Adaptasi– ini ialah penyesuaian organisma kepada keadaan persekitaran disebabkan oleh kompleks ciri morfologi, fisiologi dan tingkah laku.
Organisma yang berbeza menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran yang berbeza, dan akibatnya, menyukai kelembapan hidrofit dan "pembawa kering" - xerophytes(Gamb. 6); tumbuhan tanah masin - halofit; tumbuhan tahan teduh ( sciophytes), dan memerlukan lengkap cahaya matahari (heliophytes); haiwan yang hidup di padang pasir, padang rumput, hutan atau paya adalah pada waktu malam atau diurnal. Kumpulan spesies yang mempunyai hubungan yang serupa dengan keadaan persekitaran (iaitu, hidup dalam ekotop yang sama) dipanggil kumpulan alam sekitar.
Keupayaan tumbuhan dan haiwan untuk menyesuaikan diri dengan keadaan yang tidak menguntungkan adalah berbeza. Disebabkan oleh fakta bahawa haiwan adalah mudah alih, penyesuaian mereka lebih pelbagai daripada tumbuhan. Haiwan boleh:
– elakkan keadaan yang tidak baik (burung terbang ke kawasan yang lebih panas kerana kekurangan makanan dan kesejukan pada musim sejuk, rusa dan haiwan berkuku lain berkeliaran mencari makanan, dsb.);
– jatuh ke dalam animasi yang digantung – keadaan sementara di mana proses kehidupan sangat perlahan sehingga manifestasi yang dapat dilihat hampir tidak ada (kebas serangga, hibernasi vertebrata, dll.);
– menyesuaikan diri dengan kehidupan dalam keadaan yang tidak menguntungkan (mereka diselamatkan dari fros oleh bulu dan lemak subkutan, haiwan padang pasir mempunyai penyesuaian untuk penggunaan air dan penyejukan yang menjimatkan, dsb.). (Gamb. 7).
Tumbuhan tidak aktif dan menjalani gaya hidup terikat. Oleh itu, hanya dua pilihan penyesuaian terakhir yang mungkin untuk mereka. Oleh itu, tumbuh-tumbuhan dicirikan oleh penurunan intensiti proses penting semasa tempoh yang tidak menguntungkan: mereka menumpahkan daunnya, mengatasi musim sejuk dalam bentuk organ tidak aktif yang tertanam di dalam tanah - mentol, rizom, ubi, dan kekal dalam keadaan benih dan spora. dalam tanah. Dalam bryophytes, seluruh tumbuhan mempunyai keupayaan untuk menjalani anabiosis, yang boleh bertahan selama beberapa tahun dalam keadaan kering.
Rintangan tumbuhan terhadap faktor yang tidak menguntungkan meningkat disebabkan oleh mekanisme fisiologi khas: perubahan dalam tekanan osmotik dalam sel, peraturan keamatan penyejatan menggunakan stomata, penggunaan "penapis" membran untuk penyerapan bahan terpilih, dsb.
Penyesuaian dalam organisma yang berbeza dibangunkan dengan pada kelajuan yang berbeza. Mereka timbul paling cepat dalam serangga, yang dalam 10-20 generasi boleh menyesuaikan diri dengan tindakan racun serangga baru, yang menjelaskan kegagalan kawalan kimia ketumpatan populasi serangga perosak. Proses membangunkan penyesuaian dalam tumbuhan atau burung berlaku perlahan-lahan, selama berabad-abad.
Perubahan yang diperhatikan dalam tingkah laku organisma biasanya dikaitkan dengan tanda-tanda tersembunyi, yang mereka ada seolah-olah "dalam simpanan", tetapi di bawah pengaruh faktor baru muncul dan meningkatkan kestabilan spesies. Ciri-ciri tersembunyi sedemikian menjelaskan tentangan beberapa spesies pokok terhadap pencemaran industri (poplar, larch, willow) dan beberapa spesies rumpai terhadap racun herba.
Kumpulan ekologi yang sama selalunya merangkumi organisma yang tidak serupa antara satu sama lain. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kepada faktor persekitaran yang sama jenis yang berbeza organisma boleh menyesuaikan diri dengan cara yang berbeza.
Sebagai contoh, mereka mengalami kesejukan secara berbeza berdarah panas(mereka dipanggil endotermik, daripada perkataan Yunani endon - dalam dan terme - haba) dan berdarah sejuk (ektotermik, dari bahasa Yunani ektos - luar) organisma. (Gamb. 8.)
Suhu badan organisma endotermik tidak bergantung pada suhu persekitaran dan sentiasa lebih kurang malar, turun naiknya tidak melebihi 2–4 o walaupun dalam fros yang paling teruk dan haba yang paling sengit. Haiwan ini (burung dan mamalia) mengekalkan suhu badan melalui penjanaan haba dalaman berdasarkan metabolisme intensif. Mereka mengekalkan haba badan mereka melalui "kot" hangat yang diperbuat daripada bulu, bulu, dsb.
Penyesuaian fisiologi dan morfologi dilengkapkan tingkah laku penyesuaian(memilih tempat tidur yang terlindung dari angin, membina liang dan sarang, bermalam berkumpulan dengan tikus, kumpulan penguin rapat menjaga satu sama lain hangat, dsb.). Sekiranya suhu ambien sangat tinggi, maka organisma endotermik disejukkan kerana peranti khas, contohnya, dengan penyejatan kelembapan dari permukaan membran mukus rongga mulut dan saluran pernafasan atas. (Atas sebab ini, dalam cuaca panas, pernafasan anjing menjadi cepat dan dia menjulurkan lidahnya.)
Suhu badan dan mobiliti haiwan ektotermik bergantung pada suhu persekitaran. Dalam cuaca sejuk, serangga dan cicak menjadi lesu dan tidak aktif. Banyak spesies haiwan mempunyai keupayaan untuk memilih tempat dengan keadaan suhu, kelembapan dan pencahayaan yang menggalakkan cahaya matahari(cicak berjemur di atas papak batu yang diterangi).
Walau bagaimanapun, ektotermisme mutlak diperhatikan hanya dalam organisma yang sangat kecil. Kebanyakan organisma berdarah sejuk masih mampu mengawal suhu badan yang lemah. Sebagai contoh, dalam serangga terbang aktif - rama-rama, lebah, suhu badan dikekalkan pada 36-40 o C walaupun pada suhu udara di bawah 10 o C.
Begitu juga, spesies satu kumpulan ekologi dalam tumbuhan berbeza dalam penampilan mereka. Mereka juga boleh menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran yang sama cara yang berbeza. Oleh itu, pelbagai jenis xerophytes menjimatkan air dengan cara yang berbeza: sesetengahnya mempunyai membran sel yang tebal, yang lain mempunyai akil baligh atau salutan lilin pada daun. Sesetengah xerophytes (contohnya, dari keluarga Lamiaceae) menghasilkan pasangan minyak pati, yang menyelubungi mereka seperti "selimut", yang mengurangkan penyejatan. Sistem akar dalam sesetengah xerophytes ia berkuasa, masuk ke dalam tanah hingga kedalaman beberapa meter dan mencapai tahap air bawah tanah(duri unta), pada yang lain ia adalah dangkal, tetapi sangat bercabang, yang membolehkan ia mengumpul air daripada pemendakan.
Di antara xerophytes terdapat pokok renek dengan daun keras yang sangat kecil yang boleh ditumpahkan pada masa paling kering tahun ini (perdu karagana di padang rumput, semak padang pasir), rumput turf dengan daun sempit (rumput bulu, fescue), succulents(dari bahasa Latin succulentus - succulent). Succulents mempunyai daun atau batang berair yang menyimpan air, dan dengan mudah boleh bertolak ansur dengan suhu udara yang tinggi. Succulents termasuk kaktus Amerika dan saxaul, yang tumbuh di padang pasir Asia Tengah. Mereka mempunyai jenis fotosintesis yang istimewa: stomata terbuka sebentar dan hanya pada waktu malam, tumbuhan menyimpan karbon dioksida, dan pada siang hari mereka menggunakannya untuk fotosintesis dengan stomata tertutup. (Gamb. 9.)
Pelbagai penyesuaian untuk bertahan dalam keadaan yang tidak menguntungkan pada tanah masin juga diperhatikan dalam halofit. Di antaranya terdapat tumbuhan yang mampu mengumpul garam dalam badan mereka (rumpai masin, swede, sarsazan), merembeskan garam berlebihan ke permukaan daun dengan kelenjar khas (kermek, tamarix), "tidak membenarkan" garam ke dalam tisu mereka kerana "penghalang akar" tidak telap garam "(wormwood). Dalam kes kedua, tumbuhan perlu berpuas hati dengan sedikit air dan mereka mempunyai rupa xerophytes.
Atas sebab ini, seseorang tidak perlu terkejut bahawa dalam keadaan yang sama terdapat tumbuh-tumbuhan dan haiwan yang tidak serupa antara satu sama lain, yang telah menyesuaikan diri dengan keadaan ini dengan cara yang berbeza.
Soalan kawalan
1. Apakah adaptasi?
2. Bagaimanakah haiwan dan tumbuhan boleh menyesuaikan diri dengan keadaan persekitaran yang tidak baik?
2. Berikan contoh kumpulan alam sekitar tumbuhan dan haiwan.
3. Beritahu kami tentang penyesuaian organisma yang berbeza untuk mengharungi keadaan persekitaran yang tidak menguntungkan yang sama.
4. Apakah perbezaan antara penyesuaian kepada suhu rendah dalam haiwan endotermik dan ektotermik?
Alam Semulajadi mempunyai sifat yang sangat degil. Dia sentiasa cuba untuk menakluki apa-apa keadaan yang keras yang dicipta oleh kuasa planet kita yang tidak kenal lelah, dan dalam keadaan yang melampau bahawa kepintaran dunia semula jadi dapat dilihat dalam semua kemuliaannya. Dalam sebilangan besar kes, alam semula jadi kelihatan lebih bijak daripada mana-mana saintis, dan mencipta cara hidup yang boleh menjadi sumber inspirasi untuk keinginan manusia untuk menakluki sebarang keadaan yang sukar. Di bawah ialah sepuluh contoh penyesuaian haiwan yang menakjubkan kepada suhu yang melampau dan keadaan buruk yang lain:
10. Ikan Artik
Ikan ialah organisma poikilotermik, atau ringkasnya, haiwan berdarah sejuk, yang bermaksud bahawa semakin rendah suhu persekitaran mereka, semakin sukar bagi mereka untuk mengekalkan fungsi metabolik mereka. Selain itu, apabila suhu menurun, hablur ais terbentuk dalam sel-sel badan mereka dan, dengan itu, haiwan itu boleh mengalami kerosakan yang tidak boleh diperbaiki, yang dalam akhirnya akan membawa kepada kematiannya. Walau bagaimanapun, walaupun ikan Artik tidak mempunyai kemewahan menghasilkan haba mereka sendiri seperti badan anjing laut dan lain-lain mamalia laut yang tinggal di tempat yang sama air ais, mereka nampaknya berkembang maju, dan cara mereka melakukan ini telah membingungkan saintis sejak sekian lama.
Penjelasan ditemui dalam tahun lepas, apabila protein antibeku ditemui yang menghalang kristal ais daripada terbentuk dalam darah mereka. Walau bagaimanapun, bagaimana sebenarnya protein ini berfungsi hanya ditemui tiga tahun lalu dalam kajian yang dijalankan oleh Volkswagen (ya, pengeluar kereta). Protein menghalang pembentukan ais dalam molekul di sekelilingnya, dan dengan itu membolehkan sel meneruskannya kitaran hidup. Fenomena ini dicapai kerana fakta bahawa protein melambatkan molekul air, yang biasanya dalam keadaan pergerakan seperti tarian yang berterusan. Ini menghalang ikatan yang diperlukan untuk membentuk ais daripada terbentuk dan pecah. Protein serupa telah ditemui dalam beberapa spesies kumbang yang hidup di altitud tinggi atau berdekatan dengan Bulatan Artik.
9. Pembekuan untuk Bertahan
Ikan Artik mengelakkan pembekuan, tetapi haiwan lain telah berkembang untuk membeku sepenuhnya untuk bertahan dalam musim sejuk. Walaupun kedengaran paradoks, beberapa spesies katak dan penyu membeku hampir sepenuhnya dan menghabiskan sepanjang musim sejuk di negeri ini. Perkara yang menarik ialah mereka membeku ke keadaan pepejal, dan jika anda melemparkan katak yang beku tetapi hidup di tingkap, ia akan pecah serta-merta, seolah-olah terkena sekeping ais. Katak kemudian secara ajaib mencairkan kembali ke keadaan hidup semasa musim bunga. Teknik survival musim sejuk yang luar biasa ini adalah disebabkan oleh fakta bahawa urea dan glukosa (yang datang daripada penukaran glikogen dalam hati yang berlaku sebelum pembekuan) mengehadkan jumlah ais dan mengurangkan pengecutan osmotik sel yang sebaliknya akan menyebabkan kematian haiwan. Dengan kata lain, gula membolehkan katak untuk terus hidup. Walau bagaimanapun, daya tahan mereka mempunyai had: walaupun mereka kelihatan sepenuhnya pepejal apabila dibekukan, haiwan itu mungkin tidak dapat bertahan jika lebih daripada 65 peratus air badan mereka membeku.
8. Haba kimia
Kita masih dalam dunia haiwan berdarah sejuk. Kebanyakan kita belajar dalam kelas fizik bahawa semakin kecil objek, semakin sukar untuk mengekalkan haba. Lebih-lebih lagi, kita tahu bahawa haiwan berdarah sejuk cenderung agak lesu dan hanya mampu mengeluarkan tenaga yang singkat. Walau bagaimanapun, serangga, walaupun makhluk poikilotermik, sangat aktif dan mereka mencapai tenaga mereka dengan menjana haba badan melalui cara kimia dan mekanikal, biasanya melalui pergerakan otot yang cepat dan berterusan. Kita boleh membuat persamaan antara serangga dan memanaskan enjin diesel pada musim sejuk sebelum memulakannya. Mereka melakukan ini bukan sahaja untuk menjana tenaga yang diperlukan untuk mengekalkan penerbangan, tetapi juga untuk melindungi diri mereka daripada kesejukan pada musim sejuk, sebagai contoh, lebah borak dan menggigil untuk mengelakkan beku.
7. Ensystment
Protozoa, bakteria dan spora, serta beberapa nematod, menggunakan encystment (iaitu tindakan memasuki keadaan animasi yang digantung dan dipisahkan dari dunia luar oleh dinding sel pepejal) untuk bertahan dalam keadaan yang tidak baik untuk jangka masa yang lama. Tempoh masa yang sangat lama.
Sebenarnya, inilah sebabnya mengapa encystment adalah salah satu pencapaian paling luar biasa dalam dunia semula jadi: saintis telah dapat menghidupkan semula bakteria dan spora yang berusia berjuta-juta tahun - yang tertua adalah kira-kira 250 juta tahun ( Ya ia adalah lebih tua daripada dinosaur). Encystment mungkin satu-satunya cara di mana Park Jurassic boleh menjadi kenyataan. Sebaliknya, bayangkan apa yang akan berlaku jika saintis menghidupkan semula virus yang tubuh manusia tidak mempunyai pertahanan...
6. Radiator semulajadi
Menjaga keadaan sejuk adalah satu cabaran di kawasan tropika, terutamanya dengan haiwan yang lebih besar atau lebih bertenaga. Radiator semulajadi adalah kaedah yang berkesan penurunan suhu badan: contohnya, telinga gajah dan arnab penuh salur darah, dan membantu haiwan menyejukkan badan mereka dalam keadaan panas. Arnab Artik mempunyai telinga yang lebih kecil, sama seperti mamot berbulu alam menjadikan telinga mereka kecil untuk melindungi mereka daripada kesejukan. Radiator juga ditemui di dunia prasejarah, pada haiwan seperti Dimetrodon, yang hidup semasa zaman Permian, atau, menurut beberapa saintis, dalam dinosaur kepunyaan keluarga Stegosaurus, yang platnya tepu dengan kapal untuk memudahkan pertukaran haba.
5. Megathermia
Menjadi terlalu besar boleh menjadi kelemahan bagi makhluk yang tinggal di kawasan tropika, kerana mereka sentiasa perlu menurunkan suhu badan mereka. Walau bagaimanapun, dalam air sejuk, makhluk berdarah sejuk yang besar boleh berkembang maju dan cukup bertenaga. Prasyarat untuk ini ialah saiz: megathermia ialah keupayaan untuk menjana haba daripada jisim badan, fenomena yang terdapat pada kulit belimbing. penyu laut(penyu terbesar di dunia), atau dalam jerung besar seperti yang besar Jerung putih atau jerung mako. Peningkatan suhu badan ini membolehkan makhluk ini menjadi agak bertenaga di perairan sejuk - sebenarnya, penyu belimbing adalah reptilia terpantas di Bumi, yang mampu mencapai kelajuan sehingga 32 kilometer sejam dalam masa yang singkat.
4. Perubahan dalam sifat darah
Untuk terus hidup dalam keadaan yang melampau, sesetengah haiwan telah membangunkan pelbagai jenis komposisi darah: contohnya, paus sperma dan angsa berkepala bar Asia. Kedua-dua spesies ini mempunyai keupayaan aneh untuk menyimpan lebih banyak oksigen dalam sel darah mereka berbanding haiwan lain. Walau bagaimanapun, mereka memerlukan ini untuk pelbagai sebab: paus sperma terpaksa menahan nafas untuk masa yang lama kerana fakta bahawa ia menyelam ke kedalaman yang sangat dalam untuk mencari makanan. Angsa berkepala bar perlu mengekalkan penerbangan bertenaga melintasi Himalaya Banjaran gunung, dan pada ketinggian tempat ia terbang, udara mengandungi sedikit oksigen.
3. Penyesuaian pernafasan
Di kawasan tropika dan khatulistiwa, perubahan musim boleh membawa kepada bencana bagi banyak haiwan. Musim hujan mungkin bermakna banjir yang kerap, di mana banyak haiwan darat kehilangan nyawa mereka, manakala musim kemarau bermakna kekurangan air, yang secara semula jadi tidak baik untuk semua orang. Antara haiwan yang telah dilakukan oleh alam semula jadi untuk memastikan kelangsungan hidup mereka ialah ikan yang menghirup udara. Ramai di antara kita pernah mendengar tentang lungfish, ahli Lungfish superorder, yang mencipta kantung lendir untuk melindungi dirinya daripada kemarau, tetapi beberapa spesies ikan keli dan belut bukan sahaja menghirup udara, tetapi juga boleh mengembara di darat antara badan air. Ikan ini mampu mendapatkan oksigen dari udara bukan melalui paru-paru atau insang, tetapi melalui penggunaan kawasan khas usus mereka.
2. Kehidupan di neraka
Sejak penemuan mereka, lubang hidroterma telah menafikan banyak teori yang dikemukakan oleh saintis mengenai kehidupan laut dalam. hidupan laut. Suhu air yang mengelilingi bolong ini melebihi takat didih, tetapi tekanan air pada kedalaman ini menghalang sebarang buih daripada muncul. Bolong hidroterma sentiasa membebaskan hidrogen sulfida, yang sangat toksik kepada kebanyakan bentuk hidupan. Walau bagaimanapun, lubang neraka ini sering dikelilingi oleh koloni pelbagai organisma semula jadi, yang kebanyakannya nampaknya berkembang maju dalam dunia toksik dan tanpa matahari. Makhluk ini dapat mengatasi kekurangan cahaya matahari (yang kita tahu adalah penting untuk kebanyakan bentuk kehidupan kerana ia mencetuskan sintesis vitamin D) dan suhu yang sangat tinggi. Memandangkan kebanyakan makhluk laut dalam yang tinggal di sekitar bolong adalah agak primitif dari sudut pandangan evolusi, saintis kini cuba memikirkan sama ada bolong ini keadaan sebenar asal usul kehidupan, yang pertama kali muncul kira-kira 3.5 bilion tahun yang lalu.
1. Penjajahan Berani
Perlu diingat bahawa item ini dalam senarai kami masih tidak mempunyai penjelasan saintifik yang menyeluruh: satu spesies burung nuri endemik ke Nicaragua, aratinga holochlora Mexico, bersarang di kawah gunung berapi Masaya. Bahagian yang sukar dijelaskan ialah kawah itu sentiasa dilepaskan sulfur dioksida, yang cukup mematikan. Bagaimana burung kakak tua ini boleh bersarang dalam persekitaran yang boleh membunuh orang dan haiwan lain dengan mudah dalam beberapa minit masih menjadi misteri kepada saintis, dan ini membuktikan bahawa Alam Semulajadi, dalam keazamannya untuk menakluki angkasa, tidak takut dengan sebarang halangan . Walaupun fauna yang tinggal berhampiran lubang laut dalam telah berjuta-juta tahun evolusi untuk menyesuaikan diri dengan kehidupan dalam keadaan sedemikian, burung kakak tua hijau kawah Masaya mula terlibat dalam gaya hidup ini hanya baru-baru ini dalam istilah evolusi. Dengan mengkaji spesies yang berani seperti itu, manusia boleh memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana keajaiban alam semesta—evolusi—berfungsi, sama seperti Charles Darwin memerhati burung finch di Kepulauan Galapagos semasa pelayarannya menaiki Beagle.
Musim sejuk- cara mengalami perkara yang tidak menyenangkan tempoh musim sejuk(suhu rendah, kekurangan makanan) haiwan zon sederhana dan sejuk. Dalam invertebrata, terdapat kitaran perkembangan di mana salah satu fasa adalah tahan sejuk (contoh: telur belalang, larva kumbang, pupa rama-rama). Dalam haiwan berdarah panas - hibernasi (hibernasi) - beruang, landak, luak - semasa proses biologi perlahan. Dalam tumbuhan, musim sejuk disertai dengan pemberhentian atau kelembapan mendadak proses fisiologi. Makna fisiologi adalah untuk menjimatkan tenaga dalam keadaan yang tidak menguntungkan. Hibernasi musim panas dikaitkan dengan kekurangan kelembapan bermusim (estimasi) - lungfish.
Anabiosis- keadaan badan di mana proses fisiologi berhenti buat sementara waktu atau sangat perlahan sehingga tiada manifestasi kehidupan yang kelihatan, diperhatikan dengan kemerosotan mendadak dalam keadaan hidup - suhu rendah, kemarau. Apabila keadaan yang menggalakkan berlaku, tahap normal aktiviti penting dipulihkan; Dalam poikiloterma - amfibia (kodok, katak, kadal air) - pendedahan jangka panjang suhu tinggi untuk kebangkitan. Diapause - kes istimewa anabiosis, dalam serangga terdapat larva (dalam hawthorn), pupal, imaginal (nyamuk) diapause.
Mimpi musim sejuk- perencatan dalam korteks serebrum dan kawasan subkortikal, disertai dengan penurunan metabolisme. Tidur musim sejuk membolehkan haiwan bertahan dalam tempoh yang tidak menyenangkan
tahun ini. Tidur musim sejuk berbeza daripada hibernasi dalam keamatan rendah proses perencatan semua fungsi dan keupayaan untuk bangun.
Emigrasi ialah pemindahan besar-besaran haiwan dari habitat biasa mereka.
Nomadisme– pergerakan jangka pendek dan jangka pendek haiwan dari satu kawasan ke kawasan lain sebagai penyesuaian kepada keadaan hidup yang tidak menguntungkan. Terdapat bentuk migrasi bermusim, berkala dan rawak. Sebab: musim sejuk, kemarau, hibernasi, untuk ungulates herbivor - ketersediaan makanan. Lebih-lebih lagi, semasa migrasi, haiwan tidak selalu kembali ke tempat asal mereka diperhatikan.
Penghijrahan- pergerakan teratur haiwan secara berkala atau tidak berkala, mendatar dan menegak ke habitat individu individu (kumpulan mereka) sepanjang musim, tahun atau beberapa tahun. Ciri-cirinya: bermusim yang ketat, kehadiran mekanisme untuk mengawal tarikh kalendarnya, pelbagai penstrukturan semula sistem fisiologi badan akibat peningkatan penggunaan tenaga yang akan datang, keperluan untuk orientasi di angkasa, individu dalam keadaan fisiologi tertentu terlibat. dalam penghijrahan, watak jisim yang dikaitkan dengan penyegerakan masa pembangunan negara migrasi dalam semua individu. Penghijrahan bermusim terkenal dengan banyak taksa haiwan, yang paling banyak dikaji pada burung, serta migrasi pemijahan ikan. Membezakan aktif, pasif, memberi makan, bersurai dan lain-lain bentuk migrasi haiwan.
47. Struktur populasi: spatial dan demografi.
Penunjuk utama struktur penduduk - bilangan, taburan organisma dalam ruang dan nisbah individu yang berbeza kualiti. Setiap individu mempunyai saiz tertentu, jantina, ciri-ciri morfologi yang tersendiri, ciri-ciri tingkah laku, had daya tahannya sendiri dan kebolehsuaian terhadap perubahan persekitaran. Taburan ciri-ciri ini dalam populasi juga mencirikan strukturnya. Struktur penduduk tidak stabil. Pertumbuhan dan perkembangan organisma, kelahiran yang baru, kematian dari pelbagai sebab, perubahan dalam keadaan persekitaran, peningkatan atau penurunan bilangan musuh - semua ini membawa kepada perubahan dalam pelbagai nisbah dalam populasi.
Cara utama penyesuaian organisma kepada persekitaran
Semasa hidup mereka, banyak organisma secara berkala mengalami pengaruh faktor yang bergerak jauh dari optimum. Mereka terpaksa menahan panas yang melampau, fros yang teruk, kemarau musim panas, kekeringan badan air, dan kekurangan makanan. Bagaimana mereka menyesuaikan diri dengan yang sedemikian situasi yang melampau apabila kehidupan biasa sangat sukar?
Jangka hayat benih tumbuhan tidak aktif bergantung pada keadaan penyimpanan. Peningkatan kelembapan dan suhu meningkatkan perbelanjaan rizab benih untuk pernafasan, dan akhirnya habis. Biji oak disimpan tidak lebih daripada tiga tahun. Benih kering boleh berbaring untuk masa yang lama tanpa kehilangan percambahannya: biji popi - sehingga 10 tahun, bijirin rai, barli dan gandum - sehingga 32, buah dandelion - sehingga 68, teratai - sehingga 250 tahun. Terdapat satu kes yang diketahui di mana benih teratai tumbuh, ditemui di gambut paya yang kering 2000 tahun yang lalu. Buah-buahan tumbuhan ini ditutup dengan gas tebal dan shell kalis air.
Di Antartika Tengah, penyelidik Rusia menjalankan analisis mikrobiologi sampel ais dari kedalaman glasier. Umur lapisan ais di mana mikroorganisma yang berdaya maju ditemui mencapai 10-13 ribu tahun. Kebanyakan bakteria ditemui, serta spora kulat dan yis. Bakteria yang berdaya maju kemudiannya ditemui dalam sampel batu di bawah glasier Antartika. Umur mereka antara 10 ribu hingga 10 juta tahun.
Apabila keadaan persekitaran merosot, banyak spesies dapat menggantung aktiviti penting mereka dan memasuki keadaan hidupan tersembunyi. Fenomena ini ditemui pada awal abad ke-18, yang buat pertama kalinya memerhatikan dunia organisma kecil melalui mikroskop yang dibuatnya. Dia perasan dan menyifatkan bahawa sebahagian daripada mereka boleh kering sepenuhnya di udara dan kemudian "hidup semula" di dalam air. Apabila kering, mereka kelihatan tidak bermaya sepenuhnya. Kemudian, keadaan kematian yang jelas ini dipanggil animasi yang digantung (“ana”- Tidak, “BIOS”- kehidupan).
Animasi yang digantung dalam adalah penghentian metabolisme yang hampir lengkap. Tidak seperti kematian, organisma boleh kembali ke kehidupan aktif. Peralihan kepada keadaan animasi yang digantung sangat meluaskan keupayaan hidup organisma dalam keadaan yang paling teruk. Dalam eksperimen, benih kering dan spora tumbuhan, beberapa haiwan kecil - rotifera, nematod tahan masa yang lama suhu udara cecair (-190 °C) atau hidrogen cecair (-259.14 °C).
rotifer- terapung aktif dan dalam keadaan animasi yang digantung
Keadaan animasi yang digantung hanya mungkin dengan dehidrasi lengkap organisma. Adalah penting bahawa kehilangan air oleh sel-sel badan tidak disertai dengan gangguan struktur intrasel.
Kebanyakan spesies tidak mampu melakukan ini. Contohnya, dalam sel tumbuhan yang lebih tinggi Biasanya terdapat vakuol pusat yang besar dengan rizab lembapan. Apabila ia kering, ia hilang, sel berubah bentuk, mengecut, dan struktur dalamannya terganggu. Oleh itu, animasi yang digantung dalam adalah jarang berlaku. Walau bagaimanapun, kelembapan dalam metabolisme dan penurunan aktiviti penting dalam keadaan yang tidak menguntungkan adalah fenomena yang meluas. Dalam kes ini, sel-sel badan mengalami dehidrasi separa, dan satu lagi penyusunan semula komposisi mereka juga berlaku. Keadaan organisma yang hampir dengan animasi terampai dipanggil cryptobiosis atau kehidupan yang tersembunyi (“cryptos”- tersembunyi). Dalam keadaan metabolisme yang berkurangan, organisma secara mendadak meningkatkan daya tahan mereka dan menghabiskan tenaga dengan sangat jimat.
Fenomena kehidupan tersembunyi termasuk kelesuan serangga, dorman musim sejuk tumbuhan, hibernasi vertebrata, pemeliharaan benih dan spora di dalam tanah, dan penduduk kecil dalam mengeringkan badan air. Banyak jenis bakteria selalunya kekal dalam keadaan tidak aktif dalam alam semula jadi sehingga timbul keadaan yang menggalakkan untuk pembiakan mereka.
kelawar ushan Dan gopher dalam keadaan hibernasi
U gopher dalam keadaan aktiviti, kadar denyutan jantung adalah kira-kira 300 denyutan seminit, dan semasa hibernasi - hanya 3. Suhu badan menurun kepada +5 ° C. Walaupun kadar metabolisme rendah, haiwan kehilangan banyak berat semasa hibernasi dan mungkin mati akibat keletihan jika mereka tidak mengumpul lemak yang mencukupi menjelang musim sejuk.
Kehidupan tersembunyi adalah penyesuaian ekologi yang sangat penting. Ini adalah peluang untuk bertahan dengan perubahan yang tidak menguntungkan dalam persekitaran. Semasa pemulihan syarat yang perlu organisma kembali ke kehidupan aktif.
Apabila berada dalam keadaan mati atau tidak aktif, tumbuh-tumbuhan dan haiwan nampaknya tertakluk kepada pengaruh persekitaran , sambil menjimatkan kos kewujudan anda.
Satu lagi, cara yang bertentangan secara langsung untuk survival organisma dikaitkan dengan mengekalkan persekitaran dalaman yang berterusan , walaupun turun naik dalam pengaruh faktor luaran. Hidup dalam keadaan suhu berubah-ubah, haiwan berdarah panas - burung dan mamalia - mengekalkan suhu malar dalam diri mereka, optimum untuk proses biokimia dalam sel badan.
Vakuol sel tumbuhan darat mengandungi rizab lembapan, yang membolehkan mereka hidup di darat. Banyak tumbuhan mampu bertolak ansur dengan kemarau yang teruk dan tumbuh walaupun di padang pasir yang panas.
Sel tangkai daun bit gula: 1 - kloroplas; 2 - teras; 3 - vakuol; 4 - sitoplasma; 5 - mitokondria; 6 - membran sel
Penentangan terhadap pengaruh sedemikian persekitaran luaran memerlukan sejumlah besar tenaga dan peranti khas dalam luaran dan struktur dalaman organisma.
Beberapa spesies hidup di padang pasir Asia Tengah yang kering kutu kayu. Ini adalah krustasea darat kecil yang, seperti saudara akuatik terdekat mereka, memerlukan kelembapan yang tinggi persekitaran. Hidup di padang pasir, mereka dapat mengelakkan haba dan kekeringan. Kutu kayu menggali lubang menegak di dalam tanah liat, di kedalaman yang suhunya berkurangan secara mendadak dan udara tepu dengan wap air. Mereka memakan serpihan tumbuhan di permukaan tanah, yang muncul dari liang mereka hanya pada masa hari apabila lapisan tanah udara dibasahi. Semasa waktu panas, betina menyumbat lubang dengan segmen anteriornya, yang mempunyai penutup yang tidak dapat ditembusi, untuk mengekalkan kelembapan dan melindungi anak-anaknya daripada kering.
Setiap satu daripada dua laluan survival yang diterangkan mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri. Sekiranya mungkin untuk memperlahankan metabolisme dan beralih kepada kehidupan tersembunyi, organisma menjimatkan tenaga dan meningkatkan rintangan, tetapi tidak mampu melakukan aktiviti apabila keadaan bertambah buruk. Apabila mengawal selia suhu dan rizab kelembapan dalam badan, wakil pelbagai jenis Mereka boleh mengekalkan fungsi normal dalam pelbagai keadaan luaran yang sangat luas, tetapi pada masa yang sama mereka menghabiskan banyak tenaga, yang mereka perlukan untuk sentiasa menambah. Di samping itu, organisma sedemikian sangat tidak stabil kepada penyelewengan dalam rejim persekitaran dalaman mereka. Sebagai contoh, pada seseorang, peningkatan suhu badan hanya 1 ° C menunjukkan kesihatan yang tidak baik.
Sebagai tambahan kepada penyerahan dan penentangan terhadap pengaruh persekitaran luaran, kaedah ketiga untuk bertahan hidup adalah mungkin - mengelakkan keadaan yang tidak menguntungkan
dan pencarian aktif untuk habitat lain yang lebih baik.
Perantau rusa kutub: 1 - sempadan utara hutan-tundra; 2 - sempadan utara taiga; 3 - tempat musim sejuk
Laluan penyesuaian ini hanya tersedia untuk haiwan mudah alih yang boleh bergerak di angkasa.
Haiwan berdarah panas boleh hidup di kawasan yang sangat sejuk, menahan suhu hingga -50 °C. Dalam kes sedemikian, perbezaan suhu antara haiwan itu sendiri dan persekitaran boleh menjadi 80-90 °C. U penguin suhu badan malar ialah +37-38 °C, rusa kutub +38-39 °C. Untuk mengekalkan keseimbangan haba, haiwan menghabiskan rizab tenaga lemak. Peranan penutup penebat haba (bawah, bulu, bulu) juga sangat penting. Menjelang musim sejuk, penutup ini menjadi lebih tebal dan gebu, memberikan lapisan udara di sekeliling badan yang mengekalkan haba.
Contohnya, musim sejuk belibis hitam Dan belibis hazel untuk kebanyakan hari mereka membenamkan diri di dalam salji, di mana ia lebih panas. Banyak haiwan membuat rumah - liang dan sarang yang melindungi mereka daripada pengaruh luar. Ini juga merupakan satu cara untuk mengelakkan faktor yang tidak menguntungkan.
Sarang dan liang haiwan. Atas: kiri - sarang tupai biasa; di sebelah kanan ialah sarang anak tikus. Di bawah ialah lubang musim panas (kiri) dan musim sejuk (kanan) gerbil tengah hari
Contoh menarik untuk mengelakkan kekurangan makanan dan kesejukan musim sejuk ialah penerbangan jarak jauh burung.
Peta Migrasi Barn Swallow
Ketiga-tiga cara hidup boleh digabungkan dalam wakil spesies yang sama. Sebagai contoh, tumbuhan tidak dapat mengekalkan suhu badan yang tetap, tetapi kebanyakannya dapat mengawal metabolisme air. Haiwan berdarah sejuk tertakluk kepada faktor yang tidak menguntungkan, tetapi juga boleh mengelakkan kesannya. Secara umum, kita melihat bahawa di sebalik kepelbagaian besar alam semula jadi, hanya beberapa cara utama pembangunan adaptif spesies boleh dikenal pasti.
Meningkatkan kestabilan organisma dalam keadaan hidupan tersembunyi digunakan secara meluas dalam amalan ekonomi. Dalam repositori khas dicipta rejim khas untuk penyimpanan jangka panjang benih tumbuhan, kultur mikroorganisma, sperma haiwan ternakan yang berharga. Dalam amalan perubatan, syarat khas telah dibangunkan untuk pemeliharaan darah penderma, organ dan tisu yang dipindahkan. Terdapat projek untuk memelihara sel-sel kuman spesies haiwan dan tumbuhan yang terancam, agar dapat memulihkannya dalam alam semula jadi pada masa hadapan.
"Bagaimana haiwan yang berbeza makan" - Cara memberi makan haiwan yang berbeza. Herbivor ialah haiwan yang memerlukan makanan tumbuhan. Permainan kekeliruan. Terdapat seekor rusa yang malu-malu di pinggir hutan; Sungguh pemangsa yang menakutkan. Semua rama-rama dicirikan oleh kehadiran proboscis yang panjang dan boleh digerakkan. Lawatan yang menarik. udang karang. Jenis-jenis gigi. Lebah. Kami mendapati diri kami berada di padang rumput. Haiwan. Prudovik. Bagaimanakah ikan paus makan? Haiwan ini dibantu untuk makan dengan gigi mereka, yang menggigit.
"Penyakit kulit pada haiwan" - Faktor endogen. ulser. Penghalang granulasi. Dermatitis warty. Furuncle dalam anjing. Tanda-tanda klinikal. Dermatitis kawasan interdigital. Mendidih dalam anjing. parut. Eritema. Seborrhea. Hidradenitis. Kemerahan muncul di sekeliling rambut. Tahap awal ekzema. Rawatan tempatan. Bengkak yang ketara berkembang. Ekzema refleks. Penyakit kulit. Ekzema. Gambar rajah pembentukan ekzema. gelembung. Gambar rajah folikulitis.
"Trematodoses" - Helminths. Perubahan patologi. Pencegahan. Telur Trematod. Borang am trematod. Patogenesis dan imuniti. Biologi perkembangan. Patogen. Sumber penyebaran pencerobohan. Patogenesis. Ursovermit. Trematod. Paramphistomatosis. Fascioliasis. Bithionol. Fasciola biasa. Haiwan yang jatuh. Fasciola gergasi. Diagnosis seumur hidup. Adolescaria. Polytreme. Niclosamide. Fasciola vulgaris. Biologi perkembangan paramphistomata.
"Jenis warna pelindung" - Peniruan kolektif berkesan. Peniruan kolektif. Badan telus. Mimik Müller. Mimikri. Mewarna yang menaungi (kriptik). Pertimbangkan haiwan. Mata. Mencacah pewarna. Mewarna amaran. Kesan paling hebat. Mewarna mengancam. Perwatakan relatif kecergasan. Mimesia. Jenis warna pelindung haiwan. Contoh penyamaran mata. Mimikri klasik. Contoh warna amaran.
"Perubahan bermusim dalam kehidupan haiwan" - Kumbang kentang Colorado. Penghijrahan. Kebas. Soalan buku teks. Hibernasi dan kelesuan. Penghijrahan rusa kutub. Isyarat. Rama-rama. kelawar. Kluster kelawar. Perubahan bermusim dalam kehidupan haiwan. Hibernasi. Penerbangan burung. Keadaan persekitaran.
