Fitness biologic. Lecție de biologie
Procesul evolutiv presupune reînnoirea constantă, apariția unor trăsături utile și consolidarea lor în organismele ființelor vii. Și aceste modificări nu se manifestă neapărat la nivel genetic. Idioadaptările sunt foarte importante - adaptările animalelor, plantelor și microorganismelor la condițiile de viață specifice, factorii de mediu și caracteristicile fizice ale zonei.
Mecanismul de apariție a adaptărilor este un proces evolutiv profund care își formează în timp, treptat, caracteristicile necesare. Fixarea caracteristicilor necesare în genomul ființelor vii pentru manifestare în generațiile viitoare.
Adaptări sau adaptări ale organismelor
Foarte des puteți găsi un organism de origine vegetală sau animală care are o trăsătură neobișnuită în structură, comportament sau aspect. De exemplu, insecte stick, care în aparență nu sunt deloc diferite de o ramură de copac. Sau un hoverfly, care are exact aceeași culoare ca o viespe. Printre plante, exemplele includ cactusi cărnoase cu tulpină groasă, rădăcini cu stil și rădăcini aeriene și rădăcini de susținere.
În orice caz, toate acestea sunt adaptări la habitat, condițiile de mediu sau protejarea de alte creaturi. Astfel de fenomene sunt foarte importante deoarece sunt etape importante în procesul evolutiv. Mecanismul de apariție a adaptărilor se bazează întotdeauna pe selecția genetică și consolidarea genelor importante și necesare care codifică manifestarea unei anumite trăsături. De exemplu, gena responsabilă de schimbarea culorii unui cameleon s-a format în genomul acestor animale în urmă cu câteva mii de ani și este încă moștenită de toate generațiile viitoare.
Adaptări ale plantelor: caracteristici generale
Adaptările plantelor sunt o parte integrantă a vieții lor. Toate pot fi împărțite în mai multe grupuri principale.
- La condițiile de temperatură ambientală.
- Umiditatea aerului.
- Metode de polenizare.
- La consumul de alimente.
Mecanismul de apariție a adaptărilor corespunde acelorași principii de bază - schimbări evolutive cu consolidarea și moștenirea caracteristicilor necesare în condiții specifice. Prin urmare, dacă vreo plantă s-a adaptat la teritoriu, condițiile de mediu, temperatură, atunci cu siguranță va transmite toate caracteristicile pentru o existență confortabilă tuturor generațiilor viitoare.
Plante în condiții uscate
Atunci când regimul de temperatură este dominat de valori prea mari și zile însorite constante, adaptările plantelor au un caracter pronunțat care vizează reducerea evaporării umidității. Și, de asemenea, pentru a păstra greutatea corporală și nutrienții împreună cu apa legată în interiorul tulpinii.
Pentru a face acest lucru, plăcile de frunze sunt reduse la minimum sau complet modificate. Cel mai tipic exemplu sunt plantele deșertului - cactusi. Condițiile dure de existență sub soarele arzător au forțat aceste plante să transforme frunzele în ace înțepătoare și tulpina într-un trunchi gros, cărnos, plin de celule parenchimatoase (țesut măcinat) cu multă apă legată și liberă.
Mecanismul prin care apar adaptările cactusului arată foarte clar cât de pricepute pot fi plantele în adaptările lor. Datorită spinilor, planta nu evaporă apa de la suprafața frunzelor, ceea ce înseamnă că economisește o cantitate mare din ea. În plus, în tulpină, modificată pentru a semăna cu un trunchi gros, cărnos, se acumulează o serie de substanțe care rețin apa. De exemplu, se acumulează următoarele:
- molecule de proteine hidrofile;
- prolina (un aminoacid care reține apa);
- monozaharide și diverși acizi organici.
De asemenea, mecanismul de apariție a adaptărilor cactusului include producerea de compuși hormonali care inhibă acțiunea hormonilor de creștere (gibereline, auxine). Acest lucru permite plantelor să-și oprească rapid creșterea atunci când apar condiții nefavorabile care durează mult timp.
Adaptări la diferite tipuri de polenizare
Un alt exemplu izbitor de adaptări la plante este capacitatea lor de a se adapta la polenizatori. De exemplu, formele polenizate de vânt formează semințe uscate și ușoare, care vor fi pur și simplu dispersate chiar și prin mișcări blânde de aer.
Dacă planta este polenizată de insecte, atunci formează flori cu o anumită structură și culoare:
- viu colorate;
- mari sau colectate în inflorescențe mari;
- cu o aroma puternica placuta.
Structura florii în sine poate fi adaptată și pentru polenizator. Există plante care sunt polenizate de un tip strict de pasăre sau insectă.
Plantele cu polenizare încrucișată sau cu autopolenizare au stamine lungi și un pistil adânc înțesat în structura florii pentru a permite polenului să aterizeze pe stigmat. Fiecare dintre aceste adaptări joacă un rol important în reproducere și este, de asemenea, fixată ereditar în genom.
Condiții de exces de umiditate pentru plante
În habitatele tropicale și subtropicale, excesul de umiditate a aerului este comun. La urma urmei, se știe că în unele zone ploile tropicale pot dura mai mult de o lună. Desigur, un astfel de exces de apă este foarte dăunător plantelor. Prin urmare, unele specii au dezvoltat anumite adaptări care minimizează astfel de impacturi din natură. Acestea sunt hidatode - guri de apă care cresc cantitatea de apă eliberată de plantă. Iese în picături. Acest fenomen se numește gutație.
Plantele se adaptează, de asemenea, la excesul de umiditate, având lame mari de frunze, cu un număr mare de stomi. În consecință, transpirația este de asemenea crescută.
Mecanismul de adaptare la animale
Reprezentanții faunei sunt obligați nu numai să se adapteze la condițiile de mediu, ci și să se protejeze de atacurile unor indivizi mai puternici, pentru care sunt hrană. Acest lucru a dus la formarea mai multor tipuri de adaptări la animale:
- modificarea formei corpului și a membrelor, blană (piele, pene);
- colorare protectoare;
- mimetism (imitarea unor animale mai protejate și periculoase);
- colorare de avertizare;
- comportament de descurajare.
Un exemplu izbitor de adaptări prin schimbarea formei corpului, a membrelor și a tegumentului sunt păsările (pene, chilă, schelet ușor, formă aerodinamică a corpului). De asemenea, mamiferele acvatice și peștii care au cozi și aripioare, o suprafață netedă și absența blanii groase. Dar au bule de aer, membrane pe labe și aripi (mamifere marine).
Apare la multe animale, atât terestre cât și acvatice. De exemplu, peștișorii se ascund în iarbă, ascunzându-se în alge. Cameleoni, molii (omizi în formă de toiag), kalima (un fluture care imită o frunză), culorile pestrițe și gri ale iepurilor de câmp și multe alte exemple care reflectă adaptări la animale.
Mimica, adică imitația pentru a se proteja de a fi mâncat și atacat, este caracteristică, de exemplu, muschii (seamănă cu o viespe), unor specii de șerpi care copiază șerpi otrăvitori și așa mai departe.
Colorația de avertizare a insectelor și animalelor are ca scop să dea un avertisment corect cu privire la incomestibilitatea speciei și toxicitatea acesteia. Exemplele includ șerpi otrăvitori, viespi, albine, bondari, gărgărițe și alți reprezentanți. Acestea sunt adaptări foarte frecvente la animale.
Comportamentul înspăimântător este șuieratul, mârâitul, săritul în lateral, eliberarea de fluide biologice (cerneală de caracatițe și calmari, scoici). Aici sunt incluse și caracteristicile unor animale, care formează turme în timpul sezonului rece pentru a facilita obținerea hranei.
Toate adaptările de mai sus au un mecanism de formare format evolutiv și fixat genetic.
Adaptări ale urșilor polari
Mecanismul pentru apariția adaptărilor urșilor polari s-a format în habitate extrem de reci. Toate adaptările sale au ca scop menținerea căldurii și obținerea de alimente. Acestea includ:
- colorare albă protectoare (camuflaj);
- un strat gros de grăsime subcutanată care joacă un dublu rol: izolare termică și ușurare a greutății corporale la înot și scufundări;
- blana groasa, densa si calda acoperind intreaga suprafata a corpului.
Datorită adaptărilor sale, ursul polar nu trebuie să se teamă nici măcar de vremea rece cea mai severă. Iar culoarea sa albă îi permite să se strecoare pe furiș pe sursa sa de hrană - focile.
Adaptări ale mamiferelor subterane
Cel mai izbitor reprezentant este, desigur, alunița și toate rudele ei (zokors, șobolani cârtiță și altele). Prin urmare, folosind exemplul său, vom lua în considerare adaptări. Mecanismul pentru apariția adaptărilor alunițelor este asociat cu un habitat subteran, lipsit de lumină importantă, umiditate suficientă și căldură. Prin urmare, adaptările acestui animal sunt după cum urmează:
- membre puternice îngropate;
- lipsa vederii;
- strat subcutanat gros de grăsime;
- lână neagră netedă și tare;
- forma corpului raționalizată.
Adaptări ale animalelor mari din deșert
Acestea includ în primul rând cămile și diferitele lor specii. Mecanismul de apariție a adaptărilor de cămilă s-a format în condiții de lipsă de umiditate și temperaturi ridicate. Adaptări de următoarea natură:
- prezența glandelor care elimină excesul de săruri din organism;
- scăderea transpirației;
- capacitatea de a post mult timp, pierderea în greutate corporală cu o treime;
- caracteristici speciale ale digestiei și metabolismului;
- prezența cocoașelor umplute cu grăsime care stochează apă legată;
- saturare rapidă cu apă pentru a completa rezervele interne.
Toate aceste adaptări fac condițiile deșertului destul de confortabile și acceptabile pentru cămilele să trăiască.
Datorită selecției, organismele care sunt cel mai bine adaptate condițiilor înconjurătoare supraviețuiesc, dar adaptările sunt întotdeauna relative. Schimbările nesemnificative ale mediului sunt suficiente pentru ca ceva care a fost util în condițiile anterioare să-și piardă semnificația adaptativă.
Exemple de adaptări relative
Tigrul Ussuri are o colorație protectoare care îl ascunde bine în desișuri vara, dar iarna, după căderea zăpezii, colorația dezvăluie prădătorul. Odată cu debutul toamnei, iepurele alb se mută, dar dacă zăpada este întârziată, atunci iepurele alb devine clar vizibil pe fundalul întunecat al câmpurilor goale.
Caracteristicile unui organism, chiar și în condițiile în care au fost păstrate prin selecție, nu ating niciodată perfecțiunea absolută. Astfel, oul de viermi rotunzi este bine protejat de efectele otrăvurilor, dar moare rapid din cauza lipsei de umiditate și a temperaturii ridicate.
Glandele veninoase sunt o apărare de încredere pentru multe animale, dar otrava de karakurt, fatală pentru cămile și bovine, este sigură pentru oi și porci. Vipera nu reprezintă un pericol pentru arici.
Tulpinile de lapte nu sunt consumate de mamiferele erbivore, dar rămân lipsite de apărare împotriva omizilor de lăptărie etc. Selecția are întotdeauna un domeniu larg de activitate pentru îmbunătățirea în continuare a dispozitivelor.
Dacă condițiile se schimbă, atunci adaptările care erau adecvate anterior încetează să mai fie așa. Apoi apar noi adaptări, iar formele care anterior erau „utile” se sting.
Ţintă: pentru a afla mecanismul de formare a adaptărilor la mediu și natura relativă a acestora, pentru a concluziona că adaptarea este rezultatul acțiunii selecției naturale.
Echipament: colecții de insecte, păsări și mamifere împăiate, plante de cabinet, exemplare de plante de herbar, desene cu animale din diverse habitate, caiet, pix, creion, riglă.
Progres:
1. Luați în considerare plantele de erbar.
2. Determinați habitatul fiecărui exemplar.
3. Descrieți caracteristicile adaptării la condițiile de mediu.
4. Completați tabelul
Cum au apărut aceste dispozitive și de ce sunt relative? Spuneți concluzia.
Folosind specimene de herbar, examinați structura externă a următoarelor specii de plante:
a) nu sunt consumate de animale: urzică, păducel înțepător, hogweed siberian
b) înflorire timpurie: chistyak, ceapă de gâscă, lacramioare.
Tabelul „Trăsături distinctive ale plantelor”:
Numele plantei | Trăsături distinctive |
1. Urzica | Pe toate continentele, cu excepția Antarcticii. Nu formează desișuri mari, habitatele tipice sunt pustii din sate, locuri izolate din apropierea clădirilor și lângă garduri, șanțuri, cariere, șanțuri de pe marginea drumului. Tulpina și frunzele sunt acoperite cu fire de păr arzătoare - protecție împotriva consumului de animale. |
2. Păducel înțepător | Se găsește adesea în grădini și parcuri, în sălbăticie - în păduri și tufișuri. Copaci sau arbuști spinoși mici, în special o mulțime de spini pe lăstarii anuali - protecție împotriva consumului de animale |
3. Hogweed siberian | Crește în multe regiuni în tufături, de-a lungul malurilor lacurilor de acumulare, de-a lungul drumurilor. În timpul sezonului de creștere, furocumarinele active se acumulează în frunze, tulpini și fructe. Contactul lor cu pielea duce la dermatită profundă, asemănătoare cu arsurile - vezicule ce lasă loc pete întunecate care dispar în decurs de 3-6 luni - protecție împotriva alimentației. Acumularea excesivă de cumarine provoacă o boală numită vitiligo. |
4.Chistyak | Peste tot: de-a lungul malurilor pâraielor și râpelor, în luminișuri răcoroase de pădure, adesea adiacente locuințelor umane. Rezervă în rizomi. Primele flori ale primăverii se deschid când înălțimea pedunculului nu depășește 15 cm Înflorirea continuă pe tot parcursul lunii mai. Deoarece preferă locurile umede, se rostogolește noaptea, închizând ermetic petalele de flori, ferindu-le de rouă. |
5. Ceapă de gâscă | Crește în zona pădurii. Perioada de înflorire a cepei de gâscă are loc în aprilie și mai, numită ghiocel galben. Frunzele sunt înguste și nu interferează cu polenizarea de către vânt sau insecte. Rezerva de nutritie in bulb. |
6. Mai lacramioare | Plante tolerante la umbră, rezistente la secetă. Rezerva de nutritie in bulb. Înflorește la sfârșitul lunii mai-începutul lunii iunie. Durata de înflorire este de 15-20 de zile. Crinul de mai este polenizat de insecte, dar poate fi polenizat și de vânt. Nu există frunze pe peduncul; pedunculul se ridică deasupra frunzelor. Întreaga plantă este otrăvitoare, animalele mor, dar otrava nu afectează cerbul sika. |
a) nu sunt consumate de animale:
b) înflorire timpurie:
Când finalizați sarcina, determinați:
A). Ce caracteristici structurale ale primului grup de plante le protejează de a fi mâncate de animale, iar al doilea grup asigură o înflorire mai devreme.
B). Determinați ce factori sunt asociați cu trăsăturile adaptative ale unei organizații.
7. După ce a studiat toate organismele propuse și a completat tabelul, pe baza cunoștințelor despre forțele motrice ale evoluției, explicați mecanismul de adaptare și notați concluzia generală.
3. Potriviți exemplele de dispozitive date cu natura lor.
Concluzie
· Colorare protectoare
Colorarea girafelor
Culoarea blanii de urs polar
· Deghizare
Forma de mantis flori
Forma corpului insectei lipite
· Avertizare colorare
Colorarea bondarului
Colorare gărgăriță
· Pete luminoase pe omizi
Mimetism
Aspectul unui hoverfly
· Structura unei flori de orhidee
Comportament adaptativ
Comportamentul gândacului Bombardier
Concluzie (opțiune I): Toate plantele și animalele de pe pământ sunt adaptate la mediul lor. Adaptarea poate fi foarte diversă, variind de la colorare la structura corpului. Adaptarea ajută diferitele plante și animale să supraviețuiască în cele mai nefavorabile condiții.
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
postat pe http:// www. toate cele mai bune. ru/
Ministerul Agriculturii al Federației Ruse
FSBEI HPE „Universitatea Agrară de Stat a Uralului de Sud”
Departamentul de Biologie și Ecologie
pe tema: „Adaptări ale organismelor vii la habitatele lor”
la disciplina academică „Ecologie generală”
Completat de: student de la grupa de curs 205
Facultatea de Biotehnologie
Skripnik Andrei
Verificat:
candidat la științe biologice, conferențiar
Makolova I.N.
Troitsk, 2016
- Introducere
- Mediul de viață acvatic
- Mediu sol-aer
- Pamantul
- Organismele vii ca mediu de viață
- Concluzie
- Bibliografie
Introducere
Mediul este tot ceea ce inconjoara organismul si afecteaza direct sau indirect starea, dezvoltarea, cresterea, supravietuirea, reproducerea, etc. Mediul fiecarui organism este compus din multe elemente de natura anorganica si organica si elemente introduse de om si activitatile sale. Mai mult, unele elemente pot fi necesare organismului, altele sunt aproape sau complet indiferente față de acesta, iar altele au un efect dăunător. Habitatul unui organism (organisme) este mediul. Condițiile de existență, sau condițiile de viață, sunt un set de elemente de mediu necesare unui organism, cu care acesta se află într-o unitate inextricabilă și fără de care nu poate exista. Un organism este orice creatură vie care are un set de proprietăți de viață de bază. Modelul principal și important în sistemul „mediu-organism” este legătura inextricabilă și influența reciprocă a mediului și a organismului. Așa cum un organism experimentează influența mediului (acțiunea unui complex de factori de mediu), tot așa mediul suferă modificări ca urmare a influenței organismelor vii. Aspectul planetei noastre ar fi complet diferit dacă nu ar exista viață pe planetă (nu ar exista oxigen în atmosferă, nu ar exista un astfel de fenomen precum solul etc.). Acest model al sistemului „mediu-organism” a fost formulat de V.I Vernadsky și a fost numit legea unității organismului și a mediului său: viața se dezvoltă ca urmare a schimbului constant de materie și informații bazate pe fluxul de energie în total. unitatea mediului și a organismelor care îl locuiesc. Din aceasta lege decurge principiul evolutiv-ecologic, conform caruia o specie de organisme poate exista pana si in masura in care mediul sau corespunde capacitatilor genetice de adaptare ale acestei specii la fluctuatiile si schimbarile sale. Impactul unei specii asupra mediului crește evolutiv, ceea ce reprezintă un model ecologic important. Potrivit acesteia, orice sistem biologic, fiind în echilibru dinamic cu mediul său natural și dezvoltându-se evolutiv, își mărește impactul asupra mediului. Presiunea asupra mediului crește până când este strict limitată de factori externi.
Există medii abiotice, biotice și antropice. Mediul abiotic este un ansamblu de factori neînsuflețiți (temperatură, umiditate, radiații etc.) în care există un anumit organism. Mediul biotic este totalitatea organismelor vii cu care un anumit organism interacționează. Mediul construit este mediul natural care a fost modificat direct sau indirect de oameni. Există 4 medii de viață pe Pământ: acvatic, sol-aer, sol (sol) și organisme vii. În procesul de dezvoltare istorică îndelungată a materiei vii și formarea unor forme din ce în ce mai avansate de ființe vii, organismele, stăpânind noi habitate, au fost distribuite pe Pământ în funcție de învelișurile sale minerale - hidrosfera, litosfera, atmosfera și adaptate la existenţa în condiţii strict definite.
Adaptarea are loc în procesul de evoluție pentru ca organismul să rezolve problemele de mediu prezentate de mediul său. Ele reprezintă o adaptare în schimbare, îmbunătățire, uneori care dispare a organismelor la factori de mediu specifici. Ca urmare a dezvoltării adaptării, se realizează o stare de adaptare (sau conformitate cu morfologia, fiziologia, comportamentul organismelor) la nișele ecologice pe care le ocupă, care reprezintă întregul ansamblu de condiții de mediu și stil de viață al unui anumit organism. Acea. adaptarea poate fi considerată o bază largă pentru apariția sau dispariția organelor, divergența (divergența) speciilor, formarea de noi populații și specii și complicarea organizării.
Procesul de dezvoltare a adaptării are loc în mod constant și multe caracteristici ale corpului sunt implicate în acesta.
Cu toate acestea, adaptarea se formează numai dacă există un tip de informații ereditare în fondul genetic care promovează modificări ale structurilor și funcțiilor în direcția necesară. Astfel, mamiferele și insectele folosesc plămânii și, respectiv, traheele pentru respirație, care se dezvoltă din diferite primordii sub controlul diferitelor gene.
Adaptarea este uneori cauzată de o nouă mutație, care, fiind implicată în sistemul genotipului, schimbă fenotipul în direcția rezolvării mai eficiente a problemelor de mediu. Această cale de adaptare se numește combinativă.
Mediul de viață acvatic
Mediul de viață acvatic are o serie de caracteristici. Trăsătura sa caracteristică este mobilitatea - este exprimată clar în râuri, râuri cu curgere rapidă și chiar și în rezervoarele în picioare acest lucru se întâmplă. Mările și oceanele experimentează fluxuri și refluxuri, curenți puternici și furtuni; În lacuri, apa se mișcă sub influența vântului și a temperaturii. Mișcarea apei asigură aprovizionarea organismelor acvatice cu oxigen și substanțe nutritive, ducând la egalizarea temperaturii în întregul rezervor. Mișcarea pe verticală a apei joacă un rol important în viața organismelor acvatice. Vara, cele mai calde straturi de apă sunt situate la suprafață, iar cele mai reci sunt situate în partea de jos. Iarna, cu scăderea temperaturii, apele reci de suprafață cu temperaturi sub 4 ° C sunt situate deasupra celor relativ calde.
Adaptări la mediul acvatic
Forma corpului ar trebui să fie întotdeauna optimizată cu o varietate de opțiuni:
· turtit lateral (crap caras),
· aplatizat în direcția dorso-abdominală (lipitoare),
rotund în secțiune transversală (anghilă),
în formă de lacrimă (gand înotător),
· în formă de torpilă (calamar).
Corpul trebuie să minimizeze frecarea cu apa. Acest lucru se realizează prin caracteristicile capacelor sale:
· acoperire de mucus (pește);
· suprafață tare foarte netedă („lustruită”) (broasca țestoasă),
· strat moale pe suprafata unui corp dur (balena).
Membre:
· au o membrană de înot (broaște),
· transformat în aripioare (delfin),
· transformat în flippers (focă).
Creșterile și adaptările speciale pentru mișcarea în apă pot include:
· o membrană de înot în jurul corpului sau un tip special de „umbrelă” (sepie, meduze),
· motor cu jet de apă („jet”) (calamar, larvă de libelule),
· coada cu aripioare (peste).
În apă trebuie și să respiri, iar o astfel de respirație este organizată după anumite reguli. Organele respiratorii sunt diferite:
branhii (peste)
tub de respirație (ranatra),
· prize de aer (ploșnițe de apă, ploșnițe),
· depozitarea aerului sub apă sub formă de bule (păianjen argintiu),
· formarea unei vezici urinare care înlocuiește plămânul (gândacii scufundători).
Regula de bază a culorii pentru animalele acvatice dictează raportul dintre luminozitatea luminii în apă. Când te uiți de sus, vezi un fund întunecat, iar când te uiți din apă, vezi un cer strălucitor. De aici și culoarea adaptativă caracteristică tuturor celor care trăiesc în apă. Partea superioară a corpului lor este întunecată, camuflându-le pe fundalul unui fund întunecat, iar partea inferioară este deschisă, camuflându-le pe fundalul unui cer deschis. Datorită acestei caracteristici de culoare: majoritatea locuitorilor acvatici sunt puternic bicolori: întunecat deasupra și deschis pe partea inferioară (ventrală). Adaptări cu organizare morfofiziologică crescută - apariția peștilor cu aripioare lobe pe uscat în Devonian, ceea ce le-a permis să dea naștere vertebratelor terestre. Pentru peștii cu aripioare lobice, membrele erau folosite pentru târarea de-a lungul fundului rezervoarelor. Înghițirea aerului și utilizarea oxigenului prin proeminența peretelui intestinal - plămânii primitivi - au oferit o oportunitate de a compensa lipsa de oxigen din rezervoarele de atunci. Aceste structuri au permis unor pești să părăsească rezervoarele pentru o perioadă. Inițial, astfel de ieșiri aveau loc se pare în zilele ploioase sau în nopțile umede. Este exact ceea ce face în prezent somnul american (Ictalurus nebulosis). Aceste structuri s-au dezvoltat ulterior în plămânii și membrele animalelor terestre. Ulterior, întreaga organizare a peștilor a suferit schimbări profunde în procesul de adaptare la viața de pe uscat. Astfel de schimbări în timpul dezvoltării unui nou habitat, extinderea gamei de funcții bazate pe structuri care anterior îndeplineau alte funcții, dar s-au schimbat într-o astfel de direcție și într-o asemenea măsură încât au putut să-și asume noi funcții - se numesc preadaptare. . Fenomenul de preadaptare subliniază încă o dată caracterul adaptativ al evoluției, bazat pe selecția unor modificări ereditare utile și transformări progresive ale structurilor existente în procesul de stăpânire a noilor condiții de mediu. Peștii de fund sunt de obicei colorați pentru a se potrivi cu culoarea fundului nisipos (razele și lipa). Mai mult decât atât, căptușele au și capacitatea de a-și schimba culoarea în funcție de culoarea fundalului înconjurător.
Mediu sol-aer
O caracteristică a mediului terestre-aer este că organismele care trăiesc aici sunt înconjurate de aer, care este un amestec de gaze, mai degrabă decât de compușii lor. Aerul ca factor de mediu se caracterizează printr-o compoziție constantă - conține 78,08% azot, aproximativ 20,9% oxigen, aproximativ 1% argon și 0,03% dioxid de carbon. Datorită dioxidului de carbon și apei, materia organică este sintetizată și se eliberează oxigen. În timpul respirației, are loc o reacție opusă fotosintezei - consumul de oxigen. Oxigenul a apărut pe Pământ cu aproximativ 2 miliarde de ani în urmă, când formarea suprafeței planetei noastre a avut loc în timpul activității vulcanice active. O creștere treptată a conținutului de oxigen a avut loc în ultimii 20 de milioane de ani. Rolul principal în aceasta a fost jucat de dezvoltarea florei terestre și oceanice. Fără aer nu pot exista nici plante, nici animale, nici microorganisme aerobe. Majoritatea animalelor din acest mediu se deplasează pe un substrat solid - sol. Aerul ca mediu gazos de viață se caracterizează prin umiditate, densitate și presiune scăzute, precum și un conținut ridicat de oxigen. Factorii de mediu care operează în mediul sol-aer diferă printr-o serie de caracteristici specifice: aici lumina este mai intensă în comparație cu alte medii, temperatura suferă fluctuații mai mari, umiditatea variază semnificativ în funcție de locația geografică, anotimp și ora zilei.
Adaptări la mediul aerian.
Cele mai specifice dintre locuitorii aerului sunt, desigur, formele zburătoare. Deja particularitățile aspectului corpului fac posibilă observarea adaptărilor sale la zbor. În primul rând, acest lucru este evidențiat de forma corpului său.
Forma corpului:
· raționalizarea corpului (pasăre),
· prezența avioanelor de sprijin în aer (aripi, parașută),
· design ușor (oase goale),
· prezența aripilor și a altor dispozitive pentru zbor (membrane zburătoare, de exemplu),
· luminarea membrelor (scurtarea, reducerea masei musculare).
Animalele care aleargă dezvoltă, de asemenea, trăsături distinctive prin care este ușor să recunoști un alergător bun, iar dacă se mișcă sărind, atunci un săritor:
· membre puternice, dar ușoare (cal),
reducerea degetelor de la picioare (cal, antilope),
· membrele posterioare foarte puternice și membrele anterioare scurtate (iepurele, cangur),
· copite cornoase protectoare pe degetele de la picioare (ungulate, calusuri).
Organismele cățărătoare au o varietate de adaptări. Ele pot fi comune plantelor și animalelor sau pot diferi. O formă unică a corpului poate fi folosită și pentru alpinism:
· un corp subțire și lung, ale cărui bucle pot servi drept suport la cățărare (șarpe, viță de vie),
· membre lungi, flexibile, care apucă sau se lipesc, și eventual aceeași coadă (maimuțe);
· excrescente corporale - antene, carlige, radacini (mazare, mure, iedera);
· gheare ascuțite pe membre sau gheare lungi, curbate sau degete puternice de prindere (veveriță, leneșă, maimuță);
· mușchi puternici ai membrelor, permițându-vă să trageți corpul în sus și să-l aruncați din ramură în ramură (urangutan, gibon).
Unele organisme au dobândit o universalitate particulară de adaptare la două simultan. În formele de cățărare, este posibilă și o combinație de caracteristici de urcare și zbor. Mulți dintre ei se pot cățăra într-un copac înalt și pot face sărituri lungi și zboruri. Acestea sunt adaptări similare între locuitorii aceluiași habitat. Se găsesc adesea animale capabile de alergare și zbor rapid care poartă simultan ambele seturi de aceste adaptări.
Există combinații de trăsături adaptive într-un organism la viața în diverse medii. Toți amfibienii poartă astfel de seturi paralele de adaptări. Unele organisme pur acvatice care înot au și adaptări pentru zbor. Să ne amintim de pește zburător sau chiar de calmar. Pentru a rezolva o problemă de mediu, pot fi utilizate diferite adaptări. Astfel, mijlocul de izolare termică la urși și vulpi arctice este blana groasă și colorarea protectoare. Datorită colorației protectoare, organismul devine greu de distins și, prin urmare, protejat de prădători. Ouăle de păsări depuse pe nisip sau pe pământ sunt gri și maro cu pete, asemănătoare cu culoarea solului din jur. În cazurile în care ouăle sunt inaccesibile prădătorilor, acestea sunt de obicei incolore. Omizile fluturi sunt adesea verzi, de culoarea frunzelor, sau închise, de culoarea scoarței sau a pământului. Animalele din deșert, de regulă, au o culoare galben-maro sau galben-nisip. Culoarea protectoare monocromatică este caracteristică atât insectelor (lacuste), cât și șopârlelor mici, precum și ungulatelor mari (antilope) și prădătorilor (leu). Colorație protectoare dezmembrătoare sub formă de dungi și pete deschise și întunecate alternativ pe corp. Zebrele și tigrii sunt greu de văzut chiar și la o distanță de 50 - 40 m din cauza coincidenței dungilor de pe corp cu alternanța luminii și umbrelor din zona înconjurătoare. Colorația discriminatorie perturbă ideea contururilor corpului, în timp ce colorarea înfricoșătoare (avertisment) oferă, de asemenea, protecție organismelor de inamici. Culoarea strălucitoare este de obicei caracteristică animalelor otrăvitoare și avertizează prădătorii că obiectul atacului lor este necomestibil. Eficacitatea colorării de avertizare a dat naștere unui fenomen foarte interesant de imitație - mimetismul. Formațiunile sub formă de înveliș chitinos dur la artropode (gândaci, crabi), scoici la moluște, solzi la crocodili, scoici la armadilli și țestoase îi protejează bine de mulți inamici. Penele aricilor și porcilor spini servesc aceluiași scop. Îmbunătățirea aparatului de mișcare, a sistemului nervos, a organelor senzoriale, dezvoltarea mijloacelor de atac la animalele de pradă. Organele chimice de simț ale insectelor sunt uimitor de sensibile. Moliile țigănești de sex masculin sunt atrași de mirosul glandei mirositoare a unei femele de la o distanță de 3 km. La unii fluturi, sensibilitatea receptorilor gustativi este de 1000 de ori mai mare decât sensibilitatea receptorilor limbii umane. Prădătorii nocturni, cum ar fi bufnițele, au o vedere excelentă în întuneric. Unii șerpi au abilități bine dezvoltate de termolocare. Ei disting obiectele la distanță dacă diferența lor de temperatură este de numai 0,2 °C.
Pamantul
Solul ca habitat este o colecție de roci părinte degradate, organisme vii și produsele lor metabolice. Solul are proprietăți fizice specifice. Se caracterizează printr-o structură mai mult sau mai puțin liberă, o anumită permeabilitate la apă și aerabilitate. Are, de asemenea, caracteristici biologice unice, deoarece este strâns legat de activitatea de viață a organismelor. Straturile sale superioare conțin o masă de rădăcini de plante. În procesul de creștere, moarte și descompunere, ele afânează solul și creează o anumită structură și, în același timp, condițiile pentru viața altor organisme. Animalele care fac vizuini amestecă masa de sol, iar după moarte devin o sursă de materie organică pentru microorganisme. Datorită proprietăților sale specifice, solul îndeplinește una dintre funcțiile importante în viața diferitelor organisme din sol și, mai ales, a plantelor, asigurându-le aprovizionarea cu apă și hrana minerală.
Microorganismele, plantele și animalele care trăiesc în sol sunt în interacțiune constantă între ele, precum și cu mediul lor. Aceste relații sunt foarte complexe și diverse. Animalele și bacteriile consumă carbohidrați din plante, proteine și grăsimi. Ciupercile distrug celuloza, în special lemnul. Prădătorii se hrănesc cu țesuturile victimelor lor. Datorită acestor relații și ca urmare a modificărilor fundamentale ale proprietăților fizice, chimice și biochimice ale rocilor, procesele de formare a solului au loc constant în natură.
Adaptări la sol.
Acoperirile corpului unui locuitor subteran trebuie să îi permită să se deplaseze nestingherit în pământ dens atât înainte, cât și înapoi (nu este întotdeauna posibil să se întoarcă într-un pasaj îngust). Iată câteva reguli pentru acoperiri:
· secretii mucoase care ii permit sa alunece in sol (vierme),
· dacă există blană, de obicei este scurtă (aluniță),
· blana este netezită înainte și înapoi (aluniță),
· lâna este rezistentă la abraziune (aluniță).
Forma corpului și a membrelor trebuie să fie, de asemenea, specifică. Membrele lungi nu vor permite mișcarea într-o gaură îngustă, în plus, membrele sunt necesare pentru săparea pământului. Corpul nu trebuie să se agațe de arcadele vizuinii sau să se îndoaie cu ușurință în unghiuri drepte sau chiar ascuțite. De aici urmatoarele reguli:
· membre scurte,
· săpat membre (aluniță) sau săpat dinți (aluniță),
corp subțire și lung (geofil),
· corp aerodinamic fără părți proeminente (aluniță).
Specificul organelor senzoriale ale scorpiei este și adaptarea acestuia la caracteristicile habitatului său. Ele pot fi aranjate după următoarele reguli:
Urechi reduse sau absente (aluniță),
ochi redusi sau absenți (aluniță),
· sensibilitate tactilă crescută (vibrise pe tot corpul).
Solul este dens și greu și, în plus, este posibil să nu fie suficient aer în el. Aceste caracteristici conduc, de asemenea, la adaptări fiziologice și anatomice:
· rezistenta la lipsa de oxigen (asfixie) sistem de lacune (cavitati in care este depozitat sangele oxigenat);
· mușchi și oase puternice care rezistă la compresiune (aluniță).
adaptarea organismului simbioza habitatului
Organismele vii ca mediu de viață
· Prin închiriere.
· Prin prădare.
Ciupercile și bacteriile sunt localizate în spațiile intercelulare și în celulele gazdă.
Resurse alimentare practic nelimitate;
Protecție împotriva condițiilor externe;
Securitate față de inamicii externi;
Condiții de viață constante.
Un spațiu închis, prin urmare au apărut adaptări pentru a îndepărta descendenții din corpul gazdei;
Lipsa oxigenului, multe au un metabolism de tip anaerob;
Este dificil să găsești o gazdă și, prin urmare, rata scăzută de supraviețuire a descendenților;
Dezvoltarea imunității umorale;
Excreție de rășină, suc de lapte;
Proliferarea țesuturilor înconjurătoare, formarea de fiere la plante și zoocecidie la animale.
Regulile simple ale ecologiei factorilor (autehologia sau ecologia unui individ) arată adaptările de bază ale organismelor vii la condițiile de viață, le permit să supraviețuiască modificărilor influențelor externe, să se reproducă, să interacționeze între ele, adică să trăiască foarte divers pe planeta noastră. . Fiecare organism își îndeplinește propriile funcții și ele sunt foarte importante pentru existența vieții planetare, așa că este foarte posibil să numim totalitatea activităților oricărui organism munca sa. În natură, sunt necesare toate tipurile de muncă, așa că fiecare muncitor este important.
Regulile sunt acolo pentru ca toată lumea să le poată folosi, așa că oamenii le folosesc și în viața lor. Dacă designul lor nu permite utilizarea regulii cerute, atunci persoana construiește un aparat care îi corespunde sau vine cu îmbrăcăminte adecvată. Amintește-ți de scafandru. Are un corp aerodinamic, un capac de cauciuc neted, aripioare pentru mișcare, o mască pentru a vedea în apă și o sursă de aer pentru a respira. Și toate aceste echipamente respectă regulile unui locuitor subacvatic. De aici și importanța cunoașterii acestor dispozitive pentru orice persoană. Cu ajutorul lor, nu numai că recunoașteți dacă un organism aparține unui anumit grup, ci și determinați unde trăiește și ce mănâncă. Viața din jurul nostru devine mai ușor de înțeles și, în plus, aproape toate aceste reguli pot fi folosite într-o situație sau alta din viața ta.
Bibliografie
1. Ecologie pentru studenți (V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky)
2. Fundamentele ecologiei și protecției mediului (A.G. Bannikov, A.A. Vakulin, A.K. Rustamov)
3. http://biofile.ru/geo/13836.html
4. www.ecology-education.ru
Postat pe Allbest.ru
Documente similare
Condiții de viață pentru organismele din mediul aerian și acvatic. Organismul ca habitat. Habitate acvatice, terestre și aeriene. Factorii ecologici din mediul sol-aer, diferența lor față de alte habitate. Forme de bază ale relațiilor simbiotice.
prezentare, adaugat 06.11.2010
rezumat, adăugat 26.10.2017
Mediile acvatice și terestre ale vieții. Solul ca mediu de viață. Rolul factorilor edafici în distribuția plantelor și animalelor. Organismele vii ca habitat. Adaptarea animalelor la mediul acvatic. Plasticitatea ecologică a organismelor din mediul acvatic.
lucrare curs, adăugată 07.11.2015
Caracteristicile comparative ale habitatelor și adaptările organismelor la acestea. Condiții de viață pentru organismele din mediul aerian și acvatic. Conceptul și clasificarea factorilor de mediu, legile acțiunii lor (legea optimului, minimului, interschimbabilitatea factorilor).
prezentare, adaugat 06.06.2017
Conceptul de habitat. Factorii săi de mediu: abiotici, biotici, antropici. Modele ale impactului lor asupra funcțiilor organismelor vii. Adaptarea plantelor și animalelor la schimbările de temperatură. Principalele moduri de adaptare la temperatură.
rezumat, adăugat 03.11.2015
Familiarizarea cu diferitele habitate ale organismelor. Caracteristicile influenței diferiților factori asupra organismului. Factorii de mediu ca elemente individuale ale mediului unui organism care interacționează cu acesta. Motivele apariției adaptării la medii.
prezentare, adaugat 15.09.2014
Caracteristicile mediului acvatic, sol-aer, sol ca principale componente ale biosferei. Studiul grupelor biotice, abiotice, antropice de factori de mediu, determinarea influenței acestora asupra organismelor. Descrierea resurselor energetice și alimentare.
rezumat, adăugat 07.08.2010
Structura și factorii habitatului sol-aer. Densitate scăzută a aerului. Mobilitatea maselor de aer. Presiune scăzută și compoziția gazului. Structura solului, deficitul de apă și condițiile de temperatură. Organisme care locuiesc în habitate terestre-aer.
prezentare, adaugat 17.04.2014
Conceptul de „fertilitate a solului”. Reprezentanți ai megafaunei, aspectul și caracteristicile anatomice. Solul ca mediu de viață. Adaptarea organismelor la condițiile de mediu. Caracteristicile solului ca habitat. Bacterii, alge, ciuperci și organisme unicelulare.
raport, adaugat 14.05.2014
Adaptarea animalelor și plantelor la temperatură, lumină și umiditate. Eurybionts și stenobionts. Caracteristicile habitatelor acvatice, solului, solului și aerului. Umiditatea legată, capilară, vaporoasă și gravitațională din sol. Densitatea apelor naturale.
Fiecare tip de organism are propriii parametri optimi ai factorilor de mediu, adică propriul interval de toleranță. Cu expunerea constantă la orice factor de mediu dincolo de limitele limitate, organismul trebuie fie să se adapteze la noi parametri, fie să moară. Diferite tipuri de organisme au abilități de adaptare diferite. Adaptările sunt caracteristicile dezvoltate evolutiv și fixate ereditar ale organismelor vii care asigură funcționarea lor normală atunci când nivelurile factorilor de mediu fluctuează.
Adaptarea se dezvoltă sub influența a trei factori principali: ereditatea, variabilitatea și selecția naturală (artificială). Se disting următoarele forme de adaptare:
adaptarea morfologică este adaptarea formei exterioare a unui organism la mediu;
adaptarea fiziologică este adaptarea structurii interne a corpului la mediu;
adaptarea etologică comportamentală este, de exemplu, migrațiile zilnice și sezoniere ale mamiferelor.
Organismele vii sunt bine adaptate la factorii periodici. Factorii non-periodici pot provoca boli în organism și chiar moarte. Cu toate acestea, expunerea prelungită la factori non-periodici determină adaptarea la aceștia. Adaptarea organismelor vii are loc în anumite limite genetice caracteristice fiecărei specii.
Atunci când oricare dintre factorii de mediu se schimbă, specia supraviețuiește în unul din trei moduri:
trecerea la o stare de activitate fiziologică temporară redusă (hibernare, torpor, animație suspendată). Prin reducerea activității lor fiziologice, organismele par să se supună influențelor mediului, economisind în același timp energie pentru existența lor. De exemplu, în timpul hibernării, nivelul metabolismului și consumul de oxigen la animale scade semnificativ (de 10-20 de ori). Ca urmare, mamiferele (în special reptilele, amfibienii și majoritatea nevertebratelor) cad într-o stare profundă de toropeală. O adaptare specială la condiții nefavorabile este anabioza (anabioza greacă - renaștere, revenire la viață) - o stare a corpului în care procesele vieții încetinesc atât de mult încât toate semnele vizibile ale vieții lipsesc;
menținerea unui mediu intern constant al corpului, în ciuda fluctuațiilor influenței factorilor externi;
migrație, adică mișcare cauzată de schimbarea condițiilor de viață, căutarea activă a altor habitate mai favorabile. Migrațiile sunt zilnice, asociate cu schimbări de iluminare, temperatură, umiditate și alți factori în timpul zilei și sunt efectuate de multe animale pe distanțe relativ scurte.
3. Ecosistem – unitatea structurală de bază a ecologiei
3.1. Principalele tipuri de ecosisteme și clasificarea lor
Termenul „Ecosistem” a fost propus pentru prima dată în 1935 de către ecologistul englez A. Tansley. Un ecosistem este unitatea structurală de bază a ecologiei; este un singur complex natural sau natural-antropic format din organisme vii și habitatul acestora, în care componentele ecologice vii și inerte sunt unite prin relații de cauză-efect, metabolism și distribuție a energiei; curgere. Orice sistem ecologic este deschis deoarece interacționează mereu cu mediul extern. Ecosistemele sunt foarte diverse. Există mai multe clasificări ale ecosistemelor.
Pe baza originii lor, se disting următoarele tipuri de ecosisteme.
Ecosistemele naturale (naturale) sunt ecosisteme în care ciclul biologic are loc fără participarea umană directă. Pe baza energiei, acestea sunt împărțite în două tipuri:
ecosistemele care sunt complet dependente de radiația solară directă, primesc puțină energie și, prin urmare, sunt neproductive. Cu toate acestea, ele sunt extrem de importante, deoarece ocupă zone uriașe în care sunt purificate volume mari de aer, se formează condiții climatice etc.
ecosisteme care primesc energie atât de la Soare, cât și de la alte surse naturale. Aceste ecosisteme sunt mult mai productive decât primele.
Ecosistemele antropogenice (artificiale) sunt ecosisteme create de oameni care pot exista doar cu sprijinul oamenilor. Printre aceste ecosisteme se numără:
agroecosisteme (greacă agros - câmp) - ecosisteme artificiale apărute ca urmare a activităților agricole umane;
tehnoecosisteme - ecosisteme artificiale apărute ca urmare a activității industriale umane;
ecosisteme urbane (lat. urbanus - urban) - ecosisteme care apar ca urmare a creării așezărilor umane. În ecosistemele industrial-urbane, energia combustibilului nu completează, ci înlocuiește energia solară. Cererea de energie a orașelor dens populate este cu 2-3 ordine de mărime mai mare decât fluxul care susține viața în ecosistemele naturale conduse de Soare. Există, de asemenea, tipuri de tranziție de ecosisteme între naturale și antropice, de exemplu, ecosisteme de pășuni naturale folosite de oameni pentru pășunatul animalelor de fermă. Toate ecosistemele sunt interconectate și interdependente.
Există o clasificare a ecosistemelor naturale în funcție de condițiile naturale și climatice, pe baza tipului de vegetație predominant în regiunile mari ale biomului. Biomul este o colecție de diferite grupuri de organisme și habitatele lor într-o anumită zonă peisagistică-geografică. Principalele tipuri de ecosisteme naturale și biomi (conform lui Yu. Odum, 1986) includ următoarele ecosisteme terestre:
pădure tropicală veșnic verde;
pădure tropicală semi-veșnic verde (anozoane umede și uscate pronunțate);
deșert de arbuști erbacee;
chaparral - zone cu ierni ploioase si veri secetoase;
pajişti tropicale (pajişti) şi savană;
stepă temperată;
pădure temperată de foioase;
păduri boreale de conifere;
tundra arctică și alpină.
În habitatele acvatice, unde vegetația nu este vizibilă, identificarea ecosistemelor se bazează pe caracteristicile hidrologice și fizice ale mediului, de exemplu, „apa stătătoare”, „apa curgătoare”. Ecosistemele acvatice sunt împărțite în apă dulce și marine.
Ecosisteme de apă dulce:
panglica (ape linistite) - lacuri, iazuri etc.;
lotic (ape curgătoare) – râuri, pâraie etc.;
zone umede – mlaștini și păduri mlăștinoase.
Ecosisteme marine:
ocean deschis (ecosistem pelagic);
apele platformei continentale (ape de coastă);
zone de upwelling (zone fertile cu pescuit productiv);
estuare (goluri de coastă, strâmtori, gurile de râu etc.);
zonele de rift de adâncime.
- Reteta de supa de varza verde. Supă de varză verde din măcriș. Pregătirea alimentelor și a ustensilelor
- Champignons cu branza la cuptor
- Rețete multicooker: cum să aburiți peștele dietetic
- Bucătăria bulgară - caracteristicile sale, rețete pentru prepararea mâncărurilor naționale tradiționale cu fotografii Rețete de mâncare națională a Bulgariei