Adaptácia- ide o prispôsobenie tela podmienkam prostredia v dôsledku komplexu morfologických, fyziologických a behaviorálnych charakteristík.
Rôzne organizmy sa prispôsobujú rôznym podmienkam prostredia a v dôsledku toho milujú vlhkosť hydrofyty a "nosiči sucha" - xerofyty(obr. 6); rastliny soľnej pôdy halofyty; rastliny odolné voči tieňu sciofyty a vyžadujúce plné slnečné svetlo pre normálny vývoj ( heliofyty); zvieratá, ktoré žijú v púšťach, stepiach, lesoch alebo močiaroch, sú nočné alebo denné. Skupiny druhov s podobným postojom k podmienkam prostredia (t. j. žijúce v rovnakých ekotopoch) sa nazývajú environmentálnych skupín.
Schopnosť prispôsobiť sa nepriaznivým podmienkam u rastlín a zvierat sa líši. Vzhľadom na to, že zvieratá sú mobilné, ich adaptácie sú rozmanitejšie ako adaptácie rastlín. Zvieratá môžu:
- vyhnúť sa nepriaznivým podmienkam (vtáky zo zimného hladovania a chladu odlietajú do teplejších oblastí, jelene a iné kopytníky sa túlajú pri hľadaní potravy atď.);
- upadnúť do pozastavenej animácie - dočasný stav, v ktorom sú životné procesy tak spomalené, že ich viditeľné prejavy takmer úplne chýbajú (stupor hmyzu, hibernácia stavovcov atď.);
- prispôsobiť sa životu v nepriaznivých podmienkach (srsť a podkožný tuk ich zachraňujú pred mrazom, púštne zvieratá majú zariadenia na hospodárne využívanie vody a chladenia a pod.). (obr. 7).
Rastliny sú neaktívne a vedú pripútaný životný štýl. Preto sú pre nich možné len posledné dva varianty úprav. Rastliny sa teda vyznačujú znížením intenzity životne dôležitých procesov v nepriaznivých obdobiach: zhadzujú listy, prezimujú vo forme spiacich orgánov uložených v pôde - cibule, pakorene, hľuzy a zostávajú v stave semien a spór. v pôde. U machorastov má celá rastlina schopnosť anabiózy, ktorá v suchom stave vydrží aj niekoľko rokov.
odolnosť rastlín voči nepriaznivé faktory zvyšuje sa v dôsledku špeciálnych fyziologických mechanizmov: zmeny osmotického tlaku v bunkách, regulácia intenzity vyparovania pomocou prieduchov, použitie „filtračných“ membrán na selektívnu absorpciu látok atď.
Adaptácie v rôznych organizmoch sú vyvinuté s iná rýchlosť. Vyskytujú sa najrýchlejšie u hmyzu, ktorý sa dokáže adaptovať na pôsobenie nového insekticídu za 10 – 20 generácií, čo vysvetľuje zlyhanie chemickej kontroly hustoty populácie hmyzích škodcov. Proces vývoja adaptácií u rastlín alebo vtákov prebieha pomaly, v priebehu storočí.
Pozorovateľné zmeny v správaní organizmov sú zvyčajne spojené s skryté znaky, ktoré mali akoby „v zálohe“, no pod vplyvom nových faktorov sa objavili a zvýšili stabilitu druhu. Takéto skryté znaky vysvetľujú odolnosť niektorých druhov drevín voči pôsobeniu priemyselného znečistenia (topoľ, smrekovec, vŕba) a niektorých druhov burín voči pôsobeniu herbicídov.
Zloženie tej istej ekologickej skupiny často zahŕňa organizmy, ktoré si nie sú podobné. Je to spôsobené tým, že rôzne druhy organizmov sa môžu prispôsobiť rovnakému environmentálnemu faktoru rôznymi spôsobmi.
Napríklad chlad prežívajú inak teplokrvný(volajú sa endotermický, z gréckych slov endon - vnútro a terme - teplo) a Chladnokrvný (ektotermický, z gréckeho ectos - mimo) organizmy. (Obr. 8.)
Telesná teplota endotermických organizmov nezávisí od teploty. životné prostredie a je vždy viac-menej stála, jej kolísanie nepresahuje 2–4 o ani v najväčších mrazoch a najintenzívnejších horúčavách. Tieto živočíchy (vtáky a cicavce) si udržiavajú telesnú teplotu vnútornou tvorbou tepla na základe intenzívneho metabolizmu. Udržiavajú si telesné teplo na úkor teplých „kožušíkov“ z peria, vlny atď.
Fyziologické a morfologické úpravy sa dopĺňajú adaptívne správanie(výber vetrom chránených miest na nocľah, budovanie nôr a hniezd, skupinové prenocovanie s hlodavcami, úzke skupiny tučniakov, ktoré sa navzájom vyhrievajú a pod.). Ak je okolitá teplota veľmi vysoká, potom sa endotermické organizmy ochladzujú špeciálnymi úpravami, napríklad odparovaním vlhkosti z povrchu slizníc ústnej dutiny a horných dýchacích ciest. (Z tohto dôvodu sa psovi v horúčave zrýchli dych a vyplazuje jazyk.)
Telesná teplota a pohyblivosť ektotermných živočíchov závisí od teploty prostredia. Hmyz a jašterice sú v chladnom počasí letargické a neaktívne. Mnoho druhov zvierat má zároveň možnosť vybrať si miesto s priaznivými podmienkami pre teplotu, vlhkosť a osvetlenie. slnečné svetlo(jašterice sa vyhrievajú na osvetlených skalných platniach).
Absolútna ektotermia sa však pozoruje len u veľmi malých organizmov. Väčšina studenokrvných organizmov je stále schopná zlej regulácie telesnej teploty. Napríklad u aktívne lietajúceho hmyzu - motýľov, čmeliakov sa telesná teplota udržiava na 36–40 ° C aj pri teplotách vzduchu pod 10 ° C.
Podobne druhy rovnakej ekologickej skupiny v rastlinách sa líšia svojim vzhľadom. Môžu sa tiež prispôsobiť rovnakým podmienkam prostredia rôznymi spôsobmi. Rôzne typy xerofytov teda šetria vodu rôznymi spôsobmi: niektoré majú hrubé bunkové membrány, iné majú na listoch dospievanie alebo voskový povlak. Niektoré xerofyty (napríklad z čeľade labiaceae) vyžarujú páry esenciálne oleje, ktoré ich obalia ako „deka“, čím sa zníži odparovanie. Koreňový systém niektorých xerofytov je mohutný, prechádza do pôdy do hĺbky niekoľkých metrov a dosahuje úroveň podzemná voda(ťavie tŕň), v iných - povrchné, ale vysoko rozvetvené, čo vám umožňuje zbierať zrážkovú vodu.
Medzi xerofytmi sú kry s veľmi malými tvrdými listami, ktoré sa môžu zhadzovať v najsuchšom období (krík caragana v stepi, púštne kríky), trávnikové trávy s úzkymi listami (perina, kostrava), sukulenty(z latinského succulentus – šťavnatý). Sukulenty majú šťavnaté listy alebo stonky, ktoré akumulujú zásobu vody a ľahko znášajú vysoké teploty vzduchu. Sukulenty zahŕňajú americké kaktusy a saxaul rastúce v stredoázijských púšťach. Majú špeciálny typ fotosyntézy: prieduchy sa otvárajú na krátky čas a iba v noci, počas týchto chladných hodín, sa rastliny ukladajú oxid uhličitý, a cez deň ho využívajú na fotosyntézu s uzavretými prieduchmi. (Obr. 9.)
U halofytov sa pozorujú aj rôzne adaptácie na prežitie nepriaznivých podmienok na slaných pôdach. Medzi nimi sú rastliny, ktoré sú schopné akumulovať soli vo svojom tele (soleros, swede, sarsazan), vylučovať prebytočné soli na povrch listov špeciálnymi žľazami (kermek, tamariks), „držať“ soli mimo svojich tkanív kvôli „koreňová bariéra“ nepriepustná pre soli“ (palina). V druhom prípade sa rastliny musia uspokojiť s malým množstvom vody a majú vzhľad xerofytov.
Z tohto dôvodu sa nemožno čudovať, že za rovnakých podmienok existujú navzájom odlišné rastliny a živočíchy, ktoré sa týmto podmienkam rôznym spôsobom prispôsobili.
testovacie otázky
1. Čo je adaptácia?
2. Vďaka čomu sa zvieratá a rastliny dokážu prispôsobiť nepriaznivým podmienkam prostredia?
2. Uveďte príklady environmentálnych skupín rastlín a živočíchov.
3. Povedzte nám o rôznych adaptáciách organizmov na prežívanie rovnakých nepriaznivých podmienok prostredia.
4. Aký je rozdiel medzi adaptáciami na nízke teploty u endotermných a ektotermných živočíchov?
Matka príroda je veľmi tvrdohlavá. Vždy sa snaží podmaniť si akékoľvek drsné podmienky vytvorené neúprosnými silami našej planéty a práve v takýchto extrémnych podmienkach je možné vidieť vynaliezavosť prírodného sveta v celej svojej kráse. V drvivej väčšine prípadov sa zdá, že príroda je múdrejšia ako ktorýkoľvek vedec a vymýšľa spôsoby prežitia, ktoré môžu slúžiť ako inšpirácia pre túžbu človeka zdolať akékoľvek drsné podmienky. Nižšie je uvedených desať príkladov úžasných adaptácií zvierat na extrémne teploty a iné nepriaznivé podmienky:
10 arktických rýb
Ryby sú poikilotermné organizmy, alebo jednoduchšie chladnokrvné živočíchy, čo znamená, že čím je teplota okolitého priestoru nižšia, tým je pre ne ťažšie udržať si svoje metabolické funkcie. Navyše pri znižovaní teploty sa v bunkách ich tela tvoria ľadové kryštály a zviera tak môže utrpieť nenapraviteľné škody, ktoré prípadne povedie k jeho smrti. Avšak zatiaľ čo arktické ryby nemajú luxus vytvárania vlastného tepla, rovnako ako telá tuleňov a iných morské cicavce ktorí žijú v tom istom ľadová voda, zdá sa, že sa im darí a ako sa im to darí, vedcov už dlho mátlo.
Vysvetlenie sa našlo v posledné roky keď bol objavený nemrznúci proteín, ktorý zabraňuje tvorbe ľadových kryštálikov v ich krvi. Ako presne tento proteín však funguje, bolo objavené len pred tromi rokmi v štúdii Volkswagenu (áno, automobilky). Proteín zabraňuje tvorbe ľadu v molekulách, ktoré ho obklopujú, a tým umožňuje bunkám pokračovať vo svojej činnosti životný cyklus. Tento jav je dosiahnutý vďaka tomu, že proteín spomaľuje molekuly vody, ktoré sú zvyčajne v stave nepretržitého pohybu, podobne ako pri tanci. Zabraňuje sa tak tvorbe a lámaniu väzieb, ktoré sú potrebné na tvorbu ľadu. Podobný proteín bol nájdený u niekoľkých druhov chrobákov, ktoré žijú vo vysokých nadmorských výškach alebo v tesnej blízkosti polárneho kruhu.
9. Zmrazenie pre prežitie
Arktické ryby sa vyhýbajú mrazu, ale iné zvieratá sa vyvinuli tak, že úplne zamrznú, aby prežili chladné obdobie. Nech to znie akokoľvek paradoxne, no viaceré druhy žiab a korytnačiek takmer úplne vymrznú a v tomto stave strávia celú zimu. Je zvláštne, že zamrznú do pevného stavu, a ak vyhodíte takú zamrznutú, ale živú žabu z okna, okamžite sa zlomí, akoby ju zasiahol kus ľadu. Žaby sa potom na jar zázračne roztopia späť do živého stavu. Tento výnimočný spôsob prežitia v zime je spôsobený tým, že močovina a glukóza (ktorá vzniká premenou pečeňového glykogénu, ku ktorej dochádza pred zmrazením) obmedzuje množstvo ľadu a znižuje osmotické zmršťovanie buniek, ktoré by inak viedlo k k smrti zvieraťa. Inými slovami, cukor umožňuje žabe prežiť. Ich odolnosť však má svoje hranice: zatiaľ čo po zmrazení vyzerajú úplne pevné, zvieratá nemusia prežiť, ak zamrzne viac ako 65 percent vody v ich tele.
8. Chemické teplo
Stále sme vo svete chladnokrvných zvierat. Väčšina z nás sa na hodinách fyziky naučila, že čím je predmet menší, tým je preňho ťažšie udržať teplo. A čo viac, vieme, že chladnokrvné zvieratá majú tendenciu byť dosť letargické a schopné len krátkych výbuchov energie. Hmyz, napriek tomu, že ide o poikilotermné tvory, je však veľmi aktívny a svoju energiu získava vytváraním telesného tepla chemickými a mechanickými prostriedkami, zvyčajne rýchlymi a neustálymi svalovými pohybmi. Paralelu medzi hmyzom a zohrievaním naftového motora v zime pred naštartovaním môžeme nakresliť. Robia to nielen preto, aby si vytvorili energiu potrebnú na udržanie letu, ale aj preto, aby sa v zime chránili pred chladom, napríklad včely sa zhromažďujú na hromade a chvejú sa, aby nezmrzli.
7. Encystácia
Prvoky, baktérie a spóry, ako aj niektoré háďatká, používajú encysting (ktorý prechádza do pozastavenej animácie a je oddelený od vonkajšieho sveta pevnou bunkovou stenou), aby dlho odolávali nepriaznivým podmienkam. Veľmi dlhé časové úseky.
V skutočnosti je to práve dôvod, prečo je encystation jedným z najvýznamnejších úspechov prírodného sveta: vedcom sa podarilo priviesť späť k životu baktérie a spóry, ktoré boli milióny rokov staré – najstaršie z nich mali asi 250 miliónov rokov (áno , To bolo staršie ako dinosaury). Encystation môže byť jediný spôsob, ako zaparkovať Jurský sa môže stať realitou. Na druhej strane si predstavte, čo by sa stalo, keby vedci oživili vírus, proti ktorému ľudské telo nemá obranu...
6. Prírodné radiátory
Udržať sa v pohode je v tropických oblastiach problém, najmä ak ide o väčšie alebo energickejšie zvieratá. Prírodné radiátory sú efektívna metóda znížiť telesnú teplotu: napríklad uši slonov a králikov sú plné krvných ciev a pomáhajú zvieratám ochladzovať telo v horúčave. Králiky žijúce v arktických oblastiach majú oveľa menšie uši, podobne ako mamuty, príroda im uši zmenšila, aby ich chránila pred chladom. Radiátory sa našli aj v prehistorickom svete, u zvierat ako Dimetrodony, ktoré žili v období Permu, alebo podľa niektorých vedcov u dinosaurov patriacich do čeľade Stegosaurus, ktorých platne boli nasýtené nádobami na uľahčenie výmeny tepla.
5. Megatermia
Príliš veľký môže byť nevýhodou pre tvory žijúce v tropických oblastiach, pretože neustále potrebujú znižovať telesnú teplotu. V studených vodách sa však veľkým studenokrvným tvorom darí a sú dosť energické. Predpokladom na to je veľkosť: megatermia je schopnosť vytvárať teplo z telesnej hmoty, jav, ktorý sa vyskytuje u kože morské korytnačky(najväčšie korytnačky na svete), alebo veľké žraloky ako napr Žralok biely alebo žralok mako. Toto zvýšenie telesnej teploty umožňuje týmto tvorom byť dosť energické v chladných vodách - a čo viac, morské korytnačky sú najrýchlejšími plazmi na Zemi, ktoré sú schopné dosiahnuť rýchlosť až 32 kilometrov za hodinu v krátkom čase.
4. Zmena vlastností krvi
Aby prežili v extrémnych podmienkach, niektoré zvieratá vyvinuli rôzne typy zloženia krvi: napríklad vorvaň a horská hus z Ázie. Oba tieto druhy majú zvláštnu schopnosť ukladať vo svojich krvinkách oveľa viac kyslíka ako iné živočíchy. Potrebujú ho však z rôznych dôvodov: vorvaň musí dlho zadržať dych, pretože sa pri hľadaní potravy ponára do veľkých hĺbok. Horská hus potrebuje energický let nad himalájskym pohorím a vo výškach, v ktorých lieta, je vo vzduchu veľmi málo kyslíka.
3. Respiračná adaptácia
V tropických a rovníkových oblastiach môže byť zmena ročných období pre mnohé živočíchy katastrofálna. Obdobie dažďov môže znamenať časté záplavy, v ktorej prichádza o život mnoho suchozemských živočíchov, pričom obdobie sucha znamená žiadnu vodu, čo je prirodzene zlé pre každého. Medzi živočíchy, ktorým príroda zašla tak ďaleko, aby zabezpečila ich prežitie, sú ryby, ktoré dýchajú vzduch. Mnohí z nás už počuli o pľúcniku, pľúcniku, ktorý si vytvára slizký vak, aby sa chránil pred suchom, no niektoré druhy sumcov a úhorov nielen dýchajú vzduch, ale sú schopné cestovať aj po súši medzi vodnými plochami. Tieto ryby sú schopné získavať kyslík zo vzduchu nie cez pľúca alebo žiabre, ale pomocou špeciálne oblasti ich črevá.
2. Život v pekle
Od svojho objavu hydrotermálne prieduchy vyvrátili mnohé z teórií, ktoré vedci predložili o hlbokomorských hlbinách. morský život. Teplota vody obklopujúcej tieto otvory presahuje bod varu, ale samotný tlak vody v týchto hĺbkach zabraňuje tvorbe bublín. Hydrotermálne prieduchy neustále vypúšťajú sírovodík, ktorý je vysoko toxický pre väčšinu foriem života. Tieto pekelné diery sú však často obklopené kolóniami rôznych prírodných organizmov, z ktorých väčšina zjavne prekvitá v toxickom svete bez slnka. Tieto stvorenia sa dokázali vyrovnať s nedostatkom slnečného žiarenia (o ktorom vieme, že je dôležitou súčasťou väčšiny foriem života, pretože spúšťa syntézu vitamínu D) a neuveriteľne vysokými teplotami. Vzhľadom na to, že mnohé hlbokomorské tvory, ktoré žijú okolo prieduchov, sú z evolučného hľadiska pomerne primitívne, vedci sa v súčasnosti snažia zistiť, či tieto prieduchy boli reálnych podmienkach vznik života, ktorý sa prvýkrát objavil asi pred 3,5 miliardami rokov.
1. Odvážna kolonizácia
Stojí za zmienku, že táto položka na našom zozname stále nemá dôkladné vedecké vysvetlenie: jeden druh papagája endemický v Nikarague, mexický Aratinga holochlora, hniezdi v kráteri sopky Masaya. Ťažko vysvetliteľnou časťou je, že kráter neustále uvoľňuje sírne plyny, ktoré sú dosť smrtiace. To, ako môžu tieto papagáje hniezdiť v prostredí, ktoré dokáže ľahko zabiť ľudí a iné zvieratá v priebehu niekoľkých minút, je pre vedcov stále záhadou a dokazuje to, že matka príroda sa vo svojom odhodlaní dobývať priestory nebojí žiadnych prekážok. Zatiaľ čo fauna, ktorá žije v blízkosti hlbokomorských prieduchov, mala za sebou milióny rokov evolúcie, aby sa prispôsobila životu v takýchto podmienkach, zelené papagáje z krátera sopky Masaya si tento spôsob života začali osvojovať z hľadiska evolúcie pomerne nedávno. Štúdiom takýchto odvážnych druhov môže človek lepšie pochopiť, ako funguje zázrak vesmíru, evolúcia, rovnako ako Charles Darwin pozoroval pinky z Galapágskych ostrovov počas svojej cesty na palube Beagle.
Zimovanie- spôsoby, ako sa vyrovnať s nepriazňou osudu zimné obdobie(nízke teploty, nedostatok potravy) živočíchy miernych a studených pásiem. Bezstavovce majú vývojové cykly, kde jedna z fáz je odolná voči chladu (príklad: vajíčka kobyliek, larvy chrobákov, kukly motýľov). U teplokrvných živočíchov - hibernácia (hibernácia) - medveď, ježko, jazvec - počas nej sa biologické procesy spomaľujú. V rastlinách je zimovanie sprevádzané zastavením alebo prudkým spomalením fyziologických procesov. Fyziologický význam je zachovanie energie v nepriaznivých podmienkach. Letný spánok je spojený so sezónnym nedostatkom vlahy (estivácia) - pľúcnik.
Anabióza- stav tela, v ktorom sú fyziologické procesy dočasne zastavené alebo tak spomalené, že neexistujú žiadne viditeľné prejavy života, pozorované s prudkým zhoršením podmienok existencie - nízka teplota, sucho. S nástupom priaznivých podmienok - obnovením normálnej úrovne vitálnej aktivity sú cysty najstabilnejšie. Pri poikilotermách - obojživelníky (ropuchy, žaby, mloky) - dlhodobá expozícia vysoké teploty na prebudenie. diapauza- špeciálny prípad zavesenej animácie, u hmyzu je - larválna (u hlohu), kuklová, imaginárna (komárska) diapauza.
Zimný sen- inhibícia v mozgovej kôre a subkortikálnych oblastiach, sprevádzaná znížením metabolizmu. Zimný spánok umožňuje zvieratám prežiť nepriaznivé obdobie
roku. Zimný spánok sa od hibernácie líši nižšou intenzitou procesu inhibície všetkých funkcií a schopnosťou prebudiť sa.
Emigrácia- Ide o masovú migráciu zvierat z ich obvyklých biotopov.
Kochevka- krátkodobý a krátkodobý presun zvierat z jednej oblasti do druhej ako prispôsobenie sa skúsenostiam s nepriaznivými životnými podmienkami. Existujú sezónne, periodické a náhodné formy nomádstva. Dôvod: zima, sucho, zimný spánok, u bylinožravých kopytníkov dostupnosť potravy. Zároveň sa zvieratá počas migrácií nie vždy vracajú na svoje pôvodné miesta, pozorujú sa rôzne trasy.
Migrácia- periodické alebo neperiodické, horizontálne a vertikálne pravidelné presuny živočíchov na jednotlivé biotopy jedinca (ich skupiny) počas sezóny, roku alebo niekoľkých rokov. Jeho vlastnosti: prísna sezónnosť, prítomnosť mechanizmu na kontrolu jeho kalendárnych dátumov, viacnásobná reštrukturalizácia fyziologických systémov tela v dôsledku nadchádzajúceho zvýšenia nákladov na energiu, potreba orientácie v priestore, sú zapojení jednotlivci v určitom fyziologickom stave v migrácii masový charakter spojený so synchronizáciou načasovania vývoja migračného stavu u všetkých jedincov. Sezónna migrácia je známa mnohými taxónmi zvierat, ktoré sú najlepšie preštudované u vtákov, ako aj migráciami rýb pri neresení. Rozlišovať aktívny, pasívny, krmivo, presídlenie a iné formy migrácie zvierat.
47. Štruktúra obyvateľstva: priestorová a demografická.
Hlavné ukazovatele štruktúry obyvateľstva - počet, rozmiestnenie organizmov v priestore a pomer jedincov rôznej kvality. Každý jedinec má určité veľkosti, pohlavie, charakteristické črty morfológie, črty správania, svoje vlastné limity odolnosti a adaptability na zmeny prostredia. Rozloženie týchto vlastností v populácii charakterizuje aj jej štruktúru. Štruktúra obyvateľstva nie je stabilná. Rast a vývoj organizmov, narodenie nových, smrť z rôznych príčin, zmeny podmienok prostredia, zvýšenie alebo zníženie počtu nepriateľov - to všetko vedie k zmene rôznych pomerov v rámci populácie.
Hlavné spôsoby adaptácie organizmov na prostredie
Mnohé organizmy počas svojho života pravidelne zažívajú vplyv faktorov, ktoré sú ďaleko od optima. Musia znášať extrémne horúčavy, silné mrazy, letné suchá, vysychanie vodných plôch a nedostatok potravy. Ako sa prispôsobujú extrémne situácie keď je normálny život veľmi ťažký?
Životnosť semien spiacich rastlín závisí od podmienok skladovania. Zvýšenie vlhkosti a teploty zvyšuje výdavky na dýchacie zásoby semena a tie sa nakoniec vyčerpajú. Dubové žalude sa skladujú nie dlhšie ako tri roky. Suché semená môžu dlho ležať bez straty klíčivosti: mak - až 10 rokov, zrná raže, jačmeňa a pšenice - až 32, plody púpavy - až 68, lotos - až 250 rokov. Je známy prípad, keď vyklíčili lotosové semienka nájdené v rašeline močiara, ktoré vyschlo pred 2000 rokmi. Plody tejto rastliny sú pokryté silnou plynotesnou a vodotesnou škrupinou.
V strednej Antarktíde ruskí vedci vykonali mikrobiologický rozbor vzoriek ľadu z hlbín ľadovca. Vek ľadových vrstiev, v ktorých sa našli životaschopné mikroorganizmy, dosahuje 10-13 tisíc rokov. Našli sa prevažne baktérie, ale aj spóry húb a kvasiniek. Neskôr sa životaschopné baktérie našli vo vzorkách hornín pod antarktickým ľadovcom. Ich vek sa pohyboval od 10 tisíc do 10 miliónov rokov.
So zhoršovaním podmienok životného prostredia je veľa druhov schopných prerušiť svoju životnú činnosť a prejsť do stavu skrytého života. Tento jav objavil na začiatku 18. storočia, ktorý ako prvý pozoroval svet malých organizmov prostredníctvom mikroskopu, ktorý vyrobil. Všimol si a opísal, že niektoré z nich môžu na vzduchu úplne vyschnúť, a potom vo vode „ožiť“. Po vysušení vyzerajú úplne bez života. Neskôr sa tento stav pomyselnej smrti nazýval pozastavená animácia ("ana"- Nie, bios- život).
Hlboký spánok je takmer úplným zastavením metabolizmu. Na rozdiel od smrti sa potom organizmy môžu vrátiť do aktívneho života. Prechod do stavu anabiózy značne rozširuje možnosti prežitia organizmov v najťažších podmienkach. V pokusoch sušené semená a spóry rastlín, niektorých malých zvierat - vírniky, háďatká vydržať dlho teplota kvapalného vzduchu (-190 °С) alebo kvapalného vodíka (-259,14 °С).
rotifer- aktívne plávanie a v stave pozastavenej animácie
Stav anabiózy je možný len pri úplnej dehydratácii organizmov. Zároveň je dôležité, aby strata vody bunkami tela nebola sprevádzaná porušením vnútrobunkových štruktúr.
Väčšina druhov toho nie je schopná. Napríklad v bunkách vyššie rastliny býva tam veľká centrálna vakuola s prísunom vlhkosti. Keď vyschne, zmizne, bunka zmení tvar, zmršťuje sa, narúša sa jej vnútorná štruktúra. Preto je hlboko pozastavená animácia v prírode zriedkavá. Rozšíreným javom je však spomalenie metabolizmu a zníženie vitálnej aktivity v nepriaznivých podmienkach. Zároveň dochádza k čiastočnej dehydratácii telesných buniek a dochádza aj k ďalšej reštrukturalizácii ich zloženia. Stav organizmov blízky anabióze je tzv kryptobióza alebo skrytý život ("cryptos"- skrytý). V stave zníženého metabolizmu organizmy prudko zvyšujú svoju odolnosť a vynakladajú energiu veľmi hospodárne.
Medzi javy skrytého života patrí strnulosť hmyzu, zimný spánok rastlín, hibernácia stavovcov, uchovanie semien a spór v pôde a uchovanie malých obyvateľov vo vysychajúcich nádržiach. V neaktívnom stave sa v prírode často nachádza mnoho druhov baktérií, kým nevzniknú priaznivé podmienky na ich rozmnožovanie.
Netopier ushan a gopher v hibernácii
O gopher v stave aktivity je srdcová frekvencia asi 300 úderov za minútu a počas hibernácie - iba 3. Telesná teplota klesne na +5 ° C. Napriek nízkej rýchlosti metabolizmu zvieratá počas hibernácie výrazne schudnú a ak do zimy nenahromadia dostatok tuku, môžu uhynúť od vyčerpania.
Skrytý život je veľmi dôležitá ekologická adaptácia. Je to príležitosť prežiť nepriaznivé zmeny prostredia. Pri zotavovaní nevyhnutné podmienky sa organizmy vracajú do aktívneho života.
Prechod do stavu strnulosti alebo odpočinku, rastliny a zvieratá, ako to bolo, podriadiť sa vplyvom okolia a zároveň šetria náklady na ich existenciu.
Spája sa aj ďalší, priamo opačný spôsob prežitia organizmov udržiavanie stálosti vnútorného prostredia napriek výkyvom vplyvu vonkajších faktorov. Teplokrvné živočíchy - vtáky a cicavce, žijúce v podmienkach premenlivej teploty, si v sebe udržiavajú stálu teplotu, ktorá je optimálna pre biochemické procesy v telových bunkách.
Vakuoly buniek suchozemských rastlín obsahujú zásoby vlhkosti, čo im umožňuje žiť na súši. Mnohé rastliny sú schopné tolerovať veľké suchá a rastú aj v horúcich púštiach.
Bunka stopky listu cukrovej repy: 1 - chloroplasty; 2 - jadro; 3 - vakuoly; 4 - cytoplazma; 5 - mitochondrie; 6 - bunková stena
Takáto odolnosť voči vplyvu vonkajšie prostredie vyžaduje veľa energie a špeciálnych zariadení vo vonkajších a vnútorná štruktúra organizmov.
Niekoľko druhov žije v suchých stredoázijských púšťach. vši lesná. Ide o malé suchozemské kôrovce, ktoré rovnako ako ich najbližší vodní príbuzní potrebujú vysoká vlhkosťživotné prostredie. Žijú v púšti a dokážu sa vyhnúť teplu a suchu. Woodlice kopú vertikálne norky v ílovitej pôde, v ktorej hĺbke sa teplota prudko znižuje a vzduch je nasýtený vodnou parou. Živia sa na povrchu pôdy rastlinnými zvyškami, nory opúšťajú len v čase, keď je povrchová vrstva vzduchu zvlhčená. Samica počas horúcich hodín zapcháva dieru prednými segmentmi, ktoré nesú nepreniknuteľné kryty, aby udržala vlhkosť a chránila svoje potomstvo pred vyschnutím.
Každý z dvoch opísaných spôsobov prežitia má svoje výhody a nevýhody. Ak je možné spomaliť metabolizmus a prejsť na skrytý život, organizmy šetria energiu a zvyšujú odolnosť, ale pri zhoršení podmienok nie sú schopné aktivity. Pri regulácii teplotných a vlhkostných rezerv v tele, zástupcovia rôzne druhy dokážu udržať normálnu životnú aktivitu vo veľmi širokom spektre vonkajších podmienok, no zároveň vynakladajú veľa energie, ktorú potrebujú neustále dopĺňať. Okrem toho sú takéto organizmy veľmi nestabilné voči odchýlkam v režime ich vnútorného prostredia. Napríklad u ľudí zvýšenie telesnej teploty iba o 1 ° C naznačuje zlé zdravie.
Okrem podrobenia sa a odolnosti voči vplyvom vonkajšieho prostredia je možný aj tretí spôsob prežitia – vyhýbanie sa nepriaznivým podmienkam
a aktívne vyhľadávanie iných, priaznivejších biotopov.
kočovníci sobov: 1 - severná hranica leso-tundry; 2 - severná hranica tajgy; 3 - zimoviská
Tento spôsob prispôsobenia je dostupný len pre mobilné zvieratá, ktoré sa môžu pohybovať v priestore.
Teplokrvné živočíchy môžu žiť vo veľmi chladných oblastiach, odolávať teplotám až -50°C. V takýchto prípadoch môže byť teplotný rozdiel medzi samotným zvieraťom a prostredím 80-90 °C. O tučniakov konštantná telesná teplota je + 37-38 ° C, sobov +38-39 °С. Na udržanie tepelnej rovnováhy zvieratá míňajú tukové zásoby energie. Veľmi dôležitá je aj úloha tepelne izolačných krytov (páperie, perie, kožušina). V zime sa tieto prikrývky stanú hrubšími a nadýchanejšími a poskytujú vzduchovú vrstvu okolo tela, ktorá zadržiava teplo.
Napríklad zimovanie tetrova a lieskový tetrov väčšinu dňa zaliezajú do snehu, kde je oveľa teplejšie. Mnohé zvieratá si zariaďujú obydlia – nory a hniezda, ktoré ich chránia vonkajšie vplyvy. Aj to je spôsob, ako sa vyhnúť nepriaznivým faktorom.
Zvieracie hniezda a nory. Hore: vľavo - hniezdo veverička obyčajná; vpravo je hniezdo myšieho mláďaťa. Dole letné (vľavo) a zimné (vpravo) nory poludňajších pieskomilov
Pozoruhodným príkladom, ako sa vyhnúť zimnému hladovaniu a chladnému počasiu, sú lety vtákov na veľké vzdialenosti.
Migračná mapa lastovičky
Všetky tri spôsoby prežitia sa môžu kombinovať u zástupcov toho istého druhu. Rastliny si napríklad nedokážu udržať stálu telesnú teplotu, no mnohé z nich sú schopné regulovať metabolizmus vody. Studenokrvné zvieratá podliehajú nepriaznivým faktorom, ale môžu sa tiež vyhnúť ich účinkom. Celkovo vidíme, že vzhľadom na obrovskú rozmanitosť živej prírody v nej možno rozlíšiť len niekoľko hlavných spôsobov adaptačného vývoja druhov.
Zvyšovanie stability organizmov v stave latentného života má v hospodárskej praxi široké využitie. V špeciálnych skladoch sú vytvorené osobitné režimy na dlhodobé skladovanie semien rastlín, kultúr mikroorganizmov, spermií cenných hospodárskych zvierat. V lekárskej praxi boli vyvinuté špeciálne podmienky na uchovanie darcovskej krvi, transplantovaných orgánov a tkanív. Existujú projekty na zachovanie zárodočných buniek ohrozených druhov živočíchov a rastlín, aby ich bolo možné v budúcnosti obnoviť v prírode.
"Ako jedia rôzne zvieratá" - Spôsoby kŕmenia rôznych zvierat. Bylinožravce sú zvieratá, ktoré potrebujú rastlinná potrava. Hra o zmätku. Tu je na kraji plachý jeleň, nie je lenivý trhať trávu. Aký strašný predátor. Všetky motýle sa vyznačujú prítomnosťou dlhého pohyblivého proboscisu. Vzrušujúca exkurzia. Raky. Druhy zubov. Bee. Sme na lúke. Zvieratá. Prudovik. Ako sa veľryba stravuje? Týmto zvieratám pomáhajú kŕmiť zuby, ktoré im odhryznú.
"Kožné choroby u zvierat" - Endogénne faktory. Vred. granulačná bariéra. Warty dermatitída. Furuncle u psa. Klinické príznaky. Dermatitída interdigitálnej oblasti. Furuncles u psa. Jazva. Erytém. Seborrhea. Hydradenitída. Okolo vlasov sa objaví začervenanie. Počiatočné štádium ekzému. Lokálna liečba. Vzniká výrazný opuch. Reflexný ekzém. Kožné ochorenia. Ekzém. Schéma tvorby ekzému. Bublina. diagram folikulitídy.
"Trematodózy" - Helminty. patologické zmeny. Prevencia. Vajcia trematódy. Všeobecná forma trematódy. patogenéza a imunita. Biológia vývoja. Patogény. Zdroje šírenia invázie. Patogenéza. Ursovermit. Trematodózy. Paramfistomatóza. Fasciolóza. Bitionol. Fasciola obyčajná. Padlé zviera. Obrovská fasciola. Celoživotná diagnóza. Adolescaria. Polytrem. Niclosamid. Fasciola vulgaris. Biológia vývoja paramfistómov.
"Druhy ochranných farieb" - Kolektívne mimikry sú účinné. kolektívne mimikry. priehľadné telo. Mimikry Muller. Mimikry. Ochranné (kryptické) sfarbenie. Zvážte zvieratá. Oči. Rozoberanie sfarbenia. Varovné sfarbenie. Najväčší efekt. Hrozivé sfarbenie. relatívna povaha fitness. Mimesia. Druhy ochranné farby zvierat. Príklady maskovania očí. klasické mimikry. Príklady varovného sfarbenia.
"Sezónne zmeny v živote zvierat" - Colorado chrobák. Migrácie. Necitlivosť. Otázky z učebnice. Hibernácia a strnulosť. Migrácie sobov. Signály. Motýľ. Netopier. Hromadenie netopierov. Sezónne zmeny v živote zvierat. Hibernácia. Lety vtákov. podmienky prostredia.
