Udělejte si seznam příkladů různých typů adaptací. Adaptace organismů na životní podmínky
Shoda struktury orgánů s vykonávanými funkcemi (například dokonalost letadla ptáků, netopýři, hmyz) vždy přitahovaly lidskou pozornost a povzbuzovaly výzkumníky, aby používali principy organizace živých bytostí při vytváření mnoha strojů a zařízení. Neméně nápadné jsou harmonické vztahy mezi rostlinami a zvířaty a jejich prostředím.
Faktů naznačujících přizpůsobivost živých bytostí životním podmínkám je tak četné, že není možné podat jejich úplný popis. Uveďme jen některé pozoruhodné příklady adaptivního zbarvení?
Zvláště důležité je chránit vajíčka, larvy a kuřata.ochranné zbarvení. U volně hnízdících ptáků (tetřev, kajka, tetřívek obecný) je samice sedící na hnízdě téměř k nerozeznání od okolního pozadí. S pozadím ladí i pigmentované skořápky vajec. Zajímavostí je, že u ptáků hnízdících v dutinách mají samice často světlé barvy (sýkory, datli, papoušci).
Úžasná podobnost s větvičkami je pozorována u tyčového hmyzu. Housenky některých motýlů připomínají větvičky a tělo některých motýlů připomíná list. Zde je ochranné zbarvení kombinováno s ochranným tvarem těla. Když paličkovitý hmyz zmrzne, je těžké jeho přítomnost odhalit i na blízko – tolik splývá s okolní vegetací. Pokaždé, když se dostaneme do lesa, na louky nebo pole, ani si nevšimneme, kolik hmyzu se skrývá na kůře, listí a trávě.
Zebra a tygr mají na těle tmavé a světlé pruhy, které odpovídají střídání stínu a světla v okolí. V tomto případě jsou zvířata sotva postřehnutelná i ve volném prostoru ze vzdálenosti 50-70 m. Některá zvířata (platýs, chameleon) jsou dokonce schopni rychle změnit svou ochrannou barvu díky redistribuci pigmentů v chromatoforech kůže. . Účinek ochranného zbarvení se zvyšuje, je-li kombinován s vhodným chováním: v okamžiku nebezpečí mnoho hmyzu, ryb a ptáků zmrzne a zaujme klidovou polohu.
Velmi jasná varovná barva (obvykle bílá, žlutá, červená, černá) je charakteristická pro dobře chráněné jedovaté žahavé formy. Poté, co se ptáci několikrát pokusili ochutnat broučka, berušku a vosu, nakonec útok na pestrobarevnou oběť vzdali.
Zajímavé příklady adaptace souvisí smimikry(z řeckého mimos - herec). Některá bezbranná a jedlá zvířata napodobují druhy dobře chráněné před predátory. Někteří pavouci se například podobají mravencům a vosí mouchy mají podobný vzhled jako vosy.
Tyto a mnohé další příklady ukazují na adaptivní povahu evoluce.
Relativita fitness.
V předdarwinovské době rozvoje biologie sloužila adaptabilita živých bytostí jako důkaz existence Boha: bez všemocného stvořitele by sama příroda nedokázala tak inteligentně uspořádat živé bytosti a tak moudře je přizpůsobit prostředí. Převládal názor, že každé jednotlivé zařízení je absolutní, protože odpovídá specifickému účelu stanovenému tvůrcem: části tlamy motýla jsou prodlouženy do proboscis, aby je mohl použít k získání nektaru skrytého v hlubinách koruna; Silná stopka je nezbytná, aby kaktus ukládal vodu atd.
Adaptace organismů na prostředí se vyvíjí v procesu dlouhého historického vývoje pod vlivem přírodních příčin a není absolutní, ale relativní, protože podmínky prostředí se často mění rychleji, než se tvoří adaptace. Adaptace odpovídající konkrétnímu stanovišti ztrácejí při jeho změně význam. Následující skutečnosti mohou být důkazem relativní povahy zdatnosti:
ochranná zařízení proti některým nepřátelům jsou proti jiným neúčinná (např. jedovatí hadi, nebezpeční pro mnoho zvířat, sežerou je mangusty, ježci, prasata);
projevy instinktů u zvířat se mohou ukázat jako nevhodné (moly sbírají nektar ze světlých květů, dobře viditelných v noci, ale také létají směrem k ohni, ačkoli při tom hynou);
orgán, který je v některých podmínkách užitečný, se v jiném prostředí stává zbytečným a dokonce i relativně škodlivým (blany mezi prsty horských hus, které nikdy nepřistanou na vodu);
Jsou možné i pokročilejší adaptace na daný biotop. Některé druhy zvířat a rostlin se rychle rozmnožily a rozšířily ve zcela nových oblastech zeměkoule, kam byly náhodně nebo úmyslně zavlečeny lidmi.
Relativní povaha zdatnosti tedy odporuje tvrzení o absolutní účelnosti v živé přírodě.
Každý živá bytost, která se ocitne v neznámém prostředí, vždy prochází adaptací. To platí i pro lidi. U některých lidí to přejde rychle a bezbolestně, u jiných to trvá dny, týdny a dokonce měsíce. Abyste toto období snáze vydrželi, musíte vědět, jaké typy adaptace existují a jak si je usnadnit.
Adaptace a její typy
Adaptace je proces adaptace organismu na podmínky prostředí. Existují biologické, sociální a etnické adaptace. Ten se vyskytuje na fyziologické úrovni a je vyjádřen ve změnách charakteristik a funkcí těla (vnitřních a vnějších) během změn podmínek prostředí. Biologická adaptace je dvojího typu – fenotypová (aklimatizace) a genotypová. Aklimatizace je reakce těla na měnící se přírodní podmínky: tlak, teplotu, nadmořskou výšku. V každém případě se projevuje jinak. Při zvýšení teploty vzduchu se tedy u lidí aktivuje pocení. Objevuje se nespavost a je možný úpal. Negativní dopad mají i změny klimatických pásem. Lidově se tomu říká „nemoc cestovatelů“. Doprovází ji průjem, zácpa, otravy nebo alergie. Aklimatizace, která trvá dlouhou dobu (roky a desetiletí), se nazývá genotypová neboli evoluce. Přenáší se prostřednictvím genů jako dědičné vlastnosti. Příkladem tohoto typu mohou být dědičná onemocnění získaná rodiči v období fenotypové adaptace. První a druhý typ adaptace, ke kterým dochází na biologické úrovni, tedy úzce souvisí.
Sociální adaptace
Tento koncept se týká adaptace člověka na nové sociální prostředí. V prvé řadě jde o zvykání si na podmínky a povahu určitých společenských kruhů, jako je kupř mateřská škola, škola, univerzita, práce. Sociální adaptace má obrovský dopad na rozvoj osobnosti člověka. Existují čtyři fáze:
1. Počáteční.Člověk teprve začíná chápat pravidla společenského chování.
2. Tolerance. Jedinec a sociální prostředí se navzájem uznávají.
3. Zařízení. Vzájemné ústupky mezi jednotlivcem a společenským prostředím. Jednotlivec uznává hodnoty společnosti.
4. Plná adaptace.Člověk plně přijímá společnost.
Stupeň popsaného procesu je vysoký společenské postavení a spokojenost jedince se sociálním prostředím. Odrůda sociální adaptace je etnický, což implikuje přizpůsobení skupin lidí charakteristikám jejich prostředí (země, regionu, regionu). Například ti, kteří žijí na severním pólu, si zvyknou na silné mrazy a lidé tropické zóny, naopak do tepla.
Jak si proces usnadnit?
Neměli bychom se vzdát výletů k moři nebo túr do hor?! Venkovní rekreace je pro člověka vždy dobrá. A pokud se naučíte rychle se přizpůsobit, pak pravidelné výlety, lety a výměny pásů již nepřinesou nepohodlí.
- Všechny typy lidské adaptace jsou sportovci nejsnáze tolerovány. Neustálé otužování a aktivní cvičení působí na organismus pozitivně.
- Je nutné zvyknout tělo na kontrastní sprchu. Dobře uvolňuje a blahodárně působí na oběhový systém.
- Vyvážená strava by se měla stát zvykem. Užitečné jsou i bylinkové odvary (vhodný je šípek, máta, lípa, maliny). Uvolňují únavu a stres.
- Do resortu je lepší dorazit odpoledne nebo večer. V tomto případě se tělo po nočním spánku lépe adaptuje na testy.
- Délka dovolené by měla být alespoň 10-15 dní, protože 3-5 dní strávíte zvykáním na nové podmínky.
Typy adaptace organismů
Naše planeta se skládá z několika klimatické zóny, které se vyznačují odlišnými přírodními podmínkami. Všichni zástupci flóry a fauny se přizpůsobují klimatu, ve kterém žijí. Bez adaptace to nejde normální fungování. Když se změní prostředí, všechny organismy se buď přizpůsobí, nebo migrují. V důsledku takové adaptace mohou vzniknout nové druhy a čeledi. To pomáhá zvířatům a rostlinám nejen přežít, ale také udržet jejich populace. Existuje několik typů zařízení:
1. Behaviorální adaptace. Například vačice, která vidí hrozbu, může předstírat, že je mrtvá.
2. Fyziologické adaptace. Adaptace životně důležitých procesů (hromadění tuku u velbloudů, lokátorové uši u netopýrů).
3. Biochemické adaptace- uvolňování látek nezbytných k ochraně tělem (skunk, štír, jedovatí hadi a pavouci).
Závěr
Adaptace je neustálý proces. Lidé, zvířata i rostliny se s tím musí potýkat každý den. Bez toho je život na Zemi nemožný.
Morfologické adaptace zahrnují změny ve tvaru nebo struktuře organismu. Příkladem takové adaptace je tvrdá skořápka, poskytující ochranu před dravými zvířaty. Fyziologické adaptace jsou spojeny s chemickými procesy v těle. Vůně květiny tak může sloužit k přilákání hmyzu a tím přispět k opylení rostliny. Adaptace chování je spojena s určitým aspektem života zvířete. Typickým příkladem je medvědí zimní spánek. Většina úprav je kombinací těchto typů. Například sání krve u komárů je zajištěno složitou kombinací takových adaptací, jako je vývoj specializovaných částí ústního aparátu přizpůsobených k sání, formování vyhledávacího chování k nalezení kořisti a vývoj slinné žlázy speciální sekrety, které zabraňují srážení nasáté krve.
Všechny rostliny a živočichové se neustále přizpůsobují svému prostředí. Abychom pochopili, jak se to děje, je nutné vzít v úvahu nejen zvíře nebo rostlinu jako celek, ale také genetický základ adaptace.
Genetický základ.
U každého druhu je program pro vývoj znaků zakotven v genetickém materiálu. Materiál a v něm zakódovaný program se předávají z generace na generaci a zůstávají relativně nezměněny, takže zástupci daného druhu vypadají a chovají se téměř stejně. V populaci organismů jakéhokoli druhu však vždy existují drobné změny genetický materiál, a tedy i variace ve vlastnostech jednotlivců. Právě z těchto rozmanitých genetických variací proces adaptace vybírá nebo podporuje rozvoj těch vlastností, které v největší míře zvýšit šance na přežití a tím i na zachování genetického materiálu. Adaptaci lze tedy považovat za proces, kterým genetický materiál zvyšuje své šance na přetrvání v následujících generacích. Z tohoto pohledu představuje každý druh úspěšným způsobem zachování určitého genetického materiálu.
K předání genetického materiálu se jedinec jakéhokoli druhu musí umět nakrmit, přežít až do období rozmnožování, zanechat potomstvo a poté je rozšířit na co největší plochu.
Výživa.
Všechny rostliny a živočichové musí získávat energii z prostředí a různé látky především kyslík, voda a anorganické sloučeniny. Téměř všechny rostliny využívají energii Slunce a přeměňují ji procesem fotosyntézy. Zvířata získávají energii pojídáním rostlin nebo jiných zvířat.
Každý druh je určitým způsobem uzpůsoben, aby si zajistil potravu. Jestřábi mají ostré drápy pro zachycení kořisti a umístění očí v přední části hlavy jim umožňuje posoudit hloubku prostoru, která je nezbytná pro lov při létání. vysoká rychlost. Ostatní ptáci, jako jsou volavky, mají vyvinuté dlouhé krky a nohy. Potravu získávají opatrným putováním mělkou vodou a číháním na neopatrné vodní živočichy. Darwinovy pěnkavy jsou skupinou blízce příbuzných druhů ptáků s Galapágy– představují klasický příklad vysoce specializované adaptace na různé způsoby krmení. Díky těm či oným adaptivním morfologickým změnám, především ve stavbě zobáku, se některé druhy staly zrnožravými, jiné hmyzožravými.
Pokud jde o ryby, predátoři, jako jsou žraloci a barakudy ostré zuby chytit kořist. Jiné, jako jsou malé ančovičky a sledě, získávají malé částice potravy filtrováním mořskou vodou přes hřebenovité žaberní hrábě.
U savců jsou vynikajícím příkladem přizpůsobení se typu výživy strukturální vlastnosti zubů. Špičáky a stoličky leopardů a jiných kočkovitých šelem jsou výjimečně ostré, což těmto zvířatům umožňuje držet a trhat tělo jejich kořisti. Jeleni, koně, antilopy a další pasoucí se zvířata mají velké stoličky se širokými, žebrovanými plochami přizpůsobenými ke žvýkání trávy a jiné rostlinné potravy.
Různé způsoby přijímání živin lze pozorovat nejen u zvířat, ale i u rostlin. Mnohé z nich, především luštěniny - hrách, jetel a další - se vyvinuly symbioticky, tzn. vzájemně prospěšný vztah s bakteriemi: bakterie přeměňují atmosférický dusík na chemickou formu dostupnou pro rostliny a rostliny poskytují bakteriím energii. Masožravé rostliny jako sarracenie a rosnatka získávají dusík z těl hmyzu zachyceného lapáním listů.
Ochrana.
Životní prostředí se skládá ze živých a neživých složek. Životní prostředí jakéhokoli druhu zahrnuje zvířata, která se živí příslušníky tohoto druhu. Adaptace dravých druhů jsou zaměřeny na efektivní získávání potravy; Druhy kořisti se přizpůsobují, aby se nestaly kořistí predátorů.
Mnoho potenciálních druhů kořisti má ochranné nebo maskovací barvy, které je skrývají před predátory. Tedy u některých druhů jelenů skvrnitá kůže mladí jedinci jsou neviditelní na pozadí střídajících se skvrn světla a stínu a bílé zajíce je obtížné rozlišit na pozadí sněhové pokrývky. Dlouhá, tenká těla paličkovitého hmyzu jsou také špatně viditelná, protože připomínají větvičky nebo větvičky z keřů a stromů.
Vyvinuli se jeleni, zajíci, klokani a mnoho dalších zvířat dlouhé nohy umožňuje jim uniknout před predátory. Některá zvířata, jako jsou vačice a prasečí hadi, si dokonce vyvinula jedinečné chování zvané předstírání smrti, které zvyšuje jejich šance na přežití, protože mnoho predátorů nežere mršinu.
Některé druhy rostlin jsou pokryty trny nebo trny, které odpuzují zvířata. Mnoho rostlin má pro zvířata nechutnou chuť.
Faktory prostředí, zejména klima, často staví živé organismy do obtížných podmínek. Například zvířata a rostliny se často musí přizpůsobovat teplotním extrémům. Zvířata unikají chladu pomocí izolační srsti nebo peří a migrují do oblastí s větším množstvím teplé klima nebo spadnout do hibernace. Většina rostlin přežije chlad tím, že vstoupí do stavu klidu, ekvivalentního hibernaci u zvířat.
V horkém počasí se zvíře ochlazuje pocením nebo častým dýcháním, což zvyšuje odpařování. Některá zvířata, zejména plazi a obojživelníci, jsou schopni vstoupit do letní hibernace, která je v podstatě podobná zimní hibernaci, ale je způsobena spíše teplem než chladem. Jiní prostě hledají chladné místo.
Rostliny si dokážou do určité míry udržet teplotu regulací rychlosti odpařování, což má stejný chladivý účinek jako pocení u zvířat.
Reprodukce.
Kritickým krokem k zajištění kontinuity života je reprodukce, proces, kterým se genetický materiál předává další generaci. Reprodukce má dva důležité aspekty: setkání jedinců opačného pohlaví za účelem výměny genetického materiálu a výchovy potomků.
Mezi úpravy, které zajišťují setkávání jedinců různého pohlaví, patří zvuková komunikace. U některých druhů velkou roli V tomto smyslu hraje roli čich. Kočky například silně přitahuje pach kočky v horku. Mnoho hmyzu vylučuje tzv. Atraktanty jsou chemické látky, které přitahují jedince opačného pohlaví. Květinové vůně jsou účinnou adaptací rostlin k přilákání opylujícího hmyzu. Některé květy voní sladce a přitahují včely živící se nektarem; jiné nechutně páchnou a přitahují mouchy, které se živí mršinami.
Vize je také velmi důležitá pro setkání s jedinci různého pohlaví. U ptáků chování při páření samec, jeho bujné peří a jasné zbarvení přitahují samici a připravují ji na kopulaci. Barva květů u rostlin často ukazuje, které zvíře je potřeba k opylení dané rostliny. Například květy opylované kolibříky jsou zbarveny červeně, což tyto ptáky přitahuje.
Mnoho zvířat vyvinulo způsoby, jak chránit své potomky počáteční obdobíživot. Většina adaptací tohoto druhu je behaviorální a zahrnuje akce jednoho nebo obou rodičů, které zvyšují šance mláďat na přežití. Většina ptáků staví hnízda, která jsou specifická pro každý druh. Některé druhy, např. kravinka, však kladou vajíčka do hnízd jiných ptačích druhů a mláďata svěřují do rodičovské péče hostitelského druhu. Mnoho ptáků a savců, stejně jako některé ryby, mají období, kdy jeden z přicházejí rodiče na velké riziko, přebírající funkci ochrany potomků. I když toto chování někdy ohrožuje smrt rodiče, zajišťuje bezpečnost potomků a uchování genetického materiálu.
Řada živočišných a rostlinných druhů používá odlišnou reprodukční strategii: produkují obrovské množství potomků a nechávají je nechráněné. V tomto případě nízké šance na přežití jednotlivého rostoucího jedince jsou vyváženy počtem potomků.
Vyrovnání.
Většina druhů má vyvinuté mechanismy k odstranění potomků z míst, kde se narodili. Tento proces, nazývaný rozptyl, zvyšuje pravděpodobnost, že potomci vyrostou na neobsazeném území.
Většina zvířat se jednoduše vyhýbá místům, kde je příliš velká konkurence. Nicméně se hromadí důkazy, že šíření je řízeno genetickými mechanismy.
Mnoho rostlin se přizpůsobilo šíření semen pomocí zvířat. Plody kukadla tedy mají na povrchu háčky, kterými se drží na srsti procházejících zvířat. Jiné rostliny produkují chutné, masité plody, jako jsou bobule, které jedí zvířata; semena procházejí trávicí trakt a jsou „nasazeny“ neporušené na jiném místě. Rostliny také využívají k šíření vítr. Vítr například nese „vrtule“ semen javoru a také semen bavlníku, která mají chomáče jemných chloupků. Stepní rostliny jako jsou tumbleweeds, které získávají kulovitý tvar v době, kdy semena dozrávají, jsou poháněny větrem na velké vzdálenosti a rozhazují semena po cestě.
Výše byly jen některé z nejvýraznějších příkladů adaptací. Téměř každá vlastnost jakéhokoli druhu je však výsledkem adaptace. Všechny tyto znaky tvoří harmonickou kombinaci, která tělu umožňuje úspěšně vést svůj osobitý způsob života. Člověk ve všech jeho rysech, od struktury mozku až po tvar palec na noze, je výsledkem adaptace. Adaptivní vlastnosti přispěly k přežití a reprodukci jeho předků, kteří měli stejné vlastnosti. Obecně platí, že pojem adaptace má skvělá hodnota pro všechny oblasti biologie.
Učebnice je v souladu s federálním státním vzdělávacím standardem pro střední školy (kompletní) všeobecné vzdělání, doporučený Ministerstvem školství a vědy Ruské federace a zařazený do Federálního seznamu učebnic.
Učebnice je určena žákům 11. ročníku a je určena k výuce předmětu 1 nebo 2 hodiny týdně.
Moderní design, víceúrovňové otázky a úkoly, další informace a možnost paralelní práce s elektronickou aplikací přispívají k efektivní asimilaci vzdělávacího materiálu.
Rýže. 33. Zimní zbarvení zajíce
Tedy v důsledku akce hnací síly evoluce, organismy se vyvíjejí a zlepšují adaptace na podmínky prostředí. Konsolidace různých adaptací v izolovaných populacích může v konečném důsledku vést ke vzniku nových druhů.
Zkontrolujte otázky a úkoly
1. Uveďte příklady adaptace organismů na životní podmínky.
2. Proč mají některá zvířata jasné, demaskující barvy, zatímco jiná mají naopak barvy ochranné?
3. Co je podstatou mimikry?
4. Vztahuje se přírodní výběr na chování zvířat? Uveďte příklady.
5. Jaké jsou biologické mechanismy pro vznik adaptivního (skrývacího a varovného) zbarvení u zvířat?
6. Jsou fyziologické adaptace faktory, které určují úroveň zdatnosti organismu jako celku?
7. Co je podstatou relativity jakéhokoli přizpůsobení se životním podmínkám? Uveďte příklady.
Přemýšlejte! Udělej to!
1. Proč neexistuje absolutní přizpůsobení se životním podmínkám? Uveďte příklady, které dokazují relativní povahu jakéhokoli zařízení.
2. Mláďata kanců mají charakteristické pruhované zbarvení, které s věkem mizí. Uveďte podobné příklady barevných změn u dospělých ve srovnání s potomky. Lze tento vzorec považovat za společný pro celý svět zvířat? Pokud ne, tak pro která zvířata a proč je to charakteristické?
3. Shromážděte informace o zvířatech s varovnými barvami, která žijí ve vaší oblasti. Vysvětlete, proč je znalost tohoto materiálu důležitá pro každého. Dělat informační stánek o těchto zvířatech. Udělejte prezentaci na toto téma žákům základních škol.
Práce s počítačem
Viz elektronická přihláška. Prostudujte si látku a dokončete úkoly.
Opakujte a pamatujte!
Člověk
Behaviorální adaptace jsou vrozené, nepodmíněné reflexní chování. Vrozené schopnosti existují u všech zvířat, včetně lidí. Novorozené dítě může sát, polykat a trávit jídlo, mrkat a kýchat, reagovat na světlo, zvuk a bolest. Toto jsou příklady nepodmíněné reflexy. Takové formy chování vznikly v procesu evoluce jako výsledek adaptace na určité, relativně konstantní podmínky prostředí. Nepodmíněné reflexy se dědí, takže všechna zvířata se rodí s hotovým komplexem takových reflexů.
Každý nepodmíněný reflex se vyskytuje v reakci na přesně definovaný podnět (posílení): některé - na jídlo, jiné - na bolest, jiné - na objevení se nových informací atd. Reflexní oblouky nepodmíněných reflexů jsou konstantní a procházejí míchou nebo mozkový kmen.
Jednou z nejúplnějších klasifikací nepodmíněných reflexů je klasifikace navržená akademikem P. V. Simonovem. Vědec navrhl rozdělit všechny nepodmíněné reflexy do tří skupin, které se liší charakteristikami interakce jednotlivců mezi sebou a s prostředí. Životně důležité reflexy(z latinského vita - život) jsou zaměřeny na zachování života jednotlivce. Jejich nedodržení vede ke smrti jedince a realizace nevyžaduje účast dalšího jedince stejného druhu. Tato skupina zahrnuje reflexy jídla a pití, homeostatické reflexy (udržovací stálá teplota těla, optimální frekvence dechu, tepu atd.), obranné, které se zase dělí na pasivně-defenzivní (útěk, úkryt) a aktivně-defenzivní (útok na ohrožující předmět) a některé další.
NA zoosociální, nebo hraní rolí reflexy zahrnují ty varianty vrozeného chování, které vznikají během interakce s jinými jedinci jejich vlastního druhu. Jedná se o sexuální, dítě-rodičovské, teritoriální, hierarchické reflexy.
Třetí skupina je seberozvojové reflexy. Nesouvisejí s adaptací konkrétní situaci, ale jako by čelil budoucnosti. Patří mezi ně objevné, napodobovací a hravé chování.
<<< Назад
|
Vpřed >>> |