การปรับตัวทางสัณฐานวิทยา - การปรับตัวของสัตว์ให้เข้ากับปัจจัยแวดล้อม กลไกการปรับตัวของพืชให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย ประเภทของการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม

สัตว์และพืชถูกบังคับให้ต้องปรับตัวตามปัจจัยหลายประการ และการปรับตัวเหล่านี้ได้รับการพัฒนาในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งมักจะอยู่ในกระบวนการวิวัฒนาการและการคัดเลือกโดยธรรมชาติ โดยจะได้รับการแก้ไขในระดับพันธุกรรม

การปรับตัว(จาก lat. adapto - ฉันปรับตัว) - การปรับตัวของโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในกระบวนการวิวัฒนาการ

เมื่อวิเคราะห์การจัดองค์กรของสัตว์และพืชใด ๆ จะพบว่ามีความสอดคล้องกันอย่างชัดเจนของรูปแบบและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตต่อสภาวะแวดล้อม ดังนั้น ในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล ปลาโลมามีการดัดแปลงขั้นสูงที่สุดสำหรับการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมทางน้ำ: รูปทรงตอร์ปิโด โครงสร้างพิเศษของผิวหนังและเนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง ซึ่งเพิ่มความเพรียวลมของร่างกาย และด้วยเหตุนี้ ความเร็วของการเลื่อนในน้ำ

การปรากฏตัวของการปรับตัวมีสามรูปแบบหลัก: กายวิภาค - สัณฐานวิทยา, สรีรวิทยาและพฤติกรรม

กายวิภาคและสัณฐานวิทยาการปรับตัวเป็นลักษณะภายนอกและภายในบางอย่างในโครงสร้างของอวัยวะบางอย่างของพืชและสัตว์ที่ช่วยให้พวกเขาอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมบางอย่างด้วยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางอย่าง ในสัตว์มักเกี่ยวข้องกับวิถีชีวิตธรรมชาติของโภชนาการ ตัวอย่าง:

กระดองเต่าแข็งสำหรับป้องกันสัตว์กินเนื้อ

นกหัวขวาน - จะงอยปากรูปสิ่ว, หางแข็ง, การจัดเรียงนิ้วมือ

สรีรวิทยาการปรับตัวประกอบด้วยความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการเปลี่ยนแปลงกระบวนการทางสรีรวิทยาบางอย่างในช่วงวิกฤตในชีวิต

· กลิ่นของดอกไม้สามารถดึงดูดแมลงและส่งเสริมการผสมเกสรของพืช

· การพักตัวที่ลึกในพืชหลายชนิดที่เติบโตในละติจูดกลางของซีกโลกเหนือ ตกอยู่ในอาการมึนงงหรือจำศีลในสัตว์บางชนิดเมื่อเริ่มเข้าสู่ช่วงอากาศหนาว)

· สารป้องกันการแข็งตัวทางชีวภาพที่เพิ่มความหนืดของสื่อภายในและป้องกันการก่อตัวของผลึกน้ำแข็งที่จะทำลายเซลล์ (มากถึง 10% ในมด มากถึง 30% ในตัวต่อ)

ในความมืด ความไวต่อแสงของตาต่อแสงเพิ่มขึ้นหลายพันครั้งภายในหนึ่งชั่วโมง ซึ่งสัมพันธ์กับการฟื้นฟูการมองเห็น เม็ดสี และการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของเส้นประสาทและเซลล์ประสาทของเปลือกสมอง

· ตัวอย่างของการปรับตัวทางสรีรวิทยายังเป็นคุณสมบัติของชุดเอนไซม์ในทางเดินอาหารของสัตว์ ซึ่งกำหนดโดยชุดและองค์ประกอบของอาหาร ดังนั้นชาวทะเลทรายจึงสามารถให้ความต้องการความชื้นได้ด้วยการออกซิเดชั่นทางชีวเคมีของไขมัน

เกี่ยวกับพฤติกรรมการปรับตัว (ethological) เป็นรูปแบบของพฤติกรรมการปรับตัวของสัตว์ ตัวอย่าง:

· เพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนตามปกติกับสิ่งแวดล้อม: การสร้างที่พักพิง การอพยพของสัตว์รายวันและตามฤดูกาล เพื่อเลือกสภาวะอุณหภูมิที่เหมาะสม

นกฮัมมิ่งเบิร์ด Oreotrochis estellaอาศัยอยู่ในเทือกเขาแอนดีสสูง สร้างรังบนโขดหิน และด้านที่หันไปทางทิศตะวันออก ในช่วงกลางคืนหินจะปล่อยความร้อนที่สะสมในระหว่างวันจึงให้อุณหภูมิที่สบายจนถึงเช้า

· ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศเลวร้าย แต่มีหิมะตกในฤดูหนาว อุณหภูมิใต้หิมะอาจสูงกว่าภายนอกได้ 15-18ºС คาดว่านกกระทาสีขาวค้างคืนในหลุมหิมะช่วยประหยัดพลังงานได้ถึง 45%

สัตว์หลายชนิดใช้การเกาะกลุ่ม: pikas ของสกุล Certhia(นก) รวมตัวกันในสภาพอากาศหนาวเย็นในกลุ่มมากถึง 20 คน มีการอธิบายปรากฏการณ์ที่คล้ายกันในหนู

· พฤติกรรมปรับตัวสามารถปรากฏในผู้ล่าในกระบวนการติดตามและไล่ล่าเหยื่อ

การปรับตัวมากที่สุด เป็นการรวมกันของประเภทข้างต้น. ตัวอย่างเช่น การดูดเลือดในยุงเกิดจากการผสมผสานที่ซับซ้อน เช่น การพัฒนาส่วนพิเศษของเครื่องมือในช่องปากที่ดัดแปลงสำหรับการดูด การก่อตัวของพฤติกรรมการค้นหาเพื่อค้นหาสัตว์ที่เป็นเหยื่อ และการผลิตสารคัดหลั่งพิเศษจากต่อมน้ำลาย ที่ป้องกันไม่ให้เลือดถูกดูดจับตัวเป็นลิ่ม

หนึ่งในคุณสมบัติพื้นฐานของธรรมชาติที่มีชีวิตคือวัฏจักรของกระบวนการส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นในนั้น ซึ่งรับรองการปรับตัวของพืชและสัตว์ในระหว่างการพัฒนาด้วยปัจจัยตามระยะหลัก ให้เราอาศัยปรากฏการณ์ดังกล่าวในสัตว์ป่าเช่นช่วงแสง

ช่วงแสง -การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตต่อการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในระยะเวลาวัน เปิดโดย V. Garner และ N. Allard ในปี 1920 ระหว่างการคัดเลือกยาสูบ

แสงมีอิทธิพลอย่างมากต่อการสำแดงกิจกรรมประจำวันและตามฤดูกาลของสิ่งมีชีวิต นี่เป็นปัจจัยสำคัญ เนื่องจากเป็นการเปลี่ยนแปลงของแสงสว่างที่ทำให้เกิดการสลับกันของช่วงเวลาแห่งการพักผ่อนและชีวิตที่เข้มข้น ปรากฏการณ์ทางชีววิทยามากมายในพืชและสัตว์ (กล่าวคือ ส่งผลกระทบต่อ biorhythm ของสิ่งมีชีวิต)

ตัวอย่างเช่น, 43% ของรังสีดวงอาทิตย์มาถึงพื้นผิวโลก พืชสามารถจับได้ตั้งแต่ 0.1 ถึง 1.3% พวกมันดูดซับสเปกตรัมสีเหลืองเขียว

และสัญญาณการเข้าใกล้ฤดูหนาวสำหรับพืชและสัตว์คือความยาวของวันลดลง พืชได้รับการปรับโครงสร้างทางสรีรวิทยาทีละน้อย การสะสมของสารพลังงานก่อนการพักตัวในฤดูหนาว โดย สิ่งมีชีวิตจากปฏิกิริยาเคมีแสงแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

สิ่งมีชีวิตวันสั้น - การออกดอกและติดผลเกิดขึ้นที่แสง 8-12 ชั่วโมง (บัควีท, ข้าวฟ่าง, ป่าน, ทานตะวัน)

สิ่งมีชีวิตวันที่ยาวนาน สำหรับการออกดอกและติดผลในพืชที่มีระยะเวลายาวนานจำเป็นต้องขยายวันเป็น 16-20 ชั่วโมง (พืชที่มีละติจูดพอสมควร) ซึ่งการลดระยะเวลาของวันเป็น 10-12 ชั่วโมงเป็นสัญญาณของแนวทางที่ไม่เอื้ออำนวย ช่วงฤดูใบไม้ร่วง-ฤดูหนาว ได้แก่ มันฝรั่ง ข้าวสาลี ผักโขม

· เป็นกลางถึงความยาวสำหรับพืช การออกดอกเกิดขึ้นได้ทุกช่วงเวลาของวัน ได้แก่ ดอกแดนดิไลออน มัสตาร์ด และมะเขือเทศ

พบได้ในสัตว์เช่นเดียวกัน ในระหว่างวัน กิจกรรมของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะลดลงในบางช่วงเวลา กลไกที่ยอมให้สิ่งมีชีวิตเปลี่ยนสถานะเป็นวัฏจักรเรียกว่า "นาฬิกาชีวภาพ"

รายการบรรณานุกรมสำหรับส่วน

1. Galperin, M.V. นิเวศวิทยาทั่วไป: [proc. สำหรับค่าเฉลี่ย ศ. การศึกษา] / M.V. กัลเปริน - M. : Forum: Infra-M, 2006. - 336 p.

2. Korobkin, V.I. นิเวศวิทยา [ข้อความ] / V.I. Korobkin, L.V. เพเรเดลสกี้ - Rostov-on-Don: ฟีนิกซ์ 2548 - 575 หน้า

3. Mirkin, บี.เอ็ม. พื้นฐานของนิเวศวิทยาทั่วไป [ข้อความ]: ตำราเรียน เงินช่วยเหลือสำหรับนักศึกษามหาวิทยาลัยที่กำลังศึกษาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ ความชำนาญพิเศษ / วท.ม. Mirkin, L.G. นอมอฟ; [เอ็ด จีเอส โรเซนเบิร์ก]. - ม. : ม. หนังสือ 2548. - 239 น.

4. Stepanovskikh, A.S. นิเวศวิทยาทั่วไป: [proc. สำหรับมหาวิทยาลัยในเชิงนิเวศ ความชำนาญพิเศษ] / A.S. สเตฟานอฟสกี - ฉบับที่ 2 เพิ่ม และทำใหม่ - ม. : UNITI, 2548. - 687 น.

5. Furyaev, V.V. นิเวศวิทยาและชีววิทยาทั่วไป: ตำราเรียน. เบี้ยเลี้ยงสำหรับนักเรียนพิเศษ 320800 pts รูปแบบการศึกษา / V.V. Furyaev, A.V. Furyaeva; เฟเดอร์ หน่วยงานการศึกษา สิบ. สถานะ เทคโนโลยี un-t สถาบันป่าไม้ที่ได้รับการตั้งชื่อตาม ว.น. สุขเชว่า. - ครัสโนยาสค์: SibGTU, 2549. - 100 หน้า

6. Golubev, A.V. นิเวศวิทยาทั่วไปและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม: [proc. คู่มือสำหรับความชำนาญพิเศษทั้งหมด] / A.V. โกลูเบฟ, เอ็น.จี. Nikolaevskaya ทีวี ชาราปา; [เอ็ด เอ็ด] ; สถานะ. ให้ความรู้. สถาบันอุดมศึกษา การศึกษา "มอสโก รัฐ ยกเลิกป่า". - ม. : MGUL, 2548. - 162 น.

7. Korobkin, V.I. นิเวศวิทยาในคำถามและคำตอบ [ข้อความ]: ตำราเรียน เบี้ยเลี้ยงสำหรับนักศึกษามหาวิทยาลัย / V.I. Korobkin, L.V. เพเรเดลสกี้ - ครั้งที่ 2, แก้ไข. และเพิ่มเติม - Rostov n / a: Phoenix, 2005. - 379 p. : แบบแผน - บรรณานุกรม: น. 366-368. - 103.72 รูเบิล

คำถามเพื่อความปลอดภัยสำหรับส่วนที่ 3

1. แนวคิดเรื่องที่อยู่อาศัยประเภทของมัน

2. ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมคืออะไร จำแนกอย่างไร?

3. แนวคิดของปัจจัย จำกัด ตัวอย่าง

4. กฎของค่าลบที่ดีที่สุด (รูป) ตัวอย่าง.

5. กฎปฏิสัมพันธ์ของปัจจัยแวดล้อม ตัวอย่าง.

6. กฎแห่งความอดทน (Shelford) ตัวอย่าง.

7. กฎเกณฑ์ด้านสิ่งแวดล้อม: D. Allen, K. Bergman, K. Gloger

8. การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต วิธีการและรูปแบบของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่าง.

9. ช่วงแสงจังหวะทางชีวภาพ: แนวคิดตัวอย่าง

ส่วนที่ 4: นิเวศวิทยาของประชากร

สิ่งประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ของจิตใจมนุษย์ไม่เคยหยุดนิ่ง จินตนาการไม่มีขีดจำกัด แต่สิ่งที่ธรรมชาติได้สร้างขึ้นมาเป็นเวลาหลายศตวรรษนั้นเหนือกว่าความคิดสร้างสรรค์และการออกแบบที่สร้างสรรค์ที่สุด ธรรมชาติได้สร้างสิ่งมีชีวิตมากกว่าหนึ่งล้านครึ่ง ซึ่งแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะตัวและมีลักษณะเฉพาะในรูปแบบ สรีรวิทยา การปรับตัวให้เข้ากับชีวิต ตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตที่ปรับตัวให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่ของโลกที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาคือตัวอย่างภูมิปัญญาของผู้สร้างและแหล่งที่มาของปัญหาที่นักชีววิทยาต้องแก้ไข

การปรับตัว หมายถึง การปรับตัวหรือความเคยชิน นี่เป็นกระบวนการของการเกิดใหม่อย่างค่อยเป็นค่อยไปของการทำงานทางสรีรวิทยา สัณฐานวิทยา หรือจิตวิทยาของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป ทั้งปัจเจกบุคคลและประชากรทั้งหมดได้รับการเปลี่ยนแปลง

ตัวอย่างที่ชัดเจนของการปรับตัวโดยตรงและโดยอ้อมคือการอยู่รอดของพืชและสัตว์ในเขตที่มีรังสีที่เพิ่มขึ้นรอบๆ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล การปรับตัวโดยตรงเป็นลักษณะเฉพาะของบุคคลเหล่านั้นที่สามารถเอาชีวิตรอด คุ้นเคยและเริ่มเพิ่มจำนวนขึ้นได้ บางคนไม่ผ่านการทดสอบและเสียชีวิต (การปรับตัวโดยอ้อม)

เนื่องจากสภาพการดำรงอยู่บนโลกเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา กระบวนการวิวัฒนาการและความเหมาะสมในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตจึงเป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องกัน

ตัวอย่างล่าสุดของการปรับตัวคือการเปลี่ยนที่อยู่อาศัยของฝูงนกแก้วสีเขียวเม็กซิกัน เมื่อเร็ว ๆ นี้พวกเขาได้เปลี่ยนที่อยู่อาศัยตามปกติและตั้งรกรากอยู่ในปากภูเขาไฟ Masaya ในสภาพแวดล้อมที่อิ่มตัวด้วยก๊าซซัลฟิวริกความเข้มข้นสูงอย่างต่อเนื่อง นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ให้คำอธิบายสำหรับปรากฏการณ์นี้

ประเภทของการปรับตัว

การเปลี่ยนแปลงรูปแบบทั้งหมดของการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตคือการปรับตัวตามหน้าที่ ตัวอย่างของการปรับตัว เมื่อสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไปนำไปสู่การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตซึ่งกันและกัน นั่นคือ การปรับตัวที่สัมพันธ์กันหรือการปรับตัวร่วม

การปรับตัวอาจเป็นแบบพาสซีฟ เมื่อหน้าที่หรือโครงสร้างของเรื่องเกิดขึ้นโดยไม่ได้มีส่วนร่วม หรือกระตือรือร้น เมื่อเขาเปลี่ยนนิสัยอย่างมีสติเพื่อให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม (ตัวอย่างของคนที่ปรับตัวให้เข้ากับสภาพธรรมชาติหรือสังคม) มีหลายกรณีที่ผู้รับการทดลองปรับสภาพแวดล้อมให้เข้ากับความต้องการของเขา - นี่คือการปรับตัวตามวัตถุประสงค์

นักชีววิทยาแบ่งประเภทของการปรับตัวตามเกณฑ์สามประการ:

• สัณฐานวิทยา
• สรีรวิทยา.
• พฤติกรรมหรือจิตใจ

ตัวอย่างของการปรับตัวของสัตว์หรือพืชในรูปแบบบริสุทธิ์นั้นหาได้ยาก กรณีส่วนใหญ่ของการปรับตัวให้เข้ากับสภาพใหม่จะเกิดขึ้นในรูปแบบผสมกัน

การปรับตัวทางสัณฐานวิทยา: ตัวอย่าง

การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาคือการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของร่างกาย อวัยวะแต่ละส่วน หรือโครงสร้างทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นในกระบวนการวิวัฒนาการ

ต่อไปนี้เป็นการดัดแปลงทางสัณฐานวิทยา ตัวอย่างจากโลกของสัตว์และพืช ซึ่งเราถือว่า:

• การเปลี่ยนใบเป็นหนามในกระบองเพชรและพืชอื่นๆ ในเขตแห้งแล้ง
• เปลือกเต่า.
• รูปร่างเพรียวบางของผู้อยู่อาศัยในอ่างเก็บน้ำ

การปรับตัวทางสรีรวิทยา: ตัวอย่าง

การปรับตัวทางสรีรวิทยาเป็นการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการทางเคมีจำนวนหนึ่งที่เกิดขึ้นภายในร่างกาย

• การปล่อยกลิ่นแรงจากดอกไม้เพื่อดึงดูดแมลงมีส่วนช่วยในการปัดฝุ่น
• สถานะของอะนาบิโอซิสซึ่งสิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุดสามารถเข้าไปได้ช่วยให้พวกมันสามารถคงกิจกรรมที่สำคัญไว้ได้หลังจากผ่านไปหลายปี แบคทีเรียที่เก่าแก่ที่สุดที่สามารถสืบพันธุ์ได้คือ 250 ปี
• การสะสมของไขมันใต้ผิวหนังซึ่งเปลี่ยนเป็นน้ำในอูฐ

การปรับตัวทางพฤติกรรม (จิตวิทยา)

ตัวอย่างของการปรับตัวของมนุษย์มีความเกี่ยวข้องกับปัจจัยทางจิตวิทยามากกว่า ลักษณะพฤติกรรมเป็นลักษณะเฉพาะของพืชและสัตว์ ดังนั้น ในกระบวนการวิวัฒนาการ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิทำให้สัตว์บางชนิดจำศีล นกบินไปทางใต้เพื่อกลับมาในฤดูใบไม้ผลิ ต้นไม้ผลิใบ และชะลอการเคลื่อนไหวของน้ำผลไม้ สัญชาตญาณในการเลือกคู่ครองที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการให้กำเนิดจะเป็นตัวขับเคลื่อนพฤติกรรมของสัตว์ในช่วงฤดูผสมพันธุ์ กบและเต่าทางเหนือบางตัวแข็งตัวอย่างสมบูรณ์ในฤดูหนาวและละลาย ฟื้นคืนชีพเมื่อเริ่มมีความร้อน

ปัจจัยที่ทำให้เกิดความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลง

กระบวนการปรับตัวใดๆ ก็ตามเป็นการตอบสนองต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อม ปัจจัยดังกล่าวแบ่งออกเป็น ไบโอติก, อะไบโอติก และ มานุษยวิทยา

ปัจจัยทางชีวภาพคืออิทธิพลของสิ่งมีชีวิตที่มีต่อกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อชนิดพันธุ์หนึ่งหายไป ซึ่งทำหน้าที่เป็นอาหารของอีกชนิดหนึ่ง

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตคือการเปลี่ยนแปลงในธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตโดยรอบเมื่อสภาพอากาศ องค์ประกอบของดิน ความพร้อมใช้ของน้ำ และวัฏจักรกิจกรรมแสงอาทิตย์เปลี่ยนแปลงไป การปรับตัวทางสรีรวิทยา ตัวอย่างอิทธิพลของปัจจัยที่ไม่มีชีวิต - ปลาเส้นศูนย์สูตรที่หายใจได้ทั้งในน้ำและบนบก พวกมันถูกปรับให้เข้ากับสภาวะที่แม่น้ำแห้งแล้งเกิดขึ้นบ่อยครั้ง

ปัจจัยมานุษยวิทยา - อิทธิพลของกิจกรรมของมนุษย์ที่เปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม

การปรับตัวของที่อยู่อาศัย

• แสงสว่าง. ในพืชเหล่านี้เป็นกลุ่มที่แยกจากกันซึ่งต้องการแสงแดดต่างกัน เฮลิโอไฟต์ที่ชอบแสงจะอาศัยอยู่ได้ดีในที่โล่ง ในทางตรงกันข้าม พวกมันเป็น sciophytes พืชในป่าทึบให้ความรู้สึกดีในที่ร่ม ในบรรดาสัตว์ต่างๆ ยังมีบุคคลที่ได้รับการออกแบบสำหรับไลฟ์สไตล์ที่กระฉับกระเฉงในตอนกลางคืนหรือใต้ดิน
• อุณหภูมิของอากาศโดยเฉลี่ยแล้ว สำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด รวมทั้งมนุษย์ สภาพแวดล้อมอุณหภูมิที่เหมาะสมจะถือว่าอยู่ในช่วง 0 ถึง 50 ° C อย่างไรก็ตาม ชีวิตมีอยู่ในพื้นที่ภูมิอากาศเกือบทั้งหมดของโลก

ตัวอย่างที่ตรงกันข้ามของการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิที่ผิดปกติได้อธิบายไว้ด้านล่าง

ปลาอาร์กติกไม่แข็งตัวเนื่องจากการผลิตโปรตีนต้านการเยือกแข็งที่มีเอกลักษณ์เฉพาะในเลือด ซึ่งป้องกันเลือดจากการแช่แข็ง

จุลินทรีย์ที่ง่ายที่สุดจะพบในน้ำพุร้อนที่มีอุณหภูมิของน้ำสูงกว่าจุดเดือด

พืช Hydrophyte นั่นคือพืชที่อาศัยอยู่ในหรือใกล้น้ำตายแม้จะสูญเสียความชื้นเล็กน้อย ตรงกันข้าม Xerophytes ถูกปรับให้อยู่ในพื้นที่แห้งแล้งและตายในที่มีความชื้นสูง ในบรรดาสัตว์ต่างๆ ธรรมชาติยังทำงานเพื่อปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางน้ำและที่ไม่ใช่สัตว์น้ำ

การปรับตัวของมนุษย์

ความสามารถในการปรับตัวของมนุษย์นั้นยิ่งใหญ่มาก ความลับของความคิดของมนุษย์นั้นยังห่างไกลจากการถูกเปิดเผยอย่างสมบูรณ์ และความลับของความสามารถในการปรับตัวของผู้คนจะยังคงเป็นหัวข้อลึกลับสำหรับนักวิทยาศาสตร์ไปอีกนาน ความเหนือกว่าของ Homo sapiens เหนือสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อยู่ที่ความสามารถในการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของพวกเขาอย่างมีสติเพื่อตอบสนองความต้องการของสิ่งแวดล้อมหรือในทางกลับกันโลกรอบตัวพวกเขาเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของพวกเขา

ความยืดหยุ่นของพฤติกรรมมนุษย์ปรากฏให้เห็นทุกวัน หากคุณมอบหมายงาน: "ให้ตัวอย่างการปรับตัวของผู้คน" คนส่วนใหญ่เริ่มนึกถึงกรณีพิเศษของการเอาชีวิตรอดในกรณีที่หายากเหล่านี้ และในสถานการณ์ใหม่ ๆ มันเป็นเรื่องปกติของบุคคลทุกวัน เราลองใช้สภาพแวดล้อมใหม่ในขณะที่เกิด ในโรงเรียนอนุบาล โรงเรียน ในทีม เมื่อย้ายไปต่างประเทศ มันคือสภาวะของการรับความรู้สึกใหม่ๆ จากร่างกายที่เรียกว่าความเครียด ความเครียดเป็นปัจจัยทางจิตวิทยา แต่อย่างไรก็ตาม หน้าที่ทางสรีรวิทยาหลายอย่างเปลี่ยนแปลงไปภายใต้อิทธิพลของมัน ในกรณีที่บุคคลยอมรับสภาพแวดล้อมใหม่ในเชิงบวกต่อตนเอง สภาพใหม่จะกลายเป็นนิสัย ไม่เช่นนั้น ความเครียดอาจยืดเยื้อและนำไปสู่โรคร้ายแรงหลายอย่าง

กลไกการปรับตัวของมนุษย์

การปรับตัวของมนุษย์มีสามประเภท:

• สรีรวิทยา. ตัวอย่างที่ง่ายที่สุด ได้แก่ การปรับให้เข้ากับสภาพและการปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนโซนเวลาหรือระบบการทำงานประจำวัน ในกระบวนการวิวัฒนาการ มีคนหลายประเภทเกิดขึ้น ขึ้นอยู่กับถิ่นที่อยู่ อาร์กติก, อัลไพน์, ทวีป, ทะเลทราย, เส้นศูนย์สูตรแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในพารามิเตอร์ทางสรีรวิทยา
• การปรับตัวทางจิตวิทยานี่คือความสามารถของบุคคลในการค้นหาช่วงเวลาแห่งความเข้าใจกับผู้คนที่มีสภาพจิตต่างกัน ในประเทศที่มีระดับความคิดต่างกัน บุคคลที่มีเหตุมีผลมักจะเปลี่ยนทัศนคติแบบเหมารวมภายใต้อิทธิพลของข้อมูลใหม่ กรณีพิเศษ ความเครียด
• การปรับตัวทางสังคมการเสพติดประเภทหนึ่งที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับมนุษย์

การปรับตัวทุกประเภทมีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดตามกฎแล้วการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในการดำรงอยู่เป็นนิสัยทำให้เกิดความต้องการในการปรับตัวทางสังคมและจิตใจ ภายใต้อิทธิพลของกลไกเหล่านี้ กลไกของการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาเริ่มมีผล ซึ่งปรับให้เข้ากับสภาพใหม่ด้วย

การระดมปฏิกิริยาของร่างกายทั้งหมดเช่นนี้เรียกว่ากลุ่มอาการการปรับตัว ปฏิกิริยาของร่างกายใหม่ปรากฏขึ้นเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของสิ่งแวดล้อม ในระยะแรก - ความวิตกกังวล - มีการเปลี่ยนแปลงในการทำงานทางสรีรวิทยาการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของการเผาผลาญและระบบ นอกจากนี้ หน้าที่ป้องกันและอวัยวะต่างๆ (รวมถึงสมอง) เชื่อมต่อกัน พวกเขาเริ่มเปิดฟังก์ชันการป้องกันและความสามารถที่ซ่อนอยู่ ขั้นตอนที่สามของการปรับตัวขึ้นอยู่กับลักษณะส่วนบุคคล: บุคคลที่เข้าร่วมชีวิตใหม่และเข้าสู่หลักสูตรปกติ (ในทางการแพทย์การฟื้นตัวเกิดขึ้นในช่วงเวลานี้) หรือร่างกายไม่ยอมรับความเครียดและผลที่ตามมาอยู่ในรูปแบบเชิงลบแล้ว .

ปรากฏการณ์ของร่างกายมนุษย์

ในมนุษย์ ธรรมชาติมีขอบเขตความปลอดภัยมหาศาล ซึ่งใช้ในชีวิตประจำวันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น มันแสดงออกในสถานการณ์ที่รุนแรงและถูกมองว่าเป็นปาฏิหาริย์ อันที่จริง ปาฏิหาริย์มีอยู่ในตัวเรา ตัวอย่างการปรับตัว: ความสามารถของผู้คนในการปรับตัวให้เข้ากับชีวิตปกติหลังการกำจัดอวัยวะภายในส่วนสำคัญ

ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดตามธรรมชาติตลอดชีวิตสามารถเสริมสร้างได้จากหลายปัจจัยหรือในทางกลับกัน ลดลงจากวิถีชีวิตที่ไม่ถูกต้อง น่าเสียดายที่การติดนิสัยที่ไม่ดีเป็นความแตกต่างระหว่างบุคคลกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ

ปฏิกิริยาต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยภายใต้เงื่อนไขบางประการเท่านั้นที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต และในกรณีส่วนใหญ่ พวกมันมีค่าที่ปรับตัวได้ ดังนั้นการตอบสนองเหล่านี้จึงถูกเรียกโดย Selye "กลุ่มอาการการปรับตัวทั่วไป" ในงานต่อมา เขาใช้คำว่า "ความเครียด" และ "กลุ่มอาการการปรับตัวทั่วไป" เป็นคำพ้องความหมาย

การปรับตัว- นี่เป็นกระบวนการที่กำหนดทางพันธุกรรมของการก่อตัวของระบบป้องกันที่ช่วยเพิ่มความเสถียรและการไหลของการสร้างยีนในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

การปรับตัวเป็นหนึ่งในกลไกที่สำคัญที่สุดที่เพิ่มความเสถียรของระบบชีวภาพ รวมทั้งสิ่งมีชีวิตในพืช ในสภาวะที่เปลี่ยนแปลงไปของการดำรงอยู่ ยิ่งสิ่งมีชีวิตปรับตัวเข้ากับปัจจัยบางอย่างได้ดีเท่าไร ก็ยิ่งต้านทานความผันผวนได้มากขึ้นเท่านั้น

ความสามารถที่กำหนดทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตในการเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญภายในขอบเขตที่แน่นอนขึ้นอยู่กับการกระทำของสภาพแวดล้อมภายนอกเรียกว่า อัตราการเกิดปฏิกิริยา. มันถูกควบคุมโดยจีโนไทป์และเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด การปรับเปลี่ยนส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นภายในขอบเขตของบรรทัดฐานปฏิกิริยามีความสำคัญในการปรับตัว สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัยและช่วยให้พืชมีชีวิตรอดได้ดีขึ้นภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ผันผวน ในเรื่องนี้ การดัดแปลงดังกล่าวมีความสำคัญเชิงวิวัฒนาการ คำว่า "อัตราการเกิดปฏิกิริยา" ถูกนำมาใช้โดย V.L. โยฮันเซ่น (1909).

ยิ่งความสามารถของชนิดพันธุ์หรือความหลากหลายในการปรับเปลี่ยนตามสภาพแวดล้อมมากขึ้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะกว้างขึ้นและความสามารถในการปรับตัวก็จะสูงขึ้น คุณสมบัตินี้แยกแยะพันธุ์พืชผลทางการเกษตรที่ต้านทานได้ ตามกฎแล้วการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในระยะสั้นไม่ได้นำไปสู่การละเมิดหน้าที่ทางสรีรวิทยาของพืชอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากความสามารถในการรักษาสมดุลไดนามิกสัมพัทธ์ของสภาพแวดล้อมภายในและความเสถียรของการทำงานทางสรีรวิทยาพื้นฐานในสภาพแวดล้อมภายนอกที่เปลี่ยนแปลงไป ในเวลาเดียวกัน ผลกระทบที่แหลมคมและเป็นเวลานานจะนำไปสู่การหยุดชะงักของการทำงานหลายอย่างของพืช และมักจะทำให้พืชตายได้

การปรับตัวรวมถึงกระบวนการและการปรับตัวทั้งหมด (กายวิภาค สัณฐานวิทยา สรีรวิทยา พฤติกรรม ฯลฯ) ที่เพิ่มความเสถียรและเอื้อต่อการอยู่รอดของสายพันธุ์

1.การปรับตัวทางกายวิภาคและสัณฐานวิทยา. ในตัวแทนของ xerophytes ความยาวของระบบรากถึงหลายสิบเมตรซึ่งช่วยให้พืชสามารถใช้น้ำใต้ดินและไม่พบความชื้นในสภาพดินและความแห้งแล้งในชั้นบรรยากาศ ในซีโรไฟต์อื่นๆ การปรากฏตัวของหนังกำพร้าหนา ขนของใบ และการเปลี่ยนใบเป็นหนามช่วยลดการสูญเสียน้ำ ซึ่งมีความสำคัญมากในสภาวะที่ขาดความชุ่มชื้น

ขนและหนามที่ไหม้เกรียมปกป้องพืชจากการถูกสัตว์กิน

ต้นไม้ในทุ่งทุนดราหรือบนภูเขาสูงดูเหมือนไม้พุ่มหมอบคืบคลานในฤดูหนาวจะถูกปกคลุมไปด้วยหิมะซึ่งช่วยปกป้องพวกเขาจากน้ำค้างแข็งรุนแรง

ในพื้นที่ภูเขาที่มีอุณหภูมิผันผวนมากในตอนกลางวัน พืชมักมีลักษณะเป็นหมอนแบนและมีลำต้นจำนวนมากที่มีระยะห่างหนาแน่น วิธีนี้ช่วยให้คุณเก็บความชื้นภายในหมอนและอุณหภูมิที่ค่อนข้างสม่ำเสมอได้ตลอดทั้งวัน

ในบึงและพืชน้ำจะมีการสร้างเนื้อเยื่อที่มีอากาศถ่ายเท (aerenchyma) ซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บอากาศและอำนวยความสะดวกในการหายใจของส่วนต่าง ๆ ของพืชที่แช่อยู่ในน้ำ

2. การปรับตัวทางสรีรวิทยาและชีวเคมี. ในพืชอวบน้ำ การปรับตัวสำหรับการเจริญเติบโตในทะเลทรายและกึ่งทะเลทรายคือการดูดซึม CO 2 ระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงตามเส้นทาง CAM พืชเหล่านี้มีปากใบปิดในระหว่างวัน ดังนั้นพืชจึงเก็บน้ำสำรองภายในไม่ให้ระเหย ในทะเลทราย น้ำเป็นปัจจัยหลักที่จำกัดการเจริญเติบโตของพืช ปากใบเปิดในเวลากลางคืนและในเวลานี้ CO 2 เข้าสู่เนื้อเยื่อสังเคราะห์แสง การมีส่วนร่วมในภายหลังของ CO2 ในวัฏจักรการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นในเวลากลางวันโดยมีปากใบปิด

การปรับตัวทางสรีรวิทยาและชีวเคมีรวมถึงความสามารถของปากใบในการเปิดและปิด ขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอก การสังเคราะห์ในเซลล์ของกรดแอบไซซิก, โพรลีน, โปรตีนป้องกัน, ไฟโตอเล็กซิน, ไฟโตไซด์, การเพิ่มขึ้นของกิจกรรมของเอนไซม์ที่ต่อต้านการสลายตัวของสารอินทรีย์, การสะสมของน้ำตาลในเซลล์และการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในการเผาผลาญมีส่วนทำให้เกิด เพิ่มความต้านทานของพืชต่อสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย

ปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เหมือนกันสามารถทำได้โดยใช้รูปแบบโมเลกุลหลายรูปแบบของเอนไซม์เดียวกัน (ไอโซเอนไซม์) ในขณะที่ไอโซฟอร์มแต่ละตัวแสดงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาในช่วงที่ค่อนข้างแคบของพารามิเตอร์ทางสิ่งแวดล้อมบางอย่าง เช่น อุณหภูมิ การมีไอโซไซม์จำนวนหนึ่งช่วยให้พืชทำปฏิกิริยาได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างกว่ามาก เมื่อเทียบกับไอโซไซม์แต่ละตัว ทำให้โรงงานสามารถทำหน้าที่สำคัญได้สำเร็จในสภาวะอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไป

3. การปรับพฤติกรรมหรือการหลีกเลี่ยงปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์. ตัวอย่างคือแมลงเม่าและแมลงเม่า (ดอกป๊อปปี้, ดอกดาวเรือง, crocuses, ทิวลิป, snowdrops) พวกเขาผ่านวงจรการพัฒนาทั้งหมดในฤดูใบไม้ผลิเป็นเวลา 1.5-2 เดือนก่อนที่จะเริ่มมีความร้อนและความแห้งแล้ง ดังนั้นพวกเขาจึงลาออกหรือหลีกเลี่ยงการตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของแรงกดดัน ในทำนองเดียวกัน พืชผลทางการเกษตรที่สุกก่อนกำหนดจะสร้างพืชผลก่อนที่จะเกิดเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ตามฤดูกาล: หมอกในเดือนสิงหาคม ฝน น้ำค้างแข็ง ดังนั้นการเลือกพืชผลทางการเกษตรจำนวนมากจึงมุ่งสร้างพันธุ์ที่สุกเร็ว ไม้ยืนต้นอยู่เหนือฤดูหนาวเหมือนเหง้าและหัวในดินภายใต้หิมะ ซึ่งช่วยปกป้องพวกมันจากการแช่แข็ง

การปรับพืชให้เข้ากับปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยจะดำเนินการพร้อมกันในหลายระดับของการควบคุม - จากเซลล์เดียวไปจนถึงภาวะไฟโตซีโนซิส ยิ่งระดับขององค์กรสูงขึ้น (เซลล์ สิ่งมีชีวิต ประชากร) จำนวนกลไกที่เกี่ยวข้องในการปรับตัวของพืชให้เข้ากับความเครียดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ระเบียบของกระบวนการเมแทบอลิซึมและการปรับตัวภายในเซลล์ดำเนินการโดยใช้ระบบ: การเผาผลาญ (เอนไซม์); พันธุกรรม; เมมเบรน ระบบเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด ดังนั้นคุณสมบัติของเยื่อหุ้มเซลล์จึงขึ้นอยู่กับกิจกรรมของยีนและกิจกรรมที่แตกต่างกันของยีนเองจึงอยู่ภายใต้การควบคุมของเยื่อหุ้ม การสังเคราะห์เอ็นไซม์และกิจกรรมของพวกมันถูกควบคุมที่ระดับพันธุกรรม ในเวลาเดียวกัน เอ็นไซม์ควบคุมเมแทบอลิซึมของกรดนิวคลีอิกในเซลล์

บน ระดับสิ่งมีชีวิตกลไกการปรับตัวของเซลลูลาร์มีการเพิ่มกลไกใหม่ซึ่งสะท้อนถึงปฏิสัมพันธ์ของอวัยวะต่างๆ ภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย พืชจะสร้างและคงไว้ซึ่งธาตุผลไม้จำนวนหนึ่งซึ่งได้รับในปริมาณที่เพียงพอกับสารที่จำเป็นเพื่อสร้างเมล็ดที่เต็มเปี่ยม ตัวอย่างเช่น ในช่อดอกของธัญพืชที่เพาะปลูกและในครอบฟันของไม้ผล ภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย รังไข่ที่วางไว้มากกว่าครึ่งหนึ่งสามารถร่วงหล่นได้ การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์เชิงแข่งขันระหว่างอวัยวะเพื่อการใช้งานทางสรีรวิทยาและสารอาหาร

ภายใต้สภาวะความเครียด กระบวนการของอายุและการร่วงหล่นของใบล่างจะถูกเร่งอย่างรวดเร็ว ในเวลาเดียวกัน สารที่จำเป็นสำหรับพืชจะย้ายจากพวกมันไปยังอวัยวะเล็ก ซึ่งตอบสนองต่อกลยุทธ์การเอาตัวรอดของสิ่งมีชีวิต ต้องขอบคุณการรีไซเคิลสารอาหารจากใบล่าง ใบที่อายุน้อยกว่า ใบบน ยังคงมีชีวิต

มีกลไกการงอกใหม่ของอวัยวะที่สูญหาย ตัวอย่างเช่น พื้นผิวของบาดแผลถูกปกคลุมด้วยเนื้อเยื่อปกคลุมผิวหนังรอง (บาดแผลรอบนอก) บาดแผลบนลำต้นหรือกิ่งก้านจะหายเป็นปกติด้วยการไหลเข้า (แคลลัส) เมื่อสูญเสียยอดยอด ตาที่อยู่เฉยๆ ก็ตื่นขึ้นในพืชและยอดด้านข้างจะพัฒนาอย่างเข้มข้น การฟื้นฟูใบไม้ในฤดูใบไม้ผลิแทนที่จะเป็นใบไม้ร่วงในฤดูใบไม้ร่วงเป็นตัวอย่างของการฟื้นฟูอวัยวะตามธรรมชาติ การงอกใหม่เป็นเครื่องมือทางชีวภาพที่ให้การขยายพันธุ์พืชโดยส่วนราก เหง้า แทลลัส กิ่งก้านและใบ เซลล์ที่แยกออกมา โปรโตพลาสต์แต่ละตัว มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่งสำหรับการผลิตพืชผล การปลูกผลไม้ ป่าไม้ สวนไม้ประดับ ฯลฯ

ระบบฮอร์โมนยังมีส่วนร่วมในกระบวนการป้องกันและปรับตัวในระดับพืชอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ภายใต้อิทธิพลของสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยในพืช เนื้อหาของสารยับยั้งการเจริญเติบโตจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว: เอทิลีนและกรดแอบซิสซิก พวกมันลดการเผาผลาญ ยับยั้งกระบวนการเจริญเติบโต เร่งการแก่ อวัยวะที่ร่วงหล่น และการเปลี่ยนแปลงของพืชให้อยู่ในสถานะที่อยู่เฉยๆ การยับยั้งกิจกรรมการทำงานภายใต้ความเครียดภายใต้อิทธิพลของสารยับยั้งการเจริญเติบโตเป็นปฏิกิริยาลักษณะเฉพาะสำหรับพืช ในเวลาเดียวกัน เนื้อหาของสารกระตุ้นการเจริญเติบโตในเนื้อเยื่อลดลง: ไซโตไคนิน ออกซิน และจิบเบอเรลลิน

บน ระดับประชากรมีการเพิ่มการคัดเลือกซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตที่ดัดแปลงมากขึ้น ความเป็นไปได้ของการคัดเลือกนั้นพิจารณาจากการมีอยู่ของความแปรปรวนภายในเซลล์ในความต้านทานของพืชต่อปัจจัยแวดล้อมต่างๆ ตัวอย่างของความแปรปรวนของมวลรวมในเซลล์สืบพันธุ์ในความต้านทานอาจเป็นลักษณะที่ไม่เป็นมิตรของต้นกล้าบนดินเค็มและการเพิ่มขึ้นของความแปรผันของเวลางอกด้วยการกระทำของแรงกดดันที่เพิ่มขึ้น

สปีชีส์ในมุมมองสมัยใหม่ประกอบด้วยไบโอไทป์จำนวนมาก - หน่วยทางนิเวศวิทยาที่เล็กกว่า เหมือนกันทางพันธุกรรม แต่แสดงการดื้อต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมต่างกัน ภายใต้สภาวะที่ต่างกัน ไบโอไทป์บางชนิดก็มีความสำคัญไม่เท่ากัน และจากผลการแข่งขัน มีเพียงไบโอไทป์เท่านั้นที่ตรงตามเงื่อนไขที่กำหนดได้ดีที่สุด นั่นคือความต้านทานของประชากร (ความหลากหลาย) ต่อปัจจัยเฉพาะถูกกำหนดโดยความต้านทานของสิ่งมีชีวิตที่ประกอบเป็นประชากร พันธุ์ต้านทานมีชุดของไบโอไทป์ที่ให้ผลผลิตที่ดีแม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

ในขณะเดียวกัน ในกระบวนการเพาะปลูกระยะยาว องค์ประกอบและอัตราส่วนของไบโอไทป์ในประชากรจะเปลี่ยนไปในพันธุ์ต่าง ๆ ซึ่งส่งผลต่อผลผลิตและคุณภาพของความหลากหลาย ซึ่งมักจะไม่ดีขึ้น

ดังนั้น การปรับตัวจึงรวมถึงกระบวนการและการดัดแปลงทั้งหมดที่เพิ่มความต้านทานของพืชต่อสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย (ทางกายวิภาค สัณฐานวิทยา สรีรวิทยา ชีวเคมี พฤติกรรม ประชากร ฯลฯ)

แต่ในการเลือกวิธีการปรับตัวที่มีประสิทธิภาพที่สุด สิ่งสำคัญคือช่วงเวลาที่ร่างกายต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพใหม่

ด้วยการดำเนินการอย่างกะทันหันของปัจจัยที่รุนแรง การตอบสนองไม่สามารถล่าช้าได้ จะต้องปฏิบัติตามทันทีเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายต่อโรงงานที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ ด้วยผลกระทบระยะยาวจากกองกำลังขนาดเล็ก การจัดเรียงใหม่แบบปรับได้จะเกิดขึ้นทีละน้อย ในขณะที่ทางเลือกของกลยุทธ์ที่เป็นไปได้จะเพิ่มขึ้น

ในเรื่องนี้มีสามกลยุทธ์ในการปรับตัวหลัก: วิวัฒนาการ, พันธุกรรมและ ด่วน. งานของกลยุทธ์คือการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้บรรลุเป้าหมายหลัก - การอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตภายใต้ความเครียด กลยุทธ์การปรับตัวมุ่งเป้าไปที่การรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของโมเลกุลขนาดใหญ่และกิจกรรมการทำงานของโครงสร้างเซลล์ การรักษาระบบการควบคุมกิจกรรมที่สำคัญ และการจัดหาพลังงานให้กับพืช

วิวัฒนาการหรือการดัดแปลงสายวิวัฒนาการ(สายวิวัฒนาการ - การพัฒนาของสายพันธุ์ทางชีววิทยาในเวลา) - สิ่งเหล่านี้เป็นการดัดแปลงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการบนพื้นฐานของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมการคัดเลือกและการสืบทอด พวกมันน่าเชื่อถือที่สุดสำหรับการอยู่รอดของพืช

พืชแต่ละชนิดในกระบวนการวิวัฒนาการได้พัฒนาความต้องการบางอย่างสำหรับเงื่อนไขการดำรงอยู่และการปรับตัวให้เข้ากับระบบนิเวศน์เฉพาะที่มันครอบครอง การปรับตัวที่มั่นคงของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม ความทนทานต่อความชื้นและสี ความต้านทานความร้อน ความต้านทานต่อความเย็น และลักษณะทางนิเวศวิทยาอื่นๆ ของพืชบางชนิด เป็นผลมาจากการกระทำระยะยาวของสภาวะที่เกี่ยวข้อง ดังนั้น พืชที่ชอบความร้อนและพืชกลางวันเป็นลักษณะเฉพาะของละติจูดใต้ พืชที่ต้องการความร้อนน้อยกว่าและพืชวันยาวเป็นลักษณะของละติจูดเหนือ การดัดแปลงเชิงวิวัฒนาการจำนวนมากของพืชซีโรไฟต์เพื่อความแห้งแล้งเป็นที่รู้จักกันดี: การใช้น้ำอย่างประหยัด ระบบรากที่ฝังลึก การร่วงของใบและการเปลี่ยนไปสู่สภาวะที่ไม่เคลื่อนไหว และการดัดแปลงอื่นๆ

ในเรื่องนี้ พืชผลทางการเกษตรหลายชนิดมีความต้านทานอย่างแม่นยำต่อปัจจัยสิ่งแวดล้อมเหล่านั้นต่อการผสมพันธุ์และการเลือกรูปแบบการผลิต หากการเลือกเกิดขึ้นในหลายชั่วอายุคนต่อเนื่องกันโดยมีพื้นหลังของอิทธิพลคงที่ของปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวย ความต้านทานของความหลากหลายจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เป็นเรื่องธรรมดาที่พันธุ์ที่เพาะพันธุ์โดยสถาบันวิจัยการเกษตรแห่งตะวันออกเฉียงใต้ (Saratov) จะทนต่อความแห้งแล้งได้ดีกว่าพันธุ์ที่สร้างขึ้นในศูนย์เพาะพันธุ์ของภูมิภาคมอสโก ในทำนองเดียวกันในเขตนิเวศวิทยาที่มีดินและสภาพภูมิอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยทำให้เกิดพันธุ์พืชท้องถิ่นที่ต้านทานและพันธุ์พืชเฉพาะถิ่นจะทนต่อแรงกดดันที่แสดงออกในที่อยู่อาศัย

ลักษณะของความต้านทานของพันธุ์ข้าวสาลีฤดูใบไม้ผลิจากการรวบรวมสถาบันอุตสาหกรรมพืช All-Russian (Semenov et al., 2005)

ความหลากหลาย	ต้นทาง	ความยั่งยืน
เอนิตา	ภูมิภาคมอสโก	ทนแล้งปานกลาง
Saratovskaya 29	ภูมิภาค Saratov	ทนแล้ง
ดาวหาง	ภูมิภาค Sverdlovsk	ทนแล้ง
คาราซิโน	บราซิล	ทนกรด
โหมโรง	บราซิล	ทนกรด
โคโลเนียส	บราซิล	ทนกรด
ทรินทานิ	บราซิล	ทนกรด
PPG-56	คาซัคสถาน	ทนต่อเกลือ
ออช	คีร์กีซสถาน	ทนต่อเกลือ
เซอร์คัก 5688	ทาจิกิสถาน	ทนต่อเกลือ
เมสเซล	นอร์เวย์	ทนต่อเกลือ

ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ สภาพแวดล้อมมักจะเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว และช่วงเวลาที่ปัจจัยความเครียดถึงระดับที่สร้างความเสียหายไม่เพียงพอสำหรับการก่อตัวของการปรับตัวตามวิวัฒนาการ ในกรณีเหล่านี้ พืชใช้กลไกการป้องกันที่ไม่ถาวร แต่เกิดจากแรงกดดัน ซึ่งกำหนดรูปแบบทางพันธุกรรมไว้ล่วงหน้า (กำหนดไว้)

ดัดแปลงพันธุกรรม (ฟีโนไทป์)ไม่เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมและไม่ได้รับการถ่ายทอด การก่อตัวของการดัดแปลงดังกล่าวต้องใช้เวลาค่อนข้างนาน ดังนั้นจึงเรียกว่าการดัดแปลงระยะยาว หนึ่งในกลไกเหล่านี้คือความสามารถของพืชจำนวนหนึ่งในการสร้างเส้นทางการสังเคราะห์ด้วยแสงประเภท CAM ที่ประหยัดน้ำภายใต้สภาวะขาดน้ำที่เกิดจากความแห้งแล้ง ความเค็ม อุณหภูมิต่ำ และปัจจัยกดดันอื่นๆ

การปรับตัวนี้เกี่ยวข้องกับการกระตุ้นการแสดงออกของยีน phosphoenolpyruvate carboxylase ซึ่งไม่ทำงานภายใต้สภาวะปกติ และยีนของเอนไซม์อื่น ๆ ของวิถี CAM ของการดูดซึม CO2 ด้วยการสังเคราะห์ทางชีวภาพของออสโมไลต์ (โพรลีน) ด้วยการกระตุ้นของสารต้านอนุมูลอิสระ ระบบและการเปลี่ยนแปลงจังหวะการเคลื่อนไหวของปากใบในแต่ละวัน ทั้งหมดนี้นำไปสู่การใช้น้ำอย่างประหยัด

ในพืชไร่เช่นในข้าวโพด aerenchyma จะหายไปภายใต้สภาพการปลูกตามปกติ แต่ภายใต้สภาวะน้ำท่วมและการขาดออกซิเจนในเนื้อเยื่อในราก เซลล์บางส่วนของคอร์เทกซ์ปฐมภูมิของรากและลำต้นตาย (อะพอพโทซิส หรือการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้) ในสถานที่ของพวกเขาจะเกิดฟันผุซึ่งออกซิเจนจะถูกส่งผ่านจากส่วนทางอากาศของพืชไปยังระบบราก สัญญาณสำหรับการตายของเซลล์คือการสังเคราะห์เอทิลีน

ปรับตัวด่วนเกิดขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและรุนแรงในสภาพความเป็นอยู่ มันขึ้นอยู่กับการก่อตัวและการทำงานของระบบป้องกันการกระแทก ระบบป้องกันการกระแทก ได้แก่ ระบบโปรตีนช็อตด้วยความร้อน ซึ่งสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว กลไกเหล่านี้ให้เงื่อนไขระยะสั้นเพื่อความอยู่รอดภายใต้การกระทำของปัจจัยที่สร้างความเสียหาย และสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการก่อตัวของกลไกการปรับตัวเฉพาะทางในระยะยาวที่เชื่อถือได้มากขึ้น ตัวอย่างของกลไกการปรับตัวเฉพาะทางคือ การก่อตัวใหม่ของโปรตีนป้องกันการแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำ หรือการสังเคราะห์น้ำตาลในช่วงฤดูหนาวของพืชผลในฤดูหนาว ในเวลาเดียวกัน หากผลเสียหายของปัจจัยนั้นเกินความสามารถในการป้องกันและซ่อมแซมของร่างกาย ความตายก็ย่อมเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในกรณีนี้ สิ่งมีชีวิตตายในระยะเร่งด่วนหรือในขั้นตอนของการปรับตัวเฉพาะทาง ขึ้นอยู่กับความรุนแรงและระยะเวลาของปัจจัยที่รุนแรง

แยกแยะ เฉพาะเจาะจงและ ไม่เฉพาะเจาะจง (ทั่วไป)การตอบสนองของพืชต่อแรงกดดัน

ปฏิกิริยาไม่จำเพาะไม่ขึ้นกับธรรมชาติของปัจจัยการแสดง สิ่งเหล่านี้เหมือนกันภายใต้การกระทำของอุณหภูมิสูงและต่ำ ความชื้นไม่เพียงพอหรือมากเกินไป เกลือที่มีความเข้มข้นสูงในดิน หรือก๊าซที่เป็นอันตรายในอากาศ ในทุกกรณี การซึมผ่านของเยื่อหุ้มเซลล์พืชจะเพิ่มขึ้น การหายใจถูกรบกวน การสลายตัวของสารไฮโดรไลติกของสารเพิ่มขึ้น การสังเคราะห์เอทิลีนและกรดแอบไซซิกเพิ่มขึ้น และยับยั้งการแบ่งตัวและการยืดตัวของเซลล์

ตารางแสดงความซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เฉพาะเจาะจงที่เกิดขึ้นในพืชภายใต้อิทธิพลของปัจจัยแวดล้อมต่างๆ

การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทางสรีรวิทยาในพืชภายใต้อิทธิพลของสภาวะเครียด (ตาม G.V. , Udovenko, 1995)

ตัวเลือก	ลักษณะของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ภายใต้เงื่อนไข
	ภัยแล้ง	ความเค็ม	อุณหภูมิสูง	อุณหภูมิต่ำ
ความเข้มข้นของไอออนในเนื้อเยื่อ	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต
กิจกรรมทางน้ำในเซลล์	ล้มลง	ล้มลง	ล้มลง	ล้มลง
ศักยภาพออสโมติกของเซลล์	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต
ความจุน้ำ	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	—
การขาดแคลนน้ำ	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	—
การซึมผ่านของโปรโตพลาสซึม	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	—
อัตราการคายน้ำ	ล้มลง	ล้มลง	กำลังเติบโต	ล้มลง
ประสิทธิภาพการคายน้ำ	ล้มลง	ล้มลง	ล้มลง	ล้มลง
ประสิทธิภาพพลังงานของการหายใจ	ล้มลง	ล้มลง	ล้มลง	—
ความเข้มข้นของการหายใจ	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	—
โฟโตฟอสโฟรีเลชั่น	ลดลง	ลดลง	—	ลดลง
ความเสถียรของ DNA นิวเคลียร์	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต
กิจกรรมการทำงานของ DNA	ลดลง	ลดลง	ลดลง	ลดลง
ความเข้มข้นของโพรลีน	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	—
เนื้อหาของโปรตีนที่ละลายน้ำได้	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต	กำลังเติบโต
ปฏิกิริยาสังเคราะห์	ถูกระงับ	ถูกระงับ	ถูกระงับ	ถูกระงับ
การดูดซึมไอออนโดยราก	ถูกระงับ	ถูกระงับ	ถูกระงับ	ถูกระงับ
การขนส่งสาร	หดหู่	หดหู่	หดหู่	หดหู่
ความเข้มข้นของเม็ดสี	ล้มลง	ล้มลง	ล้มลง	ล้มลง
การแบ่งเซลล์	ช้าลง	ช้าลง	—	—
การยืดเซลล์	ถูกระงับ	ถูกระงับ	—	—
จำนวนองค์ประกอบผลไม้	ที่ลดลง	ที่ลดลง	ที่ลดลง	ที่ลดลง
อายุของอวัยวะ	เร่งความเร็ว	เร่งความเร็ว	เร่งความเร็ว	—
การเก็บเกี่ยวทางชีวภาพ	ดาวน์เกรด	ดาวน์เกรด	ดาวน์เกรด	ดาวน์เกรด

จากข้อมูลในตารางจะเห็นได้ว่าความต้านทานของพืชต่อปัจจัยหลายประการนั้นมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาแบบทิศทางเดียว สิ่งนี้ให้เหตุผลที่เชื่อได้ว่าความต้านทานของพืชที่เพิ่มขึ้นต่อปัจจัยหนึ่งอาจมาพร้อมกับความต้านทานที่เพิ่มขึ้นต่อปัจจัยอื่น สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลอง

การทดลองที่สถาบันสรีรวิทยาพืชแห่ง Russian Academy of Sciences (Vl. V. Kuznetsov et al.) แสดงให้เห็นว่าการอบฝ้ายด้วยความร้อนในระยะสั้นนั้นมาพร้อมกับความต้านทานต่อการเพิ่มขึ้นของความเค็มที่ตามมา และการปรับตัวของพืชให้เข้ากับความเค็มทำให้ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงเพิ่มขึ้น ความร้อนช็อตเพิ่มความสามารถของพืชในการปรับตัวให้เข้ากับความแห้งแล้งที่ตามมา และในทางกลับกัน ในกระบวนการของภัยแล้ง ความต้านทานของร่างกายต่ออุณหภูมิสูงจะเพิ่มขึ้น การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงในระยะสั้นจะเพิ่มความต้านทานต่อโลหะหนักและรังสี UV-B ภัยแล้งก่อนหน้านี้เอื้อต่อการอยู่รอดของพืชในสภาพที่มีความเค็มหรือเย็นจัด

กระบวนการเพิ่มภูมิต้านทานของร่างกายต่อปัจจัยแวดล้อมที่กำหนด อันเป็นผลมาจากการปรับตัวเข้ากับปัจจัยที่มีลักษณะแตกต่างกัน เรียกว่า การปรับตัวข้าม.

เพื่อศึกษากลไกความต้านทานทั่วไป (ไม่เฉพาะเจาะจง) สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือการตอบสนองของพืชต่อปัจจัยที่ทำให้เกิดการขาดน้ำในพืช ได้แก่ ความเค็ม ความแห้งแล้ง อุณหภูมิต่ำและสูง และอื่นๆ ในระดับของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด พืชทุกชนิดตอบสนองต่อการขาดน้ำในลักษณะเดียวกัน โดดเด่นด้วยการยับยั้งการเจริญเติบโตของหน่อ การเจริญเติบโตที่เพิ่มขึ้นของระบบราก การสังเคราะห์กรดแอบไซซิก และการลดลงของการนำของปากใบ หลังจากผ่านไประยะหนึ่งใบล่างจะแก่เร็วและสังเกตเห็นการตายของพวกมัน ปฏิกิริยาทั้งหมดนี้มุ่งเป้าไปที่การลดการใช้น้ำโดยการลดพื้นผิวการระเหย เช่นเดียวกับการเพิ่มกิจกรรมการดูดซึมของราก

ปฏิกิริยาเฉพาะเป็นปฏิกิริยาต่อการกระทำของปัจจัยความเครียดอย่างใดอย่างหนึ่ง ดังนั้น ไฟโตอเล็กซิน (สารที่มีคุณสมบัติเป็นยาปฏิชีวนะ) จึงถูกสังเคราะห์ในพืชเพื่อตอบสนองต่อการสัมผัสเชื้อโรค (เชื้อโรค)

การตอบสนองที่จำเพาะหรือไม่จำเพาะหมายถึงทัศนคติของพืชต่อแรงกดดันต่างๆ และในทางกลับกัน ปฏิกิริยาลักษณะเฉพาะของพืชในสายพันธุ์และพันธุ์ต่างๆ ต่อแรงกดดันเดียวกัน

การแสดงออกของการตอบสนองที่เฉพาะเจาะจงและไม่เฉพาะเจาะจงของพืชขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของความเครียดและอัตราการพัฒนา การตอบสนองที่เฉพาะเจาะจงจะเกิดขึ้นบ่อยขึ้นหากความเครียดเกิดขึ้นช้า และร่างกายมีเวลาที่จะสร้างใหม่และปรับตัวเข้ากับมัน ปฏิกิริยาที่ไม่เฉพาะเจาะจงมักเกิดขึ้นกับความเครียดที่สั้นและรุนแรงกว่า การทำงานของกลไกการต้านทานที่ไม่เฉพาะเจาะจง (ทั่วไป) ช่วยให้พืชหลีกเลี่ยงการใช้พลังงานจำนวนมากสำหรับการก่อตัวของกลไกการปรับตัวเฉพาะ (เฉพาะ) เพื่อตอบสนองต่อการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานในสภาพความเป็นอยู่

ความต้านทานของพืชต่อความเครียดขึ้นอยู่กับระยะของยีน พืชและอวัยวะพืชที่เสถียรที่สุดในสภาวะอยู่เฉยๆ: ในรูปแบบของเมล็ดพืช, หัว; ไม้ยืนต้น - อยู่ในสภาพพักตัวลึกหลังจากใบไม้ร่วง พืชมีความอ่อนไหวมากที่สุดในวัยหนุ่มสาวเนื่องจากกระบวนการเจริญเติบโตได้รับความเสียหายตั้งแต่แรกภายใต้สภาวะความเครียด ช่วงวิกฤตที่สองคือช่วงเวลาของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์และการปฏิสนธิ ผลกระทบของความเครียดในช่วงเวลานี้ทำให้ฟังก์ชันการสืบพันธุ์ของพืชลดลงและผลผลิตลดลง

หากเกิดสภาวะความเครียดซ้ำๆ และมีความเข้มข้นต่ำ แสดงว่าพืชมีส่วนในการชุบแข็ง นี่เป็นพื้นฐานสำหรับวิธีการเพิ่มความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำ ความร้อน ความเค็ม และปริมาณก๊าซที่เป็นอันตรายในอากาศที่เพิ่มขึ้น

ความน่าเชื่อถือของสิ่งมีชีวิตพืชถูกกำหนดโดยความสามารถในการป้องกันหรือขจัดความล้มเหลวในระดับต่าง ๆ ของการจัดระเบียบทางชีววิทยา: โมเลกุล, ย่อย, เซลล์, เนื้อเยื่อ, อวัยวะ, สิ่งมีชีวิตและประชากร

เพื่อป้องกันการหยุดชะงักในชีวิตของพืชภายใต้อิทธิพลของปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์หลักการ ความซ้ำซ้อน, ความแตกต่างของส่วนประกอบที่เทียบเท่าการทำงาน, ระบบสำหรับการซ่อมแซมโครงสร้างที่สูญหาย.

ความซ้ำซ้อนของโครงสร้างและฟังก์ชันการทำงานเป็นหนึ่งในวิธีหลักในการรับรองความน่าเชื่อถือของระบบ ความซ้ำซ้อนและความซ้ำซ้อนมีหลายอาการ ในระดับเซลล์ย่อย การจองและการทำซ้ำของสารพันธุกรรมมีส่วนทำให้ความน่าเชื่อถือของสิ่งมีชีวิตในพืชเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่นโดยเกลียวคู่ของ DNA โดยการเพิ่ม ploidy ความน่าเชื่อถือของการทำงานของสิ่งมีชีวิตในพืชภายใต้สภาวะที่เปลี่ยนแปลงยังคงอยู่เนื่องจากการมีอยู่ของโมเลกุล RNA ของผู้ส่งสารที่หลากหลายและการก่อตัวของโพลีเปปไทด์ที่ต่างกัน ซึ่งรวมถึงไอโซไซม์ที่กระตุ้นปฏิกิริยาเดียวกัน แต่คุณสมบัติทางเคมีกายภาพและความเสถียรของโครงสร้างโมเลกุลแตกต่างกันภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป

ในระดับเซลล์ ตัวอย่างของความซ้ำซ้อนคือออร์แกเนลล์ของเซลล์ที่มากเกินไป ดังนั้นจึงเป็นที่ยอมรับว่าคลอโรพลาสต์ที่มีอยู่ส่วนหนึ่งเพียงพอที่จะให้ผลิตภัณฑ์สังเคราะห์แสงแก่พืชได้ คลอโรพลาสต์ที่เหลือยังคงสำรองไว้เหมือนเดิม เช่นเดียวกับปริมาณคลอโรฟิลล์ทั้งหมด ความซ้ำซ้อนยังปรากฏอยู่ในการสะสมจำนวนมากของสารตั้งต้นสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวเคมีของสารประกอบหลายชนิด

ในระดับสิ่งมีชีวิต หลักการของความซ้ำซ้อนจะแสดงออกมาในรูปแบบและการวางในช่วงเวลาที่แตกต่างกันของยอด ดอกไม้ ดอกเดือยมากกว่าที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนแปลงของรุ่น ในจำนวนมหาศาลของละอองเรณู ออวุล เมล็ดพืช

ในระดับประชากร หลักการของความซ้ำซ้อนปรากฏอยู่ในบุคคลจำนวนมากซึ่งมีการต่อต้านปัจจัยความเครียดโดยเฉพาะต่างกัน

ระบบการซ่อมแซมยังทำงานในระดับต่างๆ เช่น โมเลกุล เซลล์ สิ่งมีชีวิต ประชากร และไบโอเซโนติก กระบวนการซ่อมแซมต้องใช้พลังงานและสารพลาสติก ดังนั้น การชดใช้จะทำได้ก็ต่อเมื่อรักษาอัตราการเผาผลาญให้เพียงพอเท่านั้น หากเมตาบอลิซึมหยุดลง การชดใช้ก็จะหยุดลงเช่นกัน ในสภาวะที่รุนแรงของสภาพแวดล้อมภายนอก การรักษาระบบหายใจมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากเป็นการหายใจที่ให้พลังงานสำหรับกระบวนการชดใช้

ความสามารถในการสร้างใหม่ของเซลล์ของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงนั้นพิจารณาจากความต้านทานของโปรตีนต่อการเสียสภาพ กล่าวคือ ความคงตัวของพันธะที่กำหนดโครงสร้างรอง ตติยรี และควอเทอร์นารีของโปรตีน ตัวอย่างเช่น ความต้านทานของเมล็ดที่โตเต็มที่ต่ออุณหภูมิสูงมักเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่าหลังจากการคายน้ำ โปรตีนของเมล็ดจะทนต่อการเสียสภาพ

แหล่งที่มาหลักของวัสดุพลังงานในฐานะสารตั้งต้นสำหรับการหายใจคือการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้น การจัดหาพลังงานของเซลล์และกระบวนการซ่อมแซมที่เกี่ยวข้องจึงขึ้นอยู่กับความเสถียรและความสามารถของอุปกรณ์สังเคราะห์แสงในการกู้คืนจากความเสียหาย เพื่อรักษาการสังเคราะห์ด้วยแสงภายใต้สภาวะที่รุนแรงในพืช การสังเคราะห์ส่วนประกอบเมมเบรนไทลาคอยด์ถูกกระตุ้น ยับยั้งการออกซิเดชันของไขมัน และโครงสร้างโครงสร้างพิเศษของพลาสติดกลับคืนมา

ในระดับสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างของการฟื้นฟูคือการพัฒนาของยอดทดแทน การตื่นของตาที่อยู่เฉยๆ เมื่อจุดเติบโตเสียหาย

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+Enter.

ในกระบวนการวิวัฒนาการอันเป็นผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ การปรับตัว (การปรับตัว) ของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่บางอย่างเกิดขึ้น วิวัฒนาการนั้นเป็นกระบวนการต่อเนื่องของการก่อตัวของการดัดแปลง ซึ่งเกิดขึ้นตามรูปแบบต่อไปนี้: ความเข้มข้นของการสืบพันธุ์ -> การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ -> การเลือกตาย -> การคัดเลือกโดยธรรมชาติ -> ความฟิต

การปรับตัวส่งผลกระทบต่อกระบวนการชีวิตของสิ่งมีชีวิตในด้านต่าง ๆ ดังนั้นจึงสามารถมีได้หลายประเภท

การปรับตัวทางสัณฐานวิทยา

มีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของร่างกาย ตัวอย่างเช่น การปรากฏตัวของเยื่อหุ้มระหว่างนิ้วเท้าของนกน้ำ (สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ นก ฯลฯ ) ขนหนาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทางเหนือ ขายาว และคอยาวในนกบึง ร่างกายที่ยืดหยุ่นในสัตว์กินเนื้อในโพรง (เช่น ในพังพอน) ) ฯลฯ ในสัตว์เลือดอุ่น เมื่อเคลื่อนตัวไปทางเหนือ จะมีการสังเกตการเพิ่มขึ้นของขนาดร่างกายโดยเฉลี่ย (กฎของเบิร์กมันน์) ซึ่งจะช่วยลดพื้นผิวสัมพัทธ์และการถ่ายเทความร้อน ในปลาด้านล่างจะมีรูปร่างแบน (ปลากระเบน ปลาลิ้นหมา ฯลฯ ) พืชในละติจูดเหนือและบริเวณภูเขาสูงมักมีลักษณะคืบคลานและมีรูปร่างเหมือนเบาะ ซึ่งได้รับความเสียหายน้อยกว่าจากลมแรงและให้ความอบอุ่นจากแสงแดดในชั้นดินได้ดีกว่า

สีป้องกัน

สีป้องกันมีความสำคัญมากสำหรับสัตว์ชนิดที่ไม่มีวิธีการป้องกันผู้ล่าอย่างมีประสิทธิภาพ ต้องขอบคุณเธอ สัตว์ต่างๆ จะมองเห็นได้น้อยลงบนพื้นดิน ตัวอย่างเช่น นกเพศเมียที่ฟักไข่แทบจะแยกไม่ออกจากพื้นหลังของพื้นที่ ไข่นกยังมีสีให้เข้ากับสีของพื้นที่อีกด้วย ปลาก้น แมลงส่วนใหญ่ และสัตว์หลายชนิดมีสีป้องกัน ในภาคเหนือ สีขาวหรือสีอ่อนเป็นเรื่องปกติมากขึ้น ช่วยอำพรางในหิมะ (หมีขั้วโลก นกฮูกขั้วโลก จิ้งจอกอาร์กติก ลูก pinniped - ลูกสีขาว ฯลฯ) สัตว์จำนวนหนึ่งพัฒนาสีที่เกิดขึ้นจากการสลับลายหรือจุดสีอ่อนและสีเข้ม ทำให้พวกเขาสังเกตเห็นได้น้อยลงในพุ่มไม้และพุ่มไม้หนาทึบ (เสือโคร่ง หมูป่าหนุ่ม ม้าลาย กวางด่าง ฯลฯ) สัตว์บางชนิดสามารถเปลี่ยนสีได้อย่างรวดเร็วขึ้นอยู่กับสภาวะ (กิ้งก่า หมึก ดิ้นรน ฯลฯ)

ปลอม

สาระสำคัญของการปลอมแปลงคือรูปร่างและสีของมันทำให้สัตว์ดูเหมือนใบไม้ นอต กิ่งก้าน เปลือกไม้ หรือหนามของพืช มักพบในแมลงที่อาศัยอยู่ตามพืช

คำเตือนหรือคุกคามสี

แมลงบางชนิดที่มีต่อมพิษหรือมีกลิ่นจะมีสีเตือนที่สดใส ดังนั้นผู้ล่าที่เคยพบพวกมันจำสีนี้มาเป็นเวลานานและไม่โจมตีแมลงดังกล่าวอีกต่อไป (เช่นตัวต่อ, ภมร, เต่าทอง, ด้วงมันฝรั่งโคโลราโดและอื่น ๆ อีกมากมาย)

ล้อเลียน

การล้อเลียนเป็นสีและรูปร่างของสัตว์ที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งเลียนแบบสัตว์มีพิษของพวกมัน ตัวอย่างเช่น งูที่ไม่มีพิษบางตัวดูเหมือนงูพิษ จักจั่นและจิ้งหรีดมีลักษณะคล้ายมดขนาดใหญ่ ผีเสื้อบางตัวมีจุดขนาดใหญ่บนปีกซึ่งคล้ายกับดวงตาของผู้ล่า

การปรับตัวทางสรีรวิทยา

การปรับตัวประเภทนี้เกี่ยวข้องกับการปรับโครงสร้างการเผาผลาญในสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น การเกิดขึ้นของเลือดอุ่นและการควบคุมอุณหภูมิในนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในกรณีที่ง่ายกว่า นี่คือการปรับตัวให้เข้ากับอาหารบางรูปแบบ องค์ประกอบของเกลือของสิ่งแวดล้อม อุณหภูมิสูงหรือต่ำ ความชื้นหรือความแห้งแล้งของดินและอากาศ ฯลฯ

การปรับตัวทางชีวเคมี

การปรับพฤติกรรม

การปรับตัวประเภทนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมในบางสภาวะ ตัวอย่างเช่น การดูแลลูกหลานทำให้ลูกสัตว์มีชีวิตรอดได้ดีขึ้นและเพิ่มความยืดหยุ่นของประชากร ในช่วงฤดูผสมพันธุ์ สัตว์หลายชนิดแยกตัวออกจากกัน และในฤดูหนาวพวกมันจะรวมกันเป็นฝูง ซึ่งเอื้ออำนวยต่ออาหารหรือการปกป้องของพวกมัน (หมาป่า นกหลายสายพันธุ์)

การปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยแวดล้อมเป็นระยะ

สิ่งเหล่านี้คือการปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่มีช่วงเวลาหนึ่งในการสำแดง ประเภทนี้รวมถึงการสลับช่วงเวลาของกิจกรรมและการพักผ่อนในแต่ละวัน สถานะของ anabiosis บางส่วนหรือทั้งหมด (ใบไม้ร่วง สัตว์ในฤดูหนาวหรือฤดูร้อน ฯลฯ ) การอพยพของสัตว์ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ฯลฯ

การปรับตัวให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่สุดขั้ว

พืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเลทรายและบริเวณขั้วโลกก็ได้รับการดัดแปลงเฉพาะเช่นกัน ในกระบองเพชร ใบได้พัฒนาเป็นหนาม (เพื่อลดการระเหยและป้องกันการถูกสัตว์กิน) และก้านได้พัฒนาเป็นอวัยวะสังเคราะห์แสงและอ่างเก็บน้ำ พืชในทะเลทรายมีระบบรากที่ยาวซึ่งช่วยให้สามารถสกัดน้ำจากระดับความลึกได้ กิ้งก่าทะเลทรายสามารถอยู่รอดได้โดยไม่ต้องใช้น้ำโดยกินแมลงและรับน้ำจากการย่อยไขมันของพวกมัน ในสัตว์ภาคเหนือนอกจากขนหนาแล้วยังมีไขมันใต้ผิวหนังจำนวนมากซึ่งช่วยลดความเย็นของร่างกาย

ลักษณะสัมพัทธ์ของการปรับตัว

การปรับเปลี่ยนทั้งหมดนั้นเหมาะสมสำหรับเงื่อนไขบางอย่างที่พวกเขาได้พัฒนาขึ้นเท่านั้น เมื่อเงื่อนไขเหล่านี้เปลี่ยนไป การปรับตัวอาจสูญเสียคุณค่าหรือเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ กระต่ายสีขาวซึ่งปกป้องพวกมันได้ดีในหิมะ จะกลายเป็นอันตรายในฤดูหนาวที่มีหิมะตกเล็กน้อยหรือละลายอย่างแรง

ธรรมชาติที่สัมพันธ์กันของการปรับตัวได้รับการพิสูจน์อย่างดีจากข้อมูลทางบรรพชีวินวิทยา ซึ่งเป็นพยานถึงการสูญพันธุ์ของสัตว์และพืชกลุ่มใหญ่ที่ไม่สามารถอยู่รอดต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพความเป็นอยู่ได้

เพื่อความอยู่รอดในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย พืช สัตว์ และนกมีคุณสมบัติบางประการ ลักษณะเหล่านี้เรียกว่า "การดัดแปลงทางสรีรวิทยา" ตัวอย่างที่สามารถเห็นได้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแทบทุกชนิด รวมทั้งมนุษย์

ทำไมเราต้องมีการปรับตัวทางสรีรวิทยา?

สภาพความเป็นอยู่ในบางส่วนของโลกไม่สะดวกสบายนัก อย่างไรก็ตาม มีตัวแทนของสัตว์ป่าหลายตัว มีสาเหตุหลายประการที่สัตว์เหล่านี้ไม่ออกจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตร

ประการแรก สภาพภูมิอากาศสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อมีสัตว์บางชนิดอยู่แล้วในพื้นที่ที่กำหนด สัตว์บางชนิดไม่เหมาะกับการอพยพ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ว่าลักษณะดินแดนไม่อนุญาตให้มีการอพยพ (เกาะที่ราบสูงบนภูเขา ฯลฯ ) สำหรับบางชนิด สภาพความเป็นอยู่ที่เปลี่ยนแปลงไปยังคงมีความเหมาะสมมากกว่าที่อื่น และการปรับตัวทางสรีรวิทยาเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับปัญหา

การปรับตัวหมายถึงอะไร?

การปรับตัวทางสรีรวิทยาเป็นความกลมกลืนของสิ่งมีชีวิตกับที่อยู่อาศัยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น การอยู่อาศัยอย่างสะดวกสบายในทะเลทรายของชาวเมืองนั้นเกิดจากการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิสูงและขาดน้ำ การปรับตัวคือการปรากฏตัวของสัญญาณบางอย่างในสิ่งมีชีวิตที่ช่วยให้พวกเขาเข้ากับองค์ประกอบต่าง ๆ ของสิ่งแวดล้อมได้ พวกเขาเกิดขึ้นในกระบวนการของการกลายพันธุ์บางอย่างในร่างกาย การปรับตัวทางสรีรวิทยา ตัวอย่างที่รู้จักกันดีในโลก ได้แก่ ความสามารถในการสะท้อนตำแหน่งในสัตว์บางชนิด (ค้างคาว โลมา นกฮูก) ความสามารถนี้ช่วยให้พวกเขานำทางไปในพื้นที่ที่มีแสงจำกัด (ในที่มืด ในน้ำ)

การปรับตัวทางสรีรวิทยาเป็นชุดของปฏิกิริยาของร่างกายต่อปัจจัยก่อโรคบางอย่างในสิ่งแวดล้อม ช่วยให้สิ่งมีชีวิตมีโอกาสอยู่รอดมากขึ้นและเป็นหนึ่งในวิธีการคัดเลือกสิ่งมีชีวิตที่แข็งแรงและต้านทานตามธรรมชาติในประชากร

ประเภทของการปรับตัวทางสรีรวิทยา

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตมีความโดดเด่น genotypic และ phenotypic จีโนไทป์ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการกลายพันธุ์ที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในสิ่งมีชีวิตของทั้งสปีชีส์หรือประชากร มันอยู่ในขั้นตอนของการปรับตัวนี้ซึ่งได้มีการสร้างสัตว์นกและมนุษย์สมัยใหม่ขึ้น รูปแบบจีโนไทป์ของการปรับตัวเป็นกรรมพันธุ์

รูปแบบฟีโนไทป์ของการปรับตัวนั้นเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแต่ละบุคคลในสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะเพื่อการเข้าพักที่สะดวกสบายในสภาพอากาศที่แน่นอน นอกจากนี้ยังสามารถพัฒนาได้เนื่องจากการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวอย่างต่อเนื่อง เป็นผลให้ร่างกายได้รับความต้านทานต่อสภาวะของมัน

การปรับตัวที่ซับซ้อนและข้าม

การปรับตัวที่ซับซ้อนปรากฏในสภาพอากาศบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ร่างกายปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิต่ำในช่วงพักระยะยาวในภาคเหนือ รูปแบบการปรับตัวนี้พัฒนาขึ้นในแต่ละคนเมื่อย้ายไปยังเขตภูมิอากาศอื่น ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งมีชีวิตและสุขภาพของมัน รูปแบบของการปรับตัวนี้ดำเนินการในรูปแบบต่างๆ

การปรับตัวข้ามเป็นรูปแบบหนึ่งของการสร้างความเคยชินของร่างกายซึ่งการพัฒนาความต้านทานต่อปัจจัยหนึ่งจะเพิ่มความต้านทานต่อปัจจัยทั้งหมดในกลุ่มนี้ การปรับตัวทางสรีรวิทยาของบุคคลต่อความเครียดจะเพิ่มความต้านทานต่อปัจจัยอื่นๆ เช่น ความเย็น

บนพื้นฐานของการปรับข้ามเชิงบวก ชุดของมาตรการได้รับการพัฒนาเพื่อเสริมสร้างกล้ามเนื้อหัวใจและป้องกันอาการหัวใจวาย ภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ คนที่ต้องเผชิญกับสถานการณ์ที่ตึงเครียดในชีวิตบ่อยขึ้นนั้นมีความอ่อนไหวต่อผลที่ตามมาจากกล้ามเนื้อหัวใจตายได้น้อยกว่าผู้ที่ดำเนินชีวิตอย่างสงบ

ประเภทของปฏิกิริยาปรับตัว

ปฏิกิริยาการปรับตัวของร่างกายมีสองประเภท ประเภทแรกเรียกว่า "การดัดแปลงแบบพาสซีฟ" ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นที่ระดับเซลล์ พวกเขาแสดงลักษณะการก่อตัวของระดับความต้านทานของสิ่งมีชีวิตต่อผลกระทบของปัจจัยแวดล้อมเชิงลบ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงของความดันบรรยากาศ การปรับตัวแบบพาสซีฟช่วยให้คุณสามารถรักษาการทำงานตามปกติของร่างกายได้โดยมีความผันผวนเล็กน้อยในความกดอากาศ

การปรับตัวทางสรีรวิทยาที่รู้จักกันดีที่สุดในสัตว์ประเภทพาสซีฟคือปฏิกิริยาป้องกันของสิ่งมีชีวิตต่อผลกระทบของความหนาวเย็น การจำศีลซึ่งกระบวนการชีวิตช้าลงนั้นมีอยู่ในพืชและสัตว์บางชนิด

ปฏิกิริยาการปรับตัวประเภทที่สองเรียกว่าแอคทีฟและหมายถึงมาตรการป้องกันของร่างกายเมื่อสัมผัสกับปัจจัยที่ทำให้เกิดโรค ในกรณีนี้ สภาพแวดล้อมภายในของร่างกายยังคงไม่เปลี่ยนแปลง การปรับตัวประเภทนี้มีอยู่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมนุษย์ที่พัฒนาอย่างสูง

ตัวอย่างการปรับตัวทางสรีรวิทยา

การปรับตัวทางสรีรวิทยาของบุคคลนั้นปรากฏในสถานการณ์ที่ไม่ได้มาตรฐานทั้งหมดสำหรับสภาพแวดล้อมและวิถีชีวิตของเขา เคยชินกับสภาพเป็นตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดของการปรับตัว สำหรับสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน กระบวนการนี้เกิดขึ้นที่ความเร็วต่างกัน บางคนใช้เวลาสองสามวันในการทำความคุ้นเคยกับเงื่อนไขใหม่ สำหรับหลายๆ คนอาจใช้เวลาหลายเดือน นอกจากนี้ อัตราความเคยชินยังขึ้นกับระดับความแตกต่างกับสภาพแวดล้อมที่เป็นนิสัย

ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่ก้าวร้าว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกจำนวนมากมีลักษณะเฉพาะของปฏิกิริยาของร่างกายที่ประกอบขึ้นเป็นการปรับตัวทางสรีรวิทยาของพวกมัน ตัวอย่าง (ในสัตว์) สามารถพบได้ในเกือบทุกเขตภูมิอากาศ ตัวอย่างเช่นชาวทะเลทรายสะสมไขมันใต้ผิวหนังซึ่งออกซิไดซ์และก่อตัวเป็นน้ำ กระบวนการนี้สังเกตได้ก่อนเริ่มฤดูแล้ง

การปรับตัวทางสรีรวิทยาในพืชก็เกิดขึ้นเช่นกัน แต่เธออยู่เฉยๆ ตัวอย่างของการปรับตัวดังกล่าว ได้แก่ การร่วงของใบไม้ตามต้นไม้เมื่อเข้าสู่ฤดูหนาว สถานที่ของไตถูกปกคลุมด้วยเกล็ดซึ่งปกป้องพวกเขาจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของอุณหภูมิต่ำและหิมะด้วยลม กระบวนการเผาผลาญในพืชช้าลง

ร่วมกับการปรับตัวทางสัณฐานวิทยา ปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตช่วยให้สามารถอยู่รอดได้ในระดับสูงภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยและการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง