Головна |
« Попередня | Наступна » | |
4.2. Адаптації |
||
Адаптація - це пристосування організму до певних умов середовища за рахунок комплексу ознак - морфологічних, фізіологічних, поведінкових. В результаті адаптацій виникають організми, пристосовані до різних умов середовища: влаголюби-гідрофіти і "сухотерпци"-ксерофіти; рослини, стійкі до затінення (сціофіти), і вимагають для нормального розвитку повного сонячного світла (геліофіти); тварини, які мешкають в степах, лісах або на болотах, ведуть нічний або денний спосіб життя, населяють грунти з різним зволоженням і т.д. Адаптації тварин до переживання несприятливих умов у цілому більш різноманітні, ніж у рослин. Їх можна звести до трьох основних напрямках: - відхід від несприятливих умов (міграція птахів, кочівля оленів та інших копитних в пошуках корму, заривання в грунт або сніг та ін.); - перехід в стан анабіозу - різкого зниження інтенсивності процесів життєдіяльності (покояться стадії у безхребетних тварин, заціпеніння ящірок і змій при низькій температурі, зимова сплячка ведмедів і борсуків та ін.); - розвиток пристосувань для життя в несприятливих умовах (шерсть і підшкірний жир у тварин в холодному кліматі, економне використання води у пустельних тварин і т.д.). Рослини "заякорити" (ведуть прикріплений спосіб життя), і тому для них можливі лише два варіанти адаптацій: зниження інтенсивності процесів життєдіяльності в несприятливі періоди (скидання листя, перезімовиваніе в стадії похованих в грунт органів - цибулин , кореневищ, бульб, а також насіння і спор) або підвищення стійкості до несприятливих факторів за рахунок спеціальних пристосувань. Формуються адаптації для переживання несприятливих абіотичних (посуха, засолення, дефіцит світла, холод) і біотичних (вплив фітофагів, запилювачів, розповсюджувачів насіння, конкуренція з іншими рослинами) чинників. Адаптації у різних груп організмів виробляються з різною швидкістю. Найбільш швидко вони виникають у комах, які за 10-20 поколінь можуть пристосуватися до дії нового інсектициду, чим пояснюються невдачі хімічного контролю щільності популяцій комах-шкідників. Процес вироблення адаптацій у рослин чи птахів - повільний, вимагає сторіч. Наведемо кілька прикладів адаптацій організмів до абіотичних факторів середовища. Ектотермних і ендотермние організми. Температура є одним з головних прямодействующім факторів, що впливають на всі організми. Верхня межа толерантності до цього фактору становить 60о С (температура згортання білка), а нижній-міняється залежно від виду організму. Існують два принципово різних типи адаптацій до температури: пасивний і активний. Перший тип характерний для ектотермних (пойкілотермних) організмів (всі таксони органічного світу, крім птахів і ссавців). У цих організмів температура тіла регулюється зовнішнім теплом. Їх активність залежить від зовнішніх температурних умов: комахи, ящірки і багато інших тварин при прохолодній погоді стають млявими і малорухомими. Багато видів тварин при цьому мають здатність до вибору місця з оптимальними умовами температури, вологості та інсоляції (ящірки гріються на освітлених плитах гірських порід). Другий тип характерний для ендотермних організмів (птахи і ссавці), які забезпечуються теплом за рахунок власної теплопродукції і здатні активно регулювати виробництво тепла і його витрачання. При цьому температура тіла змінюється незначно, її коливання не перевищують 2-4о навіть при самих сильних морозах. Головні адаптації - хімічна терморегуляція за рахунок виділення тепла (наприклад, при диханні) і фізична терморегуляція за рахунок теплоізоляційних структур (жирового прошарку, пір'я, волосся і т.д.). Біоритми - інший характерний приклад адаптацій організмів до змін умов середовища, які допомагають регулювати температуру тіла, Вони полягають в закономірних періодичних змінах фізіології або поведінки організмів при зміні часу доби, сезонів року, припливів і відливів, місячних фаз. Добові біоритми яскраво виражені у тварин і людини: час активної діяльності і відпочинку у різних видів змінюється по різному. Денні тварини добувають їжу днем, для нічних (сови, кажани) період неспання настає з темрявою. З добовим биоритмом пов'язані десятки фізіологічних показників (пульс, артеріальний тиск, температура тіла і багато ін.), Від яких залежить активність організму. Сезонні біоритми яскраво виражені і у тварин, і у рослин, особливо в районах зі значними змінами клімату за сезонами року. З часом роки пов'язані ритми розмноження тварин і їх міграцій (в першу чергу перелітних птахів), наступ фенологічних фаз розвитку рослин (бутонізація, цвітіння, плодоношення, скидання листя на зиму). Тварини, що залишаються зимувати в умовах холодного клімату, відповідають на зміни умов підвищенням ступеня теплоізоляції тіла. Так, теплоизолирующая здатність зимової "шуби" чорного ведмедя на 93% вище літньої. Ксерофіти і галофіти. У рослин чітко виражені адаптації до умов недостатнього зволоження і підвищеного вмісту солей в грунті. Ксерофіти - це посухостійкі рослини, які без ризику загибелі можуть втрачати до 50% міститься в них води. У ксерофітів існують особливий варіант фотосинтезу - С4, при якому на одиницю виробленого органічної речовини витрачається води в 2 рази менше, ніж у мезофітов з фотосинтезом С3. Крім того, у деяких ксерофітів є інший варіант фотосинтезу, який називається кислий метаболізм сукулентів. Щоб не втрачати воду, сукуленти (кактуси, саксаул, деревовидні молочаї та ін.) відкривають продихи вночі, запасають діоксид вуглецю і пов'язують його в кислоту. Вдень на світлі вони здійснюють фотосинтез при закритих продихи за рахунок нічних запасів. Галофіти - це рослини, пристосовані до вегетації на засолених грунтах, які в РБ в природних умовах зустрічаються в степовій зоні. На нафтопромислах, де на поверхню потрапляють засолені попутні води, галофіти можуть зустрічатися навіть в лісовій зоні. Всі пристосування галофітов пов'язані з їх водним режимом: вони "прагнуть" зменшити і поглинання води, і її випаровування. Рослини можуть підвищувати осмотичний тиск клітинного соку, щоб "затягувати" воду з розчину з високою концентрацією солей (полину), або зменшувати споживання води за рахунок сукулентних (тобто накопичення вологи в соковитих листках і стеблах, наприклад, солерос), виділяти надлишок солі на поверхню листя через спеціальні залізки (наприклад, кермек).
Контрольні питання до розділу 4.2 1. Що таке адаптації організмів? 2. Чим відрізняються адаптації у тварин і у рослин? 3. Перерахуйте основні напрямки адаптацій тварин. 4. Наведіть приклади ектотермних і ендотермних організмів. 5. Які типи біоритмів ви знаєте? 6. Наведіть приклади сезонних біоритмів рослин і тварин. 7. Як рослини пристосовуються до посухи? 8. Як рослини пристосовуються до засолення?
|
||
« Попередня | Наступна » | |
|
||
Інформація, релевантна " 4.2. Адаптації " |
||
|