การปรับตัวทางสัณฐานวิทยาและพฤติกรรม การปรับพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับการกระทำของปัจจัยทางนิเวศวิทยา ตัวอย่าง. การปรับตัวหมายถึงอะไร

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 ช่วยให้สิ่งมีชีวิตมีโอกาสอยู่รอดมากขึ้นและเป็นหนึ่งในวิธีการคัดเลือกสิ่งมีชีวิตที่แข็งแรงและต้านทานโดยธรรมชาติในประชากร

ประเภทของการปรับตัวทางสรีรวิทยา

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตมีความโดดเด่น genotypic และ phenotypic จีโนไทป์ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการกลายพันธุ์ ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในสิ่งมีชีวิตของทั้งสปีชีส์หรือประชากร มันอยู่ในกระบวนการของการปรับตัวประเภทนี้ซึ่งได้มีการสร้างสัตว์นกและมนุษย์สมัยใหม่ขึ้น รูปแบบจีโนไทป์ของการปรับตัวเป็นกรรมพันธุ์

รูปแบบฟีโนไทป์ของการปรับตัวนั้นเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแต่ละบุคคลในสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะเพื่อการอยู่อย่างสบายในสภาพอากาศที่แน่นอน นอกจากนี้ยังสามารถพัฒนาได้เนื่องจากการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวอย่างต่อเนื่อง เป็นผลให้ร่างกายได้รับความต้านทานต่อสภาพของมัน

การปรับตัวที่ซับซ้อนและข้าม

การปรับตัวที่ซับซ้อนปรากฏในสภาพอากาศบางอย่าง ตัวอย่างเช่น ร่างกายปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิต่ำในช่วงพักระยะยาวในภาคเหนือ รูปแบบการปรับตัวนี้พัฒนาขึ้นในแต่ละคนเมื่อย้ายไปยังเขตภูมิอากาศอื่น ขึ้นอยู่กับลักษณะของสิ่งมีชีวิตและสุขภาพของมัน รูปแบบของการปรับตัวนี้ดำเนินไปในรูปแบบต่างๆ

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

ข้อสังเกตดังกล่าวน่าสนใจ ในสัตว์ของประชากรทางตอนเหนือทุกส่วนที่ยาวที่สุดของร่างกาย - แขนขา, หาง, หู - ถูกปกคลุมไปด้วยขนสัตว์หนาแน่นและดูค่อนข้างสั้นกว่าตัวแทนของสายพันธุ์เดียวกัน แต่อาศัยอยู่ในสภาพอากาศร้อน

รูปแบบนี้เรียกว่ากฎ Alain ใช้ได้กับทั้งสัตว์ป่าและสัตว์เลี้ยง

โครงสร้างร่างกายของจิ้งจอกเหนือและจิ้งจอกเฟนเนกทางใต้มีความแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด หมูป่าทางเหนือ และหมูป่าในคอเคซัส สุนัขบ้านนอกพันธุ์ในดินแดนครัสโนดาร์ วัวที่คัดเลือกในท้องถิ่นนั้นมีน้ำหนักที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับตัวแทนของสายพันธุ์เหล่านี้ Arkhangelsk กล่าว

มักเป็นสัตว์จากทางใต้ของประชากรขายาวและหูยาว หูขนาดใหญ่ที่ยอมรับไม่ได้ที่อุณหภูมิต่ำเกิดขึ้นเพื่อปรับตัวให้เข้ากับชีวิตในเขตร้อน

และสัตว์ในเขตร้อนก็มีหูขนาดใหญ่ (ช้าง, กระต่าย, กีบเท้า) หูของช้างแอฟริกานั้นบ่งบอกถึงพื้นที่ซึ่งเท่ากับ 1/6 ของพื้นผิวของสัตว์ทั้งหมด พวกเขามี innervation และ vascularity มากมาย ในสภาพอากาศร้อน เลือดหมุนเวียนประมาณ 1 ใน 3 ของช้างจะไหลผ่านระบบไหลเวียนโลหิตของเปลือกหูช้าง เป็นผลมาจากการไหลเวียนของเลือดที่เพิ่มขึ้น ความร้อนที่มากเกินไปจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก

Lapus alleni กระต่ายทะเลทรายนั้นน่าประทับใจยิ่งกว่าด้วยความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิสูง ในสัตว์ฟันแทะตัวนี้ 25% ของผิวกายทั้งหมดตกอยู่บนใบหูเปล่า ไม่ชัดเจนว่างานทางชีวภาพหลักของหูดังกล่าวคืออะไร: การตรวจจับการเข้าใกล้อันตรายในเวลาหรือเพื่อเข้าร่วมในการควบคุมอุณหภูมิ สัตว์ทั้งงานแรกและงานที่สองได้รับการแก้ไขอย่างมีประสิทธิภาพ หนูมีหูแหลม ระบบไหลเวียนโลหิตที่พัฒนาขึ้นของใบหูที่มีความสามารถของ vasomotor เฉพาะทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิเท่านั้น โดยการเพิ่มและจำกัดการไหลเวียนของเลือดผ่านใบหู สัตว์จะเปลี่ยนการถ่ายเทความร้อน 200-300% อวัยวะการได้ยินทำหน้าที่รักษาสภาวะสมดุลทางความร้อนและประหยัดน้ำ

เนื่องจากความอิ่มตัวของใบหูที่มีปลายประสาทไวต่ออุณหภูมิและปฏิกิริยาของหลอดเลือดอย่างรวดเร็ว พลังงานความร้อนส่วนเกินจำนวนมากจึงถูกถ่ายเทจากพื้นผิวของใบหูไปยังสภาพแวดล้อมภายนอกทั้งในช้างและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มโรคเรื้อนกวาง

โครงสร้างร่างกายของญาติช้างสมัยใหม่ ช้างแมมมอธ เข้ากันได้ดีกับบริบทของปัญหาที่กำลังพิจารณา ความคล้ายคลึงกันทางเหนือของช้างซึ่งตัดสินโดยซากที่เก็บรักษาไว้ในทุนดรานั้นมีขนาดใหญ่กว่าญาติทางใต้มาก แต่หูของแมมมอธนั้นมีขนาดเล็กกว่าและมีขนหนาปกคลุม แมมมอธมีขาค่อนข้างสั้นและมีลำต้นสั้น

แขนขายาวจะไม่เอื้ออำนวยที่อุณหภูมิต่ำเนื่องจากพลังงานความร้อนมากเกินไปจะสูญเสียไปจากพื้นผิว แต่ในสภาพอากาศที่ร้อน แขนขาที่ยาวนั้นมีประโยชน์ต่อการปรับตัว ในสภาพทะเลทรายอูฐแพะม้าของการคัดเลือกในท้องถิ่นเช่นเดียวกับแกะแมวมักจะมีขายาว

จากข้อมูลของ H. Hensen เป็นผลมาจากการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิต่ำในสัตว์ คุณสมบัติของไขมันใต้ผิวหนังและไขกระดูกเปลี่ยนแปลงไป ในสัตว์อาร์กติก ไขมันกระดูกจากพรรคนิ้วมีจุดหลอมเหลวต่ำและไม่หยุดแม้ในน้ำค้างแข็งรุนแรง อย่างไรก็ตาม ไขมันกระดูกจากกระดูกที่ไม่สัมผัสกับพื้นผิวที่เย็น เช่น จากกระดูกโคนขา มีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพทั่วไป ไขมันเหลวในกระดูกของรยางค์ล่างเป็นฉนวนกันความร้อนและข้อต่อเคลื่อนไหวได้

การสะสมของไขมันไม่ได้สังเกตเฉพาะในสัตว์ภาคเหนือเท่านั้นซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนและเป็นแหล่งพลังงานในช่วงเวลาที่อาหารไม่สามารถบริโภคได้เนื่องจากสภาพอากาศเลวร้าย ไขมันสะสมและสัตว์ที่อาศัยอยู่ในสภาพอากาศร้อน แต่คุณภาพ ปริมาณ และการกระจายของไขมันในร่างกายในสัตว์ภาคเหนือและภาคใต้แตกต่างกัน ในสัตว์ป่าอาร์กติก ไขมันจะกระจายทั่วร่างกายอย่างสม่ำเสมอในเนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง ในกรณีนี้สัตว์จะสร้างแคปซูลฉนวนความร้อน

ในสัตว์ในเขตอบอุ่น ไขมันในฐานะฉนวนความร้อนจะสะสมในสปีชีส์ที่มีขนที่พัฒนาไม่ดีเท่านั้น ในกรณีส่วนใหญ่ ไขมันสะสมทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานในช่วงฤดูหนาว (หรือฤดูร้อน) ที่หิวโหย

ในสภาพอากาศร้อน ไขมันใต้ผิวหนังมีภาระทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกัน การกระจายตัวของไขมันในร่างกายทั่วร่างกายของสัตว์นั้นมีความไม่สม่ำเสมออย่างมาก ไขมันถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในส่วนบนและส่วนหลังของร่างกาย ตัวอย่างเช่น ในทุ่งหญ้าสะวันนาที่มีกีบเท้าแอฟริกา ชั้นไขมันใต้ผิวหนังจะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นตามกระดูกสันหลัง ช่วยปกป้องสัตว์จากแสงแดดที่แผดเผา ท้องไม่มีไขมันอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังทำให้รู้สึกมาก พื้นดิน หญ้า หรือน้ำ ซึ่งเย็นกว่าอากาศ ช่วยให้ถ่ายเทความร้อนผ่านผนังหน้าท้องได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยที่ไม่มีไขมัน ไขมันสะสมขนาดเล็กและในสัตว์ในสภาพอากาศร้อนเป็นแหล่งพลังงานสำหรับช่วงฤดูแล้งและการดำรงอยู่ของสัตว์กินพืชที่หิวโหย

ไขมันภายในของสัตว์ในสภาพอากาศร้อนและแห้งแล้งทำหน้าที่อีกอย่างหนึ่งที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง ในสภาวะที่ขาดน้ำหรือขาดน้ำโดยสมบูรณ์ ไขมันภายในจะทำหน้าที่เป็นแหล่งน้ำ การศึกษาพิเศษแสดงให้เห็นว่าการออกซิเดชั่นของไขมัน 1,000 กรัมนั้นมาพร้อมกับการก่อตัวของน้ำ 1100 กรัม

ตัวอย่างของความไม่โอ้อวดในสภาพอากาศที่แห้งแล้งของทะเลทราย ได้แก่ อูฐ แกะหางอ้วนและหางอ้วน และโคที่คล้ายเซบู มวลไขมันที่สะสมอยู่ในโคนของอูฐและหางอ้วนของแกะคือ 20% ของน้ำหนักตัวของมัน การคำนวณแสดงให้เห็นว่าแกะหางอ้วนน้ำหนัก 50 กิโลกรัมมีน้ำประปาประมาณ 10 ลิตรและอูฐอีกตัวหนึ่ง - ประมาณ 100 ลิตร ตัวอย่างสุดท้ายแสดงให้เห็นถึงการปรับตัวทางสัณฐานวิทยาและชีวเคมีของสัตว์ในอุณหภูมิที่สูงเกินไป การปรับตัวทางสัณฐานวิทยาขยายไปถึงอวัยวะต่างๆ ในสัตว์ทางภาคเหนือมีทางเดินอาหารจำนวนมากและลำไส้มีความยาวสัมพัทธ์มากพวกมันสะสมไขมันภายในมากขึ้นในโอเมนตัมและแคปซูล perirenal

สัตว์ในเขตแห้งแล้งมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาและการทำงานของระบบปัสสาวะและการขับถ่ายจำนวนหนึ่ง ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักสัณฐานวิทยาพบความแตกต่างในโครงสร้างของไตของสัตว์ทะเลทรายและสัตว์เขตอบอุ่น ในสัตว์ที่มีอากาศร้อน ไขกระดูกมีการพัฒนามากขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของส่วนท่อทวารหนักของเนฟรอน

ตัวอย่างเช่น ในสิงโตแอฟริกัน ความหนาของไขกระดูกของไตคือ 34 มม. ในขณะที่ในหมูบ้านจะมีความหนาเพียง 6.5 มม. ความสามารถของไตในการมีสมาธิในปัสสาวะมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับความยาวของห่วงของเฮนเดิล

นอกจากลักษณะโครงสร้างในสัตว์ในเขตแห้งแล้งแล้ว ยังพบลักษณะการทำงานของระบบทางเดินปัสสาวะอีกด้วย ดังนั้น สำหรับหนูจิงโจ้ ความสามารถในการดูดซับน้ำของกระเพาะปัสสาวะที่เด่นชัดกลับจากปัสสาวะรองจึงเป็นเรื่องปกติ ในช่องทางขึ้นและลงของห่วง Hendle ยูเรียจะถูกกรอง - กระบวนการทั่วไปของส่วนปมของเนฟรอน

การทำงานที่ปรับเปลี่ยนได้ของระบบทางเดินปัสสาวะนั้นขึ้นอยู่กับการควบคุมของระบบประสาทและอวัยวะที่มีส่วนประกอบของฮอร์โมนที่เด่นชัด ในหนูจิงโจ้ ความเข้มข้นของฮอร์โมนวาโซเพรสซินจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นในปัสสาวะของหนูจิงโจ้ความเข้มข้นของฮอร์โมนนี้คือ 50 U / ml ในหนูทดลอง - เพียง 5-7 U / ml ในเนื้อเยื่อต่อมใต้สมองของหนูจิงโจ้ เนื้อหาของ vasopressin คือ 0.9 U/mg ในหนูทดลองจะน้อยกว่า 3 เท่า (0.3 U/mg) ภายใต้การกีดกันทางน้ำ ความแตกต่างระหว่างสัตว์ยังคงมีอยู่ แม้ว่ากิจกรรมการหลั่งของ neurohypophysis จะเพิ่มขึ้นในสัตว์ทั้งตัวหนึ่งและตัวอื่น

การสูญเสียน้ำหนักเป็นชีวิตในระหว่างการขาดน้ำในสัตว์ที่แห้งแล้งจะต่ำกว่า หากอูฐสูญเสียน้ำหนักสด 2-3% ในระหว่างวันทำงาน โดยได้รับหญ้าแห้งคุณภาพต่ำเท่านั้น จากนั้นม้าและลาในสภาวะเดียวกันจะสูญเสียน้ำหนักจริง 6-8% เนื่องจากการคายน้ำ

อุณหภูมิของแหล่งที่อยู่อาศัยมีผลกระทบอย่างมากต่อโครงสร้างของผิวหนังของสัตว์ ในสภาพอากาศหนาวเย็น ผิวหนังจะหนาขึ้น ขนจะหนาขึ้น และมีดาวน์ ทั้งหมดนี้ช่วยลดการนำความร้อนของผิวกาย ในสัตว์ที่มีสภาพอากาศร้อน สิ่งที่ตรงกันข้ามคือ: ผิวหนังบาง ผมบาง คุณสมบัติของผิวหนังโดยรวมเป็นฉนวนความร้อนต่ำ

หากคุณพบข้อผิดพลาด โปรดเน้นข้อความและคลิก Ctrl+Enter.

ในกระบวนการวิวัฒนาการอันเป็นผลมาจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติและการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ การปรับตัว (การปรับตัว) ของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่บางอย่างเกิดขึ้น วิวัฒนาการนั้นเป็นกระบวนการต่อเนื่องของการก่อตัวของการปรับตัว ซึ่งเกิดขึ้นตามรูปแบบต่อไปนี้: ความรุนแรงของการสืบพันธุ์ -> การต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่ -> การเลือกความตาย -> 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

สีป้องกันมีความสำคัญมากสำหรับสัตว์ชนิดที่ไม่มีวิธีป้องกันผู้ล่าอย่างมีประสิทธิภาพ ต้องขอบคุณเธอ สัตว์ต่างๆ จะมองเห็นได้น้อยลงบนพื้นดิน ตัวอย่างเช่น นกเพศเมียที่กำลังฟักไข่แทบจะแยกไม่ออกจากพื้นหลังของพื้นที่ ไข่นกยังมีสีให้เข้ากับสีของพื้นที่อีกด้วย ปลาก้น แมลงส่วนใหญ่ และสัตว์หลายชนิดมีสีป้องกัน ในภาคเหนือ สีขาวหรือสีอ่อนเป็นเรื่องปกติมากขึ้น ช่วยอำพรางในหิมะ (หมีขั้วโลก นกฮูกขั้วโลก จิ้งจอกอาร์กติก ลูก pinniped - ลูกสีขาว ฯลฯ) สัตว์จำนวนหนึ่งพัฒนาสีที่เกิดขึ้นจากการสลับกันของแถบหรือจุดสีอ่อนและสีเข้ม ทำให้ไม่สังเกตเห็นพวกมันในพุ่มไม้และพุ่มไม้หนาทึบ (เสือ หมูป่า หมูป่า กวางด่าง ฯลฯ) สัตว์บางชนิดสามารถเปลี่ยนสีได้อย่างรวดเร็วขึ้นอยู่กับสภาพ (กิ้งก่า หมึก ดิ้นรน ฯลฯ)

ปลอม

สาระสำคัญของการปลอมแปลงคือรูปร่างและสีของร่างกายทำให้สัตว์ดูเหมือนใบไม้ 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 สัตว์หลายชนิดแยกจากกัน และในฤดูหนาวพวกมันจะรวมกันเป็นฝูง ซึ่งเอื้อต่ออาหารหรือการปกป้องของพวกมัน (หมาป่า นกหลายสายพันธุ์)

การปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยแวดล้อมเป็นระยะ

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

การปรับตัวให้เข้ากับสภาพความเป็นอยู่สุดขั้ว

พืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเลทรายและบริเวณขั้วโลกก็ได้รับการดัดแปลงเฉพาะเช่นกัน ในกระบองเพชร ใบได้พัฒนาเป็นหนาม (เพื่อลดการระเหยและป้องกันการถูกสัตว์กิน) และก้านได้พัฒนาเป็นอวัยวะสังเคราะห์แสงและอ่างเก็บน้ำ พืชในทะเลทรายมีระบบรากที่ยาวซึ่งช่วยให้สามารถสกัดน้ำจากระดับความลึกได้ กิ้งก่าทะเลทรายสามารถอยู่รอดได้โดยไม่ต้องใช้น้ำโดยการกินแมลงและรับน้ำจากการย่อยไขมันของพวกมัน ในสัตว์ภาคเหนือนอกจากขนหนาแล้วยังมีไขมันใต้ผิวหนังจำนวนมากซึ่งช่วยลดความเย็นของร่างกาย

ลักษณะสัมพัทธ์ของการปรับตัว

การปรับเปลี่ยนทั้งหมดนั้นเหมาะสมสำหรับเงื่อนไขบางอย่างที่พวกเขาได้พัฒนาขึ้นเท่านั้น เมื่อเงื่อนไขเหล่านี้เปลี่ยนไป การปรับตัวอาจสูญเสียคุณค่าหรือเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ กระต่ายสีขาวซึ่งปกป้องพวกมันได้ดีในหิมะ จะกลายเป็นอันตรายในฤดูหนาวที่มีหิมะตกเล็กน้อยหรือละลายอย่างแรง

ธรรมชาติที่สัมพันธ์กันของการปรับตัวได้รับการพิสูจน์อย่างดีจากข้อมูลทางบรรพชีวินวิทยา ซึ่งเป็นพยานถึงการสูญพันธุ์ของสัตว์และพืชกลุ่มใหญ่ที่ไม่สามารถอยู่รอดต่อการเปลี่ยนแปลงในสภาพความเป็นอยู่ได้

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) รวมตัวกันในสภาพอากาศหนาวเย็นในกลุ่มได้ถึง 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 (พืชในเขตละติจูดพอสมควร) ซึ่งการลดระยะเวลาของวันเป็น 10-12 ชั่วโมงเป็นสัญญาณว่าฤดูใบไม้ร่วงฤดูหนาวไม่เอื้ออำนวย ช่วงเวลาใกล้เข้ามา 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. ฟูร์เยฟ; 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

นี่คือสัดส่วนที่เหมาะสมที่สุดของร่างกาย ตำแหน่งและความหนาแน่นของขนหรือขนนก ฯลฯ การปรากฏตัวของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำ - ปลาโลมา - เป็นที่รู้จักกันดี การเคลื่อนไหวของเขาเบาและแม่นยำ ความเร็วอิสระในน้ำถึง 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ความหนาแน่นของน้ำ 800 เท่าของอากาศ รูปร่างรูปร่างตอร์ปิโดของร่างกายหลีกเลี่ยงการก่อตัวของกระแสน้ำรอบโลมา