ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 13.05.2019
Просмотров: 2160
Скачиваний: 1
3. Поведенческие (этологические) адаптации проявляются в самых разнообразных формах. Поведенческие характеристики свойственны флоре и фауне. Так, в процессе эволюции изменение температурного режима заставляет некоторых животных впадать в спячку, птиц – улетать на юг, чтобы возвратиться весной, деревья – сбрасывать листву и замедлять движение соков. Инстинкт выбора наиболее подходящего партнера для продолжения рода движет поведением животных в брачный период. Некоторые северные лягушки и черепахи полностью замерзают на зиму и оттаивают, оживают с наступлением тепла.
6. Биологические ритмы. Адаптации организмов к природным ритмам (линька, спячка, миграции и т.д.).
Биологические ритмы - периодически повторяющиеся изменения интенсивности биологических процессов и явлений. Они присущи всем живым организмам и отмечаются на всех уровнях организации жизни. Ритмы у растений могут быть суточные (движения листьев) и сезонные (опадение и распускание листвы и т.д.). Ритмы животного — суточные (бодрствование, сон), сезонные (линька, миграции, брачный период и т.д.). Ритмический характер могут носить колебания численности популяций.
Биоритмы бывают:
- экзогенные (внешние) ритмы (возникают как реакция на периодические изменения среды (смену дня и ночи, сезонов, солнечной активности)
- эндогенные (внутренние ритмы) генерируются самим организмом
В свою очередь эндогенные делятся на:
Физиологические ритмы (биение сердца, дыхание, работа желез внутренней секреции, синтез ДНК, РНК, белков, работа ферментов, деление клеток и др.)
Экологические ритмы (суточные, годичные, приливные, лунные и др.)
Физиологические ритмы варьируют в зависимости от состояния организма, экологические – более стабильны и соответствуют внешним ритмам. При эндогенных ритмах организм может ориентироваться во времени и заранее готовиться к предстоящим изменениям среды – это биологические часы организма. Многим живым организмам свойственны циркадные и цирканные ритмы.
Циркадные ритмы (околосуточные) – повторяющиеся интенсивности и характера биологических процессов и явлений с периодом от 20 до 28 часов. Циркадные ритмы связаны с активностью животных и растений в течение суток и, как правило, зависят от температуры и интенсивности света. Например, летучие мыши летают в сумерки и отдыхают днем, многие планктонные организмы ночью держатся у поверхности воды, а днем спускаются в глубину.
Цирканные (окологодичные) ритмы – повторяющиеся изменения интенсивности и характера биологических процессов и явлений с периодом от 10 до 13 месяцев.
Физическое и психологическое состояние человека также имеет ритмический характер. Нарушенный ритм труда и отдыха снижает работоспособность и оказывает неблагоприятное влияние на здоровье человека. Состояние человека в экстремальных условиях будет зависеть от степени подготовленности его к этим условиям, поскольку времени на адаптацию и восстановление практически нет.
Адаптации – различные приспособления к среде обитания, выработавшиеся у организмов (от наипростейших до высших) в процессе эволюции. Способность к адаптации – одно из основных свойств живых, обеспечивающих возможность своего существования.
ЛИНЬКА — периодическая смена внешних покровов у животных. У беспозвоночных наблюдается возрастная линька, которая выражается в периодическом сбрасывании плотной кутикулы, чем создается возможность для роста и изменения формы тела. Количество линек в цикле развития животного видоспецифично и регулируется гормонами. У позвоночных имеет место сезонная линька, позволяющая им приспосабливаться к изменениям внешних условий. Например, у некоторых млекопитающих во время линьки меняется цвет и густота шерсти или меха. Кроме того, имеется еще постоянная линька, связанная с заменой изнашивающихся покровов на новые. У земноводных и пресмыкающихся происходит сбрасывание верхнего ороговевшего слоя кожи, у птиц сбрасываются перья и роговые образования на ногах и клюве. У землероев (крот, слепыш) волосяной покров быстро изнашивается, поэтому линька происходит у них постоянно и быстро. Большинство млекопитающих линяют дважды в год — весной и осенью.
СПЯЧКА — физиологическое состояние организма, для которого характерно резкое снижение интенсивности всех жизненных процессов. Спячка является приспособлением к переживанию периода неблагоприятных внешних условий, при котором невозможно поддержание высокой активности, в первую очередь из-за недостатка корма. Зимняя спячка наблюдается у многих животных (амфибий, рептилий, летучих мышей, ежей, сурков, медведей и пр.), летняя — у некоторых рыб, черепах, желтого суслика. У растений известна спячка почек.
МИГРАЦИЯ — перемена местообитания животными, вызываемое сменой условий жизни или переходом к новой стадии развития (личинка — имаго). Миграции могут быть периодическими и спорадическими. Периодическим миграциям подвержены разные группы животных: млекопитающие, птицы, рыбы, насекомые и др. Миграции могут быть также вертикальными (например, перемещение по склонам гор, в толще воды) или горизонтальными (перемещение в окружающем пространстве). Миграции осуществляются в более или менее определенном направлении (миграционный путь). Спорадические миграции наблюдаются у оседлых животных из-за невозможности существования в старом местообитании. Их причиной служит резкое ухудшение условий жизни в связи с природными катаклизмами (засухой, наводнением, землетрясением и т.д.). Миграции являются эффективным фактором генетической динамики популяций, действие которого может значительно изменить их генетическую структуру.
7. Понятие жизненной формы. Жизненные формы растений. Жизненные формы животных.
Жизненная форма – тип внешней морфологии, отражающий наиболее важные моменты образа жизни организма, отношение вида к среде обитания.
Основные жизненные формы растений:
-
Деревья
Главные особенности внешнего строения дерева известны каждому. Дерево имеет прочный главный стебель, который называют стволом; крону, образованную побегами разного возраста и мощную корневую систему. Средняя высота крупных деревьев наших лесов 20–30 м. Яблони и груши в садах обычно бывают высотой не более 5–6 м. Самые высокие деревья — австралийские эвкалипты, высотой около 100 м.
Все деревья — многолетние растения. Самые долговечные из них среди цветковых растений — баобаб (несколько тыс. лет), каштан (более 1000 лет), дуб (живет до 500 лет).
-
Кустарники
В отличие от дерева у кустарника не один ствол, а несколько деревянистых стволиков разной высоты и толщины. Стволики кустарника — стебли боковых побегов. Они образуются у самой поверхности земли из боковых почек основного стволика, развившегося из зачаточного побега семени. Стволики быстро растут, сменяя друг друга. Высота кустарников обычно от 0,8 до 6 м.
Кустарники, как и деревья, — многолетние растения. Продолжительность жизни стволика сравнительно небольшая. Сам же кустарник живет долго, так как наряду с отмиранием стволиков происходит образование новых.
Самый распространенный кустарник лиственного леса — орешник. Его стволики бывают высотой до 5–6 м. Продолжительность жизни одного стволика в среднем 25–30 лет. Из кустарников, выращиваемых в садах, наиболее распространены смородина, крыжовник, малина, сирень.
-
Кустарнички– многолетние растения, с неотмирающими верхними частями, почки возобновления располагаются высоко над землей.
Растения этой жизненной формы тоже многолетние. Их побеги тонкие, но прочные (одревесневающие). Высота кустарничков обычно достигает 20–40 см. К наиболее известным кустарничкам относятся черника, брусника, клюква. В отличие от кустарников кустарнички зимой бывают полностью укрыты снегом.
-
Полукустарники – многолетние растения, с полностью отмирающими верхними частями, почки возобновления располагаются над самой землей (полыни, тимьян ползучий и др.).
-
Травянистые
В отличие от деревьев, кустарников и кустарничков, у трав, как правило, побеги с зелеными неодревесневшими стеблями. К высоким травянистым растениям относятся, например, подсолнечник, кукуруза, крапива, пустырник. Наиболее крупные тропические травы — сахарный тростник (высотой до 7 м), банан (до 15 м) (рис. 20).
По продолжительности жизни травянистые растения бывают однолетними, двулетними и многолетними (рис. 18).
Однолетние травы (например, редька дикая, василек синий, фиалка полевая, просо, горох, томат) живут в течение весны, лета и начала осени — в благоприятное для них время года. Их семена обычно прорастают весной. Появившиеся молодые растения быстро растут и развиваются. Вскоре они зацветают, образуют плоды и семена, а затем отмирают.
Семена некоторых однолетников прорастают осенью. Развившиеся из них молодые растения зимуют, а весной возобновляют свой рост и развитие. Зимующие однолетние растения называются озимыми (озимая пшеница, пастушья сумка).
Двулетние травы (например, лопух (рис. 19), чертополох, морковь, свекла) в первый год жизни образуют вегетативные органы, накапливают в подземных органах питательные вещества и зимуют. Во второй год, используя накопленный запас питательных веществ, они быстро возобновляют рост и развитие, образуют цветки, плоды и семена, и отмирают.
Подземные органы, образовавшиеся в первый сезон жизни у культурных растений (свекла, морковь, брюква, редька), в открытом грунте обычно не перезимовывают. Поэтому осенью их выкапывают и хранят в погребах или подвалах.
Многолетние травы (например, земляника, ландыш, щавель, банан (рис. 20), лапчатка, люпин). Они живут более двух лет. Достигнув определенного возраста, многолетники образуют цветки и плоды обычно в течение 10–20 и более лет.
Многолетние травы к осени накапливают в подземных органах запас питательных веществ. Надземные побеги у них почти полностью отмирают. На зиму остаются лишь их нижние части с зимующими почками, которые находятся в верхнем слое почвы или у самой ее поверхности.
Весной из почек за счет запасных питательных веществ у многолетних трав вырастают новые побеги.
Основные жизненные формы животных:
-
Летающие
-
Плавающие
-
Наземные
-
Древесные
-
Роющие
В пределах каждой группы особенности поступательного движения и образа жизни формируют более специфические приспособительные формы. Так, наземные млекопитающие передвигаются в основном посредством ходьбы, бега и прыжков, что проявляется в их внешнем облике. Например, прыгающие животные: кенгуру, тушканчики, прыгунчики, кенгуровые крысы — отличаются компактным телом с удлиненными задними конечностями и значительно укороченными передними. Очень сильно развиты мышцы — разгибатели спины, увеличивающие мощность толчка. Длинный хвост играет роль балансира и руля, позволяющего резко изменять направление движения. У сидящих животных он служит дополнительной точкой опоры. Сходный тип передвижения и внешний облик имели и некоторые вымершие динозавры мезозоя. Естественно, что, кроме общих адаптивных признаков, каждый вид отличается деталями внешнего строения в зависимости от экологической специфики.
Обитатели морей и океанов – гидробионты (от греч. hydor – вода и biontos – живущий) – обладают торпедовидной формой тела.
В связи со сходным образом жизни, связанным с быстрым передвижением в воде и хищным питанием, у них возникли похожие приспособления: обтекаемая форма тела, хвостовой плавник, органы захвата добычи (щупальца, челюсти, клюв) и др. Это сходство конвергентное, так как перечисленные органы имеют разное происхождение. Например, хвостовой плавник может быть образован кожными складками (у кальмаров, дельфинов), хвостовым отделом тела с позвоночником (у рыб) или задними конечностями (у пингвинов).