Jeden z výsledkov, ale nie prirodzený sprievodca hnacia sila proces možno nazvať vývojom vo všetkých živých organizmoch - prispôsobenia sa prostrediu. Ch.Darwin zdôraznil, že všetky zariadenia, bez ohľadu na to, aké sú dokonalé, sú relatívna povaha. Prirodzený výber tvorí adaptáciu na špecifické podmienky existencie (in daný čas a v toto miesto), a nie všetkým možným podmienkam prostredia. Rozmanitosť špecifických adaptácií možno rozdeliť do niekoľkých skupín, ktoré sú formami adaptability organizmov na prostredie.
Niektoré formy kondície u zvierat:
Ochranné sfarbenie a tvar tela (kamufláž). Napríklad: kobylka, sova snežná, platesa, chobotnica, paličák.
Varovné sfarbenie. Napríklad: osy, čmeliaky, lienky, štrkáče.
Desivé správanie. Napríklad: chrobák bombardier, skunk alebo americký smradľavý.
Mimikry(vonkajšia podobnosť nechránených živočíchov s chránenými). Napríklad: mucha pestrá vyzerá ako včela, neškodné tropické hady vyzerajú ako jedovaté hady.
Niektoré formy fitness v rastlinách:
Suché úpravy. Napríklad: puberta, nahromadenie vlhkosti v stonke (kaktus, baobab), premena listov na ihly.
Prispôsobenie vysokej vlhkosti. Napríklad: veľký povrch listov, veľa prieduchov, zvýšená rýchlosť vyparovania.
Opeľovanie hmyzom. Napríklad: svetlá, atraktívna farba kvetov, prítomnosť nektáru, vôňa, tvar kvetu.
Adaptácie na opeľovanie vetrom. Napríklad: odstránenie tyčiniek s prašníkmi ďaleko za kvetom, malý, svetlý peľ, piestik je silne ochlpený, okvetné lístky a sepaly nie sú vyvinuté, neprekážajú pri fúkaní iných častí kvetu vetrom.
Fitness organizmov
- relatívna účelnosť stavby a funkcií tela, ktorá je výsledkom prirodzeného výberu, vylučujúceho jedincov neprispôsobených daným podmienkam existencie. Ochranné sfarbenie zajaca hnedého v lete ho robí neviditeľným, no neočakávane padajúci sneh robí rovnaké ochranné sfarbenie zajaca nevhodným, pretože sa stáva jasne viditeľným pre predátorov. Vetrom opeľované rastliny zostávajú v daždivom počasí neopelené.
Rastliny a zvieratá sú pozoruhodne prispôsobené prostrediu, v ktorom žijú. Pojem „spôsobilosť druhu“ zahŕňa nielen vonkajšie znaky, ale aj súlad štruktúry vnútorných orgánov s ich funkciami (napríklad dlhý a zložitý tráviaci trakt prežúvavcov, ktorí sa živia rastlinná potrava). Do pojmu zdatnosť patrí aj súlad fyziologických funkcií organizmu s podmienkami jeho biotopu, ich zložitosťou a rôznorodosťou.
O prežitie organizmov v boji o existenciu veľký význam má adaptívne správanie. Okrem skrývania alebo demonštratívneho, zastrašujúceho správania, keď sa nepriateľ priblíži, existuje mnoho ďalších možností. adaptívne správanie ktorý zabezpečuje prežitie dospelých alebo mladistvých. Mnoho zvierat teda skladuje potravu na nepriaznivé ročné obdobie. Na púšti je pre mnohé druhy čas najväčšej aktivity v noci, keď horúčavy ustupujú.
Ukončenie. Pozri číslo 21/2006
lekcia 2
Metodická podpora
V druhej lekcii na túto tému sa používajú prvky technológie skupinovej duševnej činnosti. Cieľ jeho aplikácie:
- aktivizácia duševnej činnosti žiakov v triede;
– rozvoj schopnosti aplikovať poznatky v novej situácii;
- formovanie zručností na vytvorenie vzťahov príčina-následok.
Aplikované vyučovacie techniky: "Zhluky"; "Myšlienka v kruhu"; práca na algoritme; Správa vizitiek.
Fázy práce:
- kontrola domácich úloh;
- motivácia výchovno-vzdelávacej činnosti: vytvorenie problémovej situácie, individuálna práca žiakov;
- príbeh učiteľa; naučiť študentov schému na analýzu adaptačných mechanizmov;
- spoločné objavovanie poznatkov (činnosť žiakov: rozdelenie do skupín; práca v skupinách podľa pokynov učiteľa (ako variant laboratórnej práce), činnosť učiteľa: oprava odpovedí žiakov, usmerňovanie práce skupín);
- samostatná aplikácia vedomostí: prezentácia ich materiálu každou skupinou a kolektívna diskusia;
- Zhrnutie hodiny („Správa na vizitke“, spoločná formulácia záverov, študenti robia zmeny v poznámkach).
Plánovaný výsledok: ukazujú potrebu poznania mechanizmov vzniku adaptácií na vysvetlenie pôsobenia prirodzeného výberu.
Známky lekcie: na domácu úlohu; za výkon zo skupiny; pre "Výkaz na vizitke"; za laboratórne práce- Na základe výsledkov kontroly zošitov.
Materiály na lekciu:
- didaktické karty s tvrdeniami zodpovedajúcimi názorom Linného, Lamarcka, Darwina;
– schémy na analýzu mechanizmov výskytu adaptácie pre každú skupinu;
- stoly, živé predmety alebo herbáre a vypchaté zvieratá na laboratórne práce.
POČAS VYUČOVANIA
Žiť znamená reagovať, nie byť obeťou.
Možnosť 1. Vzájomné prispôsobenie predátorov a koristi.
Predátori
Vývoj orgánov na odchyt, držanie, zabíjanie koristi (zuby, zobák, pazúry).
Maskovacia farba.
Vývoj orgánov na prenasledovanie (rýchly a obratný beh, plávanie alebo lietanie).
Izolácia paralyzujúcich jedov.
Rozvoj špeciálnych spôsobov správania (prenasledovanie, čakanie v zálohe).
Tkanie záchytných sietí (napríklad pavučín).
obete
Vývoj obranných orgánov (žihadlo, ihly).
Vývoj orgánov mechanickej ochrany (škrupina).
Ochranné sfarbenie alebo odstrašujúce vzory (napríklad „oči“).
Vývoj orgánov na vyhýbanie sa predátorovi (rýchly a obratný beh, plávanie alebo lietanie).
Izolácia jedov, desivých a dráždivých pachov.
Rozvoj špeciálnych spôsobov správania (skrývanie, rýchly pohyb).
Výstavba prístreškov (napríklad domčeky pre chrústa).
Absencia pohybových orgánov a orgánov diaľkového zmyslu.
Nedostatok úst, čriev.
Špeciálne pripevňovacie orgány (prísavky, háčiky).
Nedostatok pigmentácie.
Anaeróbne.
Veľké číslo potomkov, o potomstvo nie je žiadna starosť.
Výmena generácií, komplexná metamorfóza.
Zmena vlastníkov.
Príklady organizmov:škrkavka, pásomnica, echinokoky atď.
Žiadny aktívny pohyb (napr. hmyz bez krídel).
Špeciálne orgány na jedenie (piercing proboscis, sacie orgány).
Orgány pripútanosti k hostiteľovi.
Početné potomstvo.
Príklady organizmov: vši, blchy, pijavice, ploštice a pod.
Zníženie asimilačných orgánov.
Heterotrofný typ výživy.
Tvorba sacích koreňov.
Početné kvety a semená.
Používa sa technika „Clusters“ (z angl. klastrovitý- rastúci v strapcoch, strapcoch, trsoch). Toto je jeden zo spôsobov, ako organizovať informácie, zvyčajne vo forme diagramu, pracovného modelu situácie, pojmového stromu, terminologickej mapy.
Aké faktory sú potrebné na to, aby nastala adaptácia? (Všetky návrhy študentov sú zaznamenané na tabuli.)
učiteľ. Ako viete, najvýznamnejší príspevok k rozvoju evolučných myšlienok v storočiach XVIII-XIX. prispeli C. Linné, J. B. Lamarck, C. Darwin. Darwinova evolučná teória slúžila ako základ pre vytvorenie modernej syntetickej teórie evolúcie (STE).
Pokúste sa zatriediť navrhované tvrdenia do troch kategórií:
- zodpovedá názorom Linného;
- zodpovedá názorom Lamarcka;
- zodpovedá názorom Darwina (STE).
(Študenti pracujú samostatne.)
1. Adaptácie vznikajú v dôsledku nových mutácií.
2. Prispôsobivosť organizmov je prejavom pôvodnej účelnosti.
3. Organizmy majú vrodenú schopnosť meniť sa pod vplyvom vonkajšieho prostredia.
4. Adaptácie sú fixné ako výsledok prirodzeného výberu.
5. Jednou z hnacích síl evolúcie je snaha organizmov o dokonalosť.
6. Hnacou silou evolúcie sú prírodné zákony prírody.
7. Jednou z hnacích síl evolúcie je cvičenie a necvičenie orgánov za určitých podmienok prostredia.
8. Hnacou silou vzniku zdatnosti je Boh.
9. Získané počas interakcie jedinca s prostredím, znaky sa dedia.
odpoveď: Linné - 2, 8; Lamarck - 3, 5, 7, 9; STE - 1, 4, 6.
Kontrola plnenia úlohy sa vykonáva pomocou techniky „Myslenie v kruhu“. Ciele tejto techniky sú: nebáť sa chýb; naučiť sa počúvať druhých; vedieť analyzovať a zhrnúť počutý materiál.
Čísla výrokov sú napísané na tabuľu, potom prvý študent z ľubovoľného radu (podľa výberu učiteľa)
mená, ktorých názory podľa jeho názoru zodpovedajú prvému tvrdeniu. Odpoveď je uvedená v skratke oproti č. 1. Podľa rovnakej schémy sa prieskum vykonáva ďalej, až k poslednému študentovi. Potom sa spočíta počet hlasov pre každú položku, určí sa pravdivosť, na základe čoho sa vyplní tabuľka „Výskyt úprav“.
Od Carla Linného |
Jean Baptiste Lamarck |
Podľa Charlesa Darwina |
1. Prispôsobivosť organizmov je prejavom pôvodnej účelnosti. 2. Hnacou silou vzniku zdatnosti je Boh. |
1. Organizmy majú vrodenú schopnosť meniť sa pod vplyvom vonkajšieho prostredia. 2. Hnacími silami evolúcie je snaha organizmov o dokonalosť a cvičenie a necvičenie orgánov za určitých podmienok prostredia. 3. Získané počas interakcie jedinca s prostredím, znaky sa dedia. |
1. Adaptácie vznikajú v dôsledku mutácií a sú fixované prirodzeným výberom. 2. Hnacou silou evolúcie sú prírodné zákony prírody. |
Pomocou údajov v tabuľke skúste odpovedať na otázku: aký je mechanizmus vzniku adaptácií?
Po diskusii učiteľ napíše na tabuľu názov témy hodiny a schému na analýzu mechanizmov vzniku adaptácie.
V pôvodnom klastri sa vykonajú zmeny: najdôležitejšie faktory pre tvorbu adaptácií sú zarámované, ostatné sú vymazané.
učiteľ. Vo veľkých populáciách je riadiacim faktorom evolúcie prirodzený výber, zatiaľ čo v malých populáciách je to genetický drift, ktorého účinok je vo veľkých populáciách oslabený. Treba mať na pamäti, že genetický drift nevedie vždy k adaptácii organizmov: môže byť dokonca pre populáciu škodlivý a zhoršiť jej adaptabilitu na podmienky prostredia.
Okrem toho je potrebné pripomenúť, že aj Ch.Darwin zdôrazňoval, že všetky zariadenia, bez ohľadu na to, aké dokonalé sú, sú príbuzný charakter. Prirodzený výber tvorí adaptáciu na špecifické podmienky existencie (v danom čase a na danom mieste), a nie na všetky možné podmienky prostredia.
Ako dôkaz relativity zariadení (zápis v notebookoch) môžu slúžiť nasledujúce skutočnosti:
1. Ochranné zariadenia sa v neobvyklých podmienkach ukázali ako neúčinné: napríklad, keď sa sneženie oneskorí, na pozadí tmavej zeme je jasne viditeľný horský zajac, ktorý sa na zimu včas roztopil.
2. Prejavy inštinktov u zvierat môžu byť nevhodné: napríklad malé vtáky naďalej míňajú energiu na kŕmenie kukučky, ktorá vyhodila ich potomstvo z hniezda.
3. Orgány a štruktúry, ktoré sú užitočné na niektoré účely, sa môžu ukázať ako škodlivé v iných podmienkach - napríklad krídla rýchleho letu mu poskytujú veľmi rýchly a manévrovateľný let, ale neumožňujú mu vzlietnuť, ak by vták náhodou skončil hore na zemi (rysy hniezdia len na vysokých útesoch); žiarivá farba samca páva zabezpečuje jeho úspech u samičiek, no zároveň priťahuje dravcov.
Potom učiteľ radí študentom, aby zmenili názov študovanej témy: „Mechanizmus vzniku adaptácií a ich relatívna povaha“
Ďalej každý študent náhodne dostane kartu obsahujúcu ideogram (kresbu, krátku poznámku) určitého organizmu. Chlapci, ktorí dostali rovnaké karty, sú zjednotení v skupinách a dostanú úlohu.
Cvičenie: Pomocou vedomostí získaných v lekcii vysvetlite, ako môže nastať nasledovné:
- pruhy na koži tigra (1. skupina);
– dlhé uši u zajaca (skupina 2);
- ochranné sfarbenie u kobylky (skupina 3);
- sloní chobot (4. skupina);
- hustá srsť polárnej líšky (5. skupina).
Poznámka: zostava úloh môže byť rôzna – v závislosti od príručiek dostupných v učebni biológie (tabuľky, ilustrácie, živé rastliny alebo herbáre a plyšové zvieratká).
Na tabuľu učiteľ napíše algoritmus, podľa ktorého je potrebné predmet analyzovať.
Žiaci pracujú v skupinách: robia si poznámky do zošitov; pripraviť a následne prezentovať svoj materiál (delegátom zo skupiny môže byť ktorýkoľvek študent). Po každej prezentácii nasleduje skupinová diskusia.
V záverečnej fáze hodiny sa používa technika „Správa na vizitke“: a závery sa formulujú a zapisujú do poznámkového bloku, ktoré zodpovedajú materiálom tejto a predchádzajúcich lekcií, t. k téme ako celku).
Prehľad vizitky:
- pre všetkých žiakov je pripravený set vizitky» s priezviskami a menami;
- pred začiatkom hodiny sa všetky vizitky zamiešajú a položia na kôpku na učiteľský stôl;
- majiteľ vrchnej karty by mal na konci hodiny vystúpiť so zhrnutím na tému hodiny.
Do konca vyučovacej hodiny nie je známy hovorca, preto recepcia zaujme deti svojou hravou stránkou a prevzatou zodpovednosťou. Záujem sa zvyšuje aj vtedy, ak učiteľ vystupuje ako účastník tejto hry a svoju vizitku vloží na spoločnú kôpku.
Po minispráve sa uskutoční spoločná formulácia záverov:
- každý druh živých organizmov je prispôsobený podmienkam, v ktorých žije;
- adaptácie organizmov na prostredie sa prejavujú na všetkých úrovniach organizácie - biochemickej, cytologickej, histologickej, anatomickej;
- fyziologické adaptácie - príklad odrazu štrukturálnych znakov organizácie v daných podmienkach existencie;
– starostlivosť o potomstvo vzniká ako spôsob zabezpečenia prežitia druhu na pozadí vysokého stupňa rozvoja nervového systému a je jednou z foriem fyziologických adaptácií;
- akékoľvek úpravy sú relatívne a vhodné len v špecifických podmienkach existencie.
Fitness je teda relatívna výhodnosť stavby a funkcií tela, ktorá je výsledkom prirodzeného výberu, eliminujúceho jedincov neprispôsobených daným podmienkam existencie.
1. Analyzujte nasledujúce výrazy a zapíšte si do poznámkového bloku asociácie, ktoré vzniknú:
1. možnosť - predadaptácia;
Možnosť 2 – disadaptácia.
2.
1. možnosť - prítomnosť panciera u suchozemských korytnačiek;
Možnosť 2 - neustály rast rezákov u hlodavcov.
Poznámka: niektoré triedy majú ťažkosti s kolektívnou prácou, takže lekciu je možné vykonávať formou samostatnej práce s učebnicou, pričom bude užitočné použiť tabuľku „Výskyt úprav“.
3. Vysvetlite, ako mohlo vzniknúť pruhované sfarbenie tigra, dlhé uši zajaca a chobot slona v zmysle:
1. možnosť - Linné;
2. možnosť - Lamarck;
3. možnosť - syntetická evolučná teória.
4. Vysvetlite význam nasledujúcich zariadení:
1. možnosť - absencia alebo nedostatočný rozvoj zmyslových orgánov u jaskynných zvierat;
2. možnosť - listy-ihly kaktusu;
3. možnosť - hrubá vrstva tuku u severských veľrýb.
Ako pracovať s labyrintom:
bludisko pozostáva z výrokov, s ktorými študent buď súhlasí, alebo nesúhlasí;
v závislosti od rozhodnutia sa pohybuje bludiskom podľa šípok, pričom dosiahne správnu odpoveď alebo sa dostane do slepej uličky;
po dosiahnutí posledného výpisu musí študent dostať určitý kód - digitálny alebo, ako v tomto prípade, abecedný.
Poznámka: so správnym vykonaním tohto bludiska sa získa slovo „prispôsobenie“, zapísané v opačné poradie na odstránenie hádania („yaitsatpada“).
Vznik adaptability organizmov.
Hlavným dôvodom vzniku rôznych adaptácií živých organizmov na prostredie je selekcia. Napríklad je známe, že jarabica je lesný vták. V závislosti od biotopu sa v ňom objavujú rôzne prispôsobenia: a) skrátenie zobáka v súvislosti so získavaním potravy spod snehu a lístia; b) výskyt rohovitých záhybov na koncoch prstov na uľahčenie pohybu snehová pokrývka; c) rozšírenie, zaoblenie krídel pre rýchle stúpanie do vzduchu (predkovia jarabice takúto stavbu nemali).
Pre ďalšiu distribúciu prešli rôznymi zmenami aj plody a semená rastlín. Sú to háčiky, tŕne, ktorými sú pripevnené k zvieratám, alebo ľahké páperie, ktoré roznáša vietor.
Vznik adaptability u rastlín a zvierat - charakteristický jav, no v každom prípade sa kondícia nedostaví okamžite. V dôsledku dlhého evolučného procesu sa objavujú jedinci so špeciálnymi vlastnosťami prispôsobenými podmienkam vonkajšieho prostredia.
Vlastnosti zdatnosti v štruktúre, farbe, tvare tela a správaní sú jasne viditeľné v príklade vodný cicavec- Delfín. Špicatý tvar tela mu dáva možnosť ľahko a voľne sa pohybovať vo vode v rôznych smeroch. Rýchlosť delfína dosahuje 40 km / h. A u vtákov je ukazovateľom spôsobilosti na let prítomnosť peria pokrývajúceho telo; nedostatok ušníc a zubov; schopnosť otočiť hlavu o 180 "; ľahkosť kostí; rýchle trávenie potravy v žalúdku atď.
U mnohých zvierat je kondícia natoľko vyvinutá, že je ťažké ich odlíšiť od prostredia. Tvar tela, farba rýb, zvieratá žijúce v hustých húštinách rias im pomáhajú úspešne sa skrývať pred nepriateľmi.
Typy adaptácie:
Ryža. 21. Prispôsobivosť nočných motýľov zmenou farby na zodpovedajúce farby kmeňa stromu: 1 - rovnaký počet označených tmavých a svetlých motýľov; 2 - svetlý kmeň stromu; 3 - zvýšenie počtu svetlých motýľov; 4 - zvýšenie počtu tmavých motýľov; 5 - tmavý kmeň stromu
1. Ochranná (masková) farba a jej druhy. Ochranné sfarbenie - prispôsobivosť organizmov, ktoré žijú otvorene a môžu byť prístupné nepriateľom. Vtáky, ktoré inkubujú vajíčka na zemi (tetr, jarabica, prepelica atď.), splývajú s okolitým pozadím. Vták sediaci nehybne na hniezde je pre svojich nepriateľov takmer neviditeľný. Vajíčka s pigmentovanými škrupinami a mláďatá, ktoré sa z nich liahnu, sú tiež sotva viditeľné. o veľkých predátorov, ktorých vajíčka sú pre nepriateľov nedostupné, alebo u vtákov, ktoré kladú vajíčka vysoko na skaly alebo ich zahrabávajú. do zeme sa ochranná farba škrupiny nevyvinie. Húsenice motýľa sú zvyčajne zelené, farba listov, alebo tmavé, farba kôry. Ryby na dne (stingray, platesa) sú často natreté vo farbe piesku.
Púštne zvieratá majú zvyčajne piesočnato-žltú farbu. Monochromatické ochranné sfarbenie je charakteristické pre hmyz (kobylka), jašterice, saigy, levy. Mnoho zvierat mení farbu v závislosti od ročného obdobia. Napríklad polárna líška, biely zajac, jarabica v zime biela farba. Denné motýle majú ochranné sfarbenie na spodnej časti krídel, nočné motýle majú ochrannú farbu na hornej časti krídel, takže cez deň sa stanú viditeľnými pre nepriateľov a môžu uhynúť (spodná časť krídel je svetlá ). Ochranné sfarbenie možno pozorovať aj vo forme hmyzu: kukla motýľov na konári je veľmi podobná obličke; larva pripevnená na konári v nehybnom stave, podobne ako vetva stromu atď.
Ochranné sfarbenie je užitočné najmä v počiatočných fázach. individuálny rozvoj organizmu (vajcia, larva, kuriatko). Ochranné sfarbenie je potrebné pre pomaly sa pohybujúce zvieratá alebo tie, ktoré prešli do stavu pokoja.
Mnohé zvieratá dokážu rýchlo meniť farbu v závislosti od farby prostredia a táto schopnosť sa dedí. Napríklad: chameleón, platesa, agama.
Druhy ochranných farieb:
1. Ochranný výstražný náter charakteristické pre jedovatý, bodavý alebo pálivý hmyz. Napríklad lienku (červenú, žltú, hnedú, tmavočervenú, pruhovanú) vtáky nikdy neklujú, pretože sa z nej uvoľňuje jedovatá, horkastá žltkastá tekutina (obr. 22). Ak mláďatá náhodou klujú tohto chrobáka, nabudúce sa k nemu nepriblížia. Chrobák vyžaruje nepríjemnú horiacu kvapalinu, má jasne červenú pruhovanú farbu. Sfarbenie včiel, čmeliakov, ôs, jedovatých hadov ich chráni pred predátormi. Ochranné sfarbenie závisí aj od správania niektorých druhov hmyzu a zvierat. Niekedy lezúce chrobáky zamrznú vo chvíľach nebezpečenstva. Hruška hniezdiaca v tŕstí, náhodne uvidiac nepriateľa, natiahne krk, zdvihne hlavu a zamrzne. Varovné sfarbenie sa u zvierat spája so správaním, ktoré odpudzuje predátorov.
Ryža. 22. Varovné sfarbenie: 1 - lienka; 2 - blister
2. Atraktívne sfarbenie. Toto sfarbenie je dôležité najmä pri chove. Jasná farba červených motýľov, modrokrídlových kobyliek, jerbov, peria samcov priťahuje samice počas obdobia rozmnožovania. V bežných dňoch sfarbenie splýva s prostredím a stáva sa pre nepriateľov neviditeľným (obr. 23).
Ryža. 23. Atraktívne sfarbenie: 1 - červená šerpa; 2 - klisnička modrokrídle; 3 - jerboa
3. Hrozivé sfarbenie. V čase nebezpečenstva zvieratá zaujmú hrozivý postoj. Napríklad vo chvíľach nebezpečenstva kobra zdvihne hlavu rovno, nafúkne krk a zaujme hrozivý postoj; potemník dvíha brucho a vydáva nepríjemný zápach. Krutohlavec ušatý okamžite otvorí kožné záhyby na hlave a zamrzne s otvorenými ústami. Na otvorených krídlach modlivky sú škvrny, ktoré vyzerajú ako oči. V prípade nebezpečenstva, keď otvorí svoje krídla, modlivka odplaší svojho nepriateľa. Rovnaké škvrny sa nachádzajú aj u nočných motýľov (obr. 24).
Ryža. 24. Hrozivé sfarbenie: očné škvrny na krídlach motýľa (1) v hrozivej póze vyzerajú ako oči škriatka (2)
4. Imitatívne sfarbenie -mimikry(grécke mimikos - "imitácia"). Toto je napodobňovanie zvierat a rastlín živých organizmov alebo určitých neživé predmetyživotné prostredie. Výstražné sfarbenie nechránených organizmov má podobnosť s jedným alebo viacerými druhmi. Napríklad v tvare tela, veľkosti, svetlej farbe je šváb podobný Lienka. Tvar tela morského koníka a rybochodca pripomína riasu. Biely motýľ s nepríjemným zápachom a jasnou farbou napodobňuje nejedlé motýle z čeľade helikonidovitých (obr. 25), muchy osy. podobnosť nejedovaté hady s jedovatými im pomáha chrániť sa pred nepriateľmi a prežiť.
Ryža. 25. Imitatívne sfarbenie: biely motýľ (T) vyzerá ako jedovatý helikonidný motýľ (2)
Príklady napodobňujúceho sfarbenia rastlín.
Imitatívne sfarbenie rastlín je nevyhnutné na prilákanie alebo zastrašenie zvierat. Na kvete Belozor zvyčajne nie je žiadny nektár. Na prilákanie hmyzu je to podobné ako medová rastlina. Hmyz, ktorý sedí na kvete, prispieva k jeho opeľovaniu. Kvety hmyzožravej rastliny (nepenthes) sú pestrofarebné. Hmyz, ktorý sedí na kvete, okamžite spadne do „pasce“ a zomrie. Orchidea tvarom kvetu a vôňou pripomína samičku niektorého hmyzu, takže samce hmyzu mimovoľne sadnú na kvet a opeľujú ho.
Mimikry prebieha pod kontrolou prirodzeného výberu. Jeho výskyt je spojený s akumuláciou malých prospešných mutácií v jedlé druhy v podmienkach ich spoločného biotopu s nejedlými. Jednou z hlavných zbraní obrany proti nepriateľom a adaptívnych funkcií je: pre chrobáky a kraby - chitínový kryt, pre mäkkýše - ulity, pre krokodíly - šupiny, pre pásovce a korytnačky - škrupina, pre ježka a dikobraza - ihly.
Fitness. Ochranné sfarbenie. Ochranné sfarbenie. Atraktívne sfarbenie. Hrozivé sfarbenie. Imitatívne sfarbenie (mimikry).
Cvičenie
Stretli ste v prírode hmyz, ktorý pri dotyku zamrzne? Venujte pozornosť ich činom, nehybnosti. Venujte pozornosť hmyzu, ktorý vydáva nepríjemný zápach. Porovnajte ich. Táto úloha vám pomôže lepšie sa zoznámiť s ochranným a hrozivým sfarbením zvierat.
Pokúste sa dokončiť úlohu.
K akému typu patria uvedené príklady ochranného sfarbenia? Podľa toho zadajte veľkými písmenami: "ZShch" - ochranný; "PR" - prilákanie; "PD" - imitácia.
Súlad štruktúry orgánov s vykonávanými funkciami (napríklad dokonalosť lietadiel vtákov, netopiere, hmyz) vždy priťahoval pozornosť človeka a povzbudzoval výskumníkov, aby pri vytváraní mnohých strojov a zariadení používali princípy organizácie živých bytostí. Nemenej nápadný je harmonický vzťah rastlín a živočíchov k ich prostrediu.
Faktov svedčiacich o prispôsobovaní sa živých bytostí podmienkam života je také množstvo, že nie je možné podať ich úplný opis. Uveďme len niekoľko názorných príkladov adaptívneho sfarbenia?
Pre ochranu vajíčok, lariev, kurčiat je obzvlášť dôležitéochranné sfarbenie. U otvorene hniezdiacich vtákov (tetrov, kajka, tetrov) je samica sediaca na hniezde takmer na nerozoznanie od okolitého pozadia. Zodpovedá podkladu a pigmentovaným vaječným škrupinám. Zaujímavosťou je, že u vtákov hniezdiacich v dutine majú samice často svetlé sfarbenie (sýkorky, ďatle, papagáje).
Úžasná podobnosť s vetvičkami je pozorovaná u tyčového hmyzu. Húsenice niektorých motýľov pripomínajú uzly a telo niektorých motýľov je ako list. Tu je ochranné sfarbenie kombinované s ochrannou formou tela. Keď paličkový hmyz zamrzne, je ťažké zistiť jeho prítomnosť aj na blízko - toľko splýva s okolitou vegetáciou. Vždy, keď sa dostaneme do lesa, na lúky, do poľa, ani si nevšimneme, koľko hmyzu sa skrýva na kôre, lístí, v tráve.
U zebry a tigra sa tmavé a svetlé pruhy na tele zhodujú so striedaním tieňa a svetla okolia. Zvieratá sú v tomto prípade sotva badateľné aj na otvorenom priestranstve zo vzdialenosti 50-70 m. Niektoré živočíchy (platesa, chameleón) sú dokonca schopné rýchlej zmeny ochrannej farby v dôsledku prerozdelenia pigmentov v kožných chromatoforoch. Účinok ochranného sfarbenia sa zvyšuje, keď sa skombinuje s vhodným správaním: v okamihu nebezpečenstva veľa hmyzu, rýb, vtákov zamrzne a zaujme pózu.
Veľmi jasné varovné sfarbenie (zvyčajne biele, žlté, červené, čierne) je charakteristické pre dobre chránené jedovaté bodavé formy. Keď sa vtáky niekoľkokrát pokúsili ochutnať chybu „vojaka“, lienku, osu, nakoniec odmietli zaútočiť na obeť jasnou farbou.
Zaujímavé príklady adaptácie súvisia smimikry(z gréckeho mimos – herec). Niektoré bezbranné a jedlé živočíchy napodobňujú druhy, ktoré sú dobre chránené pred predátorstvom. Napríklad niektoré pavúky pripomínajú mravce a osie muchy sa podobajú na osy.
Tieto a mnohé ďalšie príklady hovoria o adaptívnej povahe evolúcie.
V preddarwinovskom období rozvoja biológie slúžila zdatnosť živých bytostí ako dôkaz existencie Boha: bez všemocného stvoriteľa by sama príroda nemohla živé bytosti tak inteligentne zariadiť a tak múdro ich prispôsobiť prostrediu. Prevládal názor, že každé jednotlivé zariadenie je absolútne, pretože zodpovedá špecifickému cieľu, ktorý si stanovil tvorca: časti úst motýľa sú predĺžené do proboscis, aby mohol dostať nektár ukrytý v hlbinách koruny; pre kaktus je potrebná hrubá stonka na uskladnenie vody atď.
Adaptabilita organizmov na prostredie sa vyvinula v procese dlhého historického vývoja pod vplyvom prírodných príčin a nie je absolútna, ale relatívna, pretože podmienky prostredia sa často menia rýchlejšie, ako sa vytvárajú adaptácie. Úpravy zodpovedajúce konkrétnemu biotopu strácajú svoj význam, keď sa mení. Dôkazom relatívnej povahy zdatnosti môžu byť tieto skutočnosti:
ochranné zariadenia od niektorých nepriateľov nie sú účinné od iných (napríklad jedovaté hady, ktoré sú nebezpečné pre mnohé zvieratá, jedia mangusty, ježkovia, ošípané);
prejav inštinktov u zvierat sa môže ukázať ako nepraktický (moly zbierajú nektár zo svetlých kvetov, jasne viditeľných v noci, ale tiež lietajú do ohňa, hoci súčasne zomierajú);
orgán, ktorý je v niektorých podmienkach užitočný, sa v inom prostredí stáva zbytočným a dokonca relatívne škodlivým (blany medzi prstami husí hôr, ktoré nikdy neklesajú do vody);
sú možné aj lepšie adaptácie na dané prostredie. Niektoré druhy zvierat a rastlín sa rýchlo rozmnožili a rozšírili v oblastiach, ktoré sú pre ne úplne nové. glóbus kde boli náhodne alebo zámerne zavlečené ľuďmi.
Relatívna povaha zdatnosti je teda v rozpore s tvrdením o absolútnej účelnosti v živej prírode.
Druhy rastlín a živočíchov sú pozoruhodne prispôsobené podmienkam prostredia, v ktorom žijú. Je známe veľké množstvo najrozmanitejších vlastností štruktúry, ktoré poskytujú vysokú úroveň adaptability druhu na životné prostredie. V koncepte" zdatnosť druhu" zahŕňa nielen vonkajšie znaky, ale aj zhodaštruktúra vnútorných orgánov, funkcie, ktoré vykonávajú, napríklad dlhý a zložitý tráviaci trakt zvierat, ktoré jedia rastlinnú potravu (prežúvavce). Do pojmu zdatnosť patrí aj súlad fyziologických funkcií organizmu so životnými podmienkami, ich komplexnosť a rôznorodosť.
Adaptívne znaky stavby, farby tela a správania zvierat. V skutočnosti je celá štrukturálna a funkčná organizácia predstaviteľov konkrétneho druhu prispôsobivá podmienkam, v ktorých táto skupina žije. Najviac názorná je štruktúra tela a farba kože.
tvar tela. U zvierat sa tvar tela prispôsobuje prostrediu. Vzhľad vodného cicavca delfína je dobre známy. Jeho pohyby sú ľahké a presné. Nezávislá rýchlosť vo vode dosahuje 40 km/h. Často sú opísané prípady, ako delfíny sprevádzajú vysokorýchlostné námorné plavidlá, napríklad torpédoborce pohybujúce sa rýchlosťou 65 km / h. Vysvetľuje sa to tým, že delfíny sa prichytávajú na provu lode a využívajú hydrodynamickú silu vĺn lode. Ale to nie je ich prirodzená rýchlosť. Hustota vody je 800-krát väčšia ako hustota vzduchu. Ako to delfín dokáže prekonať? Ideálnu adaptabilitu delfína na prostredie a životný štýl napomáha okrem iných konštrukčných vlastností aj tvar tela. Tvar tela v tvare torpéda zabraňuje vytváraniu vírenia vodných tokov okolo delfína.
Aerodynamický tvar tela prispieva k rýchlemu pohybu zvierat vo vzduchu. Letové a obrysové perá pokrývajúce telo vtáka úplne vyhladzujú jeho tvar. Vtáky nemajú vyčnievajúce ušnice, pri lete zvyčajne stiahnu nohy. Výsledkom je, že vtáky sú oveľa rýchlejšie ako všetky ostatné zvieratá. Napríklad sokol sťahovavý sa na svoju korisť ponára rýchlosťou až 290 km/h. Vtáky sa pohybujú rýchlo aj vo vode. Bol pozorovaný tučniak plávajúci pod vodou rýchlosťou približne 35 km/h.
U zvierat, ktoré vedú tajný, skrytý spôsob života, sú užitočné úpravy, ktoré im dávajú podobnosť s environmentálnymi objektmi. Bizarný tvar tela rýb žijúcich v húštinách rias im pomáha úspešne sa skrývať pred nepriateľmi. U hmyzu je rozšírená podobnosť s predmetmi prostredia. Chrobáky sú známe svojimi vzhľad pripomínajú lišajníky, cikády, podobne ako tŕne tých kríkov, medzi ktorými žijú. Tyčinkový hmyz vyzerá ako malá hnedá alebo zelená vetvička (obr. 19.5), zatiaľ čo orthoptera napodobňuje list. Ploché telo má ryby, ktoré vedú bentický životný štýl.
Ryža. 19.5.
Farbenie tela. Slúži aj ako obrana proti nepriateľom. ochranné sfarbenie. Patronizácia je sfarbenie vnútorných častí tela, ktoré zabezpečuje ich majiteľom úspech v boji o existenciu. Zvyčajne vedci rozlišujú medzi zatajovacím alebo naopak varovným sfarbením. Vtáky, ktoré inkubujú vajíčka na zemi, splývajú s okolitým pozadím. Ich vajíčka, ktoré majú pigmentovanú škrupinu, a mláďatá, ktoré sa z nich liahnu, sú tiež sotva badateľné (obr. 19.6). Ochranná povaha pigmentáciu vajíčok potvrdzuje fakt, že u druhov, ktorých vajíčka sú nedostupné pre nepriateľov – veľkých predátorov, alebo u vtákov, ktoré kladú vajíčka na kamene alebo ich zahrabávajú do zeme, sa nevytvorí ochranná farba škrupiny.
Ryža. 19.6.
potomstvo na zemi
Ochranné sfarbenie je rozšírené medzi širokou škálou zvierat. Húsenice motýľa sú často zelené, farba listov, alebo tmavé, farba kôry alebo zeme. Ryby na dne sú zvyčajne natreté tak, aby zodpovedali farbe piesočnatého dna (raje a platesy). Platesy sú zároveň schopné meniť farbu v závislosti od farby okolitého pozadia. Schopnosť meniť farbu redistribúciou pigmentu v koži tela je známa aj u suchozemských zvierat (chameleón). Púštne zvieratá majú zvyčajne žltohnedú alebo pieskovožltú farbu. Monochromatické ochranné sfarbenie charakteristické pre hmyz (kobylky) a malé jašterice, ako aj pre veľké kopytníky (antilopy) a dravce (levy).
Ak pozadie prostredia nezostáva konštantné v závislosti od ročného obdobia, veľa zvierat mení farbu. Napríklad obyvatelia stredných a vysokých zemepisných šírok (polárna líška, zajac, hranostaj, ptarmigan) sú v zime bieli, čo ich robí neviditeľnými na snehu.
Dvojfarebné maskovanie sa často vyskytuje u vodných živočíchov. Takže u väčšiny rýb, napríklad u sleďov, je chrbát silne pigmentovaný a ventrálna strana tela je svetlá. Ak sa na rybu pozriete zhora, zo zóny väčšieho osvetlenia, tak na pozadí prehlbujúcej sa tmy je tmavý chrbát takmer neviditeľný. Naopak, pri pohľade z hĺbky - v smere väčšieho osvetlenia - je brucho nepostrehnuteľné. Toto sfarbenie je dôležité aj pre predátorov (delfíny, žraloky atď.) a pre ich obete.
Ďalším variantom skrytia sfarbenia je pitevné sfarbenie. Vyznačuje sa striedaním tmavých a svetlých pruhov a škvŕn na tele, zodpovedajúcim zmene svetla a tieňa v biotope obvyklom pre daný druh (obr. 19.7). Takáto náhoda robí organizmus nepostrehnuteľným v dôsledku porušenia myšlienky jeho formy. Napríklad tiger loví v zálohe na okrajoch, kde sa trsy žltej trávy striedajú s tmavou pôdou. Zebra, ktorá sa živí listami kríkov, je v savane takmer neviditeľná na pozadí viacerých kmeňov. Okrem toho pitevné sfarbenie narúša predstavu o obrysoch tela, čo ho robí ešte efektívnejším.
Ryža. 19.7.
Často je však u zvierat telesná farba, ktorá sa neskrýva, ale naopak púta pozornosť, demaskuje. Toto sfarbenie je charakteristické pre jedovatý, pálivý alebo bodavý hmyz: včely, osy, pľuzgiere. Lienka, veľmi nápadná, vtáky nikdy neklujú kvôli jedovatému tajomstvu, ktoré vylučuje hmyz. Nejedlé húsenice majú jasnú výstražnú farbu, veľa Jedovaté hady. Jasné sfarbenie vopred varuje predátora o márnosti a nebezpečenstve útoku. Prostredníctvom pokusov a omylov sa dravci rýchlo naučia vyhýbať sa útoku na korisť výstražný náter.
Účinnosť varovného sfarbenia spôsobila veľmi zaujímavý fenomén- imitácia, príp mimikry(z gréčtiny. mimikos- napodobňovacie). Mimikry sa nazývajú podobnosť bezbranného alebo jedlého druhu s jedným alebo viacerými nepríbuznými druhmi, ktoré sú dobre chránené a majú výstražnú farbu. Jeden z druhov švábov je veľkosťou, tvarom tela a rozmiestnením stareckých škvŕn veľmi podobný lienke. Niektoré jedlé motýle napodobňujú tvarom tela a sfarbením jedovaté motýle, muchy – osy. Vznik mimikry je spojený s akumuláciou pod kontrolou prirodzeného výberu malých úspešných mutácií u jedlých druhov v podmienkach ich koexistencie s nejedlými.
Je zrejmé, že napodobňovanie niektorých druhov inými je opodstatnené: vyhubená je oveľa menšia časť jedincov druhov, ktoré slúžili ako vzor, ako aj imitátorov. Je však potrebné, aby počet druhov imitátorov bol podstatne menší ako počet modelov. V opačnom prípade je mimika k ničomu: predátor si nevyvinie silný podmienený reflex na tvar alebo farbu, ktorej by sa mal vyhnúť. Ako sa udržiava početnosť mimických druhov na nízkej úrovni? Ukázalo sa, že genofond týchto druhov je nasýtený smrteľnými mutáciami. V homozygotnom stave tieto mutácie spôsobujú smrť hmyzu, v dôsledku čoho sa vysoké percento jedincov nedožije pohlavnej dospelosti.
Okrem ochranno - patronizačného sfarbenia u zvierat a rastlín sa dodržiavajú aj iné prostriedky ochrany. Rastliny často tvoria ihličie a tŕne, ktoré ich chránia pred zožratím bylinožravcami (kaktusy, divoká ruža, hloh, rakytník atď.). Rovnakú úlohu zohrávajú jedovaté látky, ktoré spaľujú chĺpky napríklad v žihľave. Kryštály šťavelanu vápenatého, ktoré sa hromadia v tŕňoch niektorých rastlín, ich chránia pred tým, aby ich zožrali húsenice, slimáky a dokonca aj hlodavce. Pred mnohými nepriateľmi ich dobre chránia útvary v podobe tvrdého chitínového obalu u článkonožcov (chrobáky, kraby), ulity v mäkkýšoch, šupiny v krokodíloch, ulity v pásavcoch a korytnačkách. Brká ježka a dikobraza slúžia rovnako. Všetky tieto zariadenia sa mohli objaviť len ako výsledok prirodzeného výberu, t.j. preferenčné prežitie je lepšie ako chránené jedince.
Správanie. Adaptívne správanie má veľký význam pre prežitie organizmov v boji o existenciu. Ochranný účinok varovného sfarbenia sa zvýši, keď sa skombinuje s vhodným správaním. V tŕstí hniezdi napríklad hrbolček. Vo chvíľach nebezpečenstva si natiahne krk, zdvihne hlavu a zamrzne. V tejto polohe je ťažké ho odhaliť aj na blízko. Mnoho iných zvierat nemá prostriedky aktívna ochrana, v prípade nebezpečenstva si oddýchnu a zamrznú (hmyz, ryby, obojživelníky, vtáky). Výstražné sfarbenie u zvierat je naopak kombinované s demonštratívnym správaním, ktoré dravca odstraší.
Okrem skrývania alebo demonštratívneho, zastrašujúceho správania, keď sa nepriateľ priblíži, existuje mnoho ďalších možností. adaptívne správanie, zabezpečenie prežitia dospelých alebo mladistvých. To zahŕňa aj skladovanie potravín na nepriaznivé ročné obdobie. To platí najmä pre hlodavce. Napríklad hraboš domáci, bežný v zóne tajgy, zbiera zrná obilnín, suchú trávu, korene - celkovo až 10 kg. Hrabavé hlodavce (krtky a pod.) nahromadia až 14 kg kúskov dubových koreňov, žaluďov, zemiakov, stepného hrachu. Veľký pieskomil žijúci v púštiach Strednej Ázie začiatkom leta kosí trávu a zaťahuje ju do dier alebo ju necháva na povrchu vo forme stohov. Toto krmivo sa používa v druhej polovici leta, jesene a zimy. bobor riečny zbiera pne stromov, konáre a pod., ktoré vkladá do vody v blízkosti svojho obydlia. Tieto sklady môžu dosahovať objem 20 m 3 . Zásoby krmiva tvoria aj dravé zvieratá. Norky, niektoré fretky a psovité šelmy skladujú žaby, hady, malé zvieratá atď., pričom ich zabíjajú a na určitých miestach zahrabávajú.
Príkladom adaptívneho správania je čas najväčšej aktivity. V púšti veľa zvierat vychádza na lov v noci, keď horúčavy ustúpia. Špecializácia činnosti zvierat podľa dennej doby viedla napríklad u vtákov k vzniku celost environmentálnych skupín typy. Takže „noční dravci“ (sovy, výry atď.) lovia v noci a „denné“ - sokol, orol skalný, orol - za denného svetla.
Kotviace body
Starostlivosť o potomstvo. Zvlášť dôležité sú zariadenia, ktoré chránia potomstvo pred nepriateľmi. Starostlivosť o potomstvo sa môže prejavovať rôznymi formami. Mnoho rýb stráži vajíčka, ktoré sú uložené medzi kameňmi, aktívne odháňajú a kousajú blížiacich sa možných nepriateľov. Azovské a kaspické gobie kladú vajíčka do dier vyhĺbených v bahnitom dne a potom ho strážia počas celého svojho vývoja. Samček lipkavca si stavia hniezdo s vchodom a východom. Niektoré sumce americké si lepia kaviár na brucho a nosia ho po celý čas vývoja. Mnohé ryby liahnu vajíčka v ústach alebo dokonca v žalúdku. Počas tejto doby rodič nič neje. Vyliahnutý plôdik sa nejaký čas zdržiava v blízkosti samice (alebo samca, podľa druhu) a v prípade nebezpečenstva sa ukryje v ústach matky. Existujú druhy žiab, u ktorých sa vajíčka vyvíjajú v špeciálnom plodovom vačku na chrbte alebo v hlasivkových vakoch samca.
Najväčšia bezpečnosť potomstva sa samozrejme dosiahne, keď sa embryá vyvinú telo matky(obr. 19.8). Plodnosť v týchto prípadoch (rovnako ako v iných formách starostlivosti o potomstvo) klesá, ale je to kompenzované zvýšením miery prežitia mláďat.
Ryža. 19.8.
U článkonožcov a nižších stavovcov vedú výsledné larvy nezávislým životným štýlom a nezávisia od svojich rodičov. Ale v niektorých prípadoch sa rodičovská starosť o potomstvo prejavuje vo forme poskytnúť im jedlo. Slávny francúzsky prírodovedec J.A. Fabre prvýkrát opísal toto správanie u osamelých os. Osy útočia na chrobáky, pavúky, cvrčky, modlivky, húsenice rôznych motýľov, znehybnia ich zapichnutím žihadla presne do nervových uzlín (obr. 19.9) a kladú na ne vajíčka.
Ryža. 19.9.Jediná osa vtiahne do svojho hniezda ochrnutú kobylku: budúca larva dostane jedlo
Liahnuce sa larvy osy dostávajú potravu: živia sa tkanivami živej obete, rastú a potom sa zakuklia.
Opísané príklady starostlivosti o potomstvo u článkonožcov a nižších stavovcov sa vyskytujú u veľmi malého počtu druhov. Vo väčšine prípadov sú oplodnené vajíčka ponechané samy na seba. To vysvetľuje veľmi vysokú plodnosť bezstavovcov a nižších stavovcov. Veľké množstvo potomkov v podmienkach vysokej vyhubiteľnosti mláďat slúži ako prostriedok boja o existenciu druhu ako celku.
U vyšších stavovcov sa pozorujú podstatne zložitejšie a rôznorodejšie formy starostlivosti o potomstvo. Komplexné inštinkty a schopnosť individuálny tréning umožniť im vychovať potomstvo s oveľa väčším úspechom. Takže vtáky kladú oplodnené vajíčka v špeciálnych zariadeniach - hniezda a nielen v životné prostredie rovnako ako všetky druhy nižších tried. Vajíčka sa vyvíjajú pod vplyvom tepla, ktoré im dodáva telo rodičov, a nezávisia od náhodných poveternostných podmienok. Rodičia chránia hniezdo pred nepriateľmi tak či onak. Väčšina druhov vtákov nenecháva vyliahnuté mláďatá napospas osudu, ale dlho kŕmiť a chrániť. To všetko prudko zvyšuje efektivitu reprodukcie v tejto skupine zvierat.
Najvyšší stupeň vývoja dosahujú formy správania u cicavcov. To sa prejavuje aj vo vzťahu k mláďatám. Zvieratá svoje potomstvo nielen kŕmia, ale učia ich aj chytať korisť. Darwin si to tiež všimol dravé šelmy naučiť svoje mláďatá vyhýbať sa nebezpečenstvu, vrátane poľovníkov.
Jedinci s pokročilejšími formami starostlivosti o potomstvo teda prežívajú vo väčšom počte a odovzdávajú si tieto vlastnosti z generácie na generáciu.
Fyziologické adaptácie. Vhodný tvar a farba tela, účelné správanie zabezpečujú úspech v boji o existenciu len vtedy, keď sa tieto znaky spoja s prispôsobivosťou životných procesov životným podmienkam, t.j. fyziologické adaptácie. Bez takýchto prispôsobení nie je možné udržiavať stabilný metabolizmus v tele v neustále sa meniacich podmienkach prostredia. Pozrime sa na niekoľko príkladov.
U suchozemských obojživelníkov veľké množstvo voda sa stráca cez kožu. Mnohé z ich druhov však prenikajú aj do púští a polopúští. Prežitie obojživelníkov v podmienkach nedostatku vlahy v týchto biotopoch zabezpečuje množstvo úprav. Menia charakter aktivity: je načasovaná na obdobia vysokej vlhkosti. V miernom pásme sú v noci a po dažďoch aktívne ropuchy a žaby. Na púšti žaby lovia iba v noci, keď sa na pôde a vegetácii zráža vlhkosť a cez deň sa schovávajú v norách hlodavcov. U druhov púštnych obojživelníkov, ktoré sa rozmnožujú v dočasných nádržiach, sa larvy vyvíjajú veľmi rýchlo a v krátkom čase prechádzajú metamorfózou.
Rôzne fyziologické adaptácie na život v nepriaznivé podmienky vyvinuté vtákmi a cicavcami. Mnoho púštnych zvierat nahromadí pred začiatkom obdobia sucha veľa tuku: keď sa oxiduje, tvorí sa veľké množstvo vody. Vtáky a cicavce sú schopné regulovať straty vody z povrchu dýchacích ciest. Napríklad ťava zbavená vody drasticky znižuje odparovanie z dýchacích ciest aj cez potné žľazy.
Metabolizmus soli človeka je zle regulovaný, a preto sa bez soli dlhodobo nezaobíde. sladká voda. Ale plazy a vtáky, väčšinu života trávia na otvorenom mori a pijú morská voda, získali špeciálne žľazy, ktoré im umožňujú rýchlo sa zbaviť prebytočných solí.
Adaptácie, ktoré sa vyvíjajú u potápajúcich sa zvierat, sú veľmi zaujímavé. Mnohé z nich sa pomerne dlho zaobídu bez kyslíka. Napríklad tulene sa ponoria do hĺbky 100-200 a dokonca 600 m a zostávajú pod vodou 40-60 minút. Čo umožňuje plutvonožcom potápať sa na taký dlhý čas? V prvom rade ide o veľké množstvo špeciálneho pigmentu nachádzajúceho sa vo svaloch – myoglobínu. Myoglobín je schopný viazať kyslík 10-krát viac ako hemoglobín. Množstvo prístrojov vo vode navyše poskytuje oveľa ekonomickejšie využitie kyslíka ako pri dýchaní na hladine.
Prirodzeným výberom vznikajú a zdokonaľujú sa adaptácie na uľahčenie hľadania potravy alebo partnera na rozmnožovanie. Chemické orgány hmyzu sú úžasne citlivé. Samčekov motýľov priláka pach pachovej žľazy samičky zo vzdialenosti 3 km. U niektorých motýľov je citlivosť chuťových receptorov 1000-krát väčšia ako citlivosť receptorov ľudského jazyka. Noční predátori, ako sú sovy, majú vynikajúce videnie pri slabom osvetlení. Niektoré hady majú dobre vyvinutú schopnosť termolokácie. Rozlišujú predmety na diaľku, ak je rozdiel v ich teplotách iba 0,2 ° C. Mnoho zvierat sa dokonale orientuje v priestore pomocou echolokácie ( netopiere, sovy, delfíny).
Relatívna povaha zdatnosti organizmov.Štruktúra živých organizmov je veľmi jemne prispôsobená podmienkam existencie. Akákoľvek druhová vlastnosť alebo vlastnosť, ktorá je v prírode adaptívna, je vhodná v danom prostredí, v daných životných podmienkach. Takže všetky vlastnosti štruktúry a správania mačky sú vhodné pre predátora, ktorý čaká na korisť v zálohe: mäkké vankúšiky na prstoch a zasúvateľné pazúry, vďaka ktorým je chôdza nehlučná; obrovská zrenica a vysoká citlivosť sietnice, čo vám umožňuje vidieť v tme; jemný sluch a pohyblivé ušnice, ktoré umožňujú presne určiť polohu obete; schopnosť dlho čakať na objavenie sa koristi a urobiť bleskový skok; ostré zuby držanie a trhanie obete. Rovnakým spôsobom je organizácia mäsožravých rastlín prispôsobená na chytanie a trávenie hmyzu a dokonca aj malých stavovcov (obr. 19.10).
Ryža. 19.10.
Adaptácie sa nezdajú byť hotové, ale sú výsledkom výberu náhodných dedičných zmien, ktoré zvyšujú životaschopnosť organizmov za špecifických podmienok.
Žiadna z adaptačných vlastností neposkytuje absolútna bezpečnosť pre ich majiteľov. Kvôli mimike sa väčšina vtákov ôs a včiel nedotýka, no sú medzi nimi druhy, ktoré jedia osy aj včely a ich napodobňovače. Ježko a sekretárka jedia hady bez ujmy. Pancier suchozemských korytnačiek ich spoľahlivo chráni pred nepriateľmi, ale dravé vtáky ich zdvihnú do vzduchu a rozbijú o zem.
Akékoľvek úpravy sú účelné iba v zvyčajnom prostredí pre daný druh. Keď sa zmenia podmienky prostredia, ukážu sa, že sú pre telo zbytočné alebo škodlivé. Neustály rast rezákov hlodavcov je veľmi dôležitá vlastnosť ale len pri jedle tuhej stravy. Ak je potkan držaný na mäkkom krmive, rezáky bez opotrebovania narastú do takej veľkosti, že kŕmenie je nemožné.
Akákoľvek štruktúra a akákoľvek funkcia je teda prispôsobením sa druhovo špecifickým vonkajšie prostredie alebo, ako hovoria moderní vedci, „tu a teraz“. Evolučné zmeny – vznik nových populácií a druhov, vznik alebo zánik orgánov, komplikácia organizácie – sú dôsledkom vývoja adaptácií. Vhodnosť živej prírody je výsledkom historického vývoja druhov za určitých podmienok, preto je vždy relatívna a má dočasný charakter.
Kotviace body
Otázky a úlohy na zopakovanie
