В какие условиях у организмов вырабатываются приспособительные свойства

В какие условиях у организмов вырабатываются приспособительные свойства thumbnail

ПРИСПОСОБЛЕННОСТЬ ОРГАНИЗМОВ

ВИДЫ ПРИСПОСОБЛЕННОСТИЗНАЧЕНИЕПРИМЕРЫ
Форма тела:
– торпедообразнаяСпособствует избежанию образования завихрений потоков воды при движенииАкулы, дельфины
– сучковидная, листовиднаяДелает организм незаметным среди тех или иных предметов средыПалочники, гусеницы пядениц
– причудливаяСкрывает среди водорослей, коралловых полиповМорские коньки, удильщики
Окраска тела:
– покровительственнаяСкрывает на фоне окружающей средыЗаяцбеляк, белая куропатка, зеленый кузнечик, тли
– расчленяющая То же на фоне полос света и тениЗебры, тигры
– предостерегающаяСохранение численности видов, обладающих ядовитыми, обжигающими, жалящими свойствамиПчелы, осы, жукинарывники, гусеницы бабочки – капустницы
Мимикрия (подражание беззащитных животных хорошо защищенным и обладающим предостерегающей окраской)Защита от истребленияОсовидки, пчеловидки, шмелевидки; яйца, откладываемые кукушкой
Иглы, колючки, кристаллы щавелевокислого калия, накапливающегося в колючках или листьях растенийЗащита от поедания травоядными животнымиКактусы, шиповник, боярышник, крапива
Твердые покровы телаЗащита от поедания плотоядными животнымиЖуки, крабы, двустворчатые моллюски, черепахи, броненосцы
ИглыТо жеЕхидны, дикобразы, ежи
Приспособительное поведение:
– замираниеТо жеОпоссумы, некоторые жуки, земноводные, птицы
– угрожающая поза То жеБородатая ящерица, ушастая круглоголовка
– запасание кормаПереживание бескормицыКедровка, сойка, бурундук, белка, пищуха (сеноставка)
Забота о потомстве:
– вынашивание икры в ротовой полости, в складке кожи на животеСохранение потомстваСамцы тиляпии, морского сомика галенхта, морского конька
– постройка гнезда и выведение в нем потомстваТо жеНекоторые рыбы (колюшки, петушки, макроподы), птицы, белки, мышималютки
– выкармливание потомстваТо жеПтицы, млекопитающие
– обеспечение будущего потомства пищейТо жеЖуки -скарабеи, наездники, яйцееды
Физиологические адаптации:
– удаление избытка воды через почки в виде слабоконцентрированной мочиСохранение постоянства внутренней среды организма в условиях жизни в пресной водеПресноводные рыбы и земноводные
– потребление большого количества воды и выделение небольшого количества концентрированной мочиСохранение постоянства внутренней среды организма в условиях жизни в гиперосмотической средеМорские рыбы

ПРЕАДАПТАЦИИ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ В ЭВОЛЮЦИИ

ПРЕАДАПТАЦИЯПРЕДПОСЫЛКИОРГАНИЗМЫ, ИМЕВШИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ ЖИЗНИ В НОВОЙ СРЕДЕ
Выход позвоночных на сушу в девонеНаличие конечностей, позволяющих передвигаться по твердому субстрату при возросшей тяжести тела, и органов воздушного дыханияКистеперые рыбы
Появление челюстей у древних позвоночныхРазделение третьей жаберной дуги на подвижные элементы, что было связано с интенсификацией дыханияДревние бесчелюстные позвоночные

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ И МАКРОЭВОЛЮЦИЯ

ПРИЗНАКИМИКРОЭВОЛЮЦИЯМАКРОЭВОЛЮЦИЯ
Направленность эволюционных преобразованийФормирование новых видовФормирование таксонов высокого ранга (роды, семейства, отряды и др.)
МеханизмыПроисходит на основе мутационной изменчивости, дивергенции, борьбы за существование, естественного отбораНе имеет специфических механизмов и осуществляется только посредством процессов микроэволюции, являясь их интегративным выражением
Длительность процессовПроисходит внутри вида, его популяций. Может происходить в исторически короткое время и быть доступной непосредственному наблюдению и изучениюНадвидовая эволюция. Происходит в исторически грандиозные промежутки времени и недоступна непосредственному изучению

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС И БИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГРЕСС

ПРИЗНАКИБИОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОГРЕССБИОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГРЕСС
Численность видаВысокаяНизкая
Ареал видаРасширяетсяСужается
Количество популяций видаБольшое, образуются новые популяцииНебольшое, происходит сокращение числа популяций
Состояние систематических групп более высокого рангаРод включает большое количество видов, семейство – много родов, отряд – несколько семейств, класс – несколько отрядов и т.п.Род включает небольшое число видов (иногда один), семейство – один-два рода, отряд – одно семейство, класс – один отряд и т.п.

ПУТИ ДОСТИЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА

ЭВОЛЮЦИОННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯИХ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗНАЧЕНИЕ В ЭВОЛЮЦИИ ПРИМЕРЫ
Морфофизиологический прогресс, или арогенезВозникающие ароморфозы не являются приспособительными к каким-либо специальным условиям среды, носят общий характер и дают возможность расширить использование условий внешней среды, освоить новые места обитанияПоявление челюстей у позвоночных, появление скелета, как места прикрепления мышц, замена гладкой мускулатуры у червей на пучки поперечно-полосатой у членистоногих
АллогенезСопровождается приобретением частных приспособлений к условиям среды, к определенным местообитаниям (идиоадаптаций) без изменения уровня организацииВозникающие изменения носят приспособительный характер. Крайняя степень приспособления к конкретным, ограниченным условиям существования носит название специализации (переход к питанию только одним видом пищи, обитание в однородной среде и пр.). При быстром изменении условий среды организмы с узкой специализацией вымирают. Мелкие систематические группы (виды, роды, семейства) обычно возникают путем идиоадаптации.Покровительственная окраска животных, плоская форма тела скатов и камбалы, долотовидный клюв у дятлов, крючковидный клюв у хищных птиц, ласты у тюленей, китов и др.; питание коала только листьями эвкалипта, колибри – только нектаром цветков тропических растений
Катагенез, или морфофизиологический регрессСопровождается упрощением организации, исчезновением органов активной жизни (общей дегенерацией)Общая дегенерация связана главным образом с переходом организмов к паразитическому или сидячему образу жизниУтрата корней и листьев у растенийпаразитов, исчезновение органов чувств, пищеварительной системы, упрощение строения и пр. у ленточных червей, приобретение частных приспособлений (присоски, крючочки и пр.)
Читайте также:  Какие свойства проявляет хлор в соединении kclo3

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИМЕРЫ
Дивергенция – расхождение признаков организмов в ходе эволюции разных линий, возникших от общего предкаВозникает в результате дизруптивного отбора, а также изоляции популяций. При расхождении признаков отбором преимущественно сохраняются крайние формы. Органы, соответствующие друг другу по строению и имеющие общее происхождение независимо от выполняемой ими функции, называются гомологичнымиРазличия в строении клювов клеста-еловика и клеста-сосновика
Конвергенция – результат приспособления организмов к сходным условиям жизни, схождение признаков у организмов разных систематических групп в процессе эволюцииСхождение признаков затрагивает в основном лишь те органы, которые непосредственно связаны со сходными условиями среды. Органы, выполняющие сходные функции, но имеющие принципиально различное строение и происхождение, называются аналогичнымиВнешнее сходство европейского крота и сумчатого крота, сумчатого летуна и летяги; аналогичные органы: крылья бабочек и летучих мышей, жабры рыбы и рака, роющие конечности крота и медведки, плоская форма тела у скатов и камбалы, колючки кактуса и боярышника
Параллелизм (форма конвергентного развития организмов)В эволюции близкородственных групп организмов происходит независимое развитие сходных признаковУ китообразных и ластоногих независимо друг от друга передние конечности превратились в ласты как приспособление к водному образу жизни. У разных групп кистеперых рыб развивались признаки земноводных. Признаки покрытосеменных растений независимо и параллельно развивались в разных линиях эволюции их предков

ПРАВИЛА ЭВОЛЮЦИИ

ПРАВИЛА ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИМЕРЫ
Необратимость эволюцииВид, род и любая другая систематическая группа организмов не может вернуться к прежнему состоянию. Изредка возникающие атавизмы (возврат к предкам) по строению и функциям не являются полноценнымиПресмыкающиеся, возникшие от примитивных земноводных, как бы не шла их эволюция, не могут дать начало земноводным
Прогрессирующая специализацияГруппа организмов, вставшая на путь приспособления к каким-либо условиям существования, в дальнейшем будет развиваться по этому же путиЕсли какая-то группа животных приобрела приспособления к полету, то на последующих этапах ее развития эти приспособления будут усиливаться
Чередование главных направлений эволюцииКаждое повышение организации (ароморфоз) открывает большие возможности для освоения новых сред или местообитаний и развития в связи с этим различных приспособлений (идиоадаптаций)Ароморфозы, позволившие позвоночным выйти из воды на сушу, открыли возможности для освоения наземновоздушной среды обитания, развития различных частных приспособлений. Последующие ароморфозы привели к появлению пресмыкающихся и развитию у них различных приспособлений к новым местообитаниям

Источник

Приспособленность организмов к среде обитания возникает в ходе эволюции для разрешения ими экологических проблем, имеющих место в определённой среде. Она изменяется, совершенствуется, порой исчезает. Вырабатывание адаптации позволяет достичь соответствия строения, поведения, физиологии существ условиям среды и образу их жизни. Приспособления служат основанием для исчезновения и появления органов, дивергенции и формирования новых биологических видов, усложнения конструкции.

Что такое приспособленность

В биологии под ней понимают спектр характерных черт приспособленности организмов к среде, позволяющих выживать в конкретных условиях и продолжать род.

Пингвин с пингвиненком

На адаптированность к возникающим условиям оказывает воздействие эволюция. Но она изменяется, в связи с чем любые приспособительные черты относительны.

Виды приспособленности организмов

Морфологические адаптации

Они заключаются в особенностях строения. У Дарвина излюбленным примером адаптации был дятел, который способен лазать по стволам деревьев и вылавливать насекомых в трещинках.

Читайте также:  Какие свойства подстилающей поверхности

Дятел

Иные примеры:

  1. Разная форма клювов (влияет метод питания).

  2. Строение ног у различных видов крылатых (у водоплавающих они снабжены перепонками для плавания, бегающие виды птиц имеют очень сильные ноги).

  3. Тело акулы в виде торпеды обеспечивает ей высокие гидродинамические характеристики.

  4. Густота шерстяного покрова у животных севера, защищающая от сильного холода (як).

  5. Плоское тело придонных рыб, которое помогает им передвигаться по дну (морские коровки).

  6. Гибкость тела у норных, позволяющее добывать пищу в узких, малых полостях (хорёк).

  7. В тундре и горных регионах растения часто обладают стелющимися формами либо они напоминают подушки, что обеспечивает организмам устойчивость к резким ветряным порывам. В зимний период они с лёгкостью способны укрываться снежным покровом и им не страшен сильнейший мороз.

  8. Отдельным животным присущ яркий окрас (тигр). Подобная окраска похожа на чередование света и тени в окружающей среде и придаёт им малозаметность в зарослях. Покровительственной окраской обладает множество видов насекомых. Незаметны в снегу белые медведи, на фоне пустыни – ящерицы жёлтого окраса.

  9. Исходя из условий освещения могут изменять окрас хамелеоны.

  10. Предостерегающая окраска. Обычно подобный окрас свойственен жалящим насекомым.

  11. Предупреждающая окраска как подражание неродственным видам (многие неопасные змеи сильно схожи с ядовитыми).

  12.  Маскировка – похожесть формы тела на объекты природы, дающая возможность спасаться от хищников. Например, почти нельзя различить в водорослях рыбу-иглу.

Физиологические адаптации

Они способствуют незамедлительной реакции живого организма на действие негативного фактора среды.

Медведь

Возможность поддерживать относительно постоянную температуру тела позволила теплокровным организмам занять экологические ниши, которые недоступны для обитателей тропиков, Заполярья, пустыни. Такая способность – результат теплопродукции и теплоотдачи.

Особенная белково-липидная структура существ, обитающих при очень низких либо высоких температурах, позволяет им жить в условиях с подобными температурными режимами.

Многие организмы могут выделять разные вещества, служащие для нападения и защиты. Например, основной особенностью крапивы является её жгучесть. Это механизм защиты от травоядных. Сюда же относятся пахучие жидкости клопов, яды скорпионов, пауков, змей.

Излучение является основным методом тепловой отдачи у террариумных животных (змеи). Ультрафиолетовые лучи также являются мощным дезинфицирующим фактором. 

Филин ночью

Инфракрасное зрение необходимо совам и оленям для ночной охоты или поиска пищи.

Организмы, живущие в средах с крайне высоким уровнем ионизирующего излучения, приобрели радиорезистентность (экстремофилы).

В жару главным методом отведения излишней теплоэнергии служит испарение жидкости. У самцов некоторых видов добавочно предусмотрено её испарение со слизистой полового члена (верблюды, слоны, ослы). При некомфортном для организма повышении температуры окружающей среды, у животных наблюдается одышка.

При кратковременном влиянии пониженных температур на животных, для которых мороз – не типичная среда (песчанки), их дыхание учащается из-за усиленного обмена веществ и теплопродукции. Но при долгом нахождении в подобных условиях у них происходит постепенное замедление дыхания.

Относительный характер приспособленности

Признаки определяются конкретными условиями среды. Так, на суше рыба не способна к дыханию, так как не происходит поступление кислорода в жабры. Зелёный окрас насекомых служит спасением от птиц и животных лишь при их нахождении на зелёных частях растения. 

Ласточка

Слаборазвитые ноги и удлинённые крылья ласточки хотя и очень помогают ей при полёте, но будут существенным недостатком при передвижении птицы по земле.

Адаптации, защищающие от одного вида, не смогут спасти от иного. К примеру, панцирь степной черепахи спасает от множества хищников, но не защитит её от некоторых хищных птиц, которые сбрасывают животное с какой-либо высоты. Колючки ежа не смогут спасти его от хищников, если те бросят его в воду. Ядовитые змеи беззащитны перед мангустами.

Белая куропатка

Белую куропатку, которую сложно заметить на белом снегу, поможет выявить тень. Организмы с новыми признаками, действующими в конкретном промежутке времени, могут легко погибнуть, выйдя за диапазон. Продолжают жить лишь особи, приспособившиеся к изменённой среде при естественном отборе.

Выявление приспособлений у организмов к среде обитания

Основные примеры показаны в таблице.

Приспособляемость к среде обитания

Приспособления к водной среде

Форма тела:

  • приплюснутая (пиявка);

  • схожая с каплей;

  • трубообразная;

  • напоминающая торпеду (кальмар). 

Кальмар

Тело максимально снижает трение благодаря специфике покровов:

  • слизь;

  • мягкий верхний слой (кит);

  •  гладкий твёрдый корпус (морская черепаха). 

Читайте также:  Какие свойства масло аргана

Морская черепаха

Конечности:

  • ласты (тюлень);

  • плавники (дельфин);

  • перепонка.

Морской котик

Адаптации, помогающие двигаться в воде:

  • окружающая тело перепонка, «зонт»;

  • «водоструйный мотор»;

  • хвост с плавником.

Хвост кита

Дыхательные органы разнообразны:

  • жабры;

  • трубка для дыхания (ранатра);

  • заборники;

  • образование пузыря, служащего заменой лёгкому.

Камбала

Главный принцип окраса выражается в степени световой яркости в воде. Донные рыбы часто имеют окрас, схожий с оттенком дна (камбала). Они также изменяет окрас исходя из оттенка фона.

Приспособления к воздушной среде

Специфика строения летающих видов:

  • обтекаемое тело;

  • облегчённая структура (полые кости);

  • опорные плоскости;

  • перепонки и крылья;

  • облегчённые конечности (меньший вес, более короткие мышцы).

Птица в полете

Особенности бегающих видов:

  • сильные, но лёгкие конечности;

  • меньше пальцев (лошадь);

  • защищающие роговые копыта;

  • более короткие передние и мощнейшие задние конечности (кенгуру).

Кенгуру

Лазающие существа обладают разными адаптациями:

  • тонкое удлинённое тело (змея);

  • когти-крючки, острые когти (ленивец);

  • мощные пальцы;

  • хватательные конечности, даже подобный хвост;

  • сильные мышцы (гиббон, орангутан);

  • выросты: усики (плющ). 

Обезьяна

Лазающие виды иногда обладают и признаками полёта (летучая мышь). Нередко у птиц есть способность к бегу и полёту.

Могут сочетаться адаптационные признаки к жизни в разных средах (земноводные). Способностями к полёту обладают иногда и водные существа (летучие рыбы).

Приспособления к почве

Покровы обитателя подземелья обеспечивают лёгкость продвижения:

  • слизь, обеспечивающая скольжение в земле;

  • шерсть, легко заглаживающаяся вперёд и назад (крот);

  • короткая шерсть;

  • шёрстяной покров устойчив к истиранию.

Крот

Специфичность конечностей и формы тела:

  • тело удлинённое и тонкое (геофил);

  • копательные зубы (слепушонка) и конечности;

  • обтекаемость тела без выступов (крот);

  • укороченные конечности.

Специфика органов чувств подземного жителя:

  • малые уши (либо их нет);

  • усиленное осязание;

  • отсутствие глаз либо их очень малый размер (крот).

Кактус

Почва тяжёлая и имеет высокую плотность, а помимо этого в ней может содержаться мало влаги и воздуха. Данные особенности среды также вызывают приспособительные адаптации:

  • мощная костно-мышечная структура, защищающая от сдавливания (крот);

  • система лакун, накапливающая воздух;

  • мясистость стебля, толстый эпидермис для запаса влаги в засуху (кактусы);

  • колючки, ребристость стебля, восковой налёт на нём для задержки влаги (кактусы);

  • развитый корень.

Организменная среда обитания

Для существ, ведущих приспособленческий образ жизни (паразитов, например, малярийный плазмодий), организм, заселяемый ими, является особой средой. У хозяина происходит выработка разных реакций защиты. 

Гриб на дереве

Паразиты в ответ находят методы приспособления к подобным реакциям, и тем самым осуществляется постоянный процесс взаимной приспосабливаемости. Чем проще организация существ, тем больше среди них паразитов (простейшие, растения, грибы).

Биологические механизмы возникновения приспособительной окраски

Подобная окраска формируется благодаря случайным, полезным для определённых условий среды, мутациям в процессе существования популяции. 

Бабочка

Возникновение бабочек с окрасом крыльев, сильно схожим с фоном её местообитания, даёт возможность оставаться незамеченными, размножаться и передавать роду данный признак. 

Случайно возникающие мутационные процессы обеспечивают похожесть неспособных жалить существ на ядовитые виды.

Приспособленность растений к опылению насекомыми

С целью привлечения насекомых у растений формируются цветки. Они обычно открывают их, лишь когда пролетают конкретно те виды насекомых, с которыми растение «взаимодействует». В дневное время воздух заполняется запахами липы, клевера и прочих растений, опыляемых пчёлами. 

Бабочка опыляет

Гвоздики и петунии опыляют ночные бабочки, в связи с чем интенсивное выделение пахучих веществ у них стартует с приходом сумерек. Адаптацией к опылению конкретным насекомым выступает и местонахождение частей околоцветника и их форма. Соцветие – приспособление цветковых, во много раз увеличивающее шансы опыления.

Выводы о приспособленности организмов к среде обитания

Основные приспособительные способности существ к условиям среды обеспечивают выживание при их изменении, размножение. Любой организм исполняет определённые функции, крайне нужные для сохранения жизни на Земле, в связи с чем можно определить спектр деятельности существа как его работу. А в природе необходимы все типы работ, так что ценен любой организм.

С помощью изучения приспособлений не только распознаётся принадлежность существа к определённой группе, но определяется его местообитание и рацион питания. Жизнь вокруг намного легче понимать. А помимо этого, практически все приспособительные принципы можно в конкретном случае применять и в собственной жизни.

Источник