Rodzaje adaptacji. Przystosowanie organizmu do czynników fizycznych, biologicznych i społecznych
Przystosowanie organizmów do warunków środowiskowych
Adaptacje – różne adaptacje do środowiska powstałe w organizmach w procesie ewolucji. Adaptacje pojawiają się na różne poziomy organizacja materii żywej: od molekularnej po biocenotyczną. Zdolność przystosowawcza jest jedną z podstawowych właściwości materii żywej, zapewniającą możliwość jej istnienia. Adaptacje powstają pod wpływem trzech podstawowych czynników: dziedziczności, zmienności oraz doboru naturalnego (i sztucznego).
Organizmy mogą przystosować się do warunków środowiskowych na trzy podstawowe sposoby: ścieżka aktywna, ścieżka pasywna i unikanie niekorzystnych skutków.
Aktywna ścieżka – wzmocnienie odporności, rozwój procesów regulacyjnych pozwalających na realizację wszystkich funkcji życiowych organizmu, pomimo odchyleń współczynnika od optymalnego. Np. utrzymanie stałej temperatury ciała u zwierząt stałocieplnych (ptaków i ssaków), optymalnej dla zachodzenia procesów biochemicznych w komórkach.
Unikanie działań niepożądanych – produkcja takich substancji przez organizm cykle życia i zachowania, które pozwalają uniknąć negatywnych skutków. Np, migracje sezonowe Zwierząt.
Sposób pasywny – podporządkowanie funkcji życiowych organizmu zmianom czynników środowiskowych Odpoczynek powinien mieć różną głębokość i czas trwania, wiele funkcji organizmu osłabia się lub w ogóle nie jest wykonywanych, ponieważ poziom metabolizmu spada pod wpływem czynników zewnętrznych i wewnętrznych . Przy głębokim zahamowaniu metabolizmu organizmy mogą w ogóle nie wykazywać widocznych oznak życia. Całkowite tymczasowe zatrzymanie życia nazywa się letargu . W stanie zawieszenia organizmy stają się odporne na różne wpływy. W stanie suchym, gdy w komórkach nie pozostało więcej niż 2% wody w sposób chemiczny związana forma, organizmy takie jak wrotki, niesporczaki, małe nicienie, nasiona i zarodniki roślin, zarodniki bakterii i grzybów przetrwały w ciekłym tlenie (-218,4°C), ciekłym wodorze (-259,4°C), ciekłym helu (-269,0°C) . Cały metabolizm zostaje zatrzymany. Zawieszona animacja wystarczy rzadkie wydarzenie i jest skrajnym stanem spoczynku w przyrodzie żywej, stan zawieszenia ożywienia możliwy jest jedynie przy niemal całkowitym odwodnieniu organizmów. Znacznie powszechniejsze są w przyrodzie inne formy spoczynku, związane ze stanem obniżonej aktywności życiowej na skutek częściowego zahamowania metabolizmu. Formy odpoczynku w stanie zmniejszonej aktywności życiowej dzielą się na hipobioza (wymuszony pokój) I kryptobioza(odpoczynek fizjologiczny) . Na hipobioza zahamowanie aktywności, czyli odrętwienie, następuje pod bezpośrednim naciskiem niekorzystnych warunków (brak ciepła, wody, tlenu itp.) i ustaje niemal natychmiast po powrocie tych warunków do normy (niektóre mrozoodporne gatunki stawonogów (collembola, liczne much, biegaczków itp.) zimują w stanie odrętwienia, szybko rozmrażając się i przechodząc do aktywności pod promieniami słońca, a następnie ponownie tracą mobilność wraz ze spadkiem temperatury). Kryptobioza– zasadniczo inny rodzaj odpoczynku, wiąże się on z zespołem zmian fizjologicznych, które zachodzą z wyprzedzeniem, przed wystąpieniem niekorzystnych zdarzeń zmiany sezonowe, a organizmy są na nie gotowe. Kryptobioza jest szeroko rozpowszechniona w przyrodzie żywej (charakterystyczna np. dla nasion roślin, cyst i zarodników różnych mikroorganizmów, grzybów, glonów, hibernacji ssaków, głębokiego spoczynku roślin). Stany hipobiozy, kryptobiozy i anabiozy zapewniają przetrwanie gatunków naturalne warunki różne szerokości geograficzne, często ekstremalne, pozwalają organizmom zachować się przez długie, niesprzyjające okresy, rozprzestrzeniają się w przestrzeni i w dużym stopniu przesuwają granice możliwości i rozmieszczenia życia w ogóle.
Zazwyczaj adaptacja gatunku do środowiska odbywa się poprzez tę lub inną kombinację wszystkich trzech możliwe sposoby dostosowanie.
Podstawowe mechanizmy adaptacji na poziomie organizmu:
Adaptacje biochemiczne – zmiany w procesach wewnątrzkomórkowych (na przykład zmiana pracy enzymów lub zmiana ich ilości).
Adaptacje morfoanatomiczne – zmiany w budowie ciała (na przykład modyfikacja liścia w kręgosłup u kaktusów w celu ograniczenia utraty wody, jasne zabarwienie kwiatów w celu przyciągnięcia zapylaczy itp.). Adaptacje morfologiczne u roślin i zwierząt prowadzi do powstania określonych form życia.
Adaptacje fizjologiczne – zmiany w fizjologii organizmu (na przykład zdolność wielbłąda do dostarczania organizmowi wilgoci poprzez utlenianie rezerw tłuszczu, obecność enzymów rozkładających celulozę w bakteriach rozkładających celulozę itp.).
Adaptacje etologiczne (behawioralne). – zmiany w zachowaniu (np. sezonowe migracje ssaków i ptaków, hibernacja zimą, gry randkowe u ptaków i ssaków w okresie lęgowym itp.). Adaptacje etologiczne są charakterystyczne dla zwierząt.
Adaptacje ontogenetyczne– przyspieszenie lub spowolnienie rozwoju jednostki, sprzyjające przetrwaniu w przypadku zmiany warunków.
Przystosowanie organizmów do warunków środowiskowych - pojęcie i rodzaje. Klasyfikacja i cechy kategorii „Przystosowanie organizmów do warunków środowiskowych” 2017, 2018.
Adaptacja jest funkcja specjalna organizmu, co pozwala mu przystosować się do zmian w środowisku, jeśli tak się nie stanie, pojawiają się objawy jego zaburzenia. Zwykle dzieje się to w krótki czas i nie powoduje żadnych szczególnych niedogodności dla organizmu.
Zaburzenie adaptacyjne jest zaburzeniem psychosomatycznym
Adaptacja ludzkiego ciała może nastąpić, gdy są różne czynniki zewnętrzne takie jak: temperatura, stres, ciśnienie atmosferyczne, rodzaj głównego pożywienia, zawartość mikroelementów w spożywanej wodzie, poziom tlenu w powietrzu. Adaptacja zachodzi normalnie przy normalnym funkcjonowaniu samego organizmu, ale jeśli ma charakter patologiczny lub pojawia się zaburzenie, może się nie udać. Jeśli występują objawy zaburzeń adaptacji psychicznej, konieczne jest leczenie.
Jakie czynniki mogą wpływać na poziom adaptacji
Główną przyczyną upośledzenia adaptacji psychicznej jest osłabiony układ odpornościowy. Układ odpornościowy ma kluczowe znaczenie w kształtowaniu reakcji świat. Odpowiada za reakcję na patogeny, zmiany ilości mikro- i makroelementów, a także na zmiany klimatyczne, czyli sprzyja adaptacji psychicznej, gdy zmniejszają się lub zwiększają zewnętrzne czynniki fizyczne lub chemiczne.
W takich przypadkach układ odpornościowy stymuluje lub hamuje wytwarzanie własnych czynników (immunoglobulin, krążących kompleksów immunologicznych, enzymów i hormonów). Kolejnym ważnym czynnikiem jest utrzymanie prawidłowego poziomu krwinek. Elementy te odpowiadają za przystosowanie organizmu do zmian dieta lub przedostanie się szkodliwych mikroorganizmów.
Osłabiona odporność powoduje trudności adaptacyjne
Prawidłowa liczba czerwonych krwinek, leukocytów i limfocytów zapewnia tzw. homeostazę, czyli stałość płynów wewnętrznych ustroju. Stałość krwi i limfy odgrywa ważną rolę w zdolnościach adaptacyjnych organizmu. Na normalnym poziomie odpowiadają za prawidłowe funkcjonowanie organizmu i jego adaptację do środowiska.
Wraz ze spadkiem ilości żelaza dostającego się do organizmu, są w stanie przez krótki czas utrzymać normalny poziom hemoglobiny i wskaźnika barwy. Poziom żelaza w organizmie przyczynia się do jego większej ilości stan stabilny podczas adaptacji psychicznej. Jeśli w organizmie nie ma żelaza Wystarczającą ilość, pojawiają się wówczas objawy anemii. Zbilansowana dieta Jest także nieodzownym elementem adaptacji organizmu do nowych czynników środowiskowych. Dostarcza komórkom i tkankom wszystkiego, co niezbędne do ich prawidłowego funkcjonowania.
Czynniki ograniczające możliwości adaptacyjne organizmu
Główne czynniki wpływające na adaptację organizmu to:
Niedokrwistość z niedoboru żelaza komplikuje adaptację organizmu do niekorzystnych czynników otoczenie zewnętrzne
Stany niedoborów odporności
Mogą być spowodowane chorobami przewlekłymi, AIDS, inwazją wirusową lub robakowatą, brakiem odżywiania lub przyjmowaniem płynów – są to zaburzenia, których objawy pojawiają się natychmiast.
Patologie te wpływają na takie środowiska organizmu, jak:
- Krew.
- Limfa.
- Płyny hormonalne.
Ich naruszenie jest ciągłe, co prowadzi do nasilenia reakcji organizmu na zmiany czynników zewnętrznych, czyli do osłabienia zdolności adaptacyjnych. Organizm wolniej przyzwyczaja się do nowych wpływów i wyrządzają mu one więcej szkód. Osoba staje się bardziej wrażliwa na zmiany temperatury. Oznacza to, że zmiana średniej dziennej temperatury jest postrzegana przez organizm jako ekstremalnie zimno lub ekstremalne upały.
Zmiany w składzie płynów ustrojowych prowadzą do zmniejszenia zdolności adaptacyjnych
Ponadto te zmiany w organizmie prowadzą do osłabienia walki z nowymi bakteriami i wirusami. Kiedy do organizmu przedostają się nowe patogeny, nie jest ono w stanie wykorzystać wszystkich swoich możliwości, aby z nimi walczyć. Tym samym staje się bardziej podatny na nowe choroby, które nawet przy niewielkiej ilości szkodliwych patogenów mogą wyrządzić nieodwracalne szkody do ludzkiego ciała, leczenie tego nie naprawi.
Naruszenie adaptacji psychicznej, zmniejszenie poziomu hemoglobiny i czerwonych krwinek we krwi również prowadzi do nowych aktywność fizyczna. Z powodu niski poziom hemoglobina zmniejsza dopływ tlenu do tkanek i komórek, to znaczy nie są one w stanie poradzić sobie z większym obciążeniem.
Nagłe zmiany klimatyczne
Człowiek jest bardzo podatny na zmiany środowiska. Wzrosty lub spadki temperatury i wilgotności mają bardzo negatywny wpływ na jego zdrowie, zwłaszcza na układ oddechowy. Ostra zmiana w nich czynniki fizyczne może prowadzić do nadmiernego lub niedostatecznego wydzielania błony śluzowej drogi oddechowe. W każdym razie jest to stres dla organizmu, który doprowadzi do procesu zapalnego.
Kiedy zmienia się klimat, organizm może reagować zmianami w wydzielaniu narządów Układ oddechowy
Różnica będzie tylko w obecności patologicznej wydzieliny. Oznacza to, że przy hiposekrecji, która będzie spowodowana spadkiem wilgotności lub wzrostem temperatury, osoba będzie dręczona suchym kaszlem. A kiedy wilgotność wzrośnie lub temperatura spadnie, będzie mu dokuczał kaszel z obfitą plwociną.
Szczególnie niebezpieczne są czynniki, które prowadzą do powstawania plwociny, ponieważ bakterie dobrze się w niej rozmnażają i prowadzą do procesów ropnych. Może to prowadzić do zapalenia płuc lub ropnia płuc.
Zmiana ciśnienia atmosferycznego
Zmiany ciśnienia są poważnym stresem dla organizmu. Może prowadzić zarówno do zmniejszenia rozpuszczalności gazów we krwi, jak i jej wzrostu. Zmniejszona rozpuszczalność prowadzi do tzw. choroby dekompresyjnej. Występuje, gdy ciśnienie wzrasta.
Zmniejszony dopływ tlenu do tkanek powoduje niedotlenienie mózgu
Najczęściej choroba dekompresyjna pojawia się podczas nurkowania wielkie głębiny u osób nieprzeszkolonych. Prowadzi to do zmniejszenia rozpuszczalności azotu we krwi i tworzenia się z niego pęcherzyków, które mogą zatykać duże i małe naczynia krwionośne. Ten stres może być śmiertelny, ponieważ skuteczna walka nie istnieje przy nim.
Z drugiej strony wspinaczka wysoko w górach prowadzi do kolejnej patologii, do której organizm nie jest w stanie się przystosować – choroby górskiej. Tutaj mechanizm występowania jest odwrotny - wzrost rozpuszczalności gazów we krwi prowadzi do zmniejszenia uwalniania tlenu z krwiobiegu do tkanek, co prowadzi do niedotlenienia. Oznacza to, że występuje głód tlenu w tkankach, przede wszystkim pojawiają się objawy niedotlenienia mózgu. Leczenie odbywa się przy obowiązkowym użyciu tlenu.
Zmiany w diecie i przyjmowaniu płynów
Zmiana diety czy składu mikroelementów w wodzie pitnej ma negatywny wpływ na organizm. Każdy pokarm zawiera określoną ilość białek, tłuszczów i węglowodanów. Kiedy dieta zmienia się z powodu podróży do innego obszaru, ulega zmianie. Jednak nawet przy normalnym, odpowiednim odżywianiu może wystąpić niedobór jednej lub więcej z tych niezbędnych substancji.
Przy zmianie diety może wystąpić niedobór enzymów
Od tego wszystkiego nie zależy wartość energetyczna produktu, ale od formy jego umiejscowienia. Na przykład osoba, która przez całe życie jadła królika i kurczaka, będzie miała trudności z trawieniem wieprzowiny, co jest stresujące dla organizmu. Będzie to wynikać z faktu, że jest on przystosowany do wytwarzania takiej ilości enzymów na pewien typ mięsa, a na grubsze nie starczy.
Zmiana obciążeń
Niewytrenowanemu organizmowi bardzo trudno jest reagować na zwiększone obciążenia. Jeśli dana osoba przez całe życie chodziła do pracy 5 minut, to 30 minut doprowadzi do zwiększonego zmęczenia, pojawią się objawy takie jak duszność, tachykardia itp. Ale jeśli dana osoba przez całe życie podróżowała na duże odległości, wówczas dla niego spadek aktywności jest stresem, który doprowadzi do braku aktywności fizycznej, co negatywnie wpłynie na wiele układów organizmu.
Stres jako konsekwencja trudnych sytuacji
Dla wielu ludzi stresujące sytuacje prowadzić do zakłócenia normalnego rytmu organizmu, ale nie u każdego. Dla tych, którzy pracują ekstremalne warunki, stres nie powoduje dyskomfortu. Ich układ nerwowy jest w stanie szybko reagować na nowe i nieoczekiwane zadania, dzięki czemu utrzymuje normalne funkcjonowanie. Zwykły stres nie wymaga terapii, mija wraz z eliminacją czynnika prowokującego. Jeśli przeciąga się lub ma znaczący wpływ na schorzenie, konieczne jest odpowiednie leczenie.
Stres wpływa na pracę system nerwowy ciało
Jak poprawić zdolności adaptacyjne organizmu
Istnieje wiele wskazówek, jak poprawić adaptację psychiczną organizmu, aby w przyszłości dobrze znosił stres.
Leczenie obniżonej adaptacji
Jeśli pojawią się pierwsze oznaki obniżonej adaptacji psychicznej, konieczne jest leczenie. Można tego dokonać na dwa sposoby: farmakologicznym i psychologicznym. Metoda leczenia polega na stosowaniu leków immunostymulujących, takich jak Eleutherococcus, Echinacea i ich analogi w tabletkach. Leczenie metoda psychologiczna pobudza człowieka do aktywności fizycznej i fizycznej życie towarzyskie. Najczęściej tego typu terapie łączy się w jeden kompleks.
W leczeniu zmniejszonej adaptacji przepisywane są leki immunostymulujące
Najbardziej ważne kryterium w psychicznej adaptacji organizmu do stresu jest aktywność życiowa. Im bardziej aktywne jest życie danej osoby, tym większy będzie jej opór ekstremalne sytuacje zarówno fizyczne, jak i psychiczne. To jest najważniejszy czynnik. Nie powinniśmy tutaj zapominać, że aktywność jest uważana nie tylko za aktywność fizyczną, ale także za część sfery emocjonalnej i społecznej.
Całość tego wszystkiego pozwoli ci dostosować się do każdej sytuacji przy najmniejszych konsekwencjach dla organizmu. Społeczne i życie fizyczne Jest lepsze utwardzanie dla ciała. Jeśli masz pierwsze objawy zaburzeń adaptacji psychicznej, powinieneś zgłosić się do lekarza.
Odpowiedzi na pytania o to, jaką rolę w życiu człowieka pełni adaptacja i dlaczego dochodzi do jej naruszenia, znajdują się w filmie:
Kompletny organizm jest nierozerwalnie związany ze swoim środowiskiem zewnętrznym. Fizjologia cały organizm bada nie tylko wewnętrzne mechanizmy samoregulacji procesów fizjologicznych, ale także mechanizmy zapewniające ciągłą interakcję i nierozerwalną jedność organizmu ze środowiskiem. Niezbędnym warunkiem i przejawem takiej jedności jest przystosowanie organizmu do tych warunków.
ADAPTACJA - wszelkiego rodzaju wrodzone i nabyte czynności adaptacyjne, które są zapewniane na podstawie procesów fizjologicznych zachodzących na poziomie komórkowym, narządowym, ogólnoustrojowym i organizmowym. Terminem tym określa się szeroki zakres procesów adaptacyjnych: od adaptacyjnej syntezy białek w komórce i adaptacji receptorów po długo działający bodziec adaptacja społeczna ludzkiego i przystosowania narodów do pewnych warunki klimatyczne. Na poziomie organizmu ludzkiego adaptacja rozumiana jest jako przystosowanie się do stale zmieniających się warunków życia.
Organizm człowieka przystosowany jest do odpowiednich warunków środowiskowych w wyniku długotrwałej ewolucji i ontogenezy, powstania i doskonalenia w toku swoich mechanizmów adaptacyjnych w odpowiedzi na wyraźne i dość długotrwałe zmiany w środowisku. Organizm jest w pełni przystosowany do niektórych czynników środowiskowych, częściowo przystosowany do innych, a do innych nie może się przystosować ze względu na ich ekstremalny charakter.
ADAPTACJA FIZJOLOGICZNA to osiągnięcie stałego poziomu aktywności organizmu i jego części, przy którym w długim okresie aktywna praca organizmu, w tym aktywność zawodową w zmienionych warunkach życia i zdolność do reprodukcji zdrowego potomstwa.
Różni ludzie z przy różnych prędkościach i w pełni dostosować się do tych samych warunków środowiskowych. O szybkości i kompletności adaptacji decyduje stan zdrowia, stabilność emocjonalna, sprawność fizyczna, cechy typologiczne, płeć i wiek konkretnej osoby.
Reakcje adaptacyjne dzielą się także na OGÓLNE, NIESPECYFICZNE, występujące pod wpływem niemal każdego wystarczająco silnego lub długotrwałego bodźca, którym towarzyszą podobne zmiany w funkcjonowaniu organizmu, układów i narządów w odpowiedzi na wpływy o różnym charakterze, oraz PRYWATNE. LUB SPECYFICZNE, objawiające się w zależności od charakteru i właściwości czynnika wpływającego lub ich kompleksu.
NIESPECYFICZNA reakcja organizmu na jakiekolwiek intensywne oddziaływanie na nie nazywana jest stresem (napięciem, uciskiem), a czynnik ją wywołujący nazywa się stresorem. Ogólny zespół adaptacyjny będący reakcją na stresor obejmuje zwiększoną aktywność podwzgórza, przysadki mózgowej i przerost kory nadnerczy. Następnie wykazano udział niemal całego organizmu w reakcji na stres i wiodącą rolę w tej reakcji ośrodkowego układu nerwowego.
Niemniej jednak o przystosowaniu organizmu ludzkiego do nowych warunków świadczy przywrócenie pełnej sprawności fizycznej i psychicznej; jego tolerancja w warunkach subekstremalnych; dość doskonałe przystosowanie się do czynników przejściowych; normalny stan odporności organizmu ludzkiego; reprodukcja zdrowego potomstwa; stabilny poziom aktywności reakcji i interakcji układów funkcjonalnych.
W rozwoju większości adaptacji można wyróżnić dwa ETAPY: początkowy – adaptacja „PILNA” i kolejny – adaptacja „DŁUGOTERMINOWA”. „PILNA” reakcja adaptacyjna rozwija się natychmiast wraz z pojawieniem się stresora na podstawie gotowego mechanizmy fizjologiczne. Na przykład wzrost produkcji ciepła w odpowiedzi na zimno lub wzrost wentylacji płuc przy braku tlenu we wdychanym powietrzu itp. Adaptacja „pilna” mobilizuje rezerwy funkcjonalne i często nie zapewnia w pełni efektu adaptacyjnego.
„DŁUGOTERMINOWA” reakcja adaptacyjna rozwija się stopniowo w wyniku długotrwałego lub powtarzającego się narażenia organizmu na czynniki środowiskowe. Dostosowanie to następuje na podstawie powtarzającej się adaptacji „pilnej”. W wyniku kumulacji zmian strukturalnych i funkcjonalnych organizm zyskuje nową jakość – z niedostosowanego zamienia się w przystosowany. To właśnie przejście od adaptacji „pilnej” do adaptacji „długoterminowej” umożliwia stabilne życie organizmu w nowych warunkach.
Na gotowość organizmu do adaptacji i skuteczność jej realizacji, czynniki wzmacniające stan ogólny organizmu, stymulując jego nieswoistą odporność:
Zbilansowana dieta;
tryb uzasadniony;
Leki adaptacyjne;
Trening fizyczny;
Hartowanie.
Spośród różnorodnych czynników rozwoju adaptacji szczególne miejsce zajmuje trening fizyczny, który rozwijając mechanizm koordynacji w układzie nerwowym, powoduje wzrost zdolności uczenia się, wytrenowania układu nerwowego i całego organizmu.
Jak wiadomo, na terytorium naszej planety żyje wielka ilość szeroką gamę organizmów żywych. Każdy z nich żyje wyłącznie w warunkach życia, do których jest przystosowany. Zdolność organizmów do przystosowania się do nowych cech środowiska nazywa się adaptacją. Ta zdolność adaptacji to cały zestaw różne funkcje struktura fizjologiczna i cechy behawioralne konkretny typ, które dają mu możliwość prowadzenia czynności życiowych w określonych warunkach środowiskowych. Porozmawiajmy bardziej szczegółowo o cechach adaptacji organizmów do warunków środowiskowych.
Adaptacja jest najważniejszą częścią procesu ewolucyjnego, pomaga organizmowi rozwiązać pewne problemy środowiskowe, które stwarza dla niego środowisko. Takie problemy rozwiązuje się poprzez zmianę, ulepszenie, a czasem nawet zanik jednostek. Procesy te pomagają osiągnąć stan przystosowania organizmów do zajmowanych przez nie nisz ekologicznych. W związku z tym adaptację można uznać za szeroką podstawę pojawienia się lub zniknięcia niektórych narządów, podziału gatunków na różne, tworzenia nowych populacji i odmian, a także komplikacji organizacji.
Adaptacja to proces ciągły, który wpływa na różnorodne cechy organizmu.
Niektóre nowe adaptacje mogą pojawić się tylko wtedy, gdy dana osoba posiada informacje dziedziczne, które przyczyniają się do zmiany struktur lub funkcji w pożądanym kierunku. W ten sposób następuje rozwój u ssaków i owadów Układ oddechowy możliwe tylko pod kontrolą określonych genów.
Rozważmy bardziej szczegółowo różne rodzaje adaptacji organizmów żywych.
Ochrona pasywna
W toku ewolucji wiele żyjących osobników wykształciło pewne sposoby ochrony siebie i swojego potomstwa. Więc świecący przykład Za takie przystosowanie uważa się ubarwienie ochronne, w wyniku którego osobniki stają się trudne do rozróżnienia i chronione przed drapieżnikami. Na przykład jaja złożone na piasku lub ziemi mają kolor szary i brązowy z różnymi plamami, w związku z czym trudno je znaleźć wśród otaczającej gleby. Na obszarach niedostępnych dla drapieżników jaja są przeważnie bezbarwne.
Zwierzęta pustynne również korzystają z tego samego rodzaju adaptacji, ponieważ ich kolor jest zwykle reprezentowany przez różne odcienie żółto-brązowego i piaskowo-żółtego.
Jako opcja ochrona bierna Można też rozważyć kolorowanie odstraszające, gdyż pomaga chronić przed drapieżnikami, jakby ostrzegając o niejadalności danego organizmu.
Ponadto ten rodzaj adaptacji można również rozważyć w przypadkach, gdy organizm rozwija podobieństwo do środowiska. Jako przykłady możemy wziąć pod uwagę chrząszcze podobne do porostów, cykady podobne do cierni krzewów i patyczaki nie do odróżnienia od gałązek.
Mechanizmy biernej adaptacji ochronnej obejmują także wysoką płodność niektórych osobników, a także inne środki, na przykład twardą powłokę u raków i krabów, kolce, ciernie i trujące włosy u roślin.
Względność i wykonalność adaptacji
Zmiany w strukturze i zachowaniu organizmów pojawiają się w odpowiedzi na określone zadania środowiskowe, dlatego różnią się teorią względności i celowością. Jeśli więc mówimy o teorii względności, to polega ona na ograniczaniu takich zmian adaptacyjnych w zależności od warunków życia. Na przykład specjalny pigmentowany kolor motyli ćmy brzozowej, w przeciwieństwie do ich białych odmian, staje się zauważalny i cenny tylko wtedy, gdy zobaczysz je na okopconym pniu drzewa. Kiedy zmieniają się warunki środowiskowe, takie adaptacje mogą nie przynieść organizmowi żadnej korzyści, a nawet mu zaszkodzić.
Na przykład aktywny i stały wzrost siekaczy szczurów jest korzystny tylko wtedy, gdy są one karmione pokarmem stałym. Po przejściu na dietę miękką siekacze mogą urosnąć do nadmiernych rozmiarów i uniemożliwić jedzenie.
Warto także podkreślić, że zmiany adaptacyjne nie są w stanie zapewnić swoim właścicielom 100% ochrony. Specjalne ubarwienie pszczół i os chroni je przed zjedzeniem przez wiele ptaków, jednak są gatunki ptaków, które nie zwracają na to uwagi. Jeże potrafią jeść jadowite węże. I ten twarda skorupa, który chroni żółwie lądowe przed wrogami, ulega zniszczeniu po upuszczeniu z wysokości przez ptaki drapieżne.
Przystosowanie organizmów w życiu człowieka
Są to właściwości adaptacyjne różne organizmy Wyjaśnia to również pojawienie się nowych bakterii i innych mikroorganizmów odpornych na leki. Tendencja ta jest szczególnie wyraźna w przypadku stosowania antybiotyków, gdyż z biegiem czasu ich stosowanie staje się nieskuteczne. Mikroorganizmy mogą nauczyć się syntetyzować specjalny enzym, który niszczy zastosowany lek lub ich ściany komórkowe stają się nieprzepuszczalne dla substancji czynnych leku.
Pojawienie się opornych szczepów drobnoustrojów jest często winą lekarzy, którzy stosują minimalne dawki leków, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia działań niepożądanych. Jeśli przeniesiemy tę cechę na świat zewnętrzny, stanie się jasne, w jaki sposób owady i ssaki rozwijają odporność na różnego rodzaju trucizny.
Jako część należy uwzględnić właściwości adaptacyjne wszystkich organizmów naturalna selekcja.
powstaje w procesie ewolucji organizmu w celu rozwiązania problemów środowiskowych stawianych przez jego środowisko. Są to zmieniające się, usprawniające, a czasem zanikające przystosowanie organizmów do określonych czynników środowiskowych. W wyniku rozwoju adaptacji osiąga się stan adaptacji (czyli zgodności z morfologią, fizjologią, zachowaniem organizmów) do zajmowanych przez nie nisz ekologicznych, które reprezentują cały zespół warunków środowiskowych i stylu życia danego organizmu. To. adaptację można uznać za szeroką podstawę pojawienia się lub zaniku narządów, rozbieżności (rozbieżności) gatunków, powstawania nowych populacji i gatunków oraz komplikacji organizacji.
Proces rozwoju adaptacji zachodzi stale i bierze w nim udział wiele oznak ciała. [pokazywać] .
Ewolucja ptaków z gadów obejmowała na przykład kolejne zmiany w kościach, mięśniach, powłokach i kończynach.
Powiększenie mostka, przebudowa budowy histologicznej kości, która nadała im lekkość i wytrzymałość, rozwój upierzenia, które determinowało lepsze właściwości aerodynamiczne i termoregulację oraz przekształcenie pary kończyn w skrzydła, zapewniły rozwiązanie problemu lotu.
U niektórych przedstawicieli ptaków rozwinęły się później adaptacje do lądowego lub wodnego stylu życia (strusie, pingwiny), a adaptacje wtórne również obejmowały szereg cech. Na przykład pingwiny zastąpiły skrzydła płetwami, a ich osłony stały się wodoodporne.
Jednak adaptacja powstaje tylko wtedy, gdy w puli genowej występuje rodzaj informacji dziedzicznej, która sprzyja zmianom w strukturach i funkcjach w wymaganym kierunku. Zatem ssaki i owady do oddychania wykorzystują odpowiednio płuca i tchawice, które rozwijają się z różnych zawiązków pod kontrolą różnych genów.
Adaptacja jest czasami spowodowana nową mutacją, która wplątując się w system genotypowy, zmienia fenotyp w kierunku bardziej skuteczne rozwiązanie zadania środowiskowe. Ta ścieżka adaptacji nazywa się kombinatywną.
Aby rozwiązać jeden problem środowiskowy, można zastosować różne adaptacje. Grube futro służy więc u niedźwiedzi i lisów polarnych do izolacji termicznej, a u waleni stanowi tłustą warstwę podskórną.
Istnieje kilka klasyfikacji adaptacji.
Według mechanizmu działania przeznaczyć
Pasywne urządzenia zabezpieczające
- zabarwienie ochronne. Dzięki ochronnemu ubarwieniu organizm staje się trudny do odróżnienia i dlatego chroniony przed drapieżnikami.
- Jaja ptasie składane na piasku lub ziemi są szaro-brązowe z plamami, podobnymi do koloru otaczającej gleby. W przypadkach, gdy jaja są niedostępne dla drapieżników, są one zwykle bezbarwne.
- Gąsienice motyli są często zielone w kolorze liści lub ciemne w kolorze kory lub ziemi.
- Ryby denne są zwykle zabarwione w kolorze piaszczystego dna (płaszcze i flądra). Ponadto flądry mają również zdolność zmiany koloru w zależności od koloru otaczającego tła.
- Zdolność do zmiany koloru poprzez redystrybucję pigmentu w powłoce ciała znana jest również u zwierząt lądowych (kameleon).
- Zwierzęta pustynne z reguły mają żółto-brązowy lub piaszczysto-żółty kolor.
- Monochromatyczną barwę ochronną charakteryzują zarówno owady (szarańcza), jak i małe jaszczurki, a także duże zwierzęta kopytne (antylopy) i drapieżniki (lew).
- Rozczłonkowujące wybarwienie ochronne w postaci naprzemiennych jasnych i ciemnych pasków oraz plam na ciele. Zebry i tygrysy są trudne do zobaczenia nawet z odległości 50-40 m ze względu na zbieżność pasków na ciele z naprzemiennością światła i cienia w okolicy. Rozczłonkowana kolorystyka zakłóca wyobrażenia o konturach ciała.
- zabarwienie odstraszające (ostrzegawcze) - zapewnia także ochronę organizmów przed wrogami.
Jasne zabarwienie jest zwykle charakterystyczne dla jadowitych zwierząt i ostrzega drapieżniki, że obiekt ich ataku jest niejadalny. Skuteczność ubarwienia ostrzegawczego dała początek bardzo ciekawemu zjawisku imitacji – mimikrze [pokazywać] .
Mimikra to podobieństwo bezbronnego i jadalnego gatunku do jednego lub większej liczby niepowiązanych gatunków, które są dobrze chronione i mają ostrzegawcze kolory. Zjawisko mimikry jest powszechne u motyli i innych owadów. Wiele owadów imituje owady kłujące. Wiadomo, że chrząszcze, muchy i motyle kopiują osy, pszczoły i trzmiele.
Mimikra występuje także u kręgowców – węży. We wszystkich przypadkach podobieństwo jest czysto zewnętrzne i ma na celu wywołanie określonego wrażenia wizualnego wśród potencjalnych wrogów.
W przypadku gatunków naśladujących ważne jest, aby ich liczba była niewielka w porównaniu do modelu, który naśladują, w przeciwnym razie u wrogów nie rozwinie się stabilny negatywny odruch na ostrzegawcze zabarwienie. Niską liczebność gatunków naśladujących potwierdza wysoka koncentracja genów śmiercionośnych w puli genowej.
- podobieństwo kształtu ciała do otoczenia - znane są chrząszcze przypominające porosty, cykady, podobne do cierni krzaków, wśród których żyją. Patyczaki wyglądają jak mała brązowa lub zielona gałązka.
Ochronny efekt ochronnego zabarwienia lub kształtu ciała zwiększa się w połączeniu z odpowiednim zachowaniem. Na przykład gąsienice ćmy w pozycji ochronnej przypominają gałąź rośliny. Selekcja niszczy jednostki, których zachowanie je ujawnia.
- wysokiej płodności
- inne środki ochrony biernej
- Rozwój kolców i igieł u roślin chroni je przed zjedzeniem przez roślinożerców
- Odgrywają tę samą rolę substancje toksyczne, palące włosy (pokrzywa).
- Kryształy szczawianu wapnia powstające w komórkach niektórych roślin chronią je przed zjedzeniem przez gąsienice, ślimaki, a nawet gryzonie.
- Formacje w postaci twardej chitynowej osłony u stawonogów (chrząszczy, krabów), muszli mięczaków, łusek u krokodyli, muszli pancerników i żółwi dobrze chronią je przed wieloma wrogami. Kolce jeży i jeżozwierzów służą temu samemu celowi.
Adaptacje aktywna ochrona, poruszający,
w poszukiwaniu pożywienia lub partnera do hodowli
- doskonalenie aparatu ruchu, układu nerwowego, narządów zmysłów, rozwój środków ataku u zwierząt drapieżnych
Chemiczne narządy zmysłów owadów są niezwykle wrażliwe. Samcow Cygańskiej ćmy przyciąga zapach gruczołu zapachowego samicy z odległości 3 km. U niektórych motyli wrażliwość receptorów smaku jest 1000 razy większa niż wrażliwość receptorów język ludzki. Nocne drapieżniki, takie jak sowy, mają doskonałe widzenie w ciemności. Niektóre węże mają dobrze rozwinięte zdolności termolokacyjne. Rozróżniają obiekty z dużej odległości, jeśli różnica ich temperatur wynosi zaledwie 0,2°C.
Przystosowanie do społecznego stylu życia - podział „pracy” pomiędzy pszczołami.
W zależności od charakteru zmiany
- adaptacja ze zwiększoną organizacją morfofizjologiczną
- Wyjście ryba płetwiasta wylądować w dewonie, co pozwoliło im dać początek kręgowcom lądowym
W przypadku ryb płetwiastych kończyny służyły do pełzania po dnie zbiorników wodnych. Połykanie powietrza i wykorzystywanie tlenu poprzez wystające ściany jelita – prymitywne płuca – dawało możliwość zrekompensowania braku tlenu w ówczesnych zbiornikach. Struktury te umożliwiły niektórym rybom opuszczenie zbiorników na jakiś czas. Początkowo takie wycieczki odbywały się najwyraźniej w deszczowe dni lub wilgotne noce. Właśnie tym obecnie zajmuje się sum amerykański (Ictalurus nebulosis). Struktury te rozwinęły się następnie w płuca i kończyny zwierząt lądowych. Następnie cała organizacja ryb uległa głębokim zmianom w procesie adaptacji do życia na lądzie.
Takie zmiany w trakcie kształtowania się nowego siedliska, rozszerzania zakresu funkcji w oparciu o struktury, które wcześniej pełniły inne funkcje, ale zmieniły się w takim kierunku i w takim stopniu, że były w stanie przyjąć nowe funkcje - nazywamy preadaptacją .
Zjawisko preadaptacji po raz kolejny podkreśla adaptacyjny charakter ewolucji, polegający na selekcji przydatnych zmian dziedzicznych i postępujących przekształceniach istniejących struktur w procesie opanowywania nowych warunków środowiskowych.
Według skali urządzenia
- adaptacje specjalistyczne . Za pomocą wyspecjalizowanych adaptacji organizm rozwiązuje określone problemy w wąskich, lokalnych warunkach życia gatunku. Na przykład cechy strukturalne języka mrówkojadów stanowią pożywienie dla mrówek.
- adaptacje ogólne - pozwalają rozwiązać wiele problemów w szerokim zakresie warunków środowiskowych. Obejmują one szkielet wewnętrzny kręgowce i stawonogi zewnętrzne, hemoglobina jako nośnik tlenu itp. Takie adaptacje przyczyniają się do rozwoju różnorodnych nisze ekologiczne, zapewniają znaczną plastyczność ekologiczną i ewolucyjną i występują u przedstawicieli dużych taksonów organizmów. W ten sposób powstaje pierwotna napalona osłona przodków gadów rozwój historyczny dał osłonę współczesne gady, ptaki, ssaki. Skala adaptacji ujawnia się podczas ewolucji grupy organizmów, w której pojawiła się po raz pierwszy.
Zatem struktura organizmów żywych jest bardzo precyzyjnie dostosowana do warunków istnienia. Każda cecha lub właściwość gatunku ma charakter adaptacyjny i jest odpowiednia w danym środowisku, w danych warunkach życia.
Względność i celowość przystosowania organizmów
Adaptacje powstają w odpowiedzi na konkretny problem środowiskowy, dlatego zawsze są względne i celowe. Względność adaptacji polega na ograniczeniu ich adaptacyjnego znaczenia do określonych warunków życia. Zatem adaptacyjna wartość pigmentacji motyli ćmy brzozowej w porównaniu z formami lekkimi jest oczywista tylko na wędzonych pniach drzew.
Kiedy zmieniają się warunki środowiskowe, adaptacje mogą okazać się bezużyteczne, a nawet szkodliwe dla organizmu. Stały wzrost siekaczy gryzoni jest bardzo duży ważna cecha, ale tylko przy jedzeniu stałego pokarmu. Jeśli szczur jest trzymany na miękkim jedzeniu, siekacze, nie zużywając się, rosną do takich rozmiarów, że karmienie staje się niemożliwe.
Żadna z cech adaptacyjnych nie zapewnia absolutne bezpieczeństwo dla ich właścicieli. Dzięki mimikrze większość ptaków zostawia osy i pszczoły w spokoju, ale są gatunki, które zjadają zarówno osy, jak i pszczoły oraz ich naśladowców. Jeż i sekretarz zjadają jadowite węże bez szkody. Skorupa żółwi lądowych niezawodnie chroni je przed wrogami, ale ptaki drapieżne unoszą je w powietrze i rozbijają o ziemię.
Biologiczna celowość organizacji istot żywych przejawia się w harmonii między morfologią, fizjologią i zachowaniem organizmów różne rodzaje i ich siedlisko. Polega także na niesamowitej spójności budowy i funkcji poszczególnych części i układów samego organizmu. Zwolennicy teologicznego wyjaśniania pochodzenia życia widzieli w biologicznej celowości przejaw mądrości stwórcy przyrody. Teleologiczne wyjaśnienie celowości biologicznej opiera się na zasadzie „ Ostateczny cel„, zgodnie z którą życie rozwija się kierunkowo ze względu na wrodzone dążenie do znanego celu. Od czasów J.B. Lamarcka pojawiły się hipotezy łączące celowość biologiczną z zasadą adekwatnej reakcji organizmów na zmiany warunków zewnętrznych i dziedziczenia takie „nabyte cechy”. Przekonujący argument w Korzyści z celowości zmian pod wpływem środowiska od dawna uznano za fakt, że mikroorganizmy „przyzwyczajają się” do leków - sulfonamidów, antybiotyków. Doświadczenie V. i E. Lederberg pokazał, że tak nie jest.
Na szalce Petriego na powierzchni stałej pożywki drobnoustrój tworzy kolonie (1). Za pomocą specjalnego stempla (2) przeniesiono odcisk wszystkich kolonii na podłoże zawierające dawka śmiertelna antybiotyk (3). Jeśli w tych warunkach rosła przynajmniej jedna kolonia, oznaczało to, że pochodziła ona z kolonii drobnoustrojów, które również były oporne na ten lek. W przeciwieństwie do innych kolonii pierwszej szalki Petriego (4), rosła w probówce z antybiotykiem (5). Jeśli liczba początkowych kolonii była duża, z reguły była wśród nich stabilna. Zatem, mówimy o nie chodzi o ukierunkowaną adaptację drobnoustroju, ale o stan preadaptacji, który jest spowodowany obecnością w genomie drobnoustroju allelu blokującego działanie antybiotyku. W niektórych przypadkach „oporne” drobnoustroje syntetyzują enzym, który niszczy lek, w innych ściana komórkowa staje się dla leku nieprzepuszczalna.
Pojawieniu się szczepów drobnoustrojów opornych na leki sprzyja niewłaściwa taktyka lekarzy, którzy chcąc uniknąć skutków ubocznych, przepisują niskie, subletalne dawki leków. Można także wytłumaczyć występowanie form odpornych na trucizny wśród owadów i ssaków – wśród organizmów zmutowanych występuje forma odporna, która poddawana jest selekcji pozytywnej pod wpływem substancji toksycznej. Na przykład oporność szczurów na warfarynę stosowaną do ich zabijania zależy od obecności pewnego dominującego allelu w genotypie.
Możliwość „bezpośredniej adaptacji” organizmów do środowiska, „przekształcenia natury poprzez asymilację warunków” została potwierdzona przez niektórych biologów już w latach 40. i 50. obecnego wieku. Podane powyżej punkty widzenia odpowiadają poglądom idealistycznym i nie mogą wyjaśnić celowości biologicznej bez uwzględnienia idei, jeśli nie Boga, to specjalny cel lub programy rozwoju życia, które istniały przed jego powstaniem.
Biologiczna celowość struktury i funkcji organizmów rozwija się w procesie rozwoju życia. Reprezentuje kategorię historyczną. Świadczy o tym zmiana typów organizacji, które zajmują dominującą pozycję w organiczny świat planety. Tym samym dominacja płazów przez prawie 75 milionów lat została zastąpiona dominacją gadów, która trwała 150 milionów lat. W okresach dominacji jakiejkolwiek grupy następuje kilka fal wymierania, które zmieniają względny skład gatunkowy odpowiedniego dużego taksonu.
Pojawienie się jakiejkolwiek adaptacji i celowości biologicznej w ogóle wyjaśnia się pracą w przyrodzie trwającą ponad 3,5 miliarda lat doboru naturalnego. Z różnych przypadkowych odchyleń zachowuje i gromadzi zmiany dziedziczne, które mają wartość adaptacyjną. To wyjaśnienie pozwala zrozumieć, dlaczego celowość biologiczna, rozpatrywana w przestrzeni i czasie, jest względną właściwością istot żywych i dlaczego w określonych warunkach życia indywidualne przystosowania osiągają jedynie taki stopień rozwoju, który jest wystarczający do przetrwania w porównaniu z adaptacje konkurentów.
- Władimir Mukhin i jego cholerne ciasta
- Co to jest pumeks? Właściwości pumeksu. Stosowanie pumeksu. Naturalny pumeks to lekka szklista masa wyrzucona przez wulkan, spieniona pęcherzykami rozpuszczonych gazów. Bez tych gazów zamrożony ma opis pumeksu
- Kraje Bliskiego Wschodu i ich charakterystyka Które kraje należą do listy Bliskiego Wschodu
- Generał FSB Oleg Feoktistow: „Im mniej wiesz, tym lepiej śpisz” Oleg Feoktistow został zwolniony z FSB