosny, pokrzywy, trawy i turzyce.

* osiedlanie się przy pomocy wiatru: topole, brzozy, jesiony, lipy, mlecze itp. Nasiona tych roślin mają spadochrony (mniszek) lub skrzydła (klon).

3) Niskie ciśnienie, norma=760 mm. Spadki ciśnienia w porównaniu z siedliskiem wodnym są bardzo małe; zatem przy h=5800 m jest to tylko połowa jego normalnej wartości.

=> prawie wszyscy mieszkańcy lądu są wrażliwi na silne spadki ciśnienia, tj. są stenobionty w stosunku do tego czynnika.

Górna granica życia większości kręgowców to 6000 m, ponieważ spadki ciśnienia wraz z wysokością, co oznacza, że ​​zmniejsza się rozpuszczalność o we krwi. Aby utrzymać stałe stężenie O 2 we krwi, częstość oddechów musi wzrosnąć. Jednak wydychamy nie tylko CO2, ale także parę wodną, ​​więc częste oddychanie nieodmiennie powinno prowadzić do odwodnienia organizmu. Ta prosta zależność nie jest charakterystyczna tylko dla rzadkich gatunków organizmów: ptaków i niektórych bezkręgowców, kleszczy, pająków i skoczogonków.

4) Skład gazu ma wysoką zawartość O 2: jest ponad 20 razy wyższa niż w środowisku wodnym. Dzięki temu zwierzęta mają bardzo wysokie tempo przemiany materii. Dlatego tylko na lądzie mógł powstać homoiotermia- zdolność do utrzymania stałego t ciała dzięki energii wewnętrznej. Dzięki homoitermii ptaki i ssaki mogą pozostać aktywne w najcięższych warunkach.

5) Gleba i ulga są bardzo ważne przede wszystkim dla roślin, dla zwierząt struktura gleby jest ważniejsza niż jej skład chemiczny.

*Dla zwierząt kopytnych, które wykonują długie migracje na gęstym podłożu, adaptacja polega na zmniejszeniu liczby palców i => zmniejszeniu podparcia S.

* Dla mieszkańców piasków swobodnie płynących charakterystyczny jest wzrost podparcia Spov-ti (gekon wachlarzowaty).

* Gęstość gleby ma również znaczenie dla zwierząt ryjących: piesków preriowych, świstaków, myszoskoczków i innych; niektóre z nich rozwijają kopanie kończyn.

6) Znaczący niedobór wody na lądzie prowokuje rozwój różnych adaptacji mających na celu oszczędzać wodę w organizmie:

Rozwój narządów oddechowych zdolnych do pochłaniania O 2 ze środowiska powietrznego powłoki (płuca, tchawica, worki płucne)

Rozwój pokrowców wodoodpornych

Zmiana uwypukli system i produkty przemiany materii (mocznik i kwas moczowy)

Zapłodnienie wewnętrzne.

Oprócz dostarczania wody opady odgrywają również rolę ekologiczną.

*Wartość śniegu zmniejsza wahania t na głębokości 25 cm Głęboki śnieg chroni pąki roślin. Dla cietrzewia, leszczyny i kuropatwy tundrowej nocą są zaspy, tj. przy 20–30 stopni poniżej zera na głębokości 40 cm pozostaje ~0 °С.

7) Reżim temperatury bardziej zmienny niż woda. ->wielu mieszkańców ziemi eurybionta do tego f-ru, tj. są w stanie istnieć w szerokim zakresie t i wykazują bardzo różne sposoby termoregulacji.

Wiele gatunków zwierząt, które żyją na obszarach, gdzie zimy są śnieżne w okresie jesiennym, zmieniając kolor sierści lub piór na biały. Niewykluczone, że taka sezonowa wylinka ptaków i zwierząt jest również adaptacją - kamuflażowym ubarwieniem, typowym dla zająca, łasicy, lisa polarnego, tundry kuropatwy i innych. Jednak nie wszystkie białe zwierzęta zmieniają kolor sezonowo, co przypomina nam o neopremizmie i niemożności uznania wszystkich właściwości organizmu za korzystne lub szkodliwe.

Woda. Woda pokrywa 71% pd. powierzchni ziemi, czyli 1370 m3. Główna masa wód - w morzach i oceanach - 94-98%, lód polarny zawiera około 1,2% wody i bardzo mały udział - poniżej 0,5%, w wodach słodkich rzek, jezior i bagien.

W środowisku wodnym żyje około 150 000 gatunków zwierząt i 10 000 roślin, co stanowi zaledwie 7 i 8% ogólnej liczby gatunków na Ziemi. Tak więc na lądzie ewolucja była znacznie intensywniejsza niż w wodzie.

W morzach-oceanach, podobnie jak w górach, wyraża się strefa pionowa.

Wszystkich mieszkańców środowiska wodnego można podzielić na trzy grupy.

1) Plankton- niezliczone nagromadzenie maleńkich organizmów, które nie mogą się samodzielnie poruszać i są przenoszone przez prądy w górnej warstwie wody morskiej.

Składa się z roślin i organizmów żywych - widłonogów, jaj i larw ryb i głowonogów + jednokomórkowych alg.

2) Nekton- duża liczba organizacji swobodnie unoszących się w grubości oceanów. Największe z nich to płetwale błękitne i olbrzymie rekiny żywiące się planktonem. Ale wśród mieszkańców słupa wody są też groźne drapieżniki.

3) Bentos- mieszkańcy dna. Niektórzy mieszkańcy głębin morskich są pozbawieni narządów wzroku, ale większość może widzieć w słabym świetle. Wielu mieszkańców prowadzi przywiązany styl życia.

Adaptacje organizmów wodnych do dużej gęstości wody:

Woda ma wysoką gęstość (800 razy większą od powietrza) i lepkość.

1) Rośliny mają bardzo słabo rozwinięte lub nieobecne tkanki mechaniczne- wspiera je sama woda. Większość jest prężna. Har-ale aktywne rozmnażanie wegetatywne, rozwój hydrochorii - usuwanie szypułek kwiatowych nad wodą i rozprzestrzenianie się pyłków, nasion i zarodników przez prądy powierzchniowe.

2) Ciało ma opływowy kształt i jest nasmarowane śluzem, co zmniejsza tarcie podczas ruchu. Opracowano adaptacje zwiększające pływalność: nagromadzenie tłuszczu w tkankach, pęcherze pławne u ryb.

U zwierząt pływających biernie - wyrostki, kolce, przydatki; ciało spłaszcza się, dochodzi do redukcji narządów szkieletowych.

Różne rodzaje transportu: zginanie ciała za pomocą wici, rzęsek, odrzutowego trybu poruszania się (głowomięczaków).

U zwierząt bentosowych szkielet zanika lub jest słabo rozwinięty, zwiększa się wielkość ciała, powszechne jest osłabienie wzroku i rozwój narządów dotykowych.

Adaptacje hydrobiontów do ruchliwości wody:

Ruchliwość jest spowodowana przypływami i odpływami, prądami morskimi, sztormami, różnymi poziomami wzniesień koryt rzecznych.

1) W wodach płynących rośliny i zwierzęta są mocno przytwierdzone do nieruchomych obiektów podwodnych.. Dolna powierzchnia jest dla nich przede wszystkim podłożem. Są to glony zielone i okrzemkowe, mchy wodne. Ze zwierząt - ślimaki, pąkle + chowają się w szczelinach.

2) Różne kształty ciała. U ryb płynących w wodach ciało ma okrągłą średnicę, a u ryb żyjących przy dnie ciało jest płaskie.

Adaptacje hydrobiontów do zasolenia wody:

Zbiorniki naturalne charakteryzują się określonym składem chemicznym. (węglany, siarczany, chlorki). W wodach słodkich stężenie soli nie przekracza 0,5 g/, w morzach od 12 do 35 g/l (ppm). Zbiornik o zasoleniu przekraczającym 40 ppm nazywa się g hiperhaliczny lub przesolony.

1) * W słodkiej wodzie (środowisko hipotoniczne) procesy osmoregulacji są dobrze wyrażone. Hydrobionty zmuszone są do ciągłego usuwania wnikającej do nich wody, homoiosmotyka.

* W wodzie słonej (ośrodku izotonicznym) stężenie soli w organizmach i tkankach hydrobiontów jest takie samo jak stężenie soli rozpuszczonych w wodzie – poikiloosmotic. -> Mieszkańcy wód słonych nie wykształcili funkcji osmoregulacyjnych i nie mogli zasiedlać akwenów słodkich.

2) Rośliny wodne są w stanie pobierać wodę i składniki odżywcze z wody – „rosół”, całą powierzchnię dlatego ich liście są silnie rozcięte, a tkanki przewodzące i korzenie słabo rozwinięte. Korzenie służą do mocowania do podwodnego podłoża.

Gatunki typowo morskie i typowo słodkowodne - stenohalina, nie toleruje zmian zasolenia. Gatunki Euryhalin Mało. Występują powszechnie w wodach słonawych (szczupak, leszcz, barwena, łosoś przybrzeżny).

Adaptacja hydrobiontów do składu gazów w wodzie:

W wodzie O 2 jest najważniejszym czynnikiem środowiskowym. Jego źródłem są atm-ra i rośliny fotosyntetyczne.

Gdy woda jest mieszana i t spada, zawartość O 2 wzrasta. *Niektóre ryby są bardzo wrażliwe na niedobór O2 (pstrąg, strzebla, lipień) i dlatego wolą zimne górskie rzeki i strumienie.

*Inne ryby (karaś, karp, płoć) są bezpretensjonalne w stosunku do zawartości O 2 i mogą żyć na dnie zbiorników głębinowych.

* Wiele owadów wodnych, larwy komarów, mięczaki płucne są również tolerancyjne na zawartość O 2 w wodzie, ponieważ od czasu do czasu unoszą się na ziemię i połykają świeże powietrze.

W wodzie jest wystarczająco dużo dwutlenku węgla - prawie 700 razy więcej niż w powietrzu. Wykorzystywany jest w fotosyntezie roślin i służy do tworzenia wapiennych formacji szkieletowych zwierząt (muszli mięczaków).

Adaptacje (urządzenia)

Biologia i genetyka

Względny charakter adaptacji: w zależności od konkretnego siedliska adaptacje tracą na znaczeniu wraz ze zmianą, zając jest zauważalny na tle gruntów ornych i drzew w czasie opóźnienia zimy lub podczas odwilży wczesną wiosną; rośliny wodne giną, gdy zbiorniki wodne wysychają itp. Przykłady adaptacji Typ adaptacji Cechy adaptacji Przykłady Szczególny kształt i budowa ciała Opływowy kształt ciała Skrzela Płetwy Ryba płetwonoga Ubarwienie ochronne Czasami ciągłe i separujące; powstaje w organizmach żyjących otwarcie i czyni je niewidocznymi...

Adaptacje (urządzenia)

Adaptacja (lub adaptacja) to zespół cech morfologicznych, fizjologicznych, behawioralnych i innych osobnika, populacji lub gatunku, który zapewnia sukces w rywalizacji z innymi osobnikami, populacjami lub gatunkami oraz odporność na czynniki środowiskowe.

■ Adaptacja jest wynikiem czynników ewolucji.

Względny charakter adaptacji: odpowiadające konkretnemu siedlisku adaptacje tracą na znaczeniu wraz ze zmianą (zając w czasie opóźnienia zimy lub podczas odwilży, wczesną wiosną jest zauważalny na tle gruntów ornych i drzew; roślin wodnych umierają, gdy zbiorniki wodne wysychają itp.).

Przykłady adaptacji

Rodzaj adaptacji	Charakterystyka adaptacyjna	Przykłady
Specjalny kształt i struktura ciała	Opływowy kształt ciała, skrzela, płetwy	Ryby, płetwonogie
Zabarwienie ochronne	Dzieje się to w sposób ciągły i rozczłonkujący; powstaje w organizmach żyjących otwarcie i czyni je niewidocznymi na tle otoczenia	kuropatwy szare i białe; sezonowa zmiana koloru sierści zająca
Zabarwienie ostrzegawcze	Jasne, zauważalne na tle otoczenia; rozwija się u gatunków posiadających środki ochronne	Trujące płazy, kłujące i trujące owady, niejadalne i płonące rośliny
Mimika	Mniej chronione organizmy jednego gatunku są podobne kolorystycznie do chronionych trujących organizmów innego gatunku.	Niektóre niejadowite węże są podobne w ubarwieniu do węży jadowitych.
Przebranie	Kształt i kolor ciała sprawia, że ​​ciało wygląda jak przedmioty otoczenia.	Gąsienice motyli mają podobny kolor i kształt do sęków drzew, na których żyją.
Oprawy funkcjonalne	Ciepłokrwisty, aktywny metabolizm	Pozwalają żyć w różnych warunkach klimatycznych
Obrona pasywna	Struktury i cechy decydujące o większym prawdopodobieństwie uratowania życia	Skorupy żółwi, muszle mięczaków, kolce jeża itp.
instynkty	Roi się pszczół, gdy pojawia się druga matka, opiekuje się potomstwem, szuka pożywienia
nawyki	Zmiany zachowania w chwilach zagrożenia	Kobra wyciąga kaptur, skorpion unosi ogon

Jak również inne prace, które mogą Cię zainteresować
11790.		Internetowe narzędzia wyszukiwania	907 KB
	Wytyczne wykonywania prac laboratoryjnych na kursie Światowe zasoby informacyjne Narzędzia wyszukiwania informacji w Internecie Wytyczne wykonywania prac laboratoryjnych przeznaczone są dla studentów specjalności 080801.65 Informacje stosowane
11791.		Praca na wirtualnej maszynie Microsoft Virtual PC	259,48 KB
	Raport laboratoryjny nr 1: Praca w maszynie wirtualnej Microsoft Virtual PC Lista powodów zamknięcia systemu Śledzenie zdarzeń zamknięcia systemu: Inne Planowane zamknięcie lub ponowne uruchomienie z nieznanego powodu. Wybierz tę opcję, jeśli inne powody wyłączenia/ponownego uruchomienia
11793.		Stan obecny i perspektywy rozwoju toksykologii chemikaliów toksycznych i ratunkowych (AOHV)	106 KB
	Obecnie w Federacji Rosyjskiej istnieje ponad 3,5 tysiąca obiektów, które mają SDYAV. Całkowity obszar zanieczyszczenia w przypadku potencjalnych wypadków może obejmować terytorium, na którym mieszka ponad jedna trzecia ludności kraju. Statystyki z ostatnich lat pokazują, że rocznie dochodzi do około 50 poważnych awarii spowodowanych emisją SDYAV.
11794.		PODSTAWY OBRONY CYWILNEJ	122,5 KB
	Poziom gotowości społeczeństwa do rozwiązania tych problemów jest w dużej mierze determinowany gotowością szerokich warstw ludności do działania w sytuacjach kryzysowych czasu pokoju i wojny.
11795.		Routing w sieciach IP	85,4 KB
	Praca laboratoryjna nr 3 Routing w sieciach IP Cele pracy: nauczenie łączenia dwóch sieci za pomocą komputera pełniącego rolę routera; dowiedz się, jak skonfigurować system Windows Server 2003 jako router; poznaj możliwości narzędzia trasy. Za...
11796.		Serwer DHCP: instalacja i zarządzanie	141,22 KB
	Praca laboratoryjna nr 4. Serwer DHCP: instalacja i zarządzanie Cele pracy: nauczenie się instalowania i usuwania serwera DHCP; dowiedz się, jak skonfigurować zakres serwera DHCP; dowiedz się, jak rezerwować adresy. Zadanie 1. Przypisz sieć...
11797.		PRZYGOTOWANIE MOBILIZACJI OBIEKTÓW ZDROWIA	74 KB
	Mobilizacja w Federacji Rosyjskiej rozumiana jest jako zespół działań zmierzających do przeniesienia gospodarki Federacji Rosyjskiej, gospodarki podmiotów, gmin, władz państwowych, samorządów i organizacji do pracy w warunkach wojennych
11798.		Indukcja pola magnetycznego Ziemi i jej definicja	385.32 KB
	Oddziaływania magnetyczne, zarówno pomiędzy prądami elektrycznymi, jak i pomiędzy magnesami, odbywają się za pomocą pola magnetycznego. Pole magnetyczne można wizualizować w następujący sposób. Jeśli przewodniki z prądem zostaną przepuszczone przez arkusz tektury i na arkusz zostaną wylane małe strzałki magnetyczne, zostaną one umieszczone wokół przewodnika wzdłuż stycznych do koncentrycznych okręgów

Podręcznik jest zgodny z federalnym państwowym standardem edukacyjnym dla szkolnictwa średniego (pełnego) ogólnego, jest zalecany przez Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej i znajduje się na Federalnej Liście Podręczników.

Podręcznik przeznaczony jest dla uczniów klas 11 i przeznaczony jest do nauczania przedmiotu 1 lub 2 godziny tygodniowo.

Nowoczesny design, wielopoziomowe pytania i zadania, dodatkowe informacje oraz możliwość równoległej pracy z aplikacją elektroniczną przyczyniają się do efektywnego przyswajania materiałów edukacyjnych.

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 charakterystyką 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.

<<< Назад

Naprzód >>>

Reakcje na niekorzystne czynniki środowiskowe działają destrukcyjnie na organizmy żywe tylko w określonych warunkach iw większości przypadków mają wartość adaptacyjną. Dlatego te odpowiedzi Selye nazwał „ogólnym zespołem adaptacyjnym”. W późniejszych pracach używał terminów „stres” i „ogólny zespół adaptacyjny” jako synonimy.

Dostosowanie- jest to genetycznie zdeterminowany proces tworzenia systemów ochronnych zapewniających wzrost stabilności i przepływ ontogenezy w niesprzyjających jej warunkach.

Adaptacja jest jednym z najważniejszych mechanizmów zwiększających stabilność systemu biologicznego, w tym organizmu roślinnego, w zmienionych warunkach bytowania. Im lepiej organizm jest przystosowany do jakiegoś czynnika, tym bardziej jest odporny na jego wahania.

Określona genotypowo zdolność organizmu do zmiany metabolizmu w określonych granicach, w zależności od działania środowiska zewnętrznego, nazywana jest szybkość reakcji. Jest kontrolowany przez genotyp i jest charakterystyczny dla wszystkich żywych organizmów. Większość modyfikacji zachodzących w granicach normy reakcji ma znaczenie adaptacyjne. Odpowiadają one zmianom w siedlisku i zapewniają lepsze przetrwanie roślin w zmiennych warunkach środowiskowych. W związku z tym takie modyfikacje mają znaczenie ewolucyjne. Termin „szybkość reakcji” został wprowadzony przez V.L. Johansena (1909).

Im większa zdolność gatunku lub odmiany do modyfikacji zgodnie ze środowiskiem, tym większa szybkość reakcji i wyższa zdolność adaptacji. Ta właściwość wyróżnia odporne odmiany upraw rolniczych. Z reguły niewielkie i krótkotrwałe zmiany czynników środowiskowych nie prowadzą do znaczących naruszeń funkcji fizjologicznych roślin. Wynika to z ich zdolności do utrzymania względnej równowagi dynamicznej środowiska wewnętrznego oraz stabilności podstawowych funkcji fizjologicznych w zmieniającym się środowisku zewnętrznym. Jednocześnie ostre i długotrwałe uderzenia prowadzą do zakłócenia wielu funkcji rośliny, a często do jej śmierci.

Adaptacja obejmuje wszystkie procesy i adaptacje (anatomiczne, morfologiczne, fizjologiczne, behawioralne itp.), które zwiększają stabilność i przyczyniają się do przetrwania gatunku.

1.Adaptacje anatomiczne i morfologiczne. U niektórych przedstawicieli kserofitów długość systemu korzeniowego sięga kilkudziesięciu metrów, co pozwala roślinie korzystać z wód gruntowych i nie odczuwać braku wilgoci w warunkach glebowych i suszy atmosferycznej. U innych kserofitów obecność grubego naskórka, pokwitanie liści i przekształcenie liści w kolce ograniczają utratę wody, co jest bardzo ważne w warunkach braku wilgoci.

Płonące włosy i kolce chronią rośliny przed zjedzeniem przez zwierzęta.

Drzewa w tundrze lub na wysokich górach wyglądają jak przysadziste, płożące się krzewy, zimą pokryte są śniegiem, który chroni je przed silnymi mrozami.

W regionach górskich o dużych dobowych wahaniach temperatury rośliny często mają postać spłaszczonych poduszek z gęsto rozmieszczonymi licznymi łodygami. Pozwala to na utrzymanie wilgoci wewnątrz poduszek i względnie jednolitej temperatury przez cały dzień.

W roślinach bagiennych i wodnych tworzy się specjalny miąższ powietrznonośny (aerenchyma), który jest rezerwuarem powietrza i ułatwia oddychanie zanurzonym w wodzie częściom roślin.

2. Adaptacje fizjologiczne i biochemiczne. W przypadku sukulentów adaptacją do uprawy w warunkach pustynnych i półpustynnych jest asymilacja CO 2 podczas fotosyntezy na szlaku CAM. Te rośliny mają zamknięte aparaty szparkowe w ciągu dnia. W ten sposób roślina chroni wewnętrzne rezerwy wody przed parowaniem. Na pustyniach głównym czynnikiem ograniczającym wzrost roślin jest woda. Szparki otwierają się w nocy i w tym czasie CO 2 dostaje się do tkanek fotosyntetyzujących. Późniejsze zaangażowanie CO2 w cykl fotosyntezy następuje w ciągu dnia już przy zamkniętych aparatach szparkowych.

Adaptacje fizjologiczne i biochemiczne obejmują zdolność aparatów szparkowych do otwierania i zamykania w zależności od warunków zewnętrznych. Synteza w komórkach kwasu abscysynowego, proliny, białek ochronnych, fitoaleksyn, fitoncydów, wzrost aktywności enzymów przeciwdziałających rozpadowi oksydacyjnemu substancji organicznych, akumulacja cukrów w komórkach oraz szereg innych zmian w metabolizmie przyczynia się do wzrost odporności roślin na niekorzystne warunki środowiskowe.

Ta sama reakcja biochemiczna może być przeprowadzona przez kilka form molekularnych tego samego enzymu (izoenzymów), przy czym każda izoforma wykazuje aktywność katalityczną w stosunkowo wąskim zakresie jakiegoś parametru środowiskowego, takiego jak temperatura. Obecność szeregu izoenzymów pozwala roślinie na przeprowadzenie reakcji w znacznie szerszym zakresie temperatur w porównaniu z każdym pojedynczym izoenzymem. Dzięki temu roślina może z powodzeniem wykonywać funkcje życiowe w zmieniających się warunkach temperaturowych.

3. Adaptacje behawioralne, czyli unikanie niekorzystnego czynnika. Przykładem są efemerydy i efemerydy (mak, gwiaździsty, krokusy, tulipany, przebiśniegi). Cały cykl rozwoju przechodzą wiosną przez 1,5-2 miesiące, jeszcze przed nadejściem upałów i suszy. W ten sposób odchodzą lub unikają wpadania pod wpływ stresora. W podobny sposób wcześnie dojrzewające odmiany roślin uprawnych tworzą plon przed wystąpieniem niekorzystnych zjawisk sezonowych: sierpniowych mgły, deszczy, przymrozków. Dlatego selekcja wielu roślin uprawnych ma na celu stworzenie odmian wcześnie dojrzałych. Rośliny wieloletnie zimują jako kłącza i cebulki w glebie pod śniegiem, co chroni je przed zamarzaniem.

Adaptacja roślin do niekorzystnych czynników odbywa się jednocześnie na wielu poziomach regulacji – od pojedynczej komórki do fitocenozy. Im wyższy poziom organizacji (organizm komórkowy, populacja), tym większa liczba mechanizmów jednocześnie zaangażowanych w adaptację roślin do stresu.

Regulacja procesów metabolicznych i adaptacyjnych wewnątrz komórki odbywa się za pomocą systemów: metabolicznego (enzymatycznego); genetyczny; membrana. Systemy te są ze sobą ściśle powiązane. Tak więc właściwości błon zależą od aktywności genów, a zróżnicowana aktywność samych genów jest pod kontrolą błon. Synteza enzymów i ich aktywność kontrolowana jest na poziomie genetycznym, jednocześnie enzymy regulują metabolizm kwasów nukleinowych w komórce.

Na poziom organizmu do komórkowych mechanizmów adaptacji dodawane są nowe, odzwierciedlające interakcję narządów. W niesprzyjających warunkach rośliny tworzą i zachowują taką liczbę elementów owocowych, które są dostarczane w wystarczających ilościach z niezbędnymi substancjami do wytworzenia pełnoprawnych nasion. Na przykład w kwiatostanach uprawnych zbóż i koronach drzew owocowych w niesprzyjających warunkach może odpaść ponad połowa złożonych jajników. Takie zmiany opierają się na konkurencyjnych relacjach między organami o fizjologicznie aktywne i składniki odżywcze.

W warunkach stresowych procesy starzenia i opadania dolnych liści ulegają gwałtownemu przyspieszeniu. Jednocześnie substancje niezbędne dla roślin przenoszą się z nich do młodych organów, odpowiadając na strategię przetrwania organizmu. Dzięki recyklingowi składników odżywczych z dolnych liści młodsze, górne liście, pozostają żywotne.

Istnieją mechanizmy regeneracji utraconych narządów. Na przykład powierzchnia rany pokryta jest wtórną tkanką powłokową (perydermą rany), rana na pniu lub gałęzi goi się napływami (modzele). Wraz z utratą pędu wierzchołkowego w roślinach budzą się uśpione pąki i intensywnie rozwijają się pędy boczne. Wiosenne odtworzenie liści zamiast opadłych jesienią jest również przykładem naturalnej regeneracji narządów. Regeneracja jako urządzenie biologiczne, które zapewnia rozmnażanie wegetatywne roślin przez segmenty korzeni, kłącza, plechy, sadzonki łodyg i liści, izolowane komórki, pojedyncze protoplasty, ma ogromne znaczenie praktyczne w uprawie roślin, sadownictwie, leśnictwie, ogrodnictwie ozdobnym itp.

Układ hormonalny bierze również udział w procesach ochrony i adaptacji na poziomie roślin. Na przykład pod wpływem niesprzyjających warunków w roślinie gwałtownie wzrasta zawartość inhibitorów wzrostu: etylenu i kwasu abscysynowego. Ograniczają przemianę materii, hamują procesy wzrostu, przyspieszają starzenie się, upadek narządów i przejście rośliny w stan uśpienia. Charakterystyczną reakcją roślin jest zahamowanie czynności funkcjonalnej pod wpływem stresu pod wpływem inhibitorów wzrostu. Jednocześnie w tkankach zmniejsza się zawartość stymulatorów wzrostu: cytokininy, auksyny i giberelin.

Na poziom populacji dodaje się selekcję, co prowadzi do pojawienia się bardziej przystosowanych organizmów. O możliwości selekcji decyduje występowanie wewnątrzpopulacyjnej zmienności odporności roślin na różne czynniki środowiskowe. Przykładem wewnątrzpopulacyjnej zmienności odporności może być nieprzyjazny wygląd siewek na zasolonej glebie oraz zwiększenie zmienności czasu kiełkowania wraz ze wzrostem działania stresora.

Gatunek we współczesnym ujęciu składa się z dużej liczby biotypów - mniejszych jednostek ekologicznych, identycznych genetycznie, ale wykazujących różną odporność na czynniki środowiskowe. W różnych warunkach nie wszystkie biotypy są jednakowo ważne, aw wyniku konkurencji pozostają tylko te, które najlepiej spełniają dane warunki. Oznacza to, że odporność populacji (odmiany) na określony czynnik zależy od odporności organizmów tworzących populację. Odmiany odporne mają w swoim składzie zestaw biotypów, które zapewniają dobrą wydajność nawet w niesprzyjających warunkach.

Jednocześnie w procesie wieloletniej uprawy skład i proporcja biotypów w populacji zmienia się w odmianach, co wpływa na produktywność i jakość odmiany, często nie na lepsze.

Tak więc adaptacja obejmuje wszystkie procesy i adaptacje, które zwiększają odporność roślin na niekorzystne warunki środowiskowe (anatomiczne, morfologiczne, fizjologiczne, biochemiczne, behawioralne, populacyjne itp.)

Ale aby wybrać najskuteczniejszy sposób adaptacji, najważniejszy jest czas, w którym organizm musi przystosować się do nowych warunków.

Przy nagłym działaniu czynnika ekstremalnego reakcja nie może być opóźniona, musi nastąpić natychmiast, aby wykluczyć nieodwracalne uszkodzenie rośliny. Przy długotrwałych skutkach małej siły, adaptacyjne przegrupowania następują stopniowo, podczas gdy wybór możliwych strategii rośnie.

W związku z tym istnieją trzy główne strategie adaptacyjne: ewolucyjny, ontogenetyczny oraz pilne. Zadaniem strategii jest efektywne wykorzystanie dostępnych zasobów do osiągnięcia głównego celu – przetrwania organizmu w stresie. Strategia adaptacyjna ma na celu utrzymanie integralności strukturalnej ważnych makrocząsteczek i czynności funkcjonalnej struktur komórkowych, utrzymanie systemów regulacji aktywności życiowej oraz dostarczanie roślinom energii.

Adaptacje ewolucyjne lub filogenetyczne(filogeneza - rozwój gatunku biologicznego w czasie) - są to adaptacje, które powstają w procesie ewolucyjnym na podstawie mutacji genetycznych, selekcji i są dziedziczone. Są najbardziej niezawodne w przetrwaniu roślin.

Każdy gatunek roślin w procesie ewolucji wykształcił pewne potrzeby dotyczące warunków istnienia i przystosowania do zajmowanej niszy ekologicznej, stabilnej adaptacji organizmu do środowiska. Tolerancja na wilgoć i cień, ciepło, zimno i inne cechy ekologiczne poszczególnych gatunków roślin ukształtowały się w wyniku długotrwałego działania odpowiednich warunków. Tak więc rośliny ciepłolubne i krótkodniowe są charakterystyczne dla południowych szerokości geograficznych, mniej wymagające ciepła i rośliny o długim dniu są charakterystyczne dla północnych szerokości geograficznych. Dobrze znane są liczne ewolucyjne adaptacje kserofitów do suszy: ekonomiczne wykorzystanie wody, głęboko osadzony system korzeniowy, zrzucanie liści i przejście w stan uśpienia oraz inne adaptacje.

Pod tym względem odmiany roślin rolniczych wykazują odporność właśnie na te czynniki środowiskowe, przeciwko którym prowadzona jest hodowla i selekcja form produkcyjnych. Jeśli selekcja odbywa się w kilku kolejnych pokoleniach na tle stałego wpływu jakiegoś niekorzystnego czynnika, to odporność odmiany na nią może zostać znacznie zwiększona. Naturalne jest, że odmiany wyhodowane przez Instytut Badawczy Rolnictwa Południowego Wschodu (Saratow) są bardziej odporne na suszę niż odmiany wyhodowane w ośrodkach hodowlanych regionu moskiewskiego. W ten sam sposób w strefach ekologicznych o niesprzyjających warunkach glebowo-klimatycznych wykształciły się odporne lokalne odmiany roślin, a gatunki endemiczne są odporne na stresor wyrażający się w ich siedlisku.

Charakterystyka odporności odmian pszenicy jarej z kolekcji Wszechrosyjskiego Instytutu Przemysłu Roślinnego (Semenov i in., 2005)

Różnorodność	Pochodzenie	Zrównoważony rozwój
Enita	region Moskwy	Średnio odporny na suszę
Saratowska 29	obwód saratowski	odporny na suszę
Kometa	Region Swierdłowska.	odporny na suszę
Karazin	Brazylia	kwasoodporny
Preludium	Brazylia	kwasoodporny
Kolonias	Brazylia	kwasoodporny
Thrintani	Brazylia	kwasoodporny
PPG-56	Kazachstan	tolerancja na sól
Osz	Kirgistan	tolerancja na sól
Surkhak 5688	Tadżykistan	tolerancja na sól
Messel	Norwegia	Tolerancja na sól

W środowisku naturalnym warunki środowiskowe zwykle zmieniają się bardzo szybko, a czas, w którym czynnik stresowy osiąga szkodliwy poziom, nie wystarcza do powstania adaptacji ewolucyjnych. W takich przypadkach rośliny wykorzystują nie trwałe, ale wywołane stresorami mechanizmy obronne, których powstanie jest zdeterminowane (zdeterminowane) genetycznie.

Adaptacje ontogenetyczne (fenotypowe) nie są związane z mutacjami genetycznymi i nie są dziedziczone. Powstawanie takich adaptacji wymaga stosunkowo długiego czasu, dlatego nazywane są adaptacjami długotrwałymi. Jednym z tych mechanizmów jest zdolność wielu roślin do tworzenia oszczędzającej wodę ścieżki fotosyntezy typu CAM w warunkach deficytu wody spowodowanego suszą, zasoleniem, niskimi temperaturami i innymi stresorami.

Adaptacja ta związana jest z indukcją ekspresji genu karboksylazy fosfoenolopirogronianowej, który w normalnych warunkach jest nieaktywny, oraz genów innych enzymów szlaku wychwytywania CO2 CAM, z biosyntezą osmolitów (proliny), z aktywacją przeciwutleniacza systemy i zmiany w dziennym rytmie ruchów szparkowych. Wszystko to prowadzi do bardzo ekonomicznego zużycia wody.

W uprawach polowych, na przykład w kukurydzy, aerenchyma nie występuje w normalnych warunkach wzrostu. Jednak w warunkach powodzi i braku tlenu w tkankach w korzeniach, niektóre komórki pierwotnej kory korzenia i łodygi obumierają (apoptoza lub zaprogramowana śmierć komórki). Na ich miejscu powstają wnęki, przez które tlen jest transportowany z nadziemnych części rośliny do systemu korzeniowego. Sygnałem do śmierci komórki jest synteza etylenu.

Pilna adaptacja występuje z szybkimi i intensywnymi zmianami warunków życia. Opiera się na tworzeniu i funkcjonowaniu systemów ochrony przed wstrząsami. Do systemów obrony przed wstrząsami zalicza się na przykład białkowy system szoku cieplnego, który powstaje w odpowiedzi na gwałtowny wzrost temperatury. Mechanizmy te zapewniają krótkoterminowe warunki do przetrwania pod działaniem czynnika uszkadzającego, a tym samym stwarzają warunki do powstania bardziej niezawodnych, długoterminowych wyspecjalizowanych mechanizmów adaptacyjnych. Przykładem wyspecjalizowanych mechanizmów adaptacyjnych jest tworzenie się białek przeciw zamarzaniu w niskich temperaturach lub synteza cukrów podczas przezimowania upraw ozimych. Jednocześnie, jeśli szkodliwy wpływ czynnika przekracza ochronne i naprawcze możliwości organizmu, nieuchronnie następuje śmierć. W tym przypadku organizm umiera na etapie pilnej lub na etapie adaptacji specjalistycznej, w zależności od intensywności i czasu trwania działania czynnika ekstremalnego.

Wyróżnić konkretny oraz niespecyficzne (ogólne) reakcje roślin na stresory.

Reakcje niespecyficzne nie zależą od charakteru działającego czynnika. Są takie same pod wpływem wysokich i niskich temperatur, braku lub nadmiaru wilgoci, wysokiego stężenia soli w glebie czy szkodliwych gazów w powietrzu. We wszystkich przypadkach zwiększa się przepuszczalność błon w komórkach roślinnych, zaburza się oddychanie, nasila się hydrolityczny rozkład substancji, wzrasta synteza etylenu i kwasu abscysynowego, zahamowany jest podział i wydłużanie komórek.

W tabeli przedstawiono zespół niespecyficznych zmian zachodzących w roślinach pod wpływem różnych czynników środowiskowych.

Zmiany parametrów fizjologicznych roślin pod wpływem warunków stresowych (wg G.V., Udovenko, 1995)

Opcje	Charakter zmiany parametrów w warunkach
	susze	zasolenie	wysoka temperatura	niska temperatura
Stężenie jonów w tkankach	rozwój	rozwój	rozwój	rozwój
Aktywność wody w komórce	Spadanie w dół	Spadanie w dół	Spadanie w dół	Spadanie w dół
Potencjał osmotyczny komórki	rozwój	rozwój	rozwój	rozwój
Pojemność wodna	rozwój	rozwój	rozwój	—
Niedobór wody	rozwój	rozwój	rozwój	—
Przepuszczalność protoplazmy	rozwój	rozwój	rozwój	—
Szybkość transpiracji	Spadanie w dół	Spadanie w dół	rozwój	Spadanie w dół
Wydajność transpiracji	Spadanie w dół	Spadanie w dół	Spadanie w dół	Spadanie w dół
Efektywność energetyczna oddychania	Spadanie w dół	Spadanie w dół	Spadanie w dół	—
Intensywność oddychania	rozwój	rozwój	rozwój	—
Fotofosforylacja	Zmniejsza	Zmniejsza	—	Zmniejsza
Stabilizacja jądrowego DNA	rozwój	rozwój	rozwój	rozwój
Funkcjonalna aktywność DNA	Zmniejsza	Zmniejsza	Zmniejsza	Zmniejsza
Koncentracja proliny	rozwój	rozwój	rozwój	—
Zawartość białek rozpuszczalnych w wodzie	rozwój	rozwój	rozwój	rozwój
Reakcje syntetyczne	Zduszony	Zduszony	Zduszony	Zduszony
Pobieranie jonów przez korzenie	Zduszony	Zduszony	Zduszony	Zduszony
Transport substancji	Przygnębiony	Przygnębiony	Przygnębiony	Przygnębiony
Koncentracja pigmentu	Spadanie w dół	Spadanie w dół	Spadanie w dół	Spadanie w dół
podział komórek	zwalnia	zwalnia	—	—
Rozciąganie komórek	Zduszony	Zduszony	—	—
Liczba elementów owocowych	Zredukowany	Zredukowany	Zredukowany	Zredukowany
Starzenie się narządów	Przyśpieszony	Przyśpieszony	Przyśpieszony	—
żniwa biologiczne	Obniżony	Obniżony	Obniżony	Obniżony

Na podstawie danych zawartych w tabeli można zauważyć, że odporności roślin na kilka czynników towarzyszą jednokierunkowe zmiany fizjologiczne. Daje to powody sądzić, że wzrostowi odporności roślin na jeden czynnik może towarzyszyć wzrost odporności na inny. Zostało to potwierdzone eksperymentami.

Eksperymenty w Instytucie Fizjologii Roślin Rosyjskiej Akademii Nauk (Vl. V. Kuznetsov i inni) wykazały, że krótkotrwałej obróbce cieplnej roślin bawełny towarzyszy wzrost ich odporności na późniejsze zasolenie. A przystosowanie roślin do zasolenia prowadzi do wzrostu ich odporności na wysokie temperatury. Szok cieplny zwiększa zdolność roślin do przystosowania się do następującej po niej suszy i odwrotnie, w procesie suszy wzrasta odporność organizmu na wysoką temperaturę. Krótkotrwała ekspozycja na wysokie temperatury zwiększa odporność na metale ciężkie i promieniowanie UV-B. Poprzednia susza sprzyja przetrwaniu roślin w warunkach zasolenia lub chłodu.

Proces zwiększania odporności organizmu na dany czynnik środowiskowy w wyniku adaptacji do czynnika o innym charakterze nazywa się krzyżowa adaptacja.

W badaniu ogólnych (niespecyficznych) mechanizmów odporności bardzo interesująca jest reakcja roślin na czynniki powodujące niedobór wody w roślinach: zasolenie, suszę, niskie i wysokie temperatury oraz kilka innych. Na poziomie całego organizmu wszystkie rośliny w ten sam sposób reagują na niedobór wody. Charakteryzuje się zahamowaniem wzrostu pędów, zwiększonym wzrostem systemu korzeniowego, syntezą kwasu abscysynowego oraz spadkiem przewodnictwa szparkowego. Po pewnym czasie dolne liście szybko się starzeją i obserwuje się ich obumieranie. Wszystkie te reakcje mają na celu zmniejszenie zużycia wody poprzez zmniejszenie powierzchni parowania, a także zwiększenie aktywności absorpcyjnej korzenia.

Reakcje specyficzne są reakcjami na działanie jednego czynnika stresowego. Tak więc fitoaleksyny (substancje o właściwościach antybiotycznych) są syntetyzowane w roślinach w odpowiedzi na kontakt z patogenami (patogenami).

Specyfika lub niespecyficzność odpowiedzi implikuje z jednej strony stosunek rośliny do różnych stresorów, az drugiej charakterystyczne reakcje roślin różnych gatunków i odmian na ten sam stresor.

Przejawy specyficznych i niespecyficznych odpowiedzi roślin zależą od siły stresu i tempa jego rozwoju. Specyficzne reakcje pojawiają się częściej, jeśli stres rozwija się powoli, a organizm ma czas na odbudowę i przystosowanie się do niego. Reakcje niespecyficzne występują zwykle przy krótszym i silniejszym działaniu stresora. Funkcjonowanie niespecyficznych (ogólnych) mechanizmów odpornościowych pozwala roślinie uniknąć dużych nakładów energetycznych na tworzenie wyspecjalizowanych (specyficznych) mechanizmów adaptacyjnych w odpowiedzi na wszelkie odchylenia od normy w ich warunkach życia.

Odporność roślin na stres zależy od fazy ontogenezy. Najbardziej stabilne rośliny i organy roślinne w stanie uśpienia: w postaci nasion, cebulek; zdrewniałe byliny – po opadnięciu liści w stanie głębokiego spoczynku. Rośliny są najbardziej wrażliwe w młodym wieku, ponieważ procesy wzrostu ulegają zniszczeniu w pierwszej kolejności w warunkach stresowych. Drugi okres krytyczny to okres tworzenia gamet i zapłodnienia. Efekt stresu w tym okresie prowadzi do zmniejszenia funkcji rozrodczej roślin i spadku plonu.

Jeśli warunki stresowe powtarzają się i mają niską intensywność, przyczyniają się do twardnienia roślin. Na tej podstawie powstają metody zwiększania odporności na niskie temperatury, ciepło, zasolenie oraz zwiększoną zawartość szkodliwych gazów w powietrzu.

Niezawodność organizmu roślinnego zależy od jego zdolności do zapobiegania lub eliminowania awarii na różnych poziomach organizacji biologicznej: molekularnej, subkomórkowej, komórkowej, tkankowej, narządowej, organizmu i populacji.

Aby zapobiec zakłóceniom w życiu roślin pod wpływem niekorzystnych czynników, zasady nadmierność, niejednorodność składników funkcjonalnie równoważnych, systemy do naprawy utraconych konstrukcji,.

Redundancja struktur i funkcjonalności to jeden z głównych sposobów zapewnienia niezawodności systemów. Nadmiarowość i nadmiarowość ma wiele przejawów. Na poziomie subkomórkowym rezerwacja i powielanie materiału genetycznego przyczynia się do wzrostu niezawodności organizmu roślinnego. Zapewnia to na przykład podwójna helisa DNA poprzez zwiększenie ploidii. Niezawodność funkcjonowania organizmu roślinnego w zmieniających się warunkach jest również wspierana przez obecność różnych cząsteczek informacyjnego RNA oraz powstawanie heterogenicznych polipeptydów. Należą do nich izoenzymy, które katalizują tę samą reakcję, ale różnią się właściwościami fizykochemicznymi i stabilnością struktury molekularnej w zmieniających się warunkach środowiskowych.

Na poziomie komórkowym przykładem nadmiarowości jest nadmiar organelli komórkowych. W ten sposób ustalono, że część dostępnych chloroplastów wystarcza do dostarczenia roślinie produktów fotosyntezy. Pozostałe chloroplasty niejako pozostają w rezerwie. To samo dotyczy całkowitej zawartości chlorofilu. Redundancja objawia się również dużym nagromadzeniem prekursorów biosyntezy wielu związków.

Na poziomie organizmu zasada redundancji wyraża się w tworzeniu i układaniu w różnym czasie większej ilości pędów, kwiatów, kłosków niż jest to wymagane do zmiany pokoleń, w ogromnej ilości pyłku, zalążków, nasion.

Na poziomie populacji zasada redundancji przejawia się w dużej liczbie osobników różniących się odpornością na określony czynnik stresowy.

Systemy naprawcze działają również na różnych poziomach - molekularnym, komórkowym, organizmalnym, populacyjnym i biocenotycznym. Procesy naprawcze przebiegają wraz z wydatkowaniem energii i substancji plastycznych, dlatego naprawa jest możliwa tylko wtedy, gdy utrzymane jest wystarczające tempo przemiany materii. Jeśli przemiana materii ustaje, ustaje również regeneracja. W ekstremalnych warunkach środowiska zewnętrznego zachowanie oddychania jest szczególnie ważne, ponieważ oddychanie dostarcza energii do procesów naprawczych.

Zdolność regeneracyjna komórek organizmów zaadaptowanych jest determinowana przez odporność ich białek na denaturację, czyli stabilność wiązań, które determinują drugorzędową, trzeciorzędową i czwartorzędową strukturę białka. Na przykład odporność dojrzałych nasion na wysokie temperatury jest zwykle związana z tym, że po odwodnieniu ich białka stają się odporne na denaturację.

Głównym źródłem materiału energetycznego jako substratu do oddychania jest fotosynteza, dlatego zaopatrzenie komórki w energię i związane z tym procesy naprawcze zależą od stabilności i zdolności aparatu fotosyntetycznego do regeneracji po uszkodzeniu. Aby utrzymać fotosyntezę w ekstremalnych warunkach w roślinach, aktywowana jest synteza składników błony tylakoidowej, hamowane jest utlenianie lipidów i przywracana jest ultrastruktura plastydu.

Na poziomie organizmu przykładem regeneracji jest rozwój pędów zastępczych, przebudzenie uśpionych pąków w przypadku uszkodzenia punktów wzrostu.

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.