อะไรช่วยให้สัตว์อยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย การปรับตัวของสัตว์ให้สัมผัสกับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย สภาวะของการพักผ่อนอย่างล้ำลึก

สาเหตุของการตายในจินตนาการ (anabiosis) ในสิ่งมีชีวิตพืชและสัตว์

ทำให้พวกมันสามารถอยู่รอดได้ในสภาพอากาศที่เลวร้าย

O.K. Smirnova ครูสอนชีววิทยาประเภทสูงสุดของ Lyceum No. 103, Rostov-on-Don

เป้าหมาย: เพิ่มพื้นที่ความรู้ของนักเรียน เรียนรู้ที่จะวิเคราะห์ปรากฏการณ์ของการหยุดชะงักชั่วคราวของกิจกรรมที่สำคัญในสิ่งมีชีวิตโดยใช้เป็นเครื่องมือในการปรับตัวและอยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

อุปกรณ์: ตารางของหอย, กุ้ง, แมลง, ปลา, สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ, สัตว์เลื้อยคลาน, นก, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ฤดูหนาวไม่เอื้ออำนวยต่อตัวแทนสัตว์และพืชหลายชนิด ทั้งจากอุณหภูมิต่ำและความสามารถในการรับอาหารลดลงอย่างรวดเร็ว ในระหว่างการพัฒนาเชิงวิวัฒนาการ สัตว์และพืชหลายชนิดได้รับกลไกการปรับตัวที่แปลกประหลาดเพื่อที่จะอยู่รอดในฤดูที่ไม่เอื้ออำนวย ในสัตว์บางชนิด สัญชาตญาณในการสร้างอาหารสำรองได้เกิดขึ้นและเป็นที่ยอมรับในตัวเอง คนอื่นได้พัฒนาการปรับตัวอีกอย่างหนึ่ง - การโยกย้ายถิ่นฐาน เที่ยวบินที่ยาวนานอย่างน่าทึ่งของนกหลายชนิดการอพยพของปลาบางชนิดและตัวแทนอื่น ๆ ของสัตว์โลกเป็นที่รู้จักกัน อย่างไรก็ตามในกระบวนการวิวัฒนาการในสัตว์หลายชนิดกลไกการปรับตัวทางสรีรวิทยาที่สมบูรณ์แบบอีกอย่างหนึ่งก็สังเกตเห็นเช่นกัน - ความสามารถในการตกอยู่ในสภาวะไร้ชีวิตในแวบแรกซึ่งในสัตว์สายพันธุ์ต่าง ๆ ปรากฏตัวในรูปแบบที่แตกต่างกันและมีชื่อต่างกัน (anabiosis, อุณหภูมิต่ำกว่า ฯลฯ ) ในขณะเดียวกัน สภาวะทั้งหมดเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะโดยการยับยั้งการทำงานที่สำคัญของร่างกายให้เหลือน้อยที่สุด ซึ่งช่วยให้อยู่รอดได้ในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยในฤดูหนาวโดยไม่ต้องรับประทานอาหาร สภาวะแห่งความตายในจินตนาการดังกล่าวตกไปอยู่ในสายพันธุ์ของสัตว์ที่ไม่สามารถจัดหาอาหารให้ตัวเองได้ในฤดูหนาว และสำหรับพวกมัน อันตรายถึงตายจากความหนาวเย็นและความหิวโหย และทั้งหมดนี้ซึ่งพัฒนาขึ้นในกระบวนการวิวัฒนาการนั้นขึ้นอยู่กับความเหมาะสมทางธรรมชาติที่เข้มงวด - ความจำเป็นในการรักษาสายพันธุ์

การจำศีลเป็นปรากฏการณ์ที่แพร่หลายในธรรมชาติ แม้ว่าจะมีการแสดงออกที่แตกต่างกันในตัวแทนของสัตว์บางกลุ่ม ไม่ว่าจะเป็นสัตว์ที่มีอุณหภูมิร่างกายไม่คงที่ (poikilothermic) หรือที่เรียกว่าเลือดเย็น ซึ่งอุณหภูมิของร่างกายขึ้นอยู่กับ อุณหภูมิแวดล้อม หรือสัตว์ที่มีอุณหภูมิร่างกายคงที่ (homeothermic) หรือเรียกอีกอย่างว่าเลือดอุ่น

จากบรรดาสัตว์ที่มีอุณหภูมิร่างกายไม่คงที่ หอยชนิดต่างๆ ครัสเตเชียน แมง แมลง ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์เลื้อยคลานจะตกอยู่ในภาวะจำศีล และจากสัตว์ที่มีอุณหภูมิร่างกายคงที่ นกหลายชนิด และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอีกหลายชนิด

หอยทากจำศีลได้อย่างไร?

จากประเภทเนื้อนิ่ม หอยทากหลายประเภทจะเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนต (เช่น หอยทากบนบกทั้งหมด) พบหอยทากในสวนจำศีลในเดือนตุลาคม และจะอยู่จนถึงต้นเดือนเมษายน หลังจากระยะเวลาเตรียมการนาน ซึ่งในระหว่างที่พวกมันสะสมสารอาหารที่จำเป็นในร่างกาย หอยทากจะค้นหาหรือขุดมิงค์เพื่อให้บุคคลหลายคนสามารถฤดูหนาวร่วมกันใต้ดินลึก โดยที่อุณหภูมิจะคงอยู่ที่ 7 - 8 ° C เมื่ออุดตันตัวมิงค์แล้วหอยทากก็ลงไปที่ก้นและนอนกับเปลือกที่เปิดขึ้น จากนั้นปิดช่องเปิดนี้ ปล่อยสารที่ลื่นไหลออกมาซึ่งจะแข็งตัวและยืดหยุ่นได้ในไม่ช้า (เหมือนฟิล์ม) ด้วยอาการหนาวสั่นและการขาดสารอาหารในร่างกาย หอยทากจึงขุดลึกลงไปในพื้นดินและก่อตัวเป็นฟิล์มอีกชั้น จึงสร้างช่องอากาศที่ทำหน้าที่เป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในช่วงฤดูหนาวที่ยาวนาน หอยทากจะสูญเสียน้ำหนักมากกว่า 20% โดยจะสูญเสียน้ำหนักมากที่สุดในช่วง 25-30 วันแรก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ากระบวนการเผาผลาญทั้งหมดจะค่อยๆ จางหายไปเพื่อให้ถึงระดับต่ำสุดที่สัตว์ตกอยู่ในสภาวะของแอนิเมชั่นที่ถูกระงับโดยมีหน้าที่สำคัญที่แทบจะสังเกตไม่เห็น ในระหว่างการจำศีลหอยทากจะไม่กินอาหารและเกือบจะหยุดหายใจ ในฤดูใบไม้ผลิ เมื่อวันที่อบอุ่นครั้งแรกมาถึงและอุณหภูมิของดินสูงถึง 8-10°C เมื่อพืชพรรณเริ่มเติบโตและฝนแรกตกลงมา หอยทากจะออกมาจากที่พักพิงในฤดูหนาวของพวกมัน จากนั้นจึงเริ่มกิจกรรมที่เข้มข้นเพื่อฟื้นฟูอาหารสำรองในร่างกายที่หมดแล้ว สิ่งนี้แสดงออกในการดูดซึมอาหารจำนวนมากเมื่อเทียบกับร่างกาย

หอยทาก หอยทากในบ่อ ก็ตกอยู่ในภาวะจำศีลเช่นกัน โดยส่วนใหญ่จะมุดลงไปในตะกอนที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำที่พวกมันอาศัยอยู่

กั้งจำศีลที่ไหน?

ทุกคนรู้ดีถึงภัยคุกคามที่เป็นที่นิยมในหมู่ผู้คน: "ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่ากั้งจำศีลที่ไหน!" เป็นที่เชื่อกันว่าสุภาษิตนี้ปรากฏขึ้นในช่วงเวลาของความเป็นทาส เมื่อเจ้าของที่ดินลงโทษข้าแผ่นดินที่มีความผิด บังคับให้พวกเขาจับกั้งในฤดูหนาว ในขณะเดียวกัน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย เนื่องจากกั้งอยู่เหนือฤดูหนาว ซึ่งฝังลึกลงในรูที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ

จากมุมมองของ systematics คลาสของครัสเตเชียแบ่งออกเป็นสองคลาสย่อย - ครัสเตเชียที่สูงกว่าและต่ำกว่า

กุ้งแม่น้ำ หนองบึง และทะเลสาบที่อยู่ในสถานะจำศีลในระดับสูง ตัวผู้จำศีลเป็นกลุ่มในหลุมลึกที่ก้น และตัวเมียเพียงตัวเดียวในมิงค์ และในเดือนพฤศจิกายนพวกมันจะติดไข่ที่ปฏิสนธิไว้ที่ขาสั้นของพวกมัน ซึ่งครัสเตเชียนขนาดเท่ามดจะฟักออกเฉพาะในเดือนมิถุนายนเท่านั้น

สัตว์จำพวกครัสเตเชียนตอนล่างเป็นที่สนใจของหมัดน้ำ (สกุล Daphnia) พวกเขานอนขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของไข่สองประเภท - ฤดูร้อนและฤดูหนาว ไข่ฤดูหนาวมีเปลือกที่แข็งแรงและเกิดขึ้นเมื่อสภาพความเป็นอยู่ที่ไม่เอื้ออำนวยเกิดขึ้น สำหรับสัตว์จำพวกครัสเตเชียนตอนล่างบางชนิด การตากแห้งและแม้กระทั่งการแช่แข็งของไข่เป็นเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาต่อไป

Diapause ในแมลง

ด้วยจำนวนสายพันธุ์ แมลงมีมากกว่ากลุ่มอื่นทั้งหมด อุณหภูมิของร่างกายขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม ซึ่งมีผลอย่างมากต่อความเร็วของปัจจัยสำคัญ และอุณหภูมิต่ำจะลดความเร็วลงอย่างมาก ที่อุณหภูมิติดลบ การพัฒนาทั้งหมดของแมลงจะช้าลงหรือหยุดลงในทางปฏิบัติ สภาวะไร้ชีวิตที่เรียกว่า "diapause" เป็นการหยุดกระบวนการพัฒนาแบบย้อนกลับได้และเกิดจากปัจจัยภายนอก Diapause เกิดขึ้นเมื่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยต่อชีวิตเกิดขึ้นและคงอยู่ตลอดฤดูหนาว จนกว่าสภาวะจะเอื้ออำนวยมากขึ้นเมื่อเริ่มต้นฤดูใบไม้ผลิ

การเริ่มต้นของฤดูหนาวพบแมลงประเภทต่างๆ ในระยะต่าง ๆ ของการพัฒนาซึ่งพวกมันจำศีล - ในรูปของไข่, ตัวอ่อน, ดักแด้หรือตัวเต็มวัย แต่โดยปกติแล้วแต่ละสายพันธุ์จะตกอยู่ในภาวะขาดน้ำในระยะหนึ่ง การพัฒนา. ตัวอย่างเช่น เต่าทองเจ็ดจุดจำศีลเมื่อโตเต็มวัย

เป็นลักษณะที่ฤดูหนาวของแมลงนำหน้าด้วยการเตรียมร่างกายทางสรีรวิทยาบางอย่างซึ่งประกอบด้วยการสะสมของกลีเซอรอลอิสระในเนื้อเยื่อซึ่งไม่อนุญาตให้แช่แข็ง สิ่งนี้เกิดขึ้นในขั้นตอนของการพัฒนาของแมลงที่จะอยู่เหนือฤดูหนาว

แม้จะมีสัญญาณแรกของการระบายความร้อนในฤดูใบไม้ร่วง แมลงก็หาที่พักพิงที่สะดวกสบาย (ใต้ก้อนหิน ใต้เปลือกไม้ ใต้ใบไม้ที่ร่วงหล่นในโพรงในดิน ฯลฯ) ซึ่งหลังจากหิมะตก อุณหภูมิจะต่ำปานกลางและ เครื่องแบบ

ระยะเวลาของ diapause ในแมลงนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับการสะสมไขมันในร่างกาย ผึ้งจะไม่ตกอยู่ในภาวะหยุดนิ่งนาน แต่ยังคงอยู่ที่อุณหภูมิ 0 ถึง 6 ° C พวกมันจะมึนงงและสามารถอยู่ในสถานะนี้เป็นเวลา 7-8 วัน ที่อุณหภูมิต่ำกว่าพวกเขาจะตาย

นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสนใจว่าแมลงสามารถกำหนดช่วงเวลาที่ควรออกจากสภาวะไร้ชีวิตได้อย่างแม่นยำได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์ N.I. Kalabukhov ได้ตรวจสอบ anabiosis ในผีเสื้อบางชนิด เขาพบว่าระยะเวลาของ diapause แตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น ผีเสื้อนกยูงอยู่ในสถานะแอนิเมชั่นที่ถูกระงับเป็นเวลา 166 วันที่อุณหภูมิ 5.9 ° C ในขณะที่หนอนไหมต้องการ 193 วันที่อุณหภูมิ 8.6 ° C นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าแม้ความแตกต่างในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์จะส่งผลต่อระยะเวลาของ diapause

ปลาจำศีลหรือไม่?

ปลาขนาดใหญ่บางสายพันธุ์ปรับตัวเข้ากับอุณหภูมิของน้ำต่ำในฤดูหนาวในลักษณะที่แปลกประหลาด อุณหภูมิร่างกายปกติในปลาไม่คงที่และสอดคล้องกับอุณหภูมิของน้ำ เมื่ออุณหภูมิของน้ำลดลงอย่างรวดเร็ว ปลาก็ตกตะลึง อย่างไรก็ตาม ก็เพียงพอแล้วที่น้ำอุ่นจะ "ฟื้นคืนชีพ" ได้อย่างรวดเร็ว การทดลองแสดงให้เห็นว่าปลาแช่แข็งจะมีชีวิตได้ก็ต่อเมื่อหลอดเลือดของพวกมันไม่แข็งตัว

ปลาบางตัวที่อาศัยอยู่ในน่านน้ำอาร์กติกปรับให้เข้ากับอุณหภูมิน้ำต่ำในฤดูหนาว โดยเปลี่ยนองค์ประกอบของเลือด ด้วยอุณหภูมิของน้ำที่ลดลงในฤดูใบไม้ร่วง เกลือจะสะสมในเลือดของพวกมันในระดับความเข้มข้นที่เป็นลักษณะของน้ำทะเล และในขณะเดียวกันเลือดก็แข็งตัวด้วยความยากลำบากอย่างมาก (สารป้องกันการแข็งตัวชนิดหนึ่ง)

ตั้งแต่ปลาน้ำจืด ปลาคาร์พ หางปลา ปลากะพง ปลาดุก และอื่นๆ เข้าสู่โหมดจำศีลในเดือนพฤศจิกายน เมื่ออุณหภูมิของน้ำลดลงต่ำกว่า 8 - 10°C ปลาเหล่านี้จะเคลื่อนตัวไปยังส่วนลึกของอ่างเก็บน้ำ ขุดโพรงเป็นกลุ่มใหญ่ในตะกอนและอยู่ในสภาวะจำศีลตลอดฤดูหนาว

ปลาทะเลบางชนิดยังทนต่อความหนาวจัดในขณะจำศีล ตัวอย่างเช่น ปลาเฮอริ่งในฤดูใบไม้ร่วงเข้าใกล้ชายฝั่งมหาสมุทรอาร์กติกแล้วเพื่อเข้าสู่สภาวะจำศีลที่ด้านล่างของอ่าวเล็กๆ ปลากะตักทะเลดำยังฤดูหนาวในภูมิภาคทางใต้ของทะเล - นอกชายฝั่งจอร์เจียในเวลานี้ไม่มีการใช้งานและไม่กินอาหาร และปลากะตัก Azov ก่อนเริ่มฤดูหนาวจะอพยพไปยังทะเลดำซึ่งรวมตัวกันเป็นกลุ่มในสภาพที่ค่อนข้างนิ่ง

การจำศีลในปลามีลักษณะเฉพาะด้วยกิจกรรมที่ จำกัด อย่างมากการหยุดให้อาหารอย่างสมบูรณ์และการเผาผลาญลดลงอย่างรวดเร็ว ในเวลานี้ร่างกายของพวกเขาได้รับการสนับสนุนโดยสำรองสารอาหารที่สะสมเนื่องจากโภชนาการที่อุดมสมบูรณ์ในฤดูใบไม้ร่วง

การจำศีลของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ

ในแง่ของวิถีชีวิตและโครงสร้าง สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกเป็นสัตว์เปลี่ยนผ่านระหว่างสัตว์มีกระดูกสันหลังในน้ำและสัตว์บกโดยทั่วไป เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากบชนิดต่างๆ นิวท์ และซาลาแมนเดอร์ต่างใช้ชีวิตในฤดูหนาวที่ไม่เอื้ออำนวยในสภาพที่รู้สึกหดหู่ใจ เพราะสิ่งเหล่านี้เป็นสัตว์ที่มีอุณหภูมิร่างกายแปรผันซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม

เป็นที่ยอมรับแล้วว่าการจำศีลของกบมีระยะเวลาตั้งแต่ 130 ถึง 230 วันและระยะเวลาขึ้นอยู่กับช่วงฤดูหนาว

ในอ่างเก็บน้ำ เพื่อที่จะได้อยู่เหนือฤดูหนาว กบจะรวมตัวกันเป็นกลุ่มละ 10-20 ตัวอย่าง ขุดลงไปในตะกอน ลงไปในความกดอากาศใต้น้ำ และช่องว่างอื่นๆ ในระหว่างการจำศีล กบจะหายใจทางผิวหนังเท่านั้น

ในฤดูหนาว นิวท์มักจะซุกตัวอยู่ใต้ตอไม้และลำต้นที่เน่าเปื่อยและอบอุ่นของต้นไม้ที่ร่วงหล่น หากไม่พบ "อพาร์ทเมนต์" ที่สะดวกสบายในบริเวณใกล้เคียงพวกเขาจะพอใจกับรอยแตกในดิน

สัตว์เลื้อยคลานจำศีลด้วย

จากกลุ่มสัตว์เลื้อยคลาน สัตว์เกือบทุกชนิดของเราตกอยู่ในภาวะจำศีลในฤดูหนาว อุณหภูมิฤดูหนาวต่ำเป็นสาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้

ที่พักฤดูหนาวมักจะเป็นถ้ำใต้ดินหรือช่องว่างที่เกิดขึ้นรอบตอไม้เก่าแก่ขนาดใหญ่ที่มีรากเน่า รอยแยกในหิน และสถานที่อื่นๆ ที่ศัตรูไม่สามารถเข้าถึงได้ ในที่พักอาศัยดังกล่าว งูจำนวนมากรวมตัวกันเป็นม้วนงู เป็นที่ยอมรับแล้วว่าอุณหภูมิของงูในระหว่างการจำศีลแทบไม่แตกต่างจากอุณหภูมิแวดล้อม

กิ้งก่าส่วนใหญ่ (ทุ่งหญ้า ลายทาง สีเขียว ป่าไม้ แกนหมุน) ก็จำศีล ขุดลงไปในดิน เข้าไปในโพรงที่ไม่ถูกน้ำท่วมขัง ในวันที่อากาศอบอุ่นและมีแดดจ้าในฤดูหนาว กิ้งก่าอาจ "ตื่น" และคลานออกจากที่พักพิงในฤดูหนาวของพวกมันเป็นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อออกล่า หลังจากนั้นพวกมันจะซ่อนตัวอยู่ในโพรงอีกครั้ง และตกลงสู่สภาพที่อึมครึม

เต่าลุ่มใช้เวลาช่วงฤดูหนาวขุดลงไปในตะกอนของอ่างเก็บน้ำที่พวกมันอาศัยอยู่ในขณะที่เต่าบกปีนขึ้นไปที่ระดับความลึก 0.5 ม. ลงไปในดินเข้าไปในที่พักพิงตามธรรมชาติหรือรูของตัวตุ่น สุนัขจิ้งจอก หนู ปกคลุมด้วยพรุ ตะไคร่น้ำ และ ใบเปียก

การเตรียมตัวสำหรับฤดูหนาวเริ่มขึ้นในเดือนตุลาคม เมื่อเต่าสะสมไขมัน ในฤดูใบไม้ผลิพวกเขาตื่นขึ้นด้วยภาวะโลกร้อนชั่วคราวบางครั้งตลอดทั้งสัปดาห์

มีนกที่จำศีลในฤดูหนาวหรือไม่?

สัตว์ส่วนใหญ่ที่มีอุณหภูมิร่างกายไม่คงที่ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมจะตกอยู่ในภาวะจำศีล แต่น่าประหลาดใจที่สัตว์หลายชนิดที่มีอุณหภูมิร่างกายคงที่ เช่น นก สามารถจำศีลได้ในช่วงฤดูที่ไม่เอื้ออำนวยของปี เป็นที่ทราบกันดีว่านกส่วนใหญ่หลีกเลี่ยงสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยในฤดูหนาวด้วยการอพยพ แม้แต่อริสโตเติลในหนังสือประวัติศาสตร์สัตว์หลายเล่มของเขาก็ยังให้ความสนใจกับข้อเท็จจริงที่ว่า “นกบางตัวบินหนีไปใช้ชีวิตช่วงฤดูหนาวในประเทศที่อบอุ่น

นักธรรมชาติวิทยาชาวสวีเดนผู้ยิ่งใหญ่ Karl Linnaeus ก็มาถึงข้อสรุปนี้ซึ่งในงานของเขา“ The System of Nature” เขียนว่า:“ ในฤดูใบไม้ร่วงเมื่อความหนาวเย็นเริ่มขึ้นกลืนหาแมลงไม่เพียงพอสำหรับอาหารเริ่มหาที่พักพิงสำหรับฤดูหนาวในกก เตียงริมฝั่งทะเลสาบและแม่น้ำ ".

อาการกระตุกของนกบางสายพันธุ์ค่อนข้างแตกต่างจากการจำศีลในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด ประการแรก ร่างกายของนกไม่เพียงแต่ไม่สะสมพลังงานสำรองในรูปของไขมันเท่านั้น แต่ในทางกลับกัน ร่างกายของนกกินส่วนสำคัญของพวกมันด้วย ในขณะที่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนต เมื่อน้ำหนักเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นกจะสูญเสียน้ำหนักไปมากก่อนที่จะมีอาการมึนงง นั่นคือเหตุผลที่ปรากฏการณ์ความทรมานในนกตามที่นักชีววิทยาโซเวียต R. Potapov ไม่ควรเรียกว่าไฮเบอร์เนต แต่เป็นภาวะอุณหภูมิต่ำ

จนถึงขณะนี้ กลไกการเกิดภาวะอุณหภูมิต่ำในนกยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ การร่วงของนกเข้าสู่สภาวะมึนงงภายใต้สภาพความเป็นอยู่ที่ไม่เอื้ออำนวยเป็นปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาแบบปรับตัวซึ่งได้รับการแก้ไขในกระบวนการวิวัฒนาการ

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดใดจำศีลในฤดูหนาว?

เช่นเดียวกับในสัตว์ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ดังนั้นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การจำศีลเป็นการปรับตัวทางชีววิทยาเพื่อความอยู่รอดในฤดูกาลที่ไม่เอื้ออำนวยของปี แม้ว่าสัตว์ที่มีอุณหภูมิร่างกายคงที่มักจะทนต่อสภาพอากาศหนาวเย็นได้ แต่การขาดแคลนอาหารที่เหมาะสมในฤดูหนาวทำให้สัตว์บางตัวได้รับและค่อยๆ รวมตัวเข้ากับสัญชาตญาณแปลกประหลาดนี้ในกระบวนการวิวัฒนาการ เพื่อใช้ชีวิตในฤดูหนาวที่ไม่เอื้ออำนวยในสภาวะที่ไม่ใช้งานของการจำศีล .

การจำศีลมีสามประเภทตามระดับของอาการกระตุก:

1) อาการกระตุกเล็กน้อยซึ่งหยุดได้ง่าย (แรคคูน, แบดเจอร์, หมี, สุนัขแรคคูน);

2) อาการมึนงงสมบูรณ์พร้อมกับการตื่นขึ้นเป็นระยะเฉพาะในวันที่อากาศอบอุ่นในฤดูหนาว (แฮมสเตอร์, ชิปมังก์, ค้างคาว);

3) การจำศีลอย่างต่อเนื่องจริงซึ่งเป็นอาการมึนงงที่มั่นคงและยาวนาน (กระรอกดิน, เม่น, มาร์มอต, เจอร์โบ)

การจำศีลในฤดูหนาวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนำหน้าด้วยการเตรียมร่างกายทางสรีรวิทยา ประกอบด้วยการสะสมของไขมันสำรองเป็นหลัก ส่วนใหญ่อยู่ใต้ผิวหนัง สำหรับผู้ที่นอนหลับยากในฤดูหนาว ไขมันใต้ผิวหนังจะสูงถึง 25% ของน้ำหนักตัวทั้งหมด ตัวอย่างเช่น กระรอกดินจะอ้วนในช่วงต้นฤดูใบไม้ร่วง โดยจะเพิ่มน้ำหนักตัวสามเท่าเมื่อเทียบกับน้ำหนักในฤดูใบไม้ผลิ-ฤดูร้อน ก่อนจำศีล เม่นและหมีสีน้ำตาล รวมถึงค้างคาวทุกตัว จะอ้วนขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ เช่น หนูแฮมสเตอร์และชิปมังก์ ไม่สะสมไขมันจำนวนมาก แต่เก็บอาหารไว้ในที่พักอาศัยเพื่อใช้ในช่วงเวลาสั้นๆ ที่พวกมันตื่นขึ้นในฤดูหนาว

ในระหว่างการจำศีล สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดจะนอนนิ่งอยู่ในโพรง โดยขดตัวเป็นลูกบอล ดังนั้นจึงควรรักษาความอบอุ่นและจำกัดการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อม อพาร์ตเมนต์ซิมนิคของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิดมีความว่างเปล่าตามธรรมชาติของลำต้นและโพรงไม้

จากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินแมลง เม่นเตรียมจำศีลเก็บตะไคร่น้ำ ใบไม้ หญ้าแห้งในที่เปลี่ยวและจัดรังให้ตัวเอง แต่มัน "ตั้งรกราก" ในบ้านหลังใหม่ก็ต่อเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 10 ° C เป็นเวลานานเท่านั้น ก่อนหน้านั้นเม่นกินอย่างเหลือเฟือเพื่อเก็บพลังงานในรูปของไขมัน

การจำศีลในฤดูหนาวของหมีสีน้ำตาลนั้นมีอาการมึนงงเล็กน้อย โดยธรรมชาติแล้ว ในฤดูร้อน หมีจะสะสมชั้นไขมันใต้ผิวหนังหนาๆ และทันทีก่อนฤดูหนาวจะเริ่มต้น มันจะปักหลักอยู่ในถ้ำเพื่อจำศีล โดยปกติถ้ำจะปกคลุมไปด้วยหิมะ ดังนั้นภายในจึงอุ่นกว่าภายนอกมาก ในระหว่างการจำศีล ร่างกายของหมีจะใช้ไขมันสะสมสำรองเป็นแหล่งสารอาหาร และยังช่วยป้องกันสัตว์จากการแช่แข็งอีกด้วย

จากมุมมองทางสรีรวิทยา การจำศีลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีลักษณะเฉพาะโดยการทำงานที่สำคัญทั้งหมดของร่างกายอ่อนแอลงจนถึงระดับต่ำสุดที่จะช่วยให้พวกมันสามารถอยู่รอดได้ในสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยในฤดูหนาวโดยปราศจากอาหาร

พฤติกรรม -การอพยพของนก การอพยพของกีบเท้าเพื่อหาอาหาร การขุดทราย ดิน หิมะ ฯลฯ

สรีรวิทยา -กิจกรรมของกระบวนการที่สำคัญลดลงอย่างรวดเร็ว - แอนิเมชั่นที่ถูกระงับ (ระยะพักในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง, การหยุดกิจกรรมของสัตว์เลื้อยคลานที่อุณหภูมิต่ำ, การจำศีลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม)

สัณฐานวิทยา -เสื้อขนสัตว์และไขมันใต้ผิวหนังในสัตว์ในสภาพอากาศหนาวเย็น การใช้น้ำอย่างประหยัดในสัตว์ทะเลทราย ฯลฯ

ตัวอย่างของการดัดแปลง

อุณหภูมิเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ส่งผลโดยตรงต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

สัตว์คายความร้อน (poikilothermic, เลือดเย็น)

ทุกอย่างยกเว้นนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ประเภทของการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิแบบพาสซีฟ

อัตราการเผาผลาญต่ำ แหล่งพลังงานความร้อนหลักมาจากภายนอก กิจกรรมขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม

สัตว์ดูดความร้อน (homeothermic, เลือดอุ่น)

นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม. ประเภทที่ใช้งานของการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิ พวกเขาได้รับความร้อนเนื่องจากการผลิตความร้อนของตัวเองและสามารถควบคุมการผลิตความร้อนและการใช้ความร้อนได้ (การปรากฏตัวของการควบคุมอุณหภูมิทางเคมีเนื่องจากการปลดปล่อยความร้อนเช่นระหว่างการหายใจและการควบคุมอุณหภูมิทางกายภาพเนื่องจากความร้อน- โครงสร้างฉนวน (ไขมัน ขนนก ผม))

"กฎของอัลเลน".

ยิ่งสภาพอากาศเย็นลง ส่วนที่ยื่นออกมาของร่างกายก็จะสั้นลง (เช่น หู)

ตัวอย่าง:สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกในละติจูดขั้วโลก จิ้งจอกแดงในละติจูดพอสมควร สุนัขจิ้งจอกแอฟริกาเฟนเนก

กฎของเบิร์กแมน

สัตว์ในสายพันธุ์เดียวกันในสภาพอากาศต่างกันมีน้ำหนักต่างกัน: มีขนาดใหญ่กว่าในสภาพอากาศหนาวเย็นและมีขนาดเล็กกว่าในสภาพอากาศอบอุ่น

ตัวอย่าง:เพนกวินจักรพรรดิ - ใหญ่ที่สุด - อาศัยอยู่ในแอนตาร์กติกา

เพนกวินกาลาปากอส - ตัวเล็กที่สุด - อาศัยอยู่บนเส้นศูนย์สูตร

"กฎของโกลเกอร์".

เผ่าพันธุ์ตามภูมิศาสตร์ของสัตว์ในเขตอบอุ่นและชื้นจะมีสีคล้ำกว่า (กล่าวคือ ตัวบุคคลมีสีเข้มกว่า) มากกว่าในเขตหนาวและแห้ง

ตัวอย่าง:หมีขั้วโลก หมีสีน้ำตาล.

การปรับตัวของพืชให้อยู่รอดในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

สัณฐานวิทยา -การร่วงของใบ, การร่วงหล่นของอวัยวะยืนต้น (หลอดไฟ, เหง้า, หัว) ในดิน, การเก็บรักษาในรูปของเมล็ดพืชหรือสปอร์

สรีรวิทยา -ปริมาณเกลือในร่างกายของ halophytes คุณสมบัติการเผาผลาญ "สรีรวิทยา" ความแห้งกร้านของพืชในบึง

พฤติกรรม -"หลบหนี" จากสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยในเวลา: พืชพรรณระยะสั้น (ephemers และ ephemeroids)

ตั๋วหมายเลข 10

รูปแบบชีวิตและตัวอย่าง

รูปแบบชีวิต- ลักษณะภายนอก (โหงวเฮ้ง) ของสิ่งมีชีวิตซึ่งเป็นลักษณะที่ซับซ้อนของลักษณะทางสัณฐานวิทยากายวิภาคสรีรวิทยาและพฤติกรรมซึ่งสะท้อนถึงการปรับตัวโดยทั่วไปให้เข้ากับสภาพแวดล้อม

ระบบรูปแบบชีวิตของพืช

ฟาเนอโรไฟต์ -ต้นไม้

ฮาฟิไทส์ -พุ่มไม้

ฮีมิคริปโตไฟต์ -พุ่มไม้

ธรณี -สมุนไพรยืนต้น

เทอโรไฟต์ -สมุนไพรประจำปี

ไฮโดรไฟต์ -พืชน้ำ

วิถีชีวิตคนโสด.

บุคคลของประชากรมีความเป็นอิสระและแยกออกจากกัน

ลักษณะเฉพาะบางช่วงของวงจรชีวิต

ตัวอย่าง: เต่าทอง ด้วงดำ

การดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตโดดเดี่ยวโดยสิ้นเชิงไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ

ไลฟ์สไตล์ของครอบครัว

มีการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างพ่อแม่กับลูก

การดูแลลูกหลาน

ความเป็นเจ้าของพล็อต

ตัวอย่าง: หมี เสือ

ฝูง

ความสัมพันธ์ชั่วคราวของสัตว์ที่แสดงการจัดระเบียบการกระทำที่เป็นประโยชน์ทางชีวภาพ

แพ็คช่วยอำนวยความสะดวกในการปฏิบัติหน้าที่ใด ๆ ในชีวิตของสายพันธุ์ การป้องกันจากศัตรู อาหาร การอพยพ

การศึกษามีการกระจายอย่างกว้างขวางที่สุดในหมู่นกและปลาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นลักษณะของเขี้ยวจำนวนมาก

ฝูงสัตว์

ความสัมพันธ์ของสัตว์ยาวนานและถาวรกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับฝูง

พื้นฐานของพฤติกรรมกลุ่มในฝูงคือความสัมพันธ์ของการครอบงำ - ยอมจำนน

อาณานิคม

กลุ่มการตั้งถิ่นฐานของสัตว์อยู่ประจำ

สามารถอยู่ได้นานหรือเกิดขึ้นเฉพาะในฤดูผสมพันธุ์เท่านั้น

ตัวอย่าง: การตั้งถิ่นฐานของนกอาณานิคม แมลงสังคม

การปรับตัว- เป็นการปรับตัวของร่างกายให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเนื่องจากลักษณะทางสัณฐานวิทยา สรีรวิทยา และพฤติกรรมที่ซับซ้อน

สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันและเป็นผลให้รักความชื้น พืชน้ำและ "ผู้ถือแห้ง" - ซีโรไฟต์(รูปที่ 6); พืชดินเค็ม halophytes; พืชทนร่มเงา sciophytes) และต้องการแสงแดดเต็มที่เพื่อการพัฒนาตามปกติ ( เฮลิโอไฟต์); สัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเลทราย สเตปป์ ป่าไม้ หรือหนองน้ำ ออกหากินเวลากลางคืนหรือกลางวัน กลุ่มของสปีชีส์ที่มีทัศนคติใกล้เคียงกับสภาพแวดล้อม (นั่นคืออาศัยอยู่ในระบบนิเวศเดียวกัน) เรียกว่า กลุ่มสิ่งแวดล้อม

ความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพที่ไม่เอื้ออำนวยในพืชและสัตว์ต่างกัน เนื่องจากสัตว์เคลื่อนที่ได้ การปรับตัวจึงมีความหลากหลายมากกว่าพันธุ์พืช สัตว์สามารถ:

– หลีกเลี่ยงสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (นกบินไปยังดินแดนที่ร้อนขึ้นเนื่องจากความอดอยากในฤดูหนาวและความหนาวเย็น กวางและสัตว์กีบเท้าอื่นๆ เดินหาอาหาร ฯลฯ )

- ตกอยู่ในแอนิเมชั่นที่ถูกระงับ - สถานะชั่วคราวที่กระบวนการชีวิตช้าลงจนอาการที่มองเห็นได้หายไปเกือบทั้งหมด (อาการมึนงงของแมลงการจำศีลของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ฯลฯ );

- ปรับให้เข้ากับชีวิตในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (ขนและไขมันใต้ผิวหนังช่วยพวกเขาจากน้ำค้างแข็งสัตว์ทะเลทรายมีอุปกรณ์สำหรับการใช้น้ำและความเย็นอย่างประหยัด ฯลฯ ) (รูปที่ 7)

พืชไม่ทำงานและมีวิถีชีวิตที่ผูกพัน ดังนั้น เฉพาะสองรุ่นสุดท้ายของการดัดแปลงเท่านั้นจึงเป็นไปได้สำหรับพวกเขา ดังนั้นพืชจึงมีลักษณะเฉพาะโดยการลดความรุนแรงของกระบวนการที่สำคัญในช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวย: พวกเขาหลั่งใบของพวกเขาในฤดูหนาวในขณะที่อวัยวะที่อยู่เฉยๆฝังอยู่ในดิน - หัว, เหง้า, หัวและยังคงอยู่ในสถานะของเมล็ดและสปอร์ในดิน . ในไบรโอไฟต์ พืชทั้งหมดมีความสามารถในการสร้างอะนาบิโอซิส ซึ่งในสภาพแห้งสามารถคงอยู่ได้นานหลายปี

ความต้านทานของพืชต่อปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์เพิ่มขึ้นเนื่องจากกลไกทางสรีรวิทยาพิเศษ: การเปลี่ยนแปลงของแรงดันออสโมติกในเซลล์, การควบคุมความเข้มของการระเหยด้วยปากใบ, การใช้เยื่อ "กรอง" สำหรับการดูดซึมสารที่เลือก ฯลฯ

สิ่งมีชีวิตต่าง ๆ พัฒนาการปรับตัวในอัตราที่ต่างกัน เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วที่สุดในแมลงที่สามารถปรับให้เข้ากับการกระทำของยาฆ่าแมลงชนิดใหม่ได้ในช่วง 10-20 ชั่วอายุคน ซึ่งอธิบายถึงความล้มเหลวของการควบคุมสารเคมีในความหนาแน่นของประชากรแมลงศัตรูพืช กระบวนการพัฒนาการปรับตัวในพืชหรือนกเกิดขึ้นอย่างช้าๆ เป็นเวลาหลายศตวรรษ

การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ในพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตมักจะสัมพันธ์กับลักษณะที่ซ่อนอยู่ตามที่มันเป็น "สำรอง" แต่ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยใหม่ สิ่งเหล่านี้ได้ปรากฏขึ้นและเพิ่มความต้านทานของสปีชีส์ ลักษณะที่ซ่อนอยู่ดังกล่าวอธิบายการต้านทานของต้นไม้บางชนิดต่อผลกระทบของมลพิษทางอุตสาหกรรม (ต้นป็อปลาร์ ต้นสนชนิดหนึ่ง วิลโลว์) และวัชพืชบางชนิดต่อการกระทำของสารกำจัดวัชพืช

องค์ประกอบของกลุ่มระบบนิเวศเดียวกันมักประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่ไม่คล้ายคลึงกัน เนื่องจากสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ สามารถปรับให้เข้ากับปัจจัยสิ่งแวดล้อมเดียวกันได้หลายวิธี

เช่น รู้สึกหนาวต่างกัน เลือดอุ่น(เขาเรียกว่า ดูดความร้อน, จากคำภาษากรีก endon - ภายใน และ terme - ความร้อน) และ เลือดเย็น (ความร้อนใต้พิภพจากกรีก ectos - ภายนอก) สิ่งมีชีวิต (รูปที่ 8)

อุณหภูมิร่างกายของสิ่งมีชีวิตดูดความร้อนไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อมและจะคงที่มากหรือน้อยเสมอ ความผันผวนไม่เกิน 2-4 o แม้ในช่วงที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรงที่สุดและความร้อนจัดที่สุด สัตว์เหล่านี้ (นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) รักษาอุณหภูมิของร่างกายโดยการผลิตความร้อนภายในโดยอาศัยการเผาผลาญอย่างเข้มข้น พวกเขารักษาความร้อนในร่างกายด้วยค่าใช้จ่ายของ "เสื้อคลุมขนสัตว์" ที่อบอุ่นซึ่งทำจากขนนกขนสัตว์ ฯลฯ

การปรับตัวทางสรีรวิทยาและสัณฐานวิทยาได้รับการเสริมด้วยพฤติกรรมการปรับตัว (การเลือกสถานที่ป้องกันลมสำหรับพักค้างคืน การสร้างโพรงและรัง กลุ่มการพักค้างคืนกับสัตว์ฟันแทะ กลุ่มเพนกวินที่ใกล้ชิดกันทำให้อุ่นขึ้น เป็นต้น) หากอุณหภูมิแวดล้อมสูงมาก สิ่งมีชีวิตดูดความร้อนจะถูกทำให้เย็นลงโดยการดัดแปลงพิเศษ เช่น โดยการระเหยความชื้นออกจากพื้นผิวของเยื่อเมือกของช่องปากและทางเดินหายใจส่วนบน (ด้วยเหตุนี้ ในความร้อน สุนัขหายใจเร็วและยื่นลิ้นออกมา)

อุณหภูมิร่างกายและการเคลื่อนที่ของสัตว์ดูดความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม แมลงและกิ้งก่าจะเซื่องซึมและไม่เคลื่อนไหวในสภาพอากาศเย็น ในเวลาเดียวกัน สัตว์หลายชนิดสามารถเลือกสถานที่ที่มีอุณหภูมิ ความชื้น และแสงแดดที่เอื้ออำนวยได้ (กิ้งก่าจะอาบแดดบนแผ่นหิน)

อย่างไรก็ตาม ectothermy แบบสัมบูรณ์พบได้เฉพาะในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมากเท่านั้น สิ่งมีชีวิตเลือดเย็นส่วนใหญ่ยังคงสามารถควบคุมอุณหภูมิของร่างกายได้ไม่ดี ตัวอย่างเช่น ในแมลงบินอย่างแข็งขัน - ผีเสื้อ ภมร อุณหภูมิของร่างกายจะอยู่ที่ 36–40 ° C แม้ที่อุณหภูมิอากาศต่ำกว่า 10 ° C

ในทำนองเดียวกัน ชนิดของพืชในกลุ่มระบบนิเวศเดียวกันในพืชมีลักษณะแตกต่างกัน พวกเขายังสามารถปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมเดียวกันได้หลายวิธี ดังนั้นซีโรไฟต์ประเภทต่างๆ จึงประหยัดน้ำได้หลายวิธี: บางชนิดมีเยื่อหุ้มเซลล์หนา ส่วนบางชนิดมีขนสั้นหรือเคลือบแว็กซ์บนใบ ซีโรไฟต์บางชนิด (เช่น จากวงศ์ labiaceae) ปล่อยไอระเหยของน้ำมันหอมระเหยออกมา ซึ่งห่อหุ้มไว้เหมือน "ผ้าห่ม" ซึ่งช่วยลดการระเหยของน้ำ ระบบรากของซีโรไฟต์บางชนิดมีประสิทธิภาพ โดยเข้าไปในดินที่ระดับความลึกหลายเมตรและถึงระดับน้ำใต้ดิน (หนามอูฐ) ในขณะที่บางชนิดมีผิวเผิน แต่มีกิ่งก้านสูง ซึ่งช่วยให้เก็บน้ำที่ตกตะกอนได้

ในบรรดา xerophytes มีพุ่มไม้ที่มีใบแข็งขนาดเล็กมากที่สามารถออกดอกได้ในฤดูที่แห้งแล้งที่สุด (ไม้พุ่มคารากาน่าในที่ราบกว้างใหญ่พุ่มไม้ในทะเลทราย) หญ้าที่มีใบแคบ (หญ้าขนนก fescue) ฉ่ำ(จากภาษาละติน succulentus - ฉ่ำ). พืชอวบน้ำมีใบหรือลำต้นอวบน้ำที่สะสมน้ำและทนต่ออุณหภูมิของอากาศสูงได้ง่าย พืชอวบน้ำ ได้แก่ กระบองเพชรอเมริกันและแซ็กซอลที่เติบโตในทะเลทรายในเอเชียกลาง พวกมันมีการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบพิเศษ: ปากใบเปิดในช่วงเวลาสั้น ๆ และเฉพาะตอนกลางคืนเท่านั้น ในช่วงเวลาที่อากาศเย็น พืชเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ และในตอนกลางวันพวกมันใช้สำหรับสังเคราะห์แสงด้วยปากใบปิด (รูปที่ 9)

ความหลากหลายของการปรับตัวเพื่อเอาชีวิตรอดในสภาพที่ไม่เอื้ออำนวยบนดินเค็มยังพบเห็นได้ในฮาโลไฟต์ ในหมู่พวกเขามีพืชที่สามารถสะสมเกลือในร่างกายของพวกเขา (soleros, swede, sarsazan) ขับเกลือส่วนเกินบนพื้นผิวของใบด้วยต่อมพิเศษ (kermek, tamariksy), "เก็บ" เกลือออกจากเนื้อเยื่อของพวกเขาเนื่องจาก "รากกั้น" ไม่ให้เกลือ "(ไม้วอร์มวูด) ในกรณีหลังนี้ พืชจะต้องได้รับน้ำปริมาณเล็กน้อยและมีลักษณะเป็นซีโรไฟต์

ด้วยเหตุนี้เราจึงไม่ควรแปลกใจว่าภายใต้เงื่อนไขเดียวกันมีพืชและสัตว์ที่แตกต่างกันซึ่งได้ปรับให้เข้ากับสภาพเหล่านี้ในรูปแบบต่างๆ

คำถามทดสอบ

1. การปรับตัวคืออะไร?

2. สัตว์และพืชชนิดใดที่สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยได้?

2. ยกตัวอย่างกลุ่มระบบนิเวศของพืชและสัตว์

3. บอกเราเกี่ยวกับการปรับตัวต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตให้ประสบกับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยเช่นเดียวกัน

4. อะไรคือความแตกต่างระหว่างการดัดแปลงให้เข้ากับอุณหภูมิต่ำในสัตว์ดูดความร้อนและสัตว์ดูดความร้อน?

ในฤดูหนาวหรือฤดูร้อนที่แห้งแล้ง ร่างกายจะสะสมสารพลังงานสำรองที่ช่วยให้อยู่รอดในฤดูที่ยากลำบาก เช่น ไกลโคเจน สัตว์อ้วนไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ในบางสปีชีส์มีไขมันมากถึง 25% ของน้ำหนักตัวทั้งหมด ตัวอย่างเช่น กระรอกดินตัวเล็กในฤดูใบไม้ผลิมีมวลประมาณ 100-150 กรัม และในช่วงกลางฤดูร้อน - มากถึง 400 กรัม

การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยยังแสดงออกในการอพยพอีกด้วย ดังนั้น ในฤดูใบไม้ร่วง เนื่องจากสภาพอาหารแย่ลง สุนัขจิ้งจอกอาร์กติกและกวางเรนเดียร์จำนวนมากจึงอพยพจากทุนดราไปทางทิศใต้ สู่ทุ่งทุนดราในป่า และกระทั่งไทกา ซึ่งหาอาหารจากใต้หิมะได้ง่ายกว่า ตามกวาง หมาป่าทุนดราก็อพยพไปทางใต้เช่นกัน ในพื้นที่ภาคเหนือของทุนดรากระต่ายในช่วงต้นฤดูหนาวจะมีการอพยพครั้งใหญ่ไปทางทิศใต้ในฤดูใบไม้ผลิ - ในทิศทางตรงกันข้าม ภูเขากีบเท้าในช่วงฤดูร้อนขึ้นไปถึงแถบภูเขาตอนบนด้วยพืชพันธุ์ที่อุดมสมบูรณ์ในฤดูหนาวเมื่อความลึกของหิมะปกคลุมเพิ่มขึ้น และในกรณีนี้ มีการสังเกตการอพยพของสัตว์กินเนื้อบางตัว เช่น หมาป่า รวมกับกีบกีบ

โดยทั่วไป การย้ายถิ่นมีลักษณะเฉพาะด้วยจำนวนชนิดที่น้อยกว่านกและปลา พวกมันมีการพัฒนามากที่สุดในสัตว์ทะเล ค้างคาว และกีบเท้า ในขณะที่กลุ่มอื่นๆ เช่น หนู สัตว์กินแมลง และสัตว์กินเนื้อขนาดเล็ก พวกมันแทบไม่มีอยู่เลย

ทางเลือกหนึ่งในการอพยพของสัตว์เหล่านี้คือการจำศีล แยกแยะระหว่างการจำศีลตามฤดูกาลและต่อเนื่องตามฤดูกาล ในกรณีแรก อุณหภูมิของร่างกาย จำนวนการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินหายใจ และระดับกระบวนการเผาผลาญโดยรวมจะลดลงเล็กน้อย การนอนหลับถูกรบกวนได้ง่ายด้วยการเปลี่ยนฉากหรือความวิตกกังวล (หมี แรคคูน) การจำศีลตามฤดูกาลอย่างต่อเนื่องนี้มีลักษณะเฉพาะโดยสูญเสียความสามารถในการควบคุมอุณหภูมิ จำนวนการเคลื่อนไหวของระบบทางเดินหายใจและการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจลดลงอย่างรวดเร็ว และระดับการเผาผลาญโดยรวมลดลง (มาร์มอต กระรอกดิน)

การปรับตัวที่สำคัญเพื่อรองรับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยคือการรวบรวมเสบียงอาหาร ในบรรดาสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ มีนกเพียงไม่กี่กลุ่ม (คนเดินเตาะแตะ นกฮูก นกหัวขวาน) เก็บอาหารสำหรับฤดูหนาว แต่ขนาดของปริมาณสำรองและความสำคัญในการปรับตัวของกิจกรรมนี้ไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

การฝังเหยื่อส่วนเกินเป็นเรื่องปกติใน ดังนั้น พังพอนและอีร์มีนจะรวบรวมลูกหนูและหนูละ 20-30 ตัว โพลแคทสีดำกองกบหลายสิบตัวอยู่ใต้น้ำแข็ง มิงค์ - ปลาหลายกิโลกรัม นักล่าที่ใหญ่กว่า (มาร์เทน วูล์ฟเวอรีน แมว หมี) ซ่อนซากของเหยื่อในสถานที่เปลี่ยว ใต้ต้นไม้ที่ล้มลง ใต้ก้อนหิน เสือดาวมักจะซ่อนเหยื่อบางส่วนไว้ที่กิ่งไม้ ลักษณะเฉพาะของการจัดเก็บอาหารโดยผู้ล่าคือไม่มีการสร้างตู้เก็บอาหารพิเศษสำหรับการฝังศพ มีเพียงคนเดียวที่สร้างมันขึ้นมาใช้สต็อก โดยทั่วไป หุ้นเป็นเพียงตัวช่วยเล็กๆ น้อยๆ ในการประสบกับภาวะอาหารน้อย และไม่สามารถป้องกันการอดอาหารอย่างกะทันหันได้ สัตว์ฟันแทะและปิก้าหลายชนิดเก็บอาหารไว้ในลักษณะที่แตกต่างกัน แม้ว่าในกรณีนี้ ยังมีระดับความสมบูรณ์ในการจัดเก็บและความสำคัญของอาหารที่แตกต่างกันออกไป กระรอกบินรวบรวมกิ่งขั้วหลายสิบกรัมและ catkins ของต้นไม้ชนิดหนึ่งและต้นเบิร์ชซึ่งพวกมันใส่ไว้ในโพรง กระรอกถูกฝังอยู่ในใบไม้ที่ร่วงหล่นในโพรงและในลูกโอ๊กและถั่ว พวกเขายังแขวนเห็ดไว้บนกิ่งไม้ กระรอกตัวหนึ่งในไทกาต้นสนสีเข้มเก็บเห็ดได้มากถึง 150-300 ตัวและในป่าริบบิ้นของไซบีเรียตะวันตกซึ่งสภาพอาหารแย่กว่าในไทกามากถึง 1,500-2,000 เห็ดซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำมัน เงินสำรองที่ทำโดยกระรอกถูกใช้โดยหลาย ๆ คนในสายพันธุ์นี้

การให้คะแนนบทความ:

สัตว์ต่างจากพืช เฮเทอโรโทรฟ เป็นชื่อเรียกของสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างสารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ได้ พวกเขาสร้างสารอินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับร่างกายของพวกเขาจากสารอินทรีย์ที่มาพร้อมกับอาหาร พืชสร้างสารอินทรีย์จากสารอนินทรีย์ต่างจากสัตว์โดยใช้พลังงานของแสงเพื่อการนี้ แต่ในชีวิตของสัตว์ แสงสว่างก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน สัตว์หลายชนิดมีอวัยวะในการมองเห็นที่อนุญาตให้พวกมันเดินทางในอวกาศ แยกแยะบุคคลในสายพันธุ์ของตนเองออกจากผู้อื่น ค้นหาอาหาร อพยพ ฯลฯ สัตว์บางชนิดมีการเคลื่อนไหวระหว่างวัน ( เหยี่ยวนกเขา, นกนางแอ่น, ม้าลาย) อื่นๆ ในเวลากลางคืน ( แมลงสาบ, นกฮูก, เม่น).

สัตว์ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในสภาพที่เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งปี ในฤดูใบไม้ผลิ เวลากลางวันจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และเมื่อใกล้ถึงฤดูใบไม้ร่วงก็เริ่มลดลง ในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของเวลากลางวัน สัตว์สามารถเตรียมตัวล่วงหน้าสำหรับการเปลี่ยนแปลงในธรรมชาติได้ การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตต่อการเปลี่ยนแปลงในเวลากลางวันเรียกว่า ช่วงแสง

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตซึ่งส่งผลต่อกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตคือ อุณหภูมิ. ที่ สัตว์เลือดเย็น (สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง, ปลา, สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ, สัตว์เลื้อยคลาน) อุณหภูมิของร่างกายขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม ในสภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำจะเข้าสู่สภาวะมึนงง

สัตว์เลือดอุ่น (นก, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) สามารถรักษาอุณหภูมิของร่างกายได้โดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม ที่ระดับคงที่ไม่มากก็น้อย การทำเช่นนี้พวกเขาต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก ดังนั้นในฤดูหนาวจึงประสบปัญหาในการหาอาหาร

สัตว์ที่อาศัยอยู่ในอุณหภูมิต่ำเรียกว่า รักเย็นชา (เพนกวิน, หมีขั้วโลก, ปลาทะเลน้ำลึกและอื่น ๆ.). สัตว์เหล่านี้มีขนหรือขนที่พัฒนาอย่างดี ชั้นของไขมันใต้ผิวหนัง เป็นต้น

ชนิดที่อาศัยอยู่ในอุณหภูมิสูงเรียกว่า เทอร์โมฟิลิก (ปะการังหิน, ละมั่ง, ฮิปโป, เหมือนหุ่นไล่กาและอื่น ๆ.) (รูปที่ 276, 4-6).หลายชนิดสามารถอาศัยอยู่ในสภาวะที่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นระยะๆ พวกเขาถูกเรียกว่า ทนความเย็น (หมาป่า, สุนัขจิ้งจอก, หมวกและอื่น ๆ.) .

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอีกประการหนึ่งที่มีบทบาทสำคัญในชีวิตของสัตว์คือ ความชื้น . ร่างกายของสัตว์หลายชนิดมีน้ำ 50-60% และร่างกายของแมงกะพรุนสูงถึง 98% น้ำช่วยขนส่งสารทั่วร่างกาย มีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงทางเคมี การควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย การขับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของการเผาผลาญ ฯลฯ ในบรรดาสัตว์ต่างๆ ก็มี ชอบความชื้น, ทนแล้งและ รักแห้งๆ. ถึง ชอบความชื้น รวมถึงสัตว์ที่อาศัยอยู่ได้เฉพาะในสภาวะที่มีความชื้นสูงเท่านั้น (เช่น ไม้เหา, ไส้เดือน, สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ). ต่างจากพวกเขา สายพันธุ์รักแห้ง (แมลงปีกแข็งศักดิ์สิทธิ์, วิวทะเลทราย งูและ จิ้งจกเป็นต้น) สามารถกักเก็บน้ำในร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ทำให้พวกเขามีโอกาสได้อาศัยอยู่ในสเตปป์และทะเลทรายที่แห้งแล้ง สัตว์หลายชนิด ได้แก่ ทนแล้ง: สามารถอยู่รอดได้ในฤดูแล้งบางช่วง (หลายสายพันธุ์ Zhukov, สัตว์เลื้อยคลาน, สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและอื่น ๆ.).

สำหรับสัตว์ที่อาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมทางน้ำเป็นสิ่งสำคัญ องค์ประกอบเกลือของน้ำ. โปรโตซัวบางชนิด ครัสเตเชียน ปลาสามารถมีชีวิตอยู่ได้เฉพาะในน้ำจืด บางชนิดอาศัยอยู่ในทะเลเท่านั้น วัสดุจากเว็บไซต์

ประสบการณ์จากสัตว์ในสภาวะที่ไม่พึงประสงค์เป็นเวลานานสัตว์มีช่วงเวลาของสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยในรูปแบบต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในฤดูหนาว สัตว์บางชนิดจำศีล (หมีสีน้ำตาล เม่น แบดเจอร์ ฯลฯ) ซึ่งช่วยให้พวกเขาลดการใช้พลังงานเมื่ออาหารขาดแคลน สำหรับชาวทะเลทราย การจำศีลสามารถเกิดขึ้นได้ในฤดูร้อน ในช่วงฤดูแล้ง สัตว์เซลล์เดียวทนต่อสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยในระยะของซีสต์ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังจำนวนมากอยู่รอดได้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยในระยะไข่

ท่ามกลาง ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อสัตว์ดำเนินการโดย:

• แสงสว่าง;
• อุณหภูมิ;
• ความชื้น;
• องค์ประกอบของเกลือของน้ำ

ในหน้านี้ เนื้อหาในหัวข้อ:

• ปัจจัยที่อยู่อาศัยสำหรับธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต

• ปัจจัยอะไรของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตส่งผลต่อต้นสน

• สภาพที่ไม่เอื้ออำนวยของธรรมชาติ

• อิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ สำหรับสงครามโลกครั้งที่สองของธรรมชาติทางชีวภาพ

• สัตว์มีผลกระทบต่อธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตอย่างไร

คำถามเกี่ยวกับรายการนี้: