Organizmaların farklı varoluş koşullarına adaptasyonu - Hipermarket bilgi. Çevredeki dünyadaki insanların ve hayvanların adaptasyonuna bir örnek. Fizyolojik adaptasyonlar: örnekler Organizmaların çevresel koşullara adaptasyonlarını listeleyiniz
Adaptasyon- bu, morfolojik, fizyolojik ve davranışsal özellikler kompleksi nedeniyle vücudun çevresel koşullara adaptasyonudur.
Farklı organizmalar farklı çevresel koşullara uyum sağlar ve sonuç olarak nemi seven hidrofitler ve "kuru taşıyıcılar" - kserofitler(Şekil 6); tuzlu toprak bitkileri halofitler; gölgeye dayanıklı bitkiler sciofitler) ve normal gelişim için tam güneş ışığı gerektirir ( heliofitler); çöllerde, bozkırlarda, ormanlarda veya bataklıklarda yaşayan hayvanlar gece veya gündüzdür. Çevresel koşullara benzer bir tutum sergileyen (yani aynı ekotoplarda yaşayan) tür gruplarına denir. Çevre grupları.
Bitkilerde ve hayvanlarda olumsuz koşullara uyum sağlama yeteneği farklıdır. Hayvanlar hareketli oldukları için adaptasyonları bitkilere göre daha çeşitlidir. Hayvanlar şunları yapabilir:
- olumsuz koşullardan kaçınmak için (kış açlığı ve soğuktan daha sıcak iklimlere uçan kuşlar, geyikler ve diğer toynaklılar yiyecek aramak için dolaşırlar, vb.);
- askıya alınmış animasyona düşmek - yaşam süreçlerinin çok yavaşladığı ve görünür tezahürlerinin neredeyse tamamen bulunmadığı geçici bir durum (böceklerin sersemliği, omurgalıların kış uykusu, vb.);
- Olumsuz koşullarda hayata uyum sağlama (kabuğu ve deri altı yağları onları dondan korur, çöl hayvanlarının ekonomik su kullanımı ve soğutma için cihazları vardır vb.). (Şek. 7).
Bitkiler hareketsizdir ve bağlı bir yaşam tarzına öncülük eder. Bu nedenle, onlar için sadece son iki uyarlama çeşidi mümkündür. Bu nedenle, bitkiler, olumsuz dönemlerde hayati süreçlerin yoğunluğunda bir azalma ile karakterize edilir: yapraklarını dökerler, toprağa gömülü uyuyan organlar olarak kış uykusuna yatarlar - ampuller, rizomlar, yumrular ve toprakta tohum ve spor durumunda kalırlar. . Biryofitlerde, tüm bitki, kuru halde birkaç yıl devam edebilen anabiyoz yeteneğine sahiptir.
Bitkilerin olumsuz faktörlere karşı direnci, özel fizyolojik mekanizmalar nedeniyle artar: hücrelerdeki ozmotik basınçtaki değişiklikler, stoma yardımıyla buharlaşma yoğunluğunun düzenlenmesi, maddelerin seçici olarak emilmesi için "filtre" zarlarının kullanılması, vb.
Farklı organizmalar farklı oranlarda adaptasyonlar geliştirir. 10-20 nesilde yeni bir insektisitin etkisine adapte olabilen böceklerde en hızlı şekilde meydana gelirler, bu da böcek haşere popülasyon yoğunluğunun kimyasal kontrolünün başarısızlığını açıklar. Bitkilerde veya kuşlarda adaptasyon geliştirme süreci, yüzyıllar boyunca yavaş yavaş gerçekleşir.
Organizmaların davranışlarında gözlenen değişiklikler genellikle "yedekte" olduğu gibi sahip oldukları gizli özelliklerle ilişkilidir, ancak yeni faktörlerin etkisi altında ortaya çıktılar ve türlerin direncini arttırdılar. Bu tür gizli özellikler, bazı ağaç türlerinin endüstriyel kirlilik etkisine (kavak, karaçam, söğüt) ve bazı yabancı ot türlerinin herbisitlerin etkisine karşı direncini açıklar.
Aynı ekolojik grubun bileşimi genellikle birbirine benzemeyen organizmaları içerir. Bunun nedeni, farklı organizma türlerinin aynı çevresel faktöre farklı şekillerde uyum sağlayabilmesidir.
Örneğin, soğuğu farklı yaşarlar. sıcak kanlı(arandılar endotermik, Yunanca endon - içeride ve terme - ısı kelimelerinden) ve Soğuk kanlı (ektotermik, Yunan ektosundan - dış) organizmalar. (Şek. 8.)
Endotermik organizmaların vücut sıcaklığı ortam sıcaklığına bağlı değildir ve her zaman aşağı yukarı sabittir, en şiddetli donlarda ve en yoğun ısıda bile dalgalanmaları 2-4 ° 'yi geçmez. Bu hayvanlar (kuşlar ve memeliler), yoğun metabolizmaya dayalı iç ısı üretimi ile vücut sıcaklıklarını korurlar. Tüy, yün vb.'den yapılmış sıcak "kürk mantolar" pahasına vücut ısılarını korurlar.
Fizyolojik ve morfolojik adaptasyonlar, uyarlanabilir davranışla desteklenir (gece için barınmak için rüzgardan korunan yerlerin seçimi, yuvaların ve yuvaların inşası, kemirgenlerle geceleme grupları, birbirini ısıtan yakın penguen grupları vb.). Ortam sıcaklığı çok yüksekse, endotermik organizmalar, örneğin ağız boşluğunun ve üst solunum yollarının mukoza zarlarının yüzeyinden nemin buharlaşması gibi özel uyarlamalarla soğutulur. (Bu nedenle sıcakta köpeğin nefesi hızlanır ve dilini dışarı çıkarır.)
Ektotermik hayvanların vücut ısısı ve hareketliliği ortam sıcaklığına bağlıdır. Böcekler ve kertenkeleler serin havalarda uyuşuk ve hareketsiz hale gelir. Aynı zamanda, birçok hayvan türü, sıcaklık, nem ve güneş ışığı için uygun koşullara sahip bir yer seçme yeteneğine sahiptir (kertenkeleler ışıklı kaya levhalarında güneşlenir).
Bununla birlikte, mutlak ektotermi sadece çok küçük organizmalarda gözlenir. Soğukkanlı organizmaların çoğu, vücut ısısını hala zayıf bir şekilde düzenleme yeteneğine sahiptir. Örneğin, aktif olarak uçan böceklerde - kelebekler, yaban arıları, vücut sıcaklığı 10 ° C'nin altındaki hava sıcaklıklarında bile 36-40 ° C'de tutulur.
Benzer şekilde bitkilerde aynı ekolojik gruba ait türler de görünümleri bakımından farklılık gösterir. Aynı çevre koşullarına farklı şekillerde de uyum sağlayabilirler. Bu nedenle, farklı kserofit türleri farklı şekillerde su tasarrufu sağlar: bazılarında kalın hücre zarları bulunur, bazılarında yapraklar üzerinde tüylenme veya balmumu kaplaması bulunur. Bazı kserofitler (örneğin labiaceae familyasından), buharlaşmayı azaltan bir "battaniye" gibi saran uçucu yağ buharları yayar. Bazı kserofitlerin kök sistemi güçlüdür, birkaç metre derinliğe kadar toprağa girer ve yeraltı suyu seviyesine (deve dikeni) ulaşırken, diğerleri yüzeysel, ancak çok dallı, bu da yağış suyunun toplanmasına izin verir.
Kserofitler arasında en kurak mevsimde dökülebilen çok küçük sert yapraklı çalılar (bozkırda karagana çalıları, çöl çalıları), dar yapraklı çim otları (tüy otu, fescue), sulu meyveler(Latince succulentus'tan - sulu). Sulu meyveler, su kaynağı biriktiren ve yüksek hava sıcaklıklarını kolayca tolere eden etli yapraklara veya gövdelere sahiptir. Sulu meyveler arasında Orta Asya çöllerinde yetişen Amerikan kaktüsleri ve saksaul bulunur. Özel bir fotosentez türü vardır: kısa bir süre ve sadece geceleri açık olan stomalar, bu serin saatlerde bitkiler karbondioksiti depolar ve gün boyunca kapalı stomalı fotosentez için kullanırlar. (Şek. 9.)
Tuzlu topraklarda elverişsiz koşullarda hayatta kalmak için çeşitli adaptasyonlar halofitlerde de gözlenir. Bunlar arasında vücutlarında tuz biriktirebilen (soleros, İsveçli, sarsazan), özel salgı bezleriyle (kermek, demirhindi) yaprak yüzeyinde fazla tuz salgılayabilen, tuzları dokularından “tutabilen” bitkiler vardır. tuzlara karşı dayanıklı “kök bariyeri” "(pelin). İkinci durumda, bitkiler az miktarda su ile yetinmek zorundadır ve kserofit görünümündedirler.
Bu nedenle aynı koşullar altında birbirinden farklı, bu koşullara farklı şekillerde uyum sağlamış bitki ve hayvanların bulunmasına şaşırmamak gerekir.
sınav soruları
1. Adaptasyon nedir?
2. Hangi hayvanlar ve bitkiler olumsuz çevre koşullarına uyum sağlayabilir?
2. Ekolojik bitki ve hayvan gruplarına örnekler verin.
3. Aynı olumsuz çevresel koşullara maruz kalan organizmaların farklı adaptasyonlarından bahsedin.
4. Endotermik ve ektotermik hayvanlarda düşük sıcaklıklara adaptasyon arasındaki fark nedir?
Bildiğiniz gibi, gezegenimizin topraklarında çok sayıda çeşitli canlı organizma yaşıyor. Her biri yalnızca uyarlandığı yaşam koşullarında yaşar. Organizmaların çevrenin yeni özelliklerine uyum sağlama özelliğine adaptasyon denir. Bu tür bir uyarlanabilirlik, belirli bir türün belirli çevresel koşullarda yaşamasını sağlayan fizyolojik yapısının ve davranışsal özelliklerinin bir dizi farklı özelliğidir. Organizmaların çevresel koşullara adaptasyonunun özelliklerinden biraz daha ayrıntılı olarak bahsedelim.
Adaptasyon, evrimsel sürecin en önemli parçasıdır, vücudun çevrenin önüne koyduğu belirli çevresel sorunları çözmesine yardımcı olur. Bu tür görevler, bireyleri değiştirerek, geliştirerek ve hatta bazen kaybolarak çözülür. Bu süreçler, organizmaların işgal ettikleri ekolojik nişlere adaptasyon durumuna ulaşmalarına yardımcı olur. Buna göre adaptasyon, belirli organların ortaya çıkması veya kaybolması, türlerin farklı olanlara bölünmesi, yeni popülasyonların ve çeşitlerin oluşumu ve ayrıca organizasyonun karmaşıklığı için geniş bir temel olarak görülebilir.
Adaptasyon, vücudun çeşitli özelliklerini etkileyen sürekli bir süreçtir.
Bazı yeni uyarlamalar, ancak belirli bir bireyin yapılarda veya işlevlerde doğru yönde bir değişikliğe katkıda bulunan kalıtsal bilgilere sahip olması durumunda ortaya çıkabilir. Dolayısıyla memelilerde ve böceklerde solunum sisteminin gelişimi ancak belirli genlerin kontrolü altında mümkündür.
Canlı organizmaların farklı adaptasyon türlerini daha ayrıntılı olarak düşünün.
Pasif Savunma
Evrim sırasında birçok canlı birey, kendilerini ve yavrularını korumak için belirli yöntemler geliştirmiştir. Dolayısıyla, böyle bir adaptasyonun çarpıcı bir örneği, bireylerin ayırt edilmesinin zorlaşması ve yırtıcılardan korunmanın bir sonucu olarak koruyucu renklenme olarak kabul edilir. Örneğin, kuma veya zemine bırakılan yumurtalar sırasıyla gri ve kahverengidir ve farklı lekeler vardır, çevreleyen toprakta bulmak zordur. Yırtıcıların erişemeyeceği alanlarda, çoğu durumda yumurtalar renksizdir.
Çöl hayvanları da aynı tür adaptasyonu kullanır, çünkü renkleri genellikle farklı sarı-kahverengi ve kumlu-sarı tonlarıyla temsil edilir.
Pasif korumanın bir çeşidi olarak, korkutucu renklendirme de düşünülebilir, çünkü belirli bir organizmanın yenilmezliği hakkında bir uyarı gibi kendinizi yırtıcılardan korumaya yardımcı olur.
Ayrıca bu tür bir adaptasyon, vücudun çevre ile benzerlik geliştirdiği durumlarda da düşünülebilir. Örnekler arasında likenlere benzeyen böcekler, çalılardaki dikenlere benzeyen ağustos böcekleri ve dallardan ayırt edilemeyen sopa böcekleri sayılabilir.
Pasif savunma adaptasyon mekanizmaları, kerevit ve yengeçlerdeki sert kaplamalar, dikenler, dikenler ve bitkilerdeki zehirli tüyler gibi diğer yöntemlerin yanı sıra belirli bireylerin yüksek doğurganlığını da içerir.
Görelilik ve adaptasyonun uygunluğu
Organizmaların yapısındaki ve davranışındaki değişiklikler, sırasıyla belirli çevresel sorunlara yanıt olarak ortaya çıkar, görelilik ve uygunluk açısından farklılık gösterir. Dolayısıyla görelilik hakkında konuşursak, bu, yaşam koşullarına bağlı olarak bu tür adaptif değişikliklerin sınırlandırılmasından ibarettir. Örneğin, huş güvesi kelebeklerinin özel pigmentli rengi, beyaz çeşitlerinin aksine, ancak onları füme bir ağaç gövdesinde gördüğünüzde fark edilir ve değerli hale gelir. Çevresel koşullar değiştiğinde bu tür adaptasyonlar vücuda herhangi bir fayda sağlamayabilir, hatta ona zarar verebilir.
Örneğin, sıçanlarda kesici dişlerin aktif ve sürekli büyümesi, yalnızca katı yiyecekler yemeleri durumunda faydalıdır. Yumuşak bir diyete geçerken kesici dişler aşırı büyüyebilir ve yemek yemeyi imkansız hale getirebilir.
Uyarlanabilir değişikliklerin sahiplerine %100 koruma sağlayamayacağını da vurgulamakta fayda var. Arıların ve yaban arılarının özel rengi onları birçok kuş tarafından yenmekten korur, ancak buna hiç dikkat etmeyen kuş çeşitleri vardır. Kirpi zehirli yılanları yiyebilir. Ve yer kaplumbağalarını düşmanlardan koruyan o sert kabuk, yırtıcı kuşlar tarafından yüksekten düşürüldüklerinde kırılır.
Organizmaların insan yaşamına adaptasyonu
Yeni bakterilerin ve ilaçlara dirençli diğer mikroorganizmaların ortaya çıkışını açıklayan, çeşitli organizmaların adaptif özellikleridir. Bu eğilim özellikle antibiyotik kullanımında belirgindir, çünkü zamanla kullanımları etkisiz hale gelir. Mikroorganizmalar kullanılan ilacı yok eden özel bir enzimi sentezlemeyi öğrenebilir veya hücre duvarları ilacın etken maddelerini geçirmez hale gelebilir.
Dirençli mikroorganizma suşlarının ortaya çıkması, genellikle yan etki olasılığını azaltmak için minimum dozda ilaç kullanan doktorların hatasıdır. Böyle bir özelliği dış dünyaya aktarırsak, böceklerin ve memelilerin çeşitli zehirlere karşı nasıl direnç geliştirdiği anlaşılır.
Tüm organizmaların adaptif özellikleri, doğal seleksiyonun bir parçası olarak düşünülmelidir.
Organizmaların farklı varoluş koşullarına adaptasyonu
1. Bitkiler zorlu koşullarda hayata nasıl uyum sağlar?
2. Suda yaşayan memeliler karada yaşayanlardan nasıl farklıdır?
Organizmaların yapısının ve yaşam tarzının çevreye bağımlılığı.
Bir kişinin onun için yeni bir çevreye adaptasyonu, vücudun sistemlerinde ve işlevlerinde ve ayrıca alışılmış davranışta bir değişikliğe dayanan karmaşık bir sosyo-biyolojik süreçtir. İnsan adaptasyonu, vücudunun değişen çevresel faktörlere uyum sağlayan tepkilerini ifade eder. Adaptasyon, canlı maddenin farklı organizasyon seviyelerinde kendini gösterir: molekülerden biyosenotike. Adaptasyon, üç faktörün etkisi altında gelişir: kalıtım, değişkenlik, doğal / yapay seleksiyon. Organizmaların çevrelerine uyum sağlamalarının üç ana yolu vardır: aktif yol, pasif yol ve olumsuz etkilerden kaçınma.
aktif yol- direncin güçlendirilmesi, çevresel faktörün optimumdan sapmasına rağmen, vücudun tüm hayati işlevlerini yerine getirmesine izin veren düzenleyici süreçlerin geliştirilmesi. Örneğin, hücrelerdeki biyokimyasal süreçlerin akışı için optimal olan sıcak kanlı hayvanlarda (kuşlar, insanlar) sabit bir vücut sıcaklığının korunması.
pasif yol- organizmanın hayati fonksiyonlarının çevresel faktörlerdeki değişikliklere tabi tutulması. Örneğin, olumsuz çevresel koşullar altında, vücuttaki metabolizma neredeyse tamamen durduğunda (bitkilerin kış uyku hali, topraktaki tohumların ve sporların korunması, böceklerin uyuşukluk, kış uykusu) anabiyoz durumuna (gizli yaşam) geçiş, vb.).
Olumsuz koşullardan kaçınma- olumsuz etkilerden kaçınmaya izin veren bu tür yaşam döngülerinin ve davranışların vücut tarafından geliştirilmesi. Örneğin, hayvanların mevsimlik göçleri.
Genellikle, bir türün çevreye adaptasyonu, üç olası adaptasyon yolunun bir veya daha fazla kombinasyonu ile gerçekleşir.
Adaptasyonlar üç ana tipe ayrılabilir: morfolojik, fizyolojik, etolojik.
Morfolojik uyarlamalar- organizmanın yapısındaki değişiklikler (örneğin, su kaybını azaltmak için kaktüslerde bir yaprağın bir dikene dönüştürülmesi, tozlayıcıları çekmek için çiçeklerin parlak renkleri, vb.). Hayvanlardaki morfolojik adaptasyonlar, belirli yaşam formlarının oluşmasına yol açar.
Fizyolojik adaptasyonlar- vücudun fizyolojisindeki değişiklikler (örneğin, bir devenin yağ rezervlerini oksitleyerek vücuda nem sağlama yeteneği, selülozu yok eden bakterilerde selülozu bozan enzimlerin varlığı, vb.).
Etolojik (davranışsal) uyarlamalar- davranış değişiklikleri (örneğin, memelilerin ve kuşların mevsimsel göçleri, kışın kış uykusu, üreme mevsimi boyunca kuşlarda ve memelilerde çiftleşme oyunları, vb.). Etolojik adaptasyonlar hayvanların karakteristiğidir.
Canlı organizmalar periyodik faktörlere iyi adapte olmuşlardır. Periyodik olmayan faktörler, canlı bir organizmanın hastalığına ve hatta ölümüne neden olabilir. Kişi bunu antibiyotik ve diğer periyodik olmayan faktörleri uygulayarak kullanır. Ancak maruz kalma süreleri de bunlara adaptasyona neden olabilir.
Çevrenin insan üzerinde büyük etkisi vardır. Bu bağlamda, bir kişinin çevresine uyum sağlama sorunu giderek daha fazla önem kazanmaktadır. Sosyal ekolojide bu sorun çok önemlidir. Aynı zamanda, uyum, insan davranışının reaktif biçimlerinin baskın olduğu yalnızca ilk aşamadır. Kişi bu aşamada durmaz. Fiziksel, entelektüel, ahlaki, ruhsal aktivite gösterir, çevresini (daha kötüsü veya daha kötüsü için) dönüştürür.
İnsan adaptasyonu genotipik ve fenotipik olarak ikiye ayrılır. Genotipik adaptasyon: Bilincinin dışında olan bir kişi, değişen çevresel koşullara (sıcaklık değişiklikleri, yemek tadı vb.), yani adaptasyon mekanizmaları zaten genlerdeyse, adapte olabilir. Fenotipik adaptasyon, bedeni yeni bir ortama adapte etmek, yeni koşullarda dengeyi korumak için bir kişinin kişisel nitelikleri olan bilincin dahil edilmesi olarak anlaşılır.
Ana adaptasyon türleri arasında fizyolojik, aktiviteye adaptasyon, topluma adaptasyon yer alır. Fizyolojik adaptasyona odaklanalım. Bir kişinin fizyolojik adaptasyonu altında, vücudun işlevsel durumunu bir bütün olarak koruma, korunmasını, gelişmesini, performansını, maksimum yaşam beklentisini sağlama süreci anlaşılır. Fizyolojik adaptasyonda büyük önem, iklimlendirme ve iklimlendirmeye verilir. Bir insanın Uzak Kuzey'deki yaşamının ekvatordaki yaşamından farklı olduğu açıktır, çünkü bunlar farklı iklim bölgeleridir. Ayrıca, kuzeyde belirli bir süre yaşayan bir güneyli, ona uyum sağlar ve orada kalıcı olarak yaşayabilir ve bunun tersi de geçerlidir. Aklimasyon, değişen iklimsel ve coğrafi koşullar altında iklime alışmanın ilk, acil aşamasıdır. Bazı durumlarda, fizyolojik adaptasyonun eşanlamlısı iklimlendirmedir, yani bitkilerin, hayvanların ve insanların kendileri için yeni iklim koşullarına adaptasyonu. Fizyolojik iklimlendirme, adaptif reaksiyonların yardımıyla bir kişi çalışma kapasitesini arttırdığında, iklimlendirme döneminde keskin bir şekilde bozulabilen refahı iyileştirdiğinde ortaya çıkar. Yeni koşullar eskileriyle değiştirildiğinde, vücut önceki durumuna dönebilir. Bu tür değişikliklere iklimlendirme denir. Yeni bir ortama uyum sürecinde genotipe geçen ve kalıtsal olan aynı değişikliklere uyarlanabilir denir.
Vücudun yaşam koşullarına (şehir, köy, başka bir yer) adaptasyonu. iklim koşullarıyla sınırlı değildir. Bir insan şehirde ve kırsalda yaşayabilir. Birçok insan gürültüsü, kirliliği, çılgın yaşam temposu ile metropolü tercih ediyor. Objektif olarak temiz havanın, sakin, ölçülü bir ritmin olduğu bir köyde yaşamak insanlar için daha uygun.
Aynı uyum alanı, örneğin başka bir ülkeye taşınmayı içerir. Bazıları çabucak adapte olur, dil engelini aşar, iş bulur, bazıları çok zorlanır, bazıları ise dışa uyum sağlayarak nostalji denen bir duygu yaşar.
Aktiviteye adaptasyonu vurgulayabiliriz. Farklı insan faaliyeti türleri, bireye farklı gereksinimler getirir (bazıları azim, titizlik, dakiklik gerektirir, diğerleri tepki hızı, bağımsız karar verme yeteneği vb.). Bununla birlikte, bir kişi bu ve diğer faaliyet türleriyle oldukça başarılı bir şekilde başa çıkabilir. Bir kişi için kontrendike olan bir aktivite var, ancak bireysel bir aktivite tarzının gelişimi olarak adlandırılan adaptasyon mekanizmaları çalıştığı için bunu gerçekleştirebilir.
Topluma, diğer insanlara ve ekibe uyum sağlamaya özellikle dikkat edilmelidir. Bir kişi bir gruba normlarını, davranış kurallarını, değerlerini vb. özümseyerek uyum sağlayabilir. Buradaki uyum mekanizmaları, itaatkar davranış biçimleri olarak telkin edilebilirlik, hoşgörü, uygunluk ve diğer yandan kişinin yerini bulma yeteneğidir. bir yüz bul ve kararlılık göster.
Manevi değerlere, şeylere, durumlara, örneğin stresli olanlara ve daha birçok şeye uyum hakkında konuşabiliriz. 1936'da Kanadalı fizyolog Selye, stres fenomenini tanımladığı "çeşitli zarar verici unsurların neden olduğu sendrom" mesajını yayınladı - vücudun savunmasını tahriş edici faktörlerin etkisi altında harekete geçirmeyi amaçlayan genel bir spesifik olmayan tepkisi. Stresin gelişiminde 3 aşama ayırt edildi: 1. kaygı aşaması, 2. direnç aşaması, 3. tükenme aşaması. G. Selye, Genel Uyum Sendromu (GAS) teorisini ve adaptif yanıtın bir sonucu olarak adaptif hastalıkları formüle etti, buna göre GAS, bir kişi kendisi için tehlike hissettiğinde kendini gösterir. Stresin görünür nedenleri yaralanmalar, ameliyat sonrası koşullar vb., abiyotik ve biyotik çevresel faktörlerdeki değişiklikler olabilir. Son yıllarda, yüksek stres etkisine sahip antropojenik çevresel faktörlerin sayısı önemli ölçüde artmıştır (kimyasal kirlilik, radyasyon, onlarla sistematik çalışma sırasında bilgisayarlara maruz kalma vb.). Modern toplumdaki olumsuz değişiklikler aynı zamanda çevredeki stres faktörlerine de atfedilmelidir: artış, kentsel ve kırsal nüfus oranındaki değişiklik, işsizlikte artış ve suç.
çevre tarafından sunulan organizmanın çevre sorunlarını çözmek için evrim sürecinde ortaya çıkar. Organizmaların belirli çevresel faktörlere değişen, gelişen, bazen yok olan bir adaptasyonudur. Adaptasyon gelişiminin bir sonucu olarak, belirli bir çevre koşullarının ve yaşam tarzının tamamını temsil eden, onların işgal ettiği ekolojik nişlere bir adaptasyon durumu (veya organizmaların morfolojisi, fizyolojisi ve davranışının yazışması) elde edilir. organizma. O. adaptasyon, organların ortaya çıkması veya kaybolması, türlerin farklılaşması (farklılığı), yeni popülasyonların ve türlerin oluşumu ve organizasyonun karmaşıklığı için geniş bir temel olarak kabul edilebilir.
Adaptasyon geliştirme süreci sürekli gerçekleşir ve vücudun birçok belirtisi buna dahil olur. [göstermek] .
Kuşların sürüngenlerden evrimi, örneğin kemiklerde, kaslarda, kabuklarda ve uzuvlarda ardışık değişiklikleri içeriyordu.
Sternumda bir artış, kemiklerin histolojik yapısının yeniden yapılandırılması, onlara güçle birlikte hafiflik kazandırdı, daha iyi aerodinamik özelliklere ve termoregülasyona yol açan tüylerin gelişimi, bir çift uzuvun kanatlara dönüştürülmesi, uçuş sorununa çözüm.
Kuşların bazı temsilcileri daha sonra karasal veya sucul bir yaşam tarzına (deve kuşu, penguen) uyarlamalar geliştirirken, ikincil uyarlamalar da bir dizi karakter yakaladı. Örneğin penguenler kanatlarını yüzgeçlere çevirdiler ve örtüleri su geçirmez hale geldi.
Bununla birlikte, bir adaptasyon ancak gen havuzunda yapı ve işlevlerde gerekli yönde bir değişikliğe katkıda bulunan bir tür kalıtsal bilgi varsa oluşur. Böylece memeliler ve böcekler, farklı genlerin kontrolü altında farklı primordialardan gelişen solunum için sırasıyla akciğerleri ve soluk borusunu kullanırlar.
Yeni bir mutasyon bazen, genotip sisteminin bir parçası haline gelen, fenotipi çevresel sorunların daha etkili bir çözümü yönünde değiştiren adaptasyona yol açar. Bu adaptasyon oluşumuna kombinatif denir.
Bir ekolojik sorunu çözmek için farklı uyarlamalar kullanılabilir. Bu nedenle, kalın kürk, ayılarda, kutup tilkilerinde ve deniz memelilerinde yağlı deri altı tabakasında bir ısı yalıtımı aracı görevi görür.
Adaptasyonun birkaç sınıflandırması vardır.
Etki mekanizmasına göre tahsis etmek
Pasif koruma cihazları
- koruyucu renklendirme Koruyucu renklenme sayesinde organizmanın ayırt edilmesi zorlaşır ve bu nedenle yırtıcılardan korunur.
- Kum üzerine veya yere bırakılan kuş yumurtaları, çevredeki toprağın rengine benzer şekilde gri ve kahverengi beneklidir. Yumurtaların avcılar tarafından kullanılamadığı durumlarda genellikle renklenmezler.
- Kelebek tırtılları genellikle yeşil, yaprakların rengi veya koyu, kabuğun veya toprağın rengidir.
- Dip balıkları genellikle kumlu dip rengine (vatoz ve pisi balığı) uyacak şekilde boyanır. Aynı zamanda, pisi balıkları, çevredeki arka planın rengine bağlı olarak renk değiştirme yeteneğine de sahiptir.
- Vücudun kabuğundaki pigmenti yeniden dağıtarak rengi değiştirme yeteneği karasal hayvanlarda (bukalemun) da bilinir.
- Çöl hayvanları, kural olarak, sarı-kahverengi veya kumlu-sarı bir renge sahiptir.
- Tek renkli koruyucu renklendirme, hem böceklerin (çekirgeler) hem de küçük kertenkelelerin yanı sıra büyük toynaklıların (antiloplar) ve yırtıcıların (aslan) karakteristiğidir.
- Vücutta değişen açık ve koyu şeritler ve noktalar şeklinde koruyucu renklendirme. Zebralar ve kaplanlar, vücuttaki şeritlerin çevredeki ışık ve gölge değişimiyle çakışması nedeniyle 50-40 m mesafeden görmek zordur. Diseksiyon boyama, vücudun konturları hakkındaki fikirleri ihlal eder.
- korkutucu (uyarı) boyama - ayrıca organizmaların düşmanlardan korunmasını sağlar.
Parlak renklendirme genellikle zehirli hayvanların karakteristiğidir ve avcıları saldırı nesnesinin yenilmezliği konusunda uyarır. Uyarı renklendirmesinin etkinliği, çok ilginç bir taklit olgusunun nedeniydi - taklit. [göstermek] .
Taklit, savunmasız ve yenilebilir bir türün, iyi korunmuş ve uyarı rengine sahip bir veya daha fazla ilgisiz türe benzemesidir. Taklit fenomeni kelebeklerde ve diğer böceklerde yaygındır. Birçok böcek, sokan böcekleri taklit eder. Böcekler, sinekler, kelebekler bilinir, eşekarısı, arılar, bombus arıları kopyalanır.
Taklit, omurgalılarda - yılanlarda da bulunur. Her durumda, benzerlik tamamen dışsaldır ve potansiyel düşmanlarda belirli bir görsel izlenim oluşturmayı amaçlar.
Mimik türler için, taklit ettikleri modele kıyasla sayılarının küçük olması önemlidir, aksi takdirde düşmanlar uyarı renklendirmesine karşı istikrarlı bir negatif refleks geliştirmeyecektir. Düşük mimik tür sayısı, gen havuzundaki yüksek konsantrasyondaki öldürücü genlerle desteklenir.
- vücudun şeklinin çevre ile benzerliği - aralarında yaşadıkları çalıların dikenlerine benzeyen likenlere, ağustos böceklerine benzeyen böcekler bilinmektedir. Sopa böcekleri küçük kahverengi veya yeşil bir dal gibi görünür.
Koruyucu bir rengin veya vücut şeklinin koruyucu etkisi, uygun davranışla birleştirildiğinde artar. Örneğin, savunma pozisyonundaki güve tırtılları bir bitki dalına benzer. Seçim, davranışları maskesini düşüren bireyleri yok eder.
- yüksek doğurganlık
- diğer pasif koruma araçları
- Bitkilerde diken ve iğnelerin gelişmesi onları otçullar tarafından yenmekten korur.
- Tüyleri yakan zehirli maddeler (ısırgan otu) aynı rolü oynar.
- Bazı bitkilerin hücrelerinde oluşan kalsiyum oksalat kristalleri onları tırtıllar, salyangozlar ve hatta kemirgenler tarafından yenmekten korur.
- Eklembacaklılarda (böcekler, yengeçler), yumuşakçalarda kabuklar, timsahlarda pullar, armadillolarda kabuklar ve kaplumbağalarda sert, şık bir örtü şeklinde oluşumlar onları birçok düşmandan iyi korur. Kirpi ve kirpi tüyleri aynı işlevi görür.
Aktif koruma cihazları, hareket,
yiyecek veya üreme partneri arıyorum
- hareket aparatının iyileştirilmesi, sinir sistemi, duyu organları, yırtıcı hayvanlarda saldırı araçlarının geliştirilmesi
Böceklerin kimyasal organları inanılmaz derecede hassastır. Erkek çingene güveleri, 3 km mesafeden bir dişinin koku bezinin kokusuna çekilir. Bazı kelebeklerde tat reseptörlerinin duyarlılığı, insan dili reseptörlerinin duyarlılığından 1000 kat daha fazladır. Baykuşlar gibi gece avcıları karanlıkta mükemmel görürler. Bazı yılanlar, iyi gelişmiş bir termolokasyon yeteneğine sahiptir. Sıcaklıklarındaki fark sadece 0,2 ° C ise, nesneleri belli bir mesafeden ayırt ederler.
Sosyal yaşam tarzına uyarlamalar - arılarda "iş" bölümü.
Değişikliğin niteliğine bağlı olarak
- morfofizyolojik organizasyonun komplikasyonu ile uyum
- Devoniyen'de karada karasal omurgalıların ortaya çıkmasına izin veren lob yüzgeçli balıkların ortaya çıkması
Lob yüzgeçli balıklar için, uzuvlar rezervuarların dibinde sürünmek için kullanıldı. Havanın yutulması ve bağırsak duvarının - ilkel akciğerlerin - çıkıntı yaparak oksijenin kullanılması, o zamanın sularındaki oksijen eksikliğini telafi etme fırsatı sağlamıştır. Bu yapılar bazı balıkların bir süreliğine suları terk etmesine izin verdi. Başlangıçta, bu tür çıkışlar görünüşe göre yağmurlu günlerde veya yağışlı gecelerde yapıldı. Amerikan yayın balığının (Ictalurus nebulosis) şu anda yaptığı tam olarak budur. Daha sonra bu yapılar kara hayvanlarının akciğerlerine ve uzuvlarına dönüşmüştür. Daha sonra, balıkların tüm organizasyonu karadaki yaşama uyum sürecinde derin değişiklikler geçirdi.
Yeni bir habitatın geliştirilmesi sırasındaki bu tür değişiklikler, daha önce başka işlevleri yerine getiren yapılara dayalı işlev yelpazesini genişletmek, ancak yeni işlevler üstlenebilecekleri bir yönde ve ölçüde değişti - ön adaptasyon olarak adlandırılır. .
Ön adaptasyon olgusu, yeni çevresel koşullara hakim olma sürecinde yararlı kalıtsal değişikliklerin ve mevcut yapıların aşamalı dönüşümlerinin seçimine dayanan evrimin uyarlanabilir doğasını bir kez daha vurgular.
Fikstür ölçeğine göre
- özel uyarlamalar . Özel uyarlamaların yardımıyla organizma, türün yaşamının dar yerel koşullarında belirli sorunları çözer. Örneğin, karıncayiyenin dilinin yapısal özellikleri, karıncalar için besin sağlar.
- ortak uyarlamalar - çok çeşitli çevre koşullarında birçok sorunun çözülmesine izin verir. Bunlar, omurgalıların ve dış eklembacaklıların iç iskeletini, oksijen taşıyıcısı olarak hemoglobini vb. İçerir. Bu tür adaptasyonlar, çeşitli ekolojik nişlerin gelişimine katkıda bulunur, önemli ekolojik ve evrimsel plastisite sağlar ve büyük organizma taksonlarının temsilcilerinde bulunur. Böylece, tarihsel gelişim sürecinde sürüngenlerin atalarının formlarının birincil azgın örtüsü, modern sürüngenlerin, kuşların ve memelilerin örtülerini verdi. Adaptasyon ölçeği, ilk kez ortaya çıktığı organizma grubunun evrimi sırasında ortaya çıkar.
Böylece, canlı organizmaların yapısı, varoluş koşullarına çok ince bir şekilde uyarlanmıştır. Herhangi bir tür özelliği veya özelliği, doğası gereği uyarlanabilir ve belirli bir çevrede, belirli yaşam koşullarında uygundur.
Organizmaların uygunluğunun göreliliği ve uygunluğu
Adaptasyonlar, belirli bir ekolojik göreve yanıt olarak ortaya çıkar, bu nedenle her zaman göreceli ve amaca uygundur. Adaptasyonun göreliliği, belirli yaşam koşullarına uyarlanabilir değerlerinin sınırlandırılmasında yatmaktadır. Bu nedenle, hafif formlara kıyasla güve kelebeklerinin pigmentasyonunun uyarlanabilir değeri yalnızca isli ağaç gövdelerinde belirgindir.
Çevresel koşullar değiştiğinde, adaptasyonlar işe yaramaz ve hatta organizma için zararlı olabilir. Kemirgen kesici dişlerin sürekli büyümesi çok önemli bir özelliktir, ancak yalnızca katı yiyecekler yerken. Bir fare yumuşak yiyeceklerle beslenirse, kesici dişler yıpranmadan o kadar büyür ki, beslenme imkansız hale gelir.
Uyarlanabilir özelliklerin hiçbiri sahipleri için mutlak güvenlik sağlamaz. Taklit nedeniyle çoğu kuş eşekarısı ve arılara dokunmaz, ancak aralarında hem eşekarısı hem de arıları yiyen türler ve taklitçileri vardır. Kirpi ve sekreter kuşu zehirli yılanları zarar vermeden yerler. Kara kaplumbağalarının kabuğu onları düşmanlardan güvenilir bir şekilde korur, ancak yırtıcı kuşlar onları havaya kaldırır ve yere çarpar.
Canlıların organizasyonunun biyolojik uygunluğu, farklı türlerin organizmalarının morfolojisi, fizyolojisi, davranışları ve habitatları arasındaki uyumda kendini gösterir. Aynı zamanda, organizmanın kendisinin tek tek parçalarının ve sistemlerinin yapı ve işlevlerinin şaşırtıcı tutarlılığında da yatmaktadır. Yaşamın kökeninin teolojik açıklamasını destekleyenler, biyolojik uygunluğu, doğanın yaratıcısının bilgeliğinin bir tezahürü olarak gördüler. Biyolojik yararın teleolojik açıklaması, yaşamın, bilinen bir hedefe yönelik içsel bir çaba nedeniyle yönlendirilmiş bir şekilde geliştiği "nihai hedef" ilkesinden kaynaklanır. J. B. Lamarck'ın zamanından beri, biyolojik uygunluğu, organizmaların dış koşullardaki değişikliklere yeterli tepki verme ve bu tür "edinilmiş özelliklerin" kalıtımı ilkesiyle ilişkilendiren hipotezler olmuştur. Çevrenin etkisi altındaki değişikliklerin uygunluğu lehine ikna edici bir argüman, mikroorganizmaların ilaçlara - sülfonamidlere, antibiyotiklere "bağımlı" olduğu gerçeği olarak uzun zamandır kabul edilmektedir. V. ve E. Lederberg'in deneyimleri bunun böyle olmadığını gösterdi.
Katı bir besin ortamının yüzeyindeki bir Petri kabında mikrop koloniler oluşturur (1). Özel bir damga (2) ile tüm kolonilerin damgası öldürücü dozda antibiyotik içeren ortama aktarıldı (3). Bu koşullar altında en az bir koloni büyüdüyse, o zaman bu ilaca dirençli olan bir mikrop kolonisinden geldi. İlk Petri kabındaki (4) diğer kolonilerden farklı olarak antibiyotik tüpünde (5) büyümüştür. Orijinal kolonilerin sayısı büyükse, aralarında kural olarak istikrarlı bir tane de vardı. Bu nedenle, mikropun yönlendirilmiş adaptasyonundan değil, antibiyotiğin etkisini bloke eden bir alel mikroorganizmasının genomundaki varlığından kaynaklanan ön adaptasyon durumundan bahsediyoruz. Bazı durumlarda, "dirençli" mikroplar ilacı yok eden bir enzimi sentezler, diğerlerinde ise hücre duvarı ilaca karşı geçirimsiz hale gelir.
İlaçlara dirençli mikroorganizma suşlarının ortaya çıkması, yan etkilerden kaçınmak isteyen doktorların düşük, öldürücü dozda ilaç reçete etme yanlış taktikleri ile kolaylaştırılmaktadır. Böcekler ve memeliler arasında zehirlere dirençli formların ortaya çıkışını açıklamak da mümkündür - mutant organizmalar arasında, zehirli bir maddenin etkisi altında pozitif seçimden geçen kararlı bir form vardır. Örneğin, farelerin onları öldürmek için kullanılan varfarine direnci, genotipte belirli bir baskın alelin varlığına bağlıdır.
Organizmaların çevreye "doğrudan adaptasyonu", "koşulları özümseyerek doğanın değiştirilmesi" olasılığı, bu yüzyılın 40-50'lerinde bazı biyologlar tarafından tartışıldı. Yukarıda verilen bakış açıları idealist görüşlere tekabül eder ve biyolojik yararı, Tanrı'nın değilse bile, yaşamın ortaya çıkmasından önce bile var olan yaşamın gelişimi için özel bir amaç veya program fikrinden yararlanmadan açıklayamaz.
Organizmaların yapısının ve işlevlerinin biyolojik uygunluğu, yaşamın gelişimi sürecinde gelişir. Tarihsel bir kategoridir. Bu, gezegenin organik dünyasında baskın bir konuma sahip olan organizasyon türlerindeki değişiklikle kanıtlanmıştır. Böylece, yaklaşık 75 milyon yıldır amfibilerin hakimiyeti yerini 150 milyon yıl süren sürüngenlerin egemenliğine bırakmıştır. Herhangi bir grubun baskın olduğu dönemlerde, ilgili büyük taksonun nispi tür kompozisyonunu değiştiren birkaç yok olma dalgası gözlenir.
Bir bütün olarak herhangi bir adaptasyonun ve biyolojik uygunluğun ortaya çıkışı, 3.5 milyar yıldan fazla doğal seçilim için doğadaki çalışmalarla açıklanmaktadır. Birçok rastgele sapmadan, uyarlanabilir değeri olan kalıtsal değişiklikleri korur ve biriktirir. Bu açıklama, uzayda ve zamanda bakıldığında biyolojik uygunluğun neden canlıların göreli bir özelliği olduğunu ve belirli yaşam koşulları altında bireysel adaptasyonların neden rakiplerle karşılaştırıldığında hayatta kalmaya yetecek kadar gelişme derecesine ulaştığını anlamayı mümkün kılar. ' uyarlamalar.