Vrste adaptacije: morfološka, ​​fiziološka i bihejvioralna adaptacija. Primjer prilagođavanja ljudi i životinja u okolnom svijetu

Poseban slučaj kriptičnog bojanja je bojanje po principu protivsjene. U vodenih organizama pojavljuje se češće, jer Svjetlost u vodenoj sredini pada samo odozgo. Princip kontra-sjene pretpostavlja tamniju boju na gornjem dijelu tijela i svjetliju boju na donjem dijelu (na njega pada sjena).

Raskomadanje koloracije Raskomadanje koloracije je također poseban slučaj zaštitne boje, iako se koristi malo drugačija strategija. U ovom slučaju na tijelu su svijetle, kontrastne pruge ili mrlje. Izdaleka, grabežljivcu je vrlo teško razlikovati granice tijela potencijalne žrtve.

Upozoravajuća boja Ova vrsta zaštitne boje karakteristična je za zaštićene životinje (kao što je ova nudibranch, koristeći dušičnu kiselinu za zaštitu od neprijatelja). Otrov, ubod ili druge metode odbrane čine životinju nejestivom za grabežljivca, a bojanje služi da osigura da izgled predmeta ostane u sjećanju grabežljivca u kombinaciji s neugodnim osjećajima koje je doživio kada je pokušao pojesti životinja.

Prijeteća boja Za razliku od boja upozorenja, prijeteća boja svojstvena je nezaštićenim organizmima koji su jestivi sa stanovišta grabežljivca. Ova boja nije vidljiva cijelo vrijeme, za razliku od boje upozorenja, iznenada se pokazuje napadaču kako bi ga dezorijentisala. Vjeruje se da "oči" na krilima mnogih leptira služe upravo toj svrsi.

Mimikrija Termin “mimikrija” pokriva čitav niz različite forme zaštitne boje, kojima je zajednička sličnost, organizmi, imitacija boje nekih bića od strane drugih. Vrste mimikrije: 4 Klasična mimikrija Batesova mimikrija 4 Klasična mimikrija, ili Batesova mimikrija - imitacija nezaštićenog organizma od strane zaštićenog; 4 Müllerova mimikrija 4 Müllerova mimikrija - slična obojenost („reklama“) kod brojnih vrsta zaštićenih organizama; 4 Mimesia 4 Mimesia - imitacija neživih predmeta; 4 Kolektivna mimikrija 4 Kolektivna mimikrija je stvaranje zajedničke slike od strane grupe organizama; 4 Agresivna mimikrija 4 Agresivna mimikrija - elementi imitacije grabežljivca u cilju privlačenja plijena.

Klasična mimikrija, ili Batesova mimikrija (Batesova mimikrija) Nezaštićeni (već jestivi) organizam imitira boju zaštićenog (nejestivog). Na taj način imitator iskorištava stereotip formiran u pamćenju predatora kontaktom s modelom (zaštićeni organizam). Na fotografiji se vidi letelica koja po boji i obliku tijela imitira osu.

Müllerova mimikrija (Müllerian mimicry) U ovom slučaju, jedan broj zaštićenih, nejestive vrste imaju sličnu boju („jedna reklama za sve“). Na ovaj način postiže se sljedeći učinak: s jedne strane, grabežljivac ne mora probati jedan organizam svake vrste, opća slika jedne pogrešno pojedene životinje bit će prilično čvrsto utisnuta. S druge strane, grabežljivac neće morati da pamti desetine različitih varijanti svetlih boja upozorenja različitih vrsta. Primjer je slična obojenost brojnih vrsta iz reda Hymenoptera.

Agresivna mimikrija U agresivnoj mimikriji, grabežljivac ima adaptacije koje mu omogućavaju da privuče potencijalni plijen. Primjer je riba klovn, koja na glavi ima izbočine koje podsjećaju na crve i također se mogu kretati. Sama robinja leži na dnu (ima veličanstvenu tajanstvenu boju!) i čeka da se približi žrtva, koja je zauzeta traženjem hrane.

Relativna priroda fitnesa Svaka od navedenih zaštitnih boja je adaptivna, tj. korisni za organizme samo u određenim uslovima sredine. Ako se ovi uvjeti promijene (na primjer, boja pozadine za zaštitnu boju), može čak postati neprilagođena i štetna. Razmislite o situacijama u kojima će se relativna priroda fitnesa manifestovati sa: 4p4warning bojama; 4m4Bates mimicry; 4k4collective mimicry?

Udžbenik je usklađen sa Federalnim državnim obrazovnim standardom za srednje (potpuno) opšte obrazovanje, preporučeno od strane Ministarstva obrazovanja i nauke Ruske Federacije i uključeno u Saveznu listu udžbenika.

Udžbenik je namijenjen učenicima 11. razreda i namijenjen je za nastavu predmeta 1 ili 2 sata sedmično.

Moderan dizajn, pitanja i zadaci na više nivoa, dodatne informacije i mogućnost paralelnog rada sa elektronskom aplikacijom doprinose efikasnoj asimilaciji nastavnog materijala.

Rice. 33. Zimsko bojanje zeca

Dakle, kao rezultat akcije pokretačke snage evolucijom, organizmi se razvijaju i poboljšavaju prilagođavanje na uslove okoline. Konsolidacija različitih adaptacija u izoliranim populacijama može u konačnici dovesti do stvaranja novih vrsta.

Pregledajte pitanja i zadatke

1. Navedite primjere prilagođavanja organizama uslovima života.

2. Zašto neke životinje imaju jarke, demaskirajuće boje, dok druge, naprotiv, imaju zaštitne boje?

3. Šta je suština mimikrije?

4. Da li se radnja primjenjuje? prirodna selekcija o ponašanju životinja? Navedite primjere.

5. Koji su biološki mehanizmi za nastanak adaptivne (skrivajuće i upozoravajuće) obojenosti kod životinja?

6. Da li su fiziološke adaptacije faktori koji određuju nivo kondicije organizma u cjelini?

7. Šta je suština relativnosti svake adaptacije na uslove života? Navedite primjere.

Razmisli! Uradi to!

1. Zašto ne postoji apsolutna adaptacija na uslove života? Navedite primjere koji dokazuju relativnu prirodu bilo kojeg uređaja.

2. Mladunci vepra imaju karakterističnu prugastu boju koja nestaje s godinama. Navedite slične primjere promjene boje kod odraslih u odnosu na potomstvo. Može li se ovaj obrazac smatrati zajedničkim za cijeli životinjski svijet? Ako ne, onda za koje životinje i zašto je to karakteristično?

3. Prikupite informacije o životinjama s bojama upozorenja koje žive u vašem području. Objasnite zašto je poznavanje ovog materijala važno za sve. Napravite informativni štand o ovim životinjama. Održite prezentaciju na ovu temu učenicima osnovnih škola.

Rad sa računarom

Pogledajte elektronsku aplikaciju. Proučite materijal i ispunite zadatke.

Ljudski

Adaptacije ponašanja su urođeno, bezuslovno refleksno ponašanje. Urođene sposobnosti postoje kod svih životinja, uključujući i ljude. Novorođenče može sisati, gutati i variti hranu, treptati i kijati, te reagirati na svjetlo, zvuk i bol. Ovo su primjeri bezuslovnih refleksa. Takvi oblici ponašanja nastali su u procesu evolucije kao rezultat prilagođavanja određenim, relativno konstantnim uvjetima okoline. Bezuslovni refleksi se nasljeđuju, tako da se sve životinje rađaju sa njima gotov kompleks takve reflekse.

Svaki bezuslovni refleks javlja se kao odgovor na strogo definirani stimulus (pojačanje): jedni - na hranu, drugi - na bol, treći - na pojavu nove informacije itd. Refleksni lukovi bezuslovni refleksi su konstantni i prolaze kroz kičmenu moždinu ili moždano deblo.

Jedna od najpotpunijih klasifikacija bezuslovnih refleksa je klasifikacija koju je predložio akademik P. V. Simonov. Naučnik je predložio podelu svih bezuslovnih refleksa u tri grupe, koje se razlikuju po karakteristikama interakcije pojedinaca jedni s drugima i sa okolinom. Vitalni refleksi(od latinskog vita - život) imaju za cilj očuvanje života pojedinca. Nepoštivanje istih dovodi do smrti jedinke, a implementacija ne zahtijeva učešće druge jedinke iste vrste. Ova grupa uključuje reflekse hrane i pića, homeostatske reflekse (održavanje konstantna temperatura tijelo, optimalna brzina disanja, otkucaji srca i sl.), defanzivne, koje se pak dijele na pasivno-odbrambene (bježanje, skrivanje) i aktivno-odbrambene (napad na prijeteći objekt) i neke druge.

TO zoosocijalni, ili igranje uloga refleksi uključuju one varijante urođenog ponašanja koje nastaju tokom interakcije sa drugim jedinkama njihove vrste. To su seksualni, dijete-roditeljski, teritorijalni, hijerarhijski refleksi.

Treća grupa je refleksi samorazvoja. One nisu vezane za prilagođavanje određenoj situaciji, već izgledaju kao da su usmjerene ka budućnosti. To uključuje istraživačko, imitativno i igrivo ponašanje.

Identifikacija ograničavajućih faktora je od velike važnosti praktični značaj. Prvenstveno za uzgoj usjeva: primjena potrebnih gnojiva, krečenje tla, melioracije itd. omogućavaju vam da povećate produktivnost, povećate plodnost tla i poboljšate postojanje kultiviranih biljaka.

1. Šta znače prefiksi "evry" i "steno" u nazivu vrste? Navedite primjere euribionta i stenobionta.

Širok raspon tolerancije vrsta u odnosu na abiotičke faktore životne sredine, označavaju se dodavanjem prefiksa imenu faktora "svako. Nemogućnost da se tolerišu značajne fluktuacije faktora ili niska granica izdržljivosti karakterizira prefiks "steno", na primjer, stenotermne životinje. Male promjene temperature imaju mali učinak na euritermne organizme i mogu biti pogubne za stenotermne organizme. Pogled prilagođen niske temperature, je kriofilni(od grčkog krios – hladno), i to visoke temperature – termofilna. Slični obrasci se primjenjuju i na druge faktore. Biljke mogu biti hidrofilna, tj. zahtjevan prema vodi i kserofilna(tolerantna na suvu).

U odnosu na sadržaj soli u staništu razlikuju eurigale i stenogale (od grčkog gals - sol), do osvjetljenje - eurifoti i stenofoti, u odnosu na na kiselost okoline– eurijonske i stenoionske vrste.

Budući da euribiontizam omogućava naseljavanje raznih staništa, a stenobiontizam naglo sužava raspon mjesta pogodnih za ovu vrstu, ove 2 grupe se često nazivaju euri – i stenobiontima. Mnoge kopnene životinje koje žive u kontinentalnoj klimi sposobne su izdržati značajne fluktuacije temperature, vlažnosti i sunčevog zračenja.

Stenobioti uključuju- orhideje, pastrmka, dalekoistočni tetrijeb, dubokomorske ribe).

Zovu se životinje koje su stenobiotske u odnosu na više faktora istovremeno stenobiontima u širem smislu te riječi ( ribe koje žive u planinskim rijekama i potocima, ne podnose previsoke temperature i nizak nivo kiseonika, stanovnici vlažnih tropa, neprilagođeni niskim temperaturama i niskoj vlažnosti vazduha).

Euribionti uključuju Koloradska zlatica, miš, pacovi, vukovi, žohari, trska, pšenična trava.

1. Prilagođavanje živih organizama faktorima sredine. Vrste adaptacije.

Adaptacija ( od lat. adaptacija - adaptacija ) – ovo je evoluciona adaptacija organizama životne sredine, izražena u promenama njihovih spoljašnjih i unutrašnjih karakteristika.

Pojedinci koji su iz nekog razloga izgubili sposobnost prilagođavanja, u uslovima promena režima faktora sredine, osuđeni su na eliminacija, tj. do izumiranja.

Vrste adaptacije: morfološka, ​​fiziološka i adaptacija ponašanja.

Morfologija je proučavanje spoljašnjih oblika organizama i njihovih delova.

1.Morfološka adaptacija- ovo je adaptacija koja se manifestuje u prilagođavanju na brzo plivanje kod vodenih životinja, na preživljavanje u uslovima visokih temperatura i nedostatka vlage - kod kaktusa i drugih sukulenta.

2.Fiziološke adaptacije leže u posebnostima enzimskog postavljanja digestivnog traktaživotinja, određen sastavom hrane. Na primjer, stanovnici suhih pustinja mogu zadovoljiti svoje potrebe za vlagom putem biohemijske oksidacije masti.

3.Bihevioralne (etološke) adaptacije pojavljuju se u raznim oblicima. Na primjer, postoje oblici adaptivnog ponašanja životinja koji imaju za cilj da osiguraju optimalnu razmjenu topline sa okolinom. Adaptivno ponašanje može se manifestovati stvaranjem skloništa, kretanjima u pravcu povoljnijih, poželjnih temperaturnih uslova, odabirom mesta sa optimalna vlažnost ili osvetljenje. Mnoge beskičmenjake karakteriše selektivan odnos prema svetlosti, koji se manifestuje u prilazima ili udaljenostima od izvora (taksi). Poznata su dnevna i sezonska kretanja sisara i ptica, uključujući migracije i letove, kao i interkontinentalna kretanja riba.

Adaptivno ponašanje se može manifestirati kod grabežljivaca tijekom lova (praćenje i progon plijena) i kod njihovih žrtava (skrivanje, zbunjivanje traga). Ponašanje životinja tokom sezone parenja i tokom hranjenja potomstva je izuzetno specifično.

Postoje dvije vrste adaptacije na vanjski faktori. Pasivan način adaptacije– ova adaptacija prema vrsti tolerancije (tolerancija, izdržljivost) sastoji se u nastanku određenog stepena otpornosti prema ovaj faktor, sposobnost održavanja funkcija kada se promijeni jačina njegovog uticaja. Ova vrsta adaptacije se formira kao karakteristično svojstvo vrste i ostvaruje se na ćelijsko-tkivnom nivou. Druga vrsta uređaja je aktivan. U ovom slučaju tijelo uz pomoć specifičnih adaptivnih mehanizama kompenzira promjene uzrokovane utjecajnim faktorom na način da unutrašnje okruženje ostaje relativno konstantno. Aktivne adaptacije su adaptacije rezistentnog tipa (rezistencije) koje održavaju homeostazu unutrašnje sredine tijela. Primjer tolerantnog tipa adaptacije su poikilosmotske životinje, primjer otpornog tipa su homojosmotske životinje. .

1. Definirajte populaciju. Navedite glavne grupne karakteristike stanovništva. Navedite primjere populacija. Rastuća, stabilna i umiruća populacija.

Populacija- grupa jedinki iste vrste koje međusobno komuniciraju i zajednički naseljavaju zajedničku teritoriju. Glavne karakteristike populacije su sljedeće:

1. Brojnost - ukupan broj jedinki na određenoj teritoriji.

2. Gustina naseljenosti - prosječan broj jedinki po jedinici površine ili zapremine.

3. Plodnost - broj novih jedinki koje se pojavljuju u jedinici vremena kao rezultat razmnožavanja.

4. Mortalitet - broj umrlih jedinki u populaciji po jedinici vremena.

5. Rast stanovništva je razlika između nataliteta i smrtnosti.

6. Stopa rasta - prosječno povećanje po jedinici vremena.

Stanovništvo karakteriše određena organizacija, raspored jedinki po teritoriji, odnos grupa prema polu, starosti, karakteristike ponašanja. Formira se, s jedne strane, na osnovu opštih bioloških svojstava vrste, as druge, pod uticajem abiotički faktori okoliš i populacije drugih vrsta.

Struktura stanovništva je nestabilna. Rast i razvoj organizama, rađanje novih, smrt od raznih razloga, promjene u uvjetima okoline, povećanje ili smanjenje broja neprijatelja - sve to dovodi do promjena u različitim omjerima unutar populacije.

Povećanje ili rastuća populacija– radi se o populaciji u kojoj preovlađuju mlade jedinke, takva populacija raste ili se uvodi u ekosistem (npr. zemlje trećeg svijeta); Češće dolazi do viška nataliteta u odnosu na smrtnost i broj stanovnika raste do te mjere da može doći do izbijanja masovne reprodukcije. Ovo se posebno odnosi na male životinje.

Sa uravnoteženim intenzitetom plodnosti i mortaliteta, a stabilna populacija. U takvoj populaciji mortalitet se kompenzuje rastom i njen broj, kao i raspon, održavaju se na istom nivou . Stabilna populacija - je populacija u kojoj se broj jedinki različite starosti varira ravnomjerno i ima karakter normalne distribucije (kao primjer možemo navesti stanovništvo zapadnoevropskih zemalja).

Opadanje (umiruće) stanovništva je populacija u kojoj je stopa smrtnosti veća od stope nataliteta . Populacija koja opada ili umire je populacija u kojoj prevladavaju starije osobe. Primer je Rusija 90-ih godina 20. veka.

Međutim, ona se takođe ne može beskonačno smanjivati.. Na određenom nivou stanovništva, stopa mortaliteta počinje da opada, a plodnost počinje da raste . Konačno, opadanje stanovništva, koje je dostiglo neke minimalni broj, pretvara se u svoju suprotnost - rastuću populaciju. Stopa nataliteta u takvoj populaciji postepeno raste i u određenom trenutku izjednačava stopu mortaliteta, odnosno populacija postaje stabilna za kratko vrijeme. U opadajućim populacijama preovlađuju stare jedinke koje više nisu u stanju da se intenzivno razmnožavaju. Takve starosna struktura ukazuje na nepovoljne uslove.

1. Ekološka niša organizma, pojmovi i definicije. Stanište. Međusobno uređenje ekoloških niša. Ljudska ekološka niša.

Bilo koja vrsta životinje, biljke ili mikroba sposobna je normalno živjeti, hraniti se i razmnožavati se samo na mjestu gdje ga je evolucija "propisivala" milenijumima, počevši od svojih predaka. Da bi označili ovaj fenomen, biolozi su pozajmili izraz iz arhitekture - riječ "niša" i počeli su da govore da svaka vrsta živog organizma zauzima svoju ekološku nišu u prirodi, jedinstvenu za njega.

Ekološka niša organizma- to je ukupnost svih njegovih zahtjeva za okolišnim uslovima (sastav i režimi faktora okoline) i mjesto gdje su ti zahtjevi ispunjeni, ili cijeli skup mnogih bioloških karakteristika i fizički parametri okruženje koje određuje uslove postojanja određene vrste, njenu transformaciju energije, razmenu informacija sa okolinom i sopstvenom vrstom.

Koncept ekološke niše se obično koristi kada se koriste odnosi ekološki sličnih vrsta koje pripadaju istoj trofičkom nivou. Termin “ekološka niša” je predložio J. Grinnell 1917. godine da bi se okarakterisala prostorna distribucija vrsta, odnosno ekološka niša je definisana kao koncept blizak staništu. C. Elton definirao je ekološku nišu kao položaj vrste u zajednici, naglašavajući poseban značaj trofičkih odnosa. Niša se može zamisliti kao dio imaginarnog višedimenzionalnog prostora (hipervolumena), čije pojedinačne dimenzije odgovaraju faktorima neophodnim za vrstu. Što više parametar varira, tj. prilagodljivost vrste određenoj osobi faktor životne sredine, što je šira njegova niša. Niša se takođe može povećati u slučaju oslabljene konkurencije.

Stanište vrste- to je fizički prostor koji zauzima vrsta, organizam, zajednica, određen je ukupnošću uslova abiotičke i biotičke sredine koji osiguravaju cjelokupan razvojni ciklus jedinki iste vrste.

Stanište vrste može se označiti kao "prostorna niša".

Funkcionalni položaj u zajednici, u putevima prerade materije i energije tokom ishrane naziva se trofička niša.

Slikovito rečeno, ako je stanište, takoreći, adresa organizama određene vrste, onda je trofička niša profesija, uloga organizma u svom staništu.

Kombinacija ovih i drugih parametara obično se naziva ekološka niša.

Ekološka niša(od francuskog niše - udubljenje u zidu) - ovo mjesto koje zauzima biološka vrsta u biosferi uključuje ne samo njen položaj u prostoru, već i mjesto u trofičkim i drugim interakcijama u zajednici, kao da je "profesija" vrste.

Fundamentalna ekološka niša(potencijal) je ekološka niša u kojoj vrsta može postojati u odsustvu konkurencije drugih vrsta.

Ostvarena ekološka niša (stvarno) – ekološka niša, dio temeljne (potencijalne) niše u kojoj se vrsta može braniti konkurencija sa drugim vrstama.

Na osnovu relativnog položaja, niše ove dvije vrste se dijele na tri tipa: nesusjedne ekološke niše; niše se dodiruju, ali se ne preklapaju; dodiruju i preklapaju niše.

Čovjek je jedan od predstavnika životinjskog carstva, biološke vrste klasa sisara. Unatoč činjenici da ima mnogo specifičnih svojstava (inteligencija, artikuliran govor, radna aktivnost, biosocijalnost, itd.), nije izgubila svoje biološka suština i za njega vrijede svi zakoni ekologije u istoj mjeri kao i za ostale žive organizme. Čovek ima svoj, svojstven samo njemu, ekološka niša. Prostor u kojem je lokalizirana niša osobe vrlo je ograničen. Kao biološka vrsta, ljudi mogu živjeti samo na kopnu ekvatorijalni pojas(tropi, suptropi), gdje je nastala porodica hominida.

1. Formulirajte Gauseov fundamentalni zakon. Šta je "životni oblik"? Koji se ekološki (ili životni) oblici razlikuju među stanovnicima vodena sredina?

I u biljnom i u životinjskom svijetu vrlo je rasprostranjena interspecifična i intraspecifična konkurencija. Postoji fundamentalna razlika između njih.

Gauseovo pravilo (ili čak zakon): dvije vrste ne mogu istovremeno zauzimati istu ekološku nišu i stoga nužno ističu jedna drugu.

U jednom od eksperimenata, Gause je uzgojio dvije vrste cilijata - Paramecium caudatum i Paramecium aurelia. Oni su redovno dobijali kao hranu jednu vrstu bakterije koja se ne razmnožava u prisustvu paramecija. Ako se svaka vrsta cilijata uzgaja zasebno, tada je njihova populacija rasla prema tipičnoj sigmoidnoj krivulji (a). U ovom slučaju, broj paramecija je određen količinom hrane. Ali kada su koegzistirali, paramecija je počela da se takmiči i P. aurelia je potpuno zamenila svog konkurenta (b).

Rice. Konkurencija između dvije blisko povezane vrste cilijata koje zauzimaju zajedničku ekološku nišu. a – Paramecium caudatum; b – P. aurelia. 1. – u jednoj kulturi; 2. – u mješovitoj kulturi

Kada su cilijate uzgajane zajedno, nakon nekog vremena ostala je samo jedna vrsta. Istovremeno, cilijati nisu napadali jedinke druge vrste i nisu izlučivali štetne materije. Objašnjenje je da su ispitivane vrste imale različite stope rasta. Vrste koje se najbrže razmnožavaju pobijedile su u nadmetanju za hranu.

Prilikom uzgoja P. caudatum i P. bursaria nije došlo do takvog pomaka; obje vrste su bile u ravnoteži, pri čemu je ova druga bila koncentrirana na dno i stijenke posude, a prva u slobodnom prostoru, odnosno u drugoj ekološkoj niši. Eksperimenti s drugim vrstama cilijata pokazali su obrazac odnosa između plijena i grabežljivca.

Gauseuxov princip se zove princip izuzetak takmičenja. Ovaj princip dovodi ili do ekološkog odvajanja blisko srodnih vrsta ili do smanjenja njihove gustine tamo gdje one mogu koegzistirati. Kao rezultat konkurencije, jedna od vrsta je raseljena. Gauseov princip igra ogromnu ulogu u razvoju koncepta niše, a također tjera ekologe da traže odgovore na brojna pitanja: Kako slične vrste koegzistiraju? Kako se može izbjeći konkurentsko isključenje?

Životni oblik vrste – ovo je istorijski razvijen kompleks njegovih bioloških, fizioloških i morfoloških svojstava, koji određuje određeni odgovor na uticaje okoline.

Među stanovnicima vodenog okoliša (hidrobionti), klasifikacija razlikuje sljedeće oblike života.

1.Neuston(od grčkog neuston - sposoban za plivanje) – zbirka morskih i slatkovodnih organizama koji žive u njima vodena površina, na primjer, larve komaraca, mnoge protozoe, bube vodenih golubova, a među biljkama, dobro poznata patka.

2. Živi bliže površini vode plankton.

Plankton(od grčkog planktos - lebdeći) - plutajući organizmi sposobni za vertikalne i horizontalne pokrete uglavnom u skladu s kretanjem vodenih masa. Istaknite fitoplankton- fotosintetske slobodno plutajuće alge i zooplankton- mali rakovi, mekušci i riblje larve, meduze, male ribe.

3.Nekton(od grčkog nektos - plutajući) - slobodno plutajući organizmi sposobni za neovisno vertikalno i horizontalno kretanje. Nektonživi u vodenom stupcu - to su ribe, u morima i okeanima, vodozemci, veliki vodeni insekti, rakovi, a također i gmazovi ( morske zmije i kornjače) i sisari: kitovi (delfini i kitovi) i peronošci (foke).

4. Periphyton(od grčkog peri - oko, oko, phyton - biljka) - životinje i biljke pričvršćene za stabljike viših biljaka i uzdižu se iznad dna (mekušci, rotiferi, briozoi, hidra, itd.).

5. bentos ( iz grčkog bentos - dubina, dno) - organizmi na dnu koji vode vezan ili slobodan način života, uključujući i one koji žive u debljini donjeg sedimenta. To su uglavnom mekušci, neke niže biljke, larve insekata koji puze i crvi. Donji sloj naseljavaju organizmi koji se hrane uglavnom raspadajućim ostacima.

1. Šta je biocenoza, biogeocenoza, agrocenoza? Struktura biogeocenoze. Ko je osnivač doktrine biocenoze? Primjeri biogeocenoza.

Biocenoza(od grčkog koinos - zajednički bios - život) je zajednica živih organizama u interakciji, koja se sastoji od biljaka (fitocenoza), životinja (zoocenoza), mikroorganizama (mikroocenoza), prilagođenih zajedničkom životu na datoj teritoriji.

Koncept "biocenoze" - uslovno, budući da organizmi ne mogu živjeti izvan svog okruženja, ali ga je pogodno koristiti u procesu proučavanja ekoloških veza između organizama, ovisno o području, odnosu prema ljudska aktivnost, stepen zasićenosti, potpunost, itd. razlikuju biocenoze kopna, vode, prirodne i antropogene, zasićene i nezasićene, potpune i nepotpune.

Biocenoze, kao i populacije - ovo je nadorganski nivo organizacije života, ali višeg ranga.

Veličine biocenotskih grupa su različite- to su velike zajednice jastučića lišajeva na stablima drveća ili trulom panju, ali su i populacije stepa, šuma, pustinja itd.

Zajednica organizama naziva se biocenoza, a nauka koja proučava zajednicu organizama - biocenologija.

V.N. Sukachev termin je predložen (i općenito prihvaćen) za označavanje zajednica biogeocenoza(od grčkog bios – život, geo – Zemlja, cenosis – zajednica) - Ovo je skup organizama i prirodnih pojava karakterističnih za dato geografsko područje.

Struktura biogeocenoze uključuje dvije komponente biotički - zajednica živih biljnih i životinjskih organizama (biocenoza) – i abiotički – skup faktora nežive životne sredine (ekotop ili biotop).

Space sa manje ili više homogenim uslovima, koja zauzima biocenozu, naziva se biotop (topis - mesto) ili ekotop.

Ecotop uključuje dvije glavne komponente: klimatop- klimu u svim njenim raznovrsnim manifestacijama i edaphotop(od grčkog edafos - tlo) - tla, reljef, voda.

Biogeocenoza= biocenoza (fitocenoza+zoocenoza+mikrobocenoza)+biotop (klimatop+edafotop).

biogeocenoze - to su prirodne formacije (sadrže element "geo" - Zemlja ) .

Primjeri biogeocenozama može postojati bara, livada, mješovita ili jednovrstna šuma. Na nivou biogeocenoze odvijaju se svi procesi transformacije energije i materije u biosferi.

Agrocenoza(od latinskog agraris i grčkog koikos - general) - zajednica organizama koju je stvorio čovjek i umjetno održava s povećanim prinosom (produktivnošću) jedne ili više odabranih vrsta biljaka ili životinja.

Agrocenoza se razlikuje od biogeocenoze glavne komponente. Ne može postojati bez ljudske podrške, jer je umjetno stvorena biotička zajednica.

1. Koncept "ekosistema". Tri principa funkcionisanja ekosistema.

Ekološki sistem- jedan od najvažnijih koncepata ekologije, skraćeno ekosistem.

Ekosistem(od grčkog oikos - stan i sistem) je svaka zajednica živih bića zajedno sa njihovim staništem, iznutra povezana složenim sistemom odnosa.

ekosistem - To su natorganizmske asocijacije, uključujući organizme i neživu (inertnu) okolinu koja međusobno djeluju, bez kojih je nemoguće održati život na našoj planeti. Ovo je zajednica biljnih i životinjskih organizama i neorganske sredine.

Na osnovu interakcije živih organizama koji formiraju ekosistem jedni s drugima i njihovim staništem, međuzavisni agregati se razlikuju u svakom ekosistemu biotic(živi organizmi) i abiotički(inertne ili nežive prirode) komponente, kao i faktori okoline (kao što su sunčevo zračenje, vlažnost i temperatura, atmosferski pritisak), antropogenih faktora i drugi.

Na abiotske komponente ekosistema ne primjenjivati organske materije- ugljik, dušik, voda, atmosferski ugljični dioksid, minerali, organske tvari koje se nalaze uglavnom u tlu: bjelančevine, ugljikohidrati, masti, humusne tvari, itd., koje su ušle u tlo nakon smrti organizama.

Na biotske komponente ekosistema uključuju proizvođače, autotrofe (biljke, kemosintetike), konzumente (životinje) i detritovore, razlagače (životinje, bakterije, gljive).

Ovo zapažanje je zanimljivo. Kod životinja sjevernih populacija, svi izduženi dijelovi tijela - udovi, rep, uši - prekriveni su gustim slojem dlake i izgledaju relativno kraće nego kod predstavnika iste vrste, ali žive u vrućoj klimi.

Ovaj obrazac, poznat kao Allenovo pravilo, primjenjuje se i na divlje i domaće životinje.

Primjetna je razlika u građi tijela lisice sjeverne i lisice feneka na jugu, te sjeverne divlje svinje i divlje svinje na Kavkazu. Domaći psi mješanci u Krasnodar region, veliki goveda lokalne selekcije odlikuju se manjom živom težinom u usporedbi s predstavnicima ovih vrsta, recimo, Arkhangelsk.

Često su životinje iz južne populacije dugonoge i dugouhe. Velike uši, neprihvatljiv u uslovima niskih temperatura, nastao je kao adaptacija na život u vrućoj zoni.

A životinje tropskih krajeva imaju jednostavno ogromne uši (slonovi, zečevi, kopitari). Uši su indikativne Afrički slon, čija je površina 1/6 površine cijelog tijela životinje. Imaju obilnu inervaciju i vaskularizaciju. IN vruće vrijeme Kod slona, ​​otprilike 1/3 sve cirkulirajuće krvi prolazi kroz cirkulatorni sistem ušnih školjki. Kao rezultat povećanog protoka krvi u spoljašnje okruženje oslobađa se višak toplote.

Pustinjski zec Lapus alleni još je impresivniji po svojoj adaptaciji na visoke temperature. Kod ovog glodara 25% ukupne površine tijela pokriveno je golim ušima. Nejasno je koji je glavni biološki zadatak takvih ušiju: da na vrijeme otkriju približavanje opasnosti ili da sudjeluju u termoregulaciji. I prvi i drugi zadatak životinja rješava vrlo efikasno. Glodavac ima oštro uho. Developed cirkulatorni sistem uši sa jedinstvenom vazomotornom sposobnošću služi samo termoregulaciji. Povećanjem i ograničavanjem protoka krvi kroz uši životinja mijenja prijenos topline za 200-300%. Njegovi slušni organi obavljaju funkciju održavanja termalne homeostaze i uštede vode.

Zbog zasićenosti ušnih školjki termoosjetljivim nervnim završecima i brzim vazomotornim reakcijama, velika količina viška toplinske energije se oslobađa s površine ušnih školjki u vanjsko okruženje i kod slona, ​​a posebno kod lepusa.

Dobro se uklapa u kontekst problema o kojem se raspravlja i strukture tijela srodnika moderni slonovi- mamut. Ovaj sjeverni ekvivalent slona, ​​sudeći po sačuvanim ostacima otkrivenim u tundri, bio je znatno veći od svog južnog srodnika. Ali uši mamuta imale su manju relativnu površinu i takođe su bile prekrivene gustom dlakom. Mamut je imao relativno kratke udove i kratko trup.

Dugi udovi su štetni u uslovima niskih temperatura, jer se previše toplotne energije gubi sa njihove površine. Ali u vrućim klimama dugi udovi su korisna adaptacija. U pustinjskim uvjetima obično su dugonoge deve, koze, konji lokalne selekcije, kao i ovce, mačke.

Prema N. Hensenu, kao rezultat prilagođavanja na niske temperature kod životinja, mijenjaju se svojstva potkožne masti i koštane srži. Kod arktičkih životinja ima koštanu mast iz falange prstiju niska tačka topi se i ne smrzava se čak ni pri jakim mrazevima. Međutim, koštana mast iz kostiju koje nisu u kontaktu sa hladnom površinom, kao što je femur, ima uobičajena fizičko-hemijska svojstva. Tečna mast u kostima donjih udova osigurava izolaciju i pokretljivost zglobova.

Akumulacija masti nije uočena samo kod sjevernih životinja, kojima ona služi kao toplinska izolacija i izvor energije u periodima kada je hrana nedostupna zbog jakog lošeg vremena. Životinje koje žive u vrućim klimama također akumuliraju masnoću. Ali kvalitet, količina i distribucija masti po tijelu različiti su kod sjevernih i južnih životinja. Kod divljih arktičkih životinja, masnoća se ravnomjerno raspoređuje u potkožnom tkivu po cijelom tijelu. U ovom slučaju, životinja formira neku vrstu toplinske izolacijske kapsule.

Kod životinja umjerenog pojasa mast se kao toplinski izolator akumulira samo kod vrsta sa slabo razvijenom dlakom. U većini slučajeva, akumulirana masnoća služi kao izvor energije tokom mršavog zimskog (ili ljetnog) perioda.

U vrućim klimama, potkožne masne naslage nose drugačiji fiziološki teret. Raspodjela masnih naslaga po cijelom tijelu životinja karakterizira velika neravnomjernost. Masnoća je lokalizirana u gornjim i stražnjim dijelovima tijela. Na primjer, kod kopitara Afričke savane potkožni masni sloj je lokaliziran duž kičme. Štiti životinju od užarenog sunca. Stomak je potpuno bez masnoće. Ovo takođe ima ima puno smisla. Zemlja, trava ili voda koja je hladnija od vazduha osigurava efikasno odvođenje toplote kroz trbušni zid u odsustvu masti. Male naslage masti kod životinja u vrućim klimatskim uslovima takođe su izvor energije tokom perioda suše i povezanog gladnog postojanja biljojeda.

Unutrašnja masnoća životinja u vrućim i sušnim klimama obavlja još jednu izuzetno korisnu funkciju. U uslovima nedostatka ili potpuno odsustvo voda unutrašnja mast služi kao izvor vode. Posebna istraživanja pokazuju da je oksidacija 1000 g masti praćena stvaranjem 1100 g vode.

Kamile, debelorepe i debelorepe ovce i goveda zebu služe kao primjeri nepretencioznosti u sušnim pustinjskim uvjetima. Masa sala nakupljena u grbama kamile i masnom repu ovce iznosi 20% njihove žive težine. Proračuni pokazuju da 50-kilogramska debelorepa ovca ima zalihe vode od oko 10 litara, a kamila još više - oko 100 litara. Najnoviji primjeri ilustriraju morfofiziološke i biohemijske adaptaciježivotinje do ekstremnih temperatura. Morfološke adaptacije proširio na mnoge organe. Sjeverne životinje imaju veliki volumen gastrointestinalnog trakta i veliku relativnu dužinu crijeva; unutrašnja mast u omentumu i perinefričkoj kapsuli.

Životinje sušne zone imaju niz morfofunkcionalnih karakteristika urinarnog sistema za formiranje i izlučivanje. Još na početku 20. veka. Morfolozi su otkrili razlike u strukturi bubrega pustinjskih životinja i životinja umjerena klima. Kod životinja u vrućoj klimi, medula je razvijenija zbog povećanja rektalnog tubularnog dijela nefrona.

Na primjer, kod Afrički lav Debljina bubrežne medule je 34 mm, i in domaća svinja- samo 6,5 mm. Sposobnost bubrega da koncentrišu urin je u pozitivnoj korelaciji sa dužinom Hendleove petlje.

Pored strukturnih karakteristika, kod životinja sušne zone pronađene su i funkcionalne karakteristike urinarnog sistema. Tako je za kengur štakora normalna izražena sposobnost mokraćne bešike da reapsorbuje vodu iz sekundarnog urina. U uzlaznim i silaznim kanalima Hendleove petlje, urea se filtrira - proces koji je uobičajen za čvorni dio nefrona.

Adaptivno funkcionisanje urinarnog sistema zasniva se na neurohumoralnoj regulaciji sa izraženom hormonskom komponentom. Kod kengur štakora je povećana koncentracija hormona vazopresina. Tako je u urinu kengura pacova koncentracija ovog hormona 50 jedinica/ml, a kod laboratorijskog štakora samo 5-7 jedinica/ml. U tkivu hipofize kengura štakora sadržaj vazopresina je 0,9 jedinica/mg, a kod laboratorijskog štakora tri puta manji (0,3 jedinice/mg). Uz nedostatak vode, razlike između životinja ostaju, iako se sekretorna aktivnost neurohipofize povećava i kod jedne i kod druge životinje.

Gubitak žive težine tokom nedostatka vode manji je kod sušnih životinja. Ako deva tokom radnog dana izgubi 2-3% svoje žive težine, primajući samo nekvalitetno sijeno, tada će konj i magarac pod istim uvjetima izgubiti 6-8% svoje žive težine zbog dehidracije.

Temperatura okoline ima značajan uticaj na strukturu kože životinja. U hladnim klimama koža je deblja, dlaka je gušća, a ima i paperja. Sve to pomaže u smanjenju toplinske provodljivosti površine tijela. Kod životinja u vrućim klimatskim uslovima je suprotno: tanka koža, rijetka dlaka i niska termoizolacijska svojstva kože općenito.

Grandiozni izumi ljudskog uma nikada ne prestaju da zadivljuju, nema granica za maštu. Ali ono što je priroda stvarala vekovima prevazilazi najviše kreativne ideje i planove. Priroda je stvorila više od milion i pol vrsta živih jedinki, od kojih je svaka individualna i jedinstvena po svojim oblicima, fiziologiji i prilagodljivosti životu. Primjeri organizama koji se prilagođavaju stalnim promjenjivim životnim uvjetima na planeti primjeri su mudrosti kreatora i stalni izvor problema za rješavanje biologa.

Adaptacija znači prilagodljivost ili navikavanje. Ovo je proces postupne degeneracije fizioloških, morfoloških ili psiholoških funkcija bića u promijenjenom okruženju. Promjeni su podložni i pojedinci i čitave populacije.

Upečatljiv primjer direktne i indirektne adaptacije je opstanak flore i faune u zoni povećanog zračenja oko nuklearne elektrane u Černobilju. Direktna prilagodljivost je karakteristična za one jedinke koje su uspjele preživjeti, naviknuti se i početi razmnožavati, neke nisu preživjele test i umrle (indirektna adaptacija).

Budući da se uvjeti postojanja na Zemlji stalno mijenjaju, procesi evolucije i adaptacije u živoj prirodi su također kontinuirani proces.

Nedavni primjer adaptacije je promjena staništa kolonije zelenih meksičkih papagaja aratinga. Nedavno su promijenili uobičajeno stanište i nastanili se na samom ušću vulkana Masaya, u okruženju koje je stalno zasićeno visoko koncentriranim sumpornim plinom. Naučnici još nisu dali objašnjenje za ovaj fenomen.

Vrste adaptacije

Promjena cjelokupnog oblika postojanja organizma je funkcionalna adaptacija. Primjer adaptacije, kada promjena uvjeta dovodi do međusobnog prilagođavanja živih organizama jedni drugima, je korelativna adaptacija ili koadaptacija.

Adaptacija može biti pasivna, kada se funkcije ili struktura subjekta odvijaju bez njegovog sudjelovanja, ili aktivna, kada on svjesno mijenja svoje navike kako bi odgovarao okruženju (primjeri ljudi koji se prilagođavaju prirodni uslovi ili društvo). Postoje slučajevi kada subjekt prilagođava okolinu svojim potrebama – to je objektivna adaptacija.

Biolozi dijele tipove adaptacije prema tri kriterija:

• Morfološki.
• fiziološki.
• Bihevioralni ili psihološki.

Rijetki su primjeri adaptacije životinja ili biljaka u njihovom čistom obliku.

Morfološke adaptacije: primjeri

Morfološke promjene su promjene oblika tijela, pojedinih organa ili cjelokupne strukture živog organizma do kojih je došlo tokom procesa evolucije.

Ispod su morfološke adaptacije, primjeri iz životinja i flora, što smatramo samorazumljivim:

• Degeneracija listova u bodlje kod kaktusa i drugih biljaka sušnih krajeva.
• Oklop kornjače.
• Pojednostavljeni oblici tijela stanovnika akumulacija.

Fiziološke adaptacije: primjeri

Fiziološka adaptacija je promjena u nizu kemijskih procesa koji se odvijaju unutar tijela.

• Oslobađanje jakog mirisa od strane cvijeća za privlačenje insekata doprinosi prašini.
• Stanje suspendirane animacije u koje jednostavni organizmi mogu ući omogućava im da zadrže vitalnu aktivnost nakon mnogo godina. Najstarija bakterija sposobna za reprodukciju stara je 250 godina.
• Akumulacija potkožne masti, koja se pretvara u vodu, kod deva.

Bihevioralne (psihološke) adaptacije

Primjeri ljudske adaptacije više se odnose na psihološki faktor. Karakteristike ponašanja su zajedničke za floru i faunu. Dakle, u procesu evolucije, promjena temperaturni režim uzrokuje da neke životinje hiberniraju, ptice da lete na jug da bi se vratile u proljeće, drveće da odbaci lišće i usporava kretanje soka. Instinkt za odabirom najpogodnijeg partnera za razmnožavanje pokreće ponašanje životinja tokom sezone parenja. Neke sjeverne žabe i kornjače se potpuno smrzavaju tokom zime, a otapaju se i oživljavaju kada vrijeme postane toplije.

Faktori koji pokreću potrebu za promjenom

Svaki proces adaptacije je odgovor na faktore okoline koji dovode do promjena u okolini. Takvi faktori se dijele na biotičke, abiotičke i antropogene.

Biotički faktori su uticaj živih organizama jedni na druge, kada, na primjer, jedna vrsta nestane, što služi kao hrana za drugu.

Abiotički faktori su promjene u okolnoj neživoj prirodi, kada se mijenjaju klima, sastav tla, vodosnabdijevanje i ciklusi sunčeve aktivnosti. Fiziološke adaptacije, primjeri utjecaja abiotskih faktora - ekvatorijalne ribe koje mogu disati i u vodi i na kopnu. Dobro su se prilagodili uslovima u kojima je isušivanje rijeka uobičajena pojava.

Antropogeni faktori su uticaj ljudske aktivnosti koji menja životnu sredinu.

Prilagođavanja okolini

• Iluminacija. Kod biljaka su to zasebne grupe koje se razlikuju po potrebi za sunčevom svjetlošću. Heliofiti koji vole svjetlo dobro žive na otvorenim prostorima. Za razliku od njih su sciofiti: biljke šumskih šikara koje se dobro osjećaju na zasjenjenim mjestima. Među životinjama postoje i jedinke koje su dizajnirane za aktivan životni stil noću ili pod zemljom.
• Temperatura zraka. U prosjeku, za sva živa bića, uključujući i čovjeka, smatra se da je optimalna temperatura okruženja od 0 do 50 o C. Međutim, život postoji u gotovo svim klimatskim područjima Zemlje.

U nastavku su opisani kontrastni primjeri prilagođavanja na abnormalne temperature.

Arktičke ribe se ne smrzavaju zahvaljujući proizvodnji jedinstvenog proteina antifriza u krvi, koji sprječava zamrzavanje krvi.

Najjednostavniji mikroorganizmi pronađeni su u hidrotermalnim otvorima, gdje temperatura vode prelazi stepene ključanja.

Biljke hidrofita, odnosno one koje žive u vodi ili blizu nje, umiru i uz blagi gubitak vlage. Kserofiti su, naprotiv, prilagođeni da žive u sušnim krajevima i umiru u visokoj vlažnosti. Među životinjama, priroda je također radila na prilagođavanju vodenom i nevodenom okruženju.

Ljudska adaptacija

Čovjekova sposobnost prilagođavanja je zaista ogromna. Tajne ljudskog razmišljanja daleko su od potpunog razotkrivanja, a tajne adaptivnih sposobnosti ljudi će ostati još dugo. misteriozna tema za naučnike. Superiornost Homo sapiensa nad drugim živim bićima leži u sposobnosti da svjesno mijenjaju svoje ponašanje kako bi odgovaralo zahtjevima okoline ili, obrnuto, svet oko nas da odgovara vašim potrebama.

Fleksibilnost ljudskog ponašanja se manifestira svaki dan. Ako date zadatak: „navedite primjere prilagođavanja ljudi“, većina se počinje sjećati izuzetnih slučajeva preživljavanja u ovim rijetkim slučajevima, a u novim okolnostima to je tipično za čovjeka svaki dan. Okušavamo se u novom okruženju u trenutku rođenja, u vrtić, školu, u timu, prilikom preseljenja u drugu državu. To je stanje prihvatanja novih senzacija od strane tijela koje se zove stres. Stres je psihološki faktor, ali se pod njegovim utjecajem mijenjaju mnoge fiziološke funkcije. U slučaju kada osoba prihvati novu sredinu kao pozitivnu za sebe, novo stanje postaje uobičajeno, inače stres prijeti da se produži i dovede do niza teških bolesti.

Ljudski mehanizmi suočavanja

Postoje tri tipa ljudske adaptacije:

• fiziološki. Najviše jednostavni primjeri- aklimatizacija i prilagodljivost promjenama vremenskih zona ili svakodnevnim obrascima rada. U procesu evolucije formirali su se različiti tipovi ljudi, ovisno o teritorijalnom mjestu stanovanja. Arktički, alpski, kontinentalni, pustinjski, ekvatorijalni tipovi značajno se razlikuju u fiziološkim pokazateljima.
• Psihološka adaptacija. To je sposobnost osobe da pronađe trenutke razumijevanja sa ljudima različitih psihotipova, u zemlji sa drugačijim nivoom mentaliteta. Homo sapiens ima tendenciju da mijenja svoje ustaljene stereotipe pod utjecajem novih informacija, posebnih prilika i stresa.
• Socijalna adaptacija. Vrsta zavisnosti koja je jedinstvena za ljude.

Svi adaptivni tipovi su usko povezani jedni s drugima, svaka promjena u uobičajenom postojanju izaziva kod osobe potrebu za socijalnom i psihološkom adaptacijom. Pod njihovim uticajem aktiviraju se mehanizmi fiziološke promjene, koji se takođe prilagođavaju novim uslovima.

Ova mobilizacija svih tjelesnih reakcija naziva se adaptacijski sindrom. Nove reakcije tijela se pojavljuju kao odgovor na nagle promene situacija. U prvoj fazi - anksioznosti - dolazi do promjene fiziološke funkcije, promjene u funkcioniranju metabolizma i sistema. Zatim se aktiviraju zaštitne funkcije i organi (uključujući mozak) koji počinju uključivati ​​svoje zaštitne funkcije i skrivene mogućnosti. Treća faza adaptacije ovisi o individualnim karakteristikama: osoba se ili uključuje u novi život i vraća se u normalu (u medicini se oporavak događa u tom periodu), ili tijelo ne prihvaća stres, a posljedice poprimaju negativan oblik.

Fenomeni ljudskog tijela

Priroda ima ogromnu rezervu snage u čovjeku koja se koristi u svakodnevni život samo u maloj meri. Manifestira se u ekstremnim situacijama i doživljava se kao čudo. U stvari, čudo leži u nama. Primjer adaptacije: sposobnost ljudi da se prilagode normalnom životu nakon uklanjanja značajnog dijela njihovih unutrašnjih organa.

Prirodni urođeni imunitet tokom života može biti ojačan brojnim faktorima ili, obrnuto, oslabljen zbog pogrešnog načina života. Nažalost, ovisnost o lošim navikama je također razlika između čovjeka i drugih živih organizama.