Evoliucijos procese dėl natūralios atrankos ir kovos už būvį atsiranda organizmų prisitaikymas prie tam tikrų gyvenimo sąlygų. Pati evoliucija iš esmės yra nuolatinis adaptacijų formavimosi procesas, vykstantis pagal tokią schemą: dauginimosi intensyvumas -> kova už būvį -> selektyvi mirtis -> natūrali atranka -> tinkamumas.
Prisitaikymai veikia įvairius aspektus gyvenimo procesai organizmų, todėl gali būti kelių tipų.
Morfologinės adaptacijos
Jie yra susiję su kūno struktūros pokyčiais. Pavyzdžiui, membranų atsiradimas tarp pirštų vandens paukščiams (varliagyviams, paukščiams ir kt.), storas kailis šiaurės žinduoliams, Ilgos kojos ir ilgas kaklelis braidžiojantiems paukščiams, lankstus kūnas besikasančių plėšrūnų (pavyzdžiui, žebentų) ir kt. Šiltakraujų gyvūnų, judant į šiaurę, padidėja vidutinis kūno dydis (Bergmanno taisyklė), dėl to sumažėja santykinis paviršius ir šilumos perdavimas. Dugne gyvenančios žuvys išsivysto plokščią kūną (rajos, plekšnės ir kt.). Šiaurinių platumų ir aukštų kalnų regionų augalai dažnai turi šliaužiančias ir pagalvėlės formas, kurios yra mažiau pažeistos stiprūs vėjai ir geriau saulės šildomas dirvos sluoksnyje.
Apsauginis dažymas
Apsauginis dažymas yra labai svarbus gyvūnų rūšims, kurios neturi veiksmingomis priemonėmis apsauga nuo plėšrūnų. Jo dėka gyvūnai tampa mažiau pastebimi rajone. Pavyzdžiui, paukščių patelės, perinančios kiaušinius, beveik nesiskiria nuo teritorijos fono. Paukščių kiaušiniai taip pat dažomi taip, kad atitiktų vietovės spalvą. Patronizuojantis dažymas turi dugne gyvenančių žuvų, daugumą vabzdžių ir daug kitų gyvūnų rūšių. Šiaurėje labiau paplitusi balta arba šviesi spalva, padedanti maskuotis sniege (poliariniai lokiai, poliarinės pelėdos, arktinės lapės, irklakojų jaunikliai – voverės ir kt.). Kai kurie gyvūnai turi spalvą, susidariusią pakaitomis šviesiomis ir tamsiomis juostelėmis ar dėmėmis, todėl jie mažiau pastebimi krūmuose ir tankūs krūmynai(tigrai, jauni šernai, zebrai, sika elniai ir kt.). Kai kurie gyvūnai, priklausomai nuo sąlygų, gali labai greitai pakeisti spalvą (chameleonai, aštuonkojai, plekšnės ir kt.).
Maskuoti
Kamufliažo esmė ta, kad dėl kūno formos ir jo spalvos gyvūnai atrodo kaip augalų lapai, šakelės, šakos, žievė ar spygliai. Dažnai randama vabzdžiuose, kurie gyvena ant augalų.
Įspėjamasis arba grėsmingas dažymas
Kai kurių tipų vabzdžiai, turintys nuodingų ar kvapiųjų liaukų, turi ryškias įspėjamąsias spalvas. Todėl kartą su jais susidūrę plėšrūnai ilgą laiką prisimena šią spalvą ir nebepuola tokių vabzdžių (pavyzdžiui, vapsvų, kamanių, boružėlių, Kolorado vabalų ir daugybės kitų).
Mimika
Mimika – tai nekenksmingų gyvūnų spalva ir kūno formos, imituojančios savo nuodingus giminaičius. Pavyzdžiui, kai kurios nenuodingos gyvatės primena nuodingąsias. Cikados ir svirpliai primena dideles skruzdėles. Kai kurių drugelių sparnuose yra didelių dėmių, primenančių plėšrūnų akis.
Fiziologinės adaptacijos
Šis prisitaikymo būdas yra susijęs su medžiagų apykaitos restruktūrizavimu organizmuose. Pavyzdžiui, paukščių ir žinduolių šiltakraujiškumas ir termoreguliacija. Paprastesniais atvejais tai yra prisitaikymas prie tam tikrų maisto formų, aplinkos druskos sudėties, aukštos ar žemos temperatūros, dirvožemio ir oro drėgmės ar sausumo ir kt.
Biocheminės adaptacijos
Šis prisitaikymo būdas yra susijęs su tam tikrų medžiagų, kurios palengvina gynybą nuo priešų ar kitų organizmų puolimą, susidarymu. Tai apima gyvačių, skorpionų, vorų ir kai kurių kitų gyvūnų nuodus, dėl kurių jiems lengviau medžioti; grybelių ir bakterijų antibiotikai, apsaugantys juos nuo konkurentų; augalų toksinai, apsaugantys juos nuo suvalgymo; blakių ir kai kurių kitų vabzdžių kvapiosios medžiagos, atbaido priešus ir kt. Tai taip pat apima fermentų, naikinančių pesticidus ir vaistai, kurias naudoja žmonės ir dėl kurių atsiranda bakterijų, grybų ir kitų šioms medžiagoms atsparių organizmų formų. Prie biocheminių adaptacijų priskiriama ir ypatinga termofilinių (atsparių aukštai temperatūrai) ir psichofilinių (šaltį mėgstančių) organizmų baltymų ir lipidų struktūra, leidžianti organizmams egzistuoti karštose versmėse, vulkaniniuose dirvožemiuose ar amžinojo įšalo sąlygomis.
Elgesio adaptacijos
Šis prisitaikymo būdas yra susijęs su elgesio pokyčiais tam tikromis sąlygomis. Pavyzdžiui, rūpinimasis palikuonimis pagerina jaunų gyvūnų išgyvenimą ir padidina jų populiacijos stabilumą. Poravimosi sezonais daugelis gyvūnų sukuria atskiras šeimas, o žiemą susijungia į pulkus, todėl jiems lengviau maitintis ar apsisaugoti (vilkai, daugelis paukščių rūšių).
Prisitaikymas prie periodinių aplinkos veiksnių
Tai prisitaikymai prie aplinkos veiksnių, kurių pasireiškimo periodiškumas yra tam tikras. Šiam tipui priskiriami kasdieniai aktyvumo ir poilsio laikotarpių kaitai, dalinės ar visiškos anabiozės būsenos (lapų slinkimas, gyvūnų žiemos ar vasaros svyravimai ir kt.), gyvūnų migracijos, kurias sukelia sezoniniai pokyčiai ir taip toliau.
Prisitaikymas prie ekstremalių gyvenimo sąlygų
Dykumose ir poliariniuose regionuose gyvenantys augalai ir gyvūnai taip pat įgauna nemažai specifinių pritaikymų. Kaktusų lapai virto spygliukais (mažina garavimą ir apsaugo juos nuo gyvūnų suėsimo), o stiebas – fotosintezės organu ir rezervuaru. Dykumos augalai turi ilgas šaknų sistemas, kurios leidžia jiems gauti vandens iš didelio gylio. Dykumos driežai gali išgyventi be vandens valgydami vabzdžius ir gauti vandens hidrolizuodami jų riebalus. Be storo kailio, šiauriniai gyvūnai taip pat turi daug poodinių riebalų, kurie sumažina kūno vėsinimą.
Santykinis adaptacijų pobūdis
Visi įrenginiai yra tinkami tik tam tikromis sąlygomis, kuriomis jie buvo sukurti. Pasikeitus šioms sąlygoms, prisitaikymai gali prarasti savo vertę arba net pakenkti jas turintiems organizmams. Balta kiškių spalva, kuri gerai apsaugo juos sniege, tampa pavojinga žiemomis, kai sninga mažai arba būna dideli atlydžiai.
Santykinis charakteris adaptacijas gerai įrodo ir paleontologiniai duomenys, rodantys didelių gyvūnų ir augalų grupių, kurios neišgyveno pasikeitus gyvenimo sąlygoms, išnykimą.
Prisitaikymai – tai įvairūs prisitaikymai prie aplinkos, organizmuose išsivystę evoliucijos proceso metu. .
Yra trys pagrindiniai būdai, kaip organizmai prisitaiko prie aplinkos sąlygų: aktyvus kelias, pasyvus kelias ir neigiamo poveikio išvengimas.
Aktyvus kelias – atsparumo stiprinimas, reguliacinių procesų vystymas, leidžiantis vykdyti visas gyvybines organizmo funkcijas, nepaisant faktorių nukrypimų nuo optimalaus. Pavyzdžiui, palaikyti pastovią šiltakraujų gyvūnų (paukščių ir žinduolių) kūno temperatūrą, optimalią biocheminiams procesams ląstelėse vykti.
Pasyvus būdas – tai gyvybinių organizmo funkcijų pajungimas aplinkos veiksnių pokyčiams. Pavyzdžiui, perėjimas nepalankiomis aplinkos sąlygomis į anabiozės (paslėpto gyvenimo) būseną, kai beveik visiškai sustoja medžiagų apykaita organizme (augalų ramybės būsena žiemą, sėklų ir sporų išsaugojimas dirvožemyje, vabzdžių siautėjimas, stuburinių gyvūnų žiemos miegas). ).
Nepageidaujamo poveikio vengimas – organizmas susikuria tokius gyvavimo ciklus ir elgesį, kurie leidžia išvengti neigiamo poveikio. Pavyzdžiui, sezoninės gyvūnų migracijos.
Adaptacijas galima suskirstyti į tris pagrindinius tipus: morfologinius, fiziologinius ir etologinius.
Morfologinės adaptacijos– kūno struktūros pokyčiai (pavyzdžiui, kaktusų lapo pakeitimas į stuburą, siekiant sumažinti vandens netekimą, ryškus žiedų dažymas, siekiant pritraukti apdulkintojus). Morfologiniai augalų ir gyvūnų prisitaikymai lemia tam tikrų gyvybės formų formavimąsi.
Fiziologinės adaptacijos – tai organizmo fiziologijos pokyčiai (pavyzdžiui, kupranugario gebėjimas aprūpinti organizmą drėgme oksiduojant riebalų atsargas, celiuliozę skaidančių fermentų buvimas celiuliozę skaidančiose bakterijose).
Etologinės (elgesio) adaptacijos – elgesio pokyčiai (pavyzdžiui, sezoninės žinduolių ir paukščių migracijos, žiemos miegas, paukščių ir žinduolių poravimosi demonstracijos perėjimo metu).
15. Vandens gyvybės aplinka ir jos savybės. Hidrobiontų klasifikacija
Hidrobiontai – (iš graikų kalbos hydor – vanduo ir bios – gyvybė) organizmai, gyvenantys vandens aplinkoje.
Vandens organizmų įvairovė
Pelaginiai organizmai (augalai arba gyvūnai, gyvenantys vandens paviršiuje arba ant jo)
Neustonas yra mikroorganizmų, gyvenančių šalia vandens paviršiaus plėvelės, prie vandens ir oro aplinkos ribos, kolekcija.
Plaistonas – augalų ar gyvūnų organizmai, gyvenantys vandens paviršiuje arba pusiau panirę į vandenį.
Reofilai yra gyvūnai, prisitaikę gyventi tekančiame vandenyje.
Nektonas yra aktyviai plaukiančių vandens organizmų rinkinys, galintis atlaikyti srovės jėgą.
Planktonas yra nevienalytis, dažniausiai maži organizmai, laisvai dreifuojantys vandens storymėje ir negalintys atsispirti srovei.
Bentosas (žemėje ir rezervuarų dugno dirvožemyje gyvenančių organizmų rinkinys)
Hidrosfera kaip vandens gyvenamoji aplinka užima apie 71% ploto ir 1/800 tūrio gaublys. Pagrindinis vandens kiekis, daugiau nei 94%, yra sutelktas jūrose ir vandenynuose. Gėluose upių ir ežerų vandenyse vandens kiekis neviršija 0,016 % viso gėlo vandens tūrio.
Vandenyne su jį sudarančiomis jūromis pirmiausia išskiriami du ekologiniai regionai: vandens storymė – pelaginė ir dugnas – bentosas. Priklausomai nuo gylio, bentalis skirstomas į sublitoralinę zoną - sklandaus žemės nuosmukio iki 200 m gylio, batialinę zoną - stataus šlaito zoną ir bedugnę - vandenyno zoną. vaga, kurios vidutinis gylis 3-6 km. Gilesni bentoso regionai, atitinkantys vandenyno dugno įdubas (6-10 km), vadinami itin bedugnėmis. Potvynių metu užliejamas pakrantės kraštas vadinamas pamario zona. Virš potvynio lygio esanti pakrantės dalis, sudrėkinta banglenčių purslų, vadinama superlitorale.
Atviri Pasaulio vandenyno vandenys taip pat skirstomi į zonas, vertikaliai atitinkančias bentoso zonas: epipeligalinę, batipeliginę, bedugnę.
Vandens aplinkoje gyvena apie 150 000 gyvūnų rūšių, arba apie 7 % visų, ir 10 000 augalų rūšių (8 %).
Kaip minėta anksčiau, upių, ežerų ir pelkių dalis yra nereikšminga, palyginti su jūromis ir vandenynais. Tačiau jie sukuria gėlo vandens tiekimą, reikalingą augalams, gyvūnams ir žmonėms.
Būdingas bruožas vandens aplinka yra jo judrumas, ypač srauniuose, srauniuose upeliuose ir upėse. Jūros ir vandenynai patiria atoslūgių ir atoslūgių, galingų srovių ir audrų. Ežere vanduo juda veikiamas temperatūros ir vėjo.
16. Gyvybės žemė-oras, jos ypatybės ir prisitaikymo prie jos formos
Gyvenimas sausumoje reikalavo prisitaikymo, kuris pasirodė įmanomas tik labai organizuotuose gyvuose organizmuose. Sausumos-oro aplinka yra sunkesnė gyvybei, jai būdingas didelis deguonies kiekis, mažas vandens garų kiekis, mažas tankis ir kt. Tai labai pakeitė gyvų būtybių kvėpavimo, vandens mainų ir judėjimo sąlygas.
Žemas Tankis oras lemia mažą jo kėlimo jėgą ir nereikšmingą atramą. Ore esantys organizmai turi turėti savo palaikymo sistema, palaikant kūną: augalai – įvairūs mechaniniai audiniai, gyvūnai – kietas arba hidrostatinis skeletas. Be to, visi oro gyventojai yra glaudžiai susiję su žemės paviršiumi, kuris tarnauja jiems tvirtinimui ir palaikymui.
Mažas oro tankis užtikrina mažą pasipriešinimą judėjimui. Todėl daugelis sausumos gyvūnų įgijo gebėjimą skraidyti. 75% visų sausumos gyvūnų, daugiausia vabzdžių ir paukščių, prisitaikė prie aktyvaus skrydžio.
Dėl oro judrumo ir vertikalių bei horizontalių oro masių srautų, esančių apatiniuose atmosferos sluoksniuose, galimas pasyvus organizmų skrydis. Šiuo atžvilgiu daugelis rūšių sukūrė anemochoriją - išsklaidyti padedant oro srautas. Anemochorija būdinga sporoms, augalų sėkloms ir vaisiams, pirmuonių cistoms, mažiems vabzdžiams, vorams ir kt. Oro srovių pasyviai pernešami organizmai bendrai vadinami aeroplanktonu.
Sausumos organizmai egzistuoja santykinai žemo slėgio sąlygomis dėl mažo oro tankio. Paprastai jis yra 760 mm gyvsidabrio. Didėjant aukščiui, slėgis mažėja. Žemas slėgis gali apriboti rūšių pasiskirstymą kalnuose. Stuburiniams gyvūnams viršutinė gyvenimo riba yra apie 60 mm. Sumažėjus slėgiui, sumažėja deguonies tiekimas ir gyvūnų dehidratacija dėl padažnėjusio kvėpavimo. Aukštesni augalai turi maždaug tokias pačias vystymosi ribas kalnuose. Nariuotakojai, kuriuos galima rasti ledynuose virš augmenijos linijos, yra šiek tiek atsparesni.
Oro dujų sudėtis. Be fizinių oro aplinkos savybių, jos savybės labai svarbios sausumos organizmų egzistavimui. Cheminės savybės. Oro dujų sudėtis paviršiniame atmosferos sluoksnyje yra gana vienoda pagrindinių komponentų (azoto - 78,1%, deguonies - 21,0%, argono - 0,9%, anglies dioksido - 0,003 tūrio%) kiekio.
Didelis deguonies kiekis prisidėjo prie sausumos organizmų metabolizmo padidėjimo, palyginti su pirminiais vandens organizmais. Būtent antžeminėje aplinkoje, remiantis dideliu oksidacinių procesų organizme efektyvumu, atsirado gyvūnų homeotermija. Dėl nuolatinio didelio kiekio ore deguonis nėra ribojantis veiksnys gyvybei antžeminėje aplinkoje.
Anglies dioksido kiekis tam tikrose paviršiaus oro sluoksnio vietose gali skirtis gana reikšmingomis ribomis. Padidėjęs oro prisotinimas CO? atsiranda vulkaninio aktyvumo zonose, prie šiluminių šaltinių ir kitų požeminių šių dujų išleidimo angų. Didelės koncentracijos anglies dioksidas yra toksiškas. Gamtoje tokios koncentracijos yra retos. Mažas CO2 kiekis stabdo fotosintezės procesą. Uždarome dirvožemyje galite padidinti fotosintezės greitį padidindami anglies dioksido koncentraciją. Tai naudojama šiltnamių ir šiltnamių ūkininkavimo praktikoje.
Oro azotas daugumai sausumos aplinkos gyventojų yra inertinės dujos, tačiau tam tikri mikroorganizmai (mazginės bakterijos, azoto bakterijos, melsvadumbliai ir kt.) turi savybę jį surišti ir įtraukti į biologinį medžiagų ciklą.
Drėgmės trūkumas yra vienas iš esminių sausumos-oro aplinkos savybių. Visa sausumos organizmų evoliucija buvo prisitaikymo prie drėgmės gavimo ir išsaugojimo ženklas. Drėgmės režimai sausumoje yra labai įvairūs - nuo visiško ir nuolatinio oro prisotinimo vandens garais kai kuriose tropikų srityse iki beveik visiško jų nebuvimo sausame dykumų ore. Taip pat yra didelis vandens garų kiekis atmosferoje kasdien ir sezoniškai. Sausumos organizmų aprūpinimas vandeniu taip pat priklauso nuo kritulių režimo, rezervuarų buvimo, dirvožemio drėgmės atsargų, svarų vandenų artumo ir kt.
Tai paskatino sausumos organizmų prisitaikymą prie įvairių vandens tiekimo režimų.
Temperatūros sąlygos. Kitas išskirtinis oras-žemė aplinkos bruožas – dideli temperatūros svyravimai. Daugumoje sausumos plotų paros ir metinės temperatūros diapazonas siekia keliasdešimt laipsnių. Sausumos gyventojų atsparumas temperatūros pokyčiams aplinkoje yra labai skirtingas, priklausomai nuo konkrečios buveinės, kurioje vyksta jų gyvenimas. Tačiau apskritai sausumos organizmai yra daug euritermiškesni, palyginti su vandens organizmais.
Gyvenimo sąlygas žemės ir oro aplinkoje dar labiau apsunkina orų pokyčiai. Oras – nuolat kintančios atmosferos sąlygos paviršiuje, maždaug iki 20 km aukščio (troposferos ribos). Orų kintamumas pasireiškia nuolatiniu aplinkos veiksnių, tokių kaip temperatūra, oro drėgmė, debesuotumas, krituliai, vėjo stiprumas ir kryptis ir kt., deriniu. Ilgalaikis oro režimas apibūdina vietovės klimatą. „Klimato“ sąvoka apima ne tik vidutines meteorologinių reiškinių reikšmes, bet ir jų metinius bei paros ciklas, nukrypimas nuo jo ir jų pakartojamumas. Klimatas priklauso nuo vietovės geografinių sąlygų. Pagrindiniai klimato veiksniai – temperatūra ir drėgmė – matuojami pagal kritulių kiekį ir oro prisotinimą vandens garais.
Daugumai sausumos organizmų, ypač mažiems, vietovės klimatas nėra toks svarbus, kaip jų artimiausios buveinės sąlygos. Labai dažnai vietiniai aplinkos elementai (reljefas, atodanga, augmenija ir kt.) pakeičia temperatūrų, drėgmės, šviesos, oro judėjimo režimą konkrečioje vietovėje taip, kad jis smarkiai skiriasi nuo vietovės klimato sąlygų. Tokios klimato modifikacijos, kurios vystosi paviršiniame oro sluoksnyje, vadinamos mikroklimatu. Kiekvienoje zonoje mikroklimatas yra labai įvairus. Galima nustatyti labai mažų plotų mikroklimatus.
Žemės-oro aplinkos šviesos režimas taip pat turi tam tikrų ypatumų. Šviesos intensyvumas ir kiekis čia yra didžiausi ir praktiškai neriboja žaliųjų augalų gyvenimo, kaip vandenyje ar dirvožemyje. Sausumoje gali egzistuoti itin šviesą mėgstančios rūšys. Didžiajai daugumai sausumos gyvūnų, kurių veikla dieną ir net naktį, regėjimas yra vienas pagrindinių orientavimosi būdų. Sausumos gyvūnams regėjimas yra svarbus ieškant grobio, daugelis rūšių turi net spalvotą regėjimą. Šiuo atžvilgiu aukos išsiugdo tokias adaptacines savybes kaip gynybinė reakcija, kamufliažas ir įspėjamoji spalva, mimika ir kt. Vandens gyventojams tokios adaptacijos yra daug mažiau išvystytos. Aukštesniųjų augalų ryškiaspalvių žiedų atsiradimas taip pat siejamas su apdulkintojo aparato savybėmis ir galiausiai su aplinkos šviesos režimu.
Vietovės ir dirvožemio savybės taip pat yra sausumos organizmų ir, visų pirma, augalų gyvenimo sąlygos. Savybės žemės paviršiaus, turinčius ekologinį poveikį savo gyventojams, vienija „edafiniai aplinkos veiksniai“ (iš graikų „edaphos“ – „dirvožemis“).
Link skirtingos savybės galima išskirti visą eilę dirvožemių aplinkosaugos grupės augalai. Taigi, pagal reakciją į dirvožemio rūgštingumą, jie išskiriami:
acidofilinės rūšys - auga rūgštiniuose dirvožemiuose, kurių pH ne mažesnis kaip 6,7 (sfagninių pelkių augalai);
neutrofiliniai – linkę augti dirvose, kurių pH 6,7-7,0 (dauguma kultūrinių augalų);
basophila - auga esant didesniam nei 7,0 pH (Echinops, medžio anemonas);
abejingi – gali augti dirvose su skirtinga prasmė pH (slėnio lelija).
Augalai skiriasi ir dirvožemio drėgnumu. Kai kurios rūšys apsiriboja skirtingais substratais, pavyzdžiui, petrofitai auga uolėtuose dirvožemiuose, pasmofitai – purų smėlį.
Reljefas ir dirvožemio pobūdis įtakoja specifinį gyvūnų judėjimą: pavyzdžiui, kanopinių žvėrių, strutų, baubų, gyvenančių atvirose erdvėse, kietoje žemėje, sustiprinti atstūmimą bėgant. Driežų, gyvenančių besikeičiančiame smėlyje, kojų pirštai yra apvaduoti raguotų žvynų kutais, kurie padidina atramą. Sausumos gyventojams, kurie kasa duobes, tankus dirvožemis yra nepalankus. Dirvožemio pobūdis tam tikrais atvejais turi įtakos sausumos gyvūnų, kurie kasa duobes ar įkasa į dirvą, arba deda kiaušinius, pasiskirstymui.
17. Dirvožemis kaip gyvenamoji aplinka. Dirvožemio gyvūnų klasifikacija, prisitaikymo forma
Dirvožemis yra paviršinis žemės sluoksnis, susidedantis iš mineralų mišinio, gauto suskaidžius akmenys, ir organinės medžiagos, susidarančios mikroorganizmams skaidant augalų ir gyvūnų liekanas. Paviršiniuose dirvožemio sluoksniuose gyvena įvairūs organizmai, kurie naikina negyvų organizmų liekanas (grybeliai, bakterijos, kirminai, smulkieji nariuotakojai ir kt.). Aktyvi šių organizmų veikla prisideda prie derlingo dirvožemio sluoksnio, tinkamo daugelio gyvų būtybių egzistavimui, susidarymo. Dirvožemiui būdingas didelis tankumas, nedideli temperatūros svyravimai, vidutinė drėgmė, nepakankamas deguonies kiekis ir didelė anglies dioksido koncentracija. Akyta jo struktūra leidžia prasiskverbti dujoms ir vandeniui, o tai sudaro palankias sąlygas dirvožemio organizmams, tokiems kaip dumbliai, grybai, pirmuonys, bakterijos, nariuotakojai, moliuskai ir kiti bestuburiai.
Iš esmės adaptacijos sistemos vienaip ar kitaip susijusios su šalčiu, o tai visai logiška – jei pavyks išgyventi giliame minuse, kiti pavojai nebus tokie baisūs. Tas pats, beje, galioja ir itin aukštai temperatūrai. Tie, kurie sugeba prisitaikyti, greičiausiai niekur nedings.
Arkties kiškis yra labiausiai dideli kiškiai Šiaurės Amerika, kurie dėl tam tikrų priežasčių turi gana trumpas ausis. Tai puikus pavyzdys, ką gyvūnas gali paaukoti, kad išgyventų atšiauriomis sąlygomis – nors ilgos ausys gali padėti išgirsti plėšrūną, sumažina brangios šilumos perdavimą, o tai daug svarbiau arktiniam kiškiui.
Rana sylvatica rūšies varlės iš Aliaskos, ko gero, net pranoko Antarkties žuvis. Žiemą jie tiesiogine prasme įšąla į ledą, taip laukdami šaltojo sezono, o atgyja pavasarį. Toks „kriomiegas“ jiems įmanomas dėl ypatingos kepenų struktūros, kurios žiemos miego metu padvigubėja, ir dėl sudėtingos kraujo biochemijos.
Kai kurios mantitų rūšys, negalinčios išbūti saulėje visą dieną, su šilumos trūkumo problema susidoroja pasitelkdamos cheminės reakcijos savo kūne, koncentruodami šilumos blyksnius viduje trumpalaikiam šildymui.
Cista yra laikina bakterijų ir daugelio vienaląsčių organizmų egzistavimo forma, kai organizmas apsigaubia tankiu apsauginiu apvalkalu, kad apsisaugotų nuo agresyvios išorinės aplinkos. Šis barjeras yra labai efektyvus – kai kuriais atvejais gali padėti šeimininkui išgyventi porą dešimtmečių.
Nototenoforminės žuvys gyvena Antarktidos vandenyse, kurie yra tokie šalti, kad paprastos žuvys ten mirtinai sušaltų. Jūros vanduo užšąla tik esant -2°C temperatūrai, ko negalima pasakyti apie visiškai šviežią kraują. Tačiau Antarkties žuvys išskiria natūralų antifrizo baltymą, kuris neleidžia kraujyje susidaryti ledo kristalams – ir išgyvena.
Megatermija – tai gebėjimas generuoti šilumą naudojant kūno masę ir taip išgyventi šaltomis sąlygomis net ir be antifrizo kraujyje. Kai kurie jūriniai vėžliai tuo pasinaudoja ir išlieka judrūs, kai vanduo aplink juos beveik užšąla.
Migruodami per Himalajus, Azijos baragalvės žąsys iškyla į milžiniškas aukštumas. Aukščiausias šių paukščių skrydis užfiksuotas 10 tūkstančių metrų aukštyje! Žąsys visiškai kontroliuoja savo kūno temperatūrą, net jei reikia, ją keičia. cheminė sudėtis kraujo, kad išgyventų lediniame ir ploname ore.
Mudskippers nėra labiausiai paplitusi žuvų rūšis, nors jie yra gana įprasti gobiai. Atoslūgio metu jie šliaužia per purvą, gaudami sau maisto, kartais laipioja į medžius. Savo gyvenimo būdu dumblininkai yra daug artimesni varliagyviams, ir tik pelekai su žiaunomis atskleidžia juos kaip žuvis.
„Juodųjų rūkalių“ ekosistema – hidroterminės angos vandenynų dugne – yra tiesiog nuostabi. Vanduo ten yra prisotintas sieros vandenilio ir toksiškos medžiagos, tačiau gyvenimas jame verda kaip prieš šimtus milijonų metų. Ten gyvena bakterijos, skaidančios sierą, maži vamzdeliai su čiuptuvais – vestimentiferos, įsitraukusios į simbiozę su jomis, moliuskai ir kirminai, krabai, aštuonkojai ir žuvys.
Viena iš papūgų rūšių Nikaragvoje taip įsitvirtino šalia aktyvaus Masajos ugnikalnio (paskutinį kartą išsiveržė 2008 m.), kad lizdus sukrauna tiesiai savo krateryje. Nežinia kaip toksiškos sąlygos Jie nežudo beviltiškų paukščių, tačiau ši taktika puikiai veikia kaip apsauga nuo plėšrūnų.
Elgesio adaptacijos – tai individų evoliucijos procese susiformavęs elgesys, leidžiantis jiems prisitaikyti ir išgyventi konkrečiomis aplinkos sąlygomis.
Tipiškas pavyzdys - žiemos svajonė prie meškos.
Pavyzdžiai taip pat gali būti 1) pastogių kūrimas, 2) judėjimas, siekiant parinkti optimalias temperatūros sąlygas, ypač esant ekstremalioms temperatūroms. 3) grobio sekimo ir persekiojimo procesas plėšrūnams, o aukų - operatyviniuose atsakymuose (pavyzdžiui, slėptuvėse).
Įprasta gyvūnams prisitaikymo prie nepalankių laikotarpių būdas- migracija (saigos antilopės kiekvienais metais keliauja į žiemos zonas, kuriose mažai sniego pietinės pusdykumės, kur žieminės žolės yra maistingesnės ir prieinamos dėl sauso klimato. Tačiau vasarą pusdykumų žolynai greitai išdega, todėl veisimosi sezono metu saigos persikelia į drėgnesnes šiaurines stepes).
Pavyzdžiai: 4) elgesys ieškant maisto ir lytinio partnerio, 5) poravimasis, 6) palikuonių maitinimas, 7) pavojaus vengimas ir gyvybės apsauga grėsmės atveju, 8) agresija ir grėsmingos pozos, 9) rūpinimasis palikuonimis, kurie padidina jauniklių išgyvenimo tikimybę, 10) susivienijimą į būrius, 11) sužalojimo ar mirties imitaciją, gresiant užpuolimui.
21.Gyvybės formos atsiranda dėl organizmų prisitaikymo prie aplinkos veiksnių komplekso veikimo. Augalų gyvybės formų klasifikacija pagal K. Raunkier, I. G. Serebryakov, gyvūnų pagal D. N. Kaškarovą.
Terminą „gyvybės forma“ devintajame dešimtmetyje įvedė E. Warmingas. Gyvybės formą jis suprato kaip „formą, kurioje augalo (individo) vegetatyvinis kūnas yra harmonijoje su išorinė aplinka per visą savo gyvenimą, nuo lopšio iki kapo, nuo sėklos iki mirties. Tai labai gilus apibrėžimas.
Gyvybės formos, kaip parodo prisitaikančių struktūrų tipai 1) įvairūs skirtingų augalų rūšių prisitaikymo prie tų pačių sąlygų būdai,
2) šių kelių panašumo galimybė visiškai nesusijusiuose augaluose, priklausančiuose skirtingoms rūšims, gentims ir šeimoms.
->Gyvybės formų klasifikacija remiasi vegetatyvinių organų sandara ir atspindi susiliejančius ekologinės evoliucijos kelius.
Anot Raunkier: pritaikė savo sistemą, kad išsiaiškintų ryšį tarp augalų gyvybės formų ir klimato.
Jis nustatė svarbią savybę, apibūdinančią augalų prisitaikymą ištverti nepalankius metų laikus – šaltį ar sausrą.
Šis ženklas yra atsinaujinančių pumpurų padėtis ant augalo substrato ir sniego dangos lygio atžvilgiu. Raunkier tai susiejo su inkstų apsauga nepalankiu metų laiku.
1)fanerofitai- pumpurai žiemoja arba sausrą ištveria „atvirai“, aukštai virš žemės (medžiai, krūmai, sumedėję vynmedžiai, epifitai).
-> dažniausiai juos saugo specialūs pumpurų žvyneliai, kuriuose yra nemažai įrenginių, skirtų apsaugoti juose esantį augimo kūgį ir jaunus lapų pradmenis nuo drėgmės praradimo.
2)chamefitai- pumpurai išsidėstę beveik dirvos lygyje arba ne aukščiau kaip 20-30 cm virš jo (krūmai, pokrūmiai, šliaužiantys augalai). Šaltame ir šaltame klimate šie pumpurai žiemą labai dažnai gauna papildomą apsaugą, be savo pačių pumpurų žvynų: žiemoja po sniegu.
3)kriptofitai- 1) geofitai - pumpurai išsidėstę žemėje tam tikrame gylyje (jie skirstomi į šakniastiebinius, gumbinius, svogūninius),
2) hidrofitai – pumpurai žiemoja po vandeniu.
4)hemikriptofitai- dažniausiai žoliniai augalai; jų atsinaujinimo pumpurai yra dirvos lygyje arba palaidoti labai negiliai, lapų pakratų suformuotoje paklotėje – dar vienas papildomas pumpurų „dangtis“. Tarp hemikriptofitų Raunkier išskiria " irotogeiikriptofitai» su pailgais ūgliais, kurie kasmet miršta iki pagrindo, kur yra atsinaujinimo pumpurai, ir rozetiniai hemikriptofitai, kuriame sutrumpėję ūgliai gali visiškai peržiemoti dirvos lygyje.
5)trofitai- speciali grupė; tai vienmečiai augalai, kurių visos vegetatyvinės dalys nunyksta iki sezono pabaigos ir nelieka žiemojančių pumpurų – šie augalai kitais metais atnaujinami iš sėklų, kurios peržiemoja arba išgyvena sausą periodą dirvoje arba dirvoje.
Pasak Serebryakovo:
Panaudojęs ir apibendrinęs įvairiais laikais pasiūlytas klasifikacijas, jis pasiūlė unikalų habitus vadinti gyvybės forma – (būdinga forma, išvaizda org-ma) specifinės augalų grupės, atsirandančios dėl augimo ir vystymosi konkrečiomis sąlygomis – kaip prisitaikymo prie šių sąlygų išraiška.
Jo klasifikavimo pagrindas yra viso augalo ir jo skeleto ašių gyvenimo trukmės ženklas.
A. Sumedėję augalai
1.Medžiai
2.Krūmai
3. Krūmai
B. Pusiau sumedėję augalai
1.Pokrūmiai
2.Pokrūmiai
B. Sausumos žolelės
1.Polikarpinės žolės (daugiamečiai augalai, žydi daug kartų)
2. Monokarpinės žolės (gyvena keletą metų, vieną kartą žydi ir miršta)
G. Vandens žolės
1.Varliagyvių žolės
2.Plaukiojančios ir povandeninės žolės
Medžio gyvybės forma yra prisitaikymas prie palankiausių augimo sąlygų.
IN drėgnų tropikų miškai- dauguma medžių rūšių (iki 88% Brazilijos Amazonės regione) ir tundroje ir aukštumose tikrų medžių nėra. Teritorijoje taigos miškai medžių atstovauja tik kelios rūšys. Ne daugiau kaip 10–12 proc iš viso rūšys yra medžiai ir Europos vidutinio klimato miškų zonos floroje.
Pasak Kaškarovo:
I. Plaukiojančios formos.
1. Grynai vandens: a) nektonas; b) planktonas; c) bentosas.
2. Pusiau vandens:
a) nardymas; b) nenerti; c) tik tie, kurie išgauna maistą iš vandens.
II. Įkasimo formos.
1. Absoliutų duobkasiai (visą gyvenimą praleidžiantys po žeme).
2.Santykiniai ekskavatoriai (iškyla į paviršių).
III. Grunto formos.
1. Kas nedaro duobių: a) bėgimas; b) šokinėjimas; c) šliaužioti.
2. Skylių darymas: a) bėgimas; b) šokinėjimas; c) šliaužioti.
3. Uolų gyvūnai.
IV. Sumedėjusios laipiojimo formos.
1. Nenusileidimas nuo medžių.
2.Tik tie, kurie laipioja į medžius.
V. Oro formos.
1. Maisto ieškojimas ore.
2.Ieškoma maisto iš oro.
Išorinė paukščių išvaizda reikšmingai atskleidžia jų ryšį su buveinių tipais ir jų judėjimo pobūdį gaunant maistą.
1) sumedėjusi augmenija;
2) atviros žemės erdvės;
3) pelkės ir seklumos;
4) vandens erdvės.
Kiekvienoje iš šių grupių išskiriamos konkrečios formos:
a) gauti maisto laipiojant (balandžiai, papūgos, geniai, žiobriai)
b) maisto ieškojimas skrydžio metu (ilgasparniai paukščiai, miškuose - pelėdos, naktinės, virš vandens - tubenosės);
c) šėrimas judant žeme (atvirose erdvėse - gervės, stručiai; miške - dauguma vištų; pelkėse ir seklumose - kai kurios žūklės, flamingai);
d) maisto gavimas plaukiodamas ir nardydamas (lots, copepods, žąsys, pingvinai).
22. Pagrindinės gyvybės aplinkos ir jų charakteristikos: žemė-oras ir vanduo.
Žemė-oras– ten gyvena daugiausia gyvūnų ir augalų.
Jai būdingi 7 pagrindiniai abiotiniai veiksniai:
1.Mažas oro tankis apsunkina kūno formų išlaikymą ir provokuoja atramos sistemos vaizdą.
PAVYZDYS: 1. vandens augalai neturi mechaninių audinių: jie atsiranda tik antžeminėmis formomis. 2. Gyvūnai būtinai turi skeletą: hidroskeletą (apvaliųjų kirmėlių) arba išorinį skeletą (vabzdžiams) arba vidinį skeletą (žinduoliams).
Mažas aplinkos tankis palengvina gyvūnų judėjimą. Daugelis sausumos rūšių gali skraidyti.(paukščiai ir vabzdžiai, bet yra ir žinduolių, varliagyvių ir roplių). Skrydis siejamas su grobio paieška arba apsigyvenimu. Žemės gyventojai gyvena tik Žemėje, kuri yra jų atramos ir prisirišimo taškas. Dėl aktyvaus skrydžio tokiuose organizmuose modifikuotos priekinės galūnės Ir išsivysto krūtinės raumenys.
2) Oro masių mobilumas
*suteikia aeroplanktono esmę. Tai apima žiedadulkes, augalų sėklas ir vaisius, mažus vabzdžius ir voragyvius, grybų, bakterijų ir žemesniųjų augalų sporas.
Ši ekologinė organizmų grupė prisitaikė dėl didelės sparnų, ataugų, tinklų įvairovės arba dėl labai mažo dydžio.
* augalų apdulkinimo vėju būdas - anemofilija- Har-n beržui, eglei, pušims, dilgėlėms, javams ir viksvoms.
*išsklaidyti vėju: tuopos, beržai, uosiai, liepai, kiaulpienės ir kt. Šių augalų sėklos turi parašiutus (kiaulpienės) arba sparnus (klevas).
3) Žemas slėgis, norma=760 mm. Slėgio skirtumai, palyginti su vandens buveinėmis, yra labai maži; Taigi, esant h=5800 m, tai tik pusė jo normaliosios vertės.
=>beveik visi sausumos gyventojai yra jautrūs stipriems slėgio pokyčiams, t.y stenobiontaišio veiksnio atžvilgiu.
Daugumos stuburinių gyvūnų viršutinė gyvenimo riba yra 6000 m, nes slėgis mažėja didėjant aukščiui, vadinasi, sumažėja o tirpumas kraujyje. Norint išlaikyti pastovią O 2 koncentraciją kraujyje, kvėpavimo dažnis turi padidėti. Tačiau mes iškvėpiame ne tik CO 2, bet ir vandens garus, todėl dažnas kvėpavimas visada turėtų sukelti kūno dehidrataciją. Ši paprasta priklausomybė būdinga ne tik retoms organizmų rūšims: paukščiams ir kai kuriems bestuburiams, erkėms, vorams ir uodegoms.
4) Dujų sudėtis Jam būdingas didelis O 2 kiekis: jis yra daugiau nei 20 kartų didesnis nei vandens aplinkoje. Tai leidžia gyvūnams turėti labai greitą medžiagų apykaitą. Todėl tai galėjo atsirasti tik sausumoje homeotermiškumas- gebėjimas palaikyti pastovią organizmo t dėl vidinė energija. Dėl homeotermijos paukščiai ir žinduoliai gali palaikyti gyvybinę veiklą atšiauriausiomis sąlygomis
5) Dirvožemis ir reljefas yra labai svarbūs, visų pirma, augalams. Gyvūnams dirvožemio struktūra yra svarbesnė nei jo cheminė sudėtis.
*Tankioje žemėje ilgas migracijas atliekantiems kanopiniams gyvūnams adaptacija – tai pirštų skaičiaus sumažėjimas ir a => atramos kiekio sumažėjimas.
*Stakiojo smėlio gyventojams paprastai reikia padidinti atramos paviršių (vėduoklinis gekonas).
*Dirvožemio tankumas svarbus ir besikasančių gyvūnų: prerijų šunims, kiaunėse, smiltpelėms ir kitiems; kai kuriems iš jų išsivysto kasimo galūnės.
6) Didelis vandens trūkumasžemėje išprovokuoja įvairių pritaikymų kūrimą taupyti vandenį organizme:
Kvėpavimo organų, gebančių absorbuoti O2 iš odos (plaučių, trachėjos, plaučių maišelių), vystymas.
Neperšlampamų dangčių kūrimas
Pokyčiai išryškins sistemą ir medžiagų apykaitos produktus (karbamidą ir šlapimo rūgštį)
Vidinis tręšimas.
Be vandens tiekimo, krituliai taip pat atlieka ekologinį vaidmenį.
*Sniegas sumažina temperatūros svyravimus iki 25 cm gylio Gilus sniegas apsaugo augalų pumpurus. Tetervinams, lazdynams ir tundrinėms kurapkoms sniego pusnys yra nakvynės vieta, tai yra, esant 20–30 o šalčiui 40 cm gylyje, išlieka ~0 °C.
7) Temperatūra kintamesnis nei vandens. ->daug žemės gyventojų eurybiontasį šį veiksnį, t.y., būtybės sugeba platų t ir demonstruoja labai įvairių būdų termoreguliacija.
Daugelis gyvūnų rūšių, gyvenančių vietovėse, kuriose žiemos snieguotos, rudenį išlyja, todėl kailio ar plunksnų spalva pasikeičia į baltą. Galbūt šis sezoninis paukščių ir žvėrių liejimas yra ir prisitaikymas – kamufliažinis dažymas, būdingas sniegbačių kiškiui, žebenkštiui, arktinei lapei, tundros kurapkai ir kt. Tačiau ne visi balti gyvūnai keičia spalvą sezoniškai, o tai primena apie neapibrėžtumą ir neįmanomumą vertinti visas organizmo savybes naudingomis ar žalingomis.
Vanduo. Vanduo dengia 71% žemės pietų arba 1370 m3. Pagrindinė vandens masė yra jūrose ir vandenynuose - 94-98%, poliariniame lede yra apie 1,2% vandens ir labai maža dalis - mažiau nei 0,5%, gėluose upių, ežerų ir pelkių vandenyse.
Vandens aplinkoje gyvena apie 150 000 gyvūnų rūšių ir 10 000 augalų, o tai tik 7 ir 8 % visų rūšių Žemėje. Taigi evoliucija sausumoje buvo daug intensyvesnė nei vandenyje.
Jūrose ir vandenynuose, kaip ir kalnuose, tai išreiškiama vertikalus zonavimas.
Visus vandens aplinkos gyventojus galima suskirstyti į tris grupes.
1) Planktonas- nesuskaičiuojama daugybė mažyčių organizmų sankaupų, kurie negali judėti patys ir yra nešami srovių viršutiniame jūros vandens sluoksnyje.
Jį sudaro augalai ir gyvi organizmai – kopūstai, kiaušinėliai ir žuvų lervos ir galvakojų, +vienaląsčiai dumbliai.
2) Nektonas– daugybė organizacijų, laisvai plūduriuojančių pasaulio vandenynų gelmėse. Didžiausi iš jų yra mėlynieji banginiai ir milžiniškas ryklys maitinasi planktonu. Tačiau tarp vandens stulpelio gyventojų yra ir pavojingų plėšrūnų.
3) Bentosas- dugno gyventojai. Kai kurie giliavandeniai gyventojai neturi regėjimo, tačiau dauguma gali matyti prietemoje. Daugelis gyventojų gyvena prisirišusį gyvenimo būdą.
Hidrobiontų pritaikymas dideliam vandens tankiui:
Vanduo turi didelį tankį (800 kartų didesnį už oro tankį) ir klampumą.
1) Augalai turi labai silpnai išsivysčiusius mechaninius audinius arba jų visai nėra„Pats vanduo yra jų atrama. Daugumai būdingas plūdrumas. Būdingas aktyvus vegetatyvinis dauginimasis, hidrochorijos vystymasis – gėlių stiebelių pašalinimas virš vandens ir žiedadulkių, sėklų bei sporų pasiskirstymas paviršinėmis srovėmis.
2) Kūnas yra supaprastintos formos ir suteptas gleivėmis, kurios sumažina trintį judant. Sukurti prietaisai plūdrumui didinti: riebalų sankaupos audiniuose, žuvų plaukimo pūslės.
Pasyviai plaukiantys gyvūnai turi ataugas, stuburus, priedus; kūnas suplokštėja, griaučių organai sumažėja.
Įvairios transporto rūšys: kūno lenkimas, žvynelių, blakstienų, reaktyvaus judėjimo būdo pagalba (cefalomoliusai).
Bentoso gyvūnų skeletas nyksta arba yra silpnai išsivystęs, padidėja kūno dydis, dažnai sumažėja regėjimas, vystosi lytėjimo organai.
Hidrobiontų pritaikymas vandens mobilumui:
Judumą lemia potvynių ir atoslūgių atoslūgiai, jūros srovės, audros, skirtingi upių vagų aukščių lygiai.
1) Tekančiame vandenyje augalai ir gyvūnai yra tvirtai pritvirtinti prie nejudančių povandeninių objektų. Apatinis paviršius pirmiausia yra jų substratas. Tai žalieji ir diatominiai dumbliai, vandens samanos. Gyvūnams priskiriami pilvakojai ir barniai, besislepiantys plyšiuose.
2) Įvairios kūno formos. Tekiuose vandenyse gyvenančių žuvų kūnas yra apvalaus skersmens, o šalia dugno gyvenančių žuvų kūnas yra plokščias.
Hidrobiontų pritaikymas prie vandens druskingumo:
Natūralūs vandens telkiniai turi tam tikrą cheminę sudėtį. (karbonatai, sulfatai, chloridai). Gėlo vandens telkiniuose druskos koncentracija ne >0,5 g/, jūrose - nuo 12 iki 35 g/l (ppm). Kai druskingumas yra didesnis nei 40 ppm, rezervuaras vadinamas g hiperhalinas arba persūdytas.
1) *Gėlame vandenyje (hipotoninėje aplinkoje) gerai išreikšti osmoreguliacijos procesai. Hidrobiontai priversti nuolat šalinti vandenį, kuris prasiskverbia į juos, jie homoiosmotinis.
*Sūriame vandenyje (izotoninėje aplinkoje) hidrobiontų kūnuose ir audiniuose druskų koncentracija yra tokia pati kaip vandenyje ištirpusių druskų – jos poikiloosmosinis. ->sūrių vandens telkinių gyventojams neišsivysčiusios osmoreguliacinės funkcijos, jie negalėjo apgyvendinti gėlo vandens telkinių.
2) Vandens augalai gali absorbuoti vandenį ir maistines medžiagas iš vandens - „sultinio“ visu paviršiumi Todėl jų lapai stipriai išpjaustyti, o laidūs audiniai ir šaknys prastai išsivystę. Šaknys prisitvirtina prie povandeninio substrato.
Paprastai jūrinis ir paprastai gėlavandenės rūšys – stenohalinas, negali pakęsti vandens druskingumo pokyčių. Eurihalinės rūšys Truputį. Jie paplitę sūriuose vandenyse (lydekos, karšiai, kefalės, pajūrio lašišos).
Hidrobiontų pritaikymas prie dujų sudėties vandenyje:
Vandenyje O2 yra svarbiausias aplinkos veiksnys. Jo šaltinis yra atmosfera ir fotosintetiniai augalai.
Maišant vandenį ir mažinant t, O2 kiekis didėja. *Kai kurios žuvys labai jautriai reaguoja į O2 trūkumą (upėtakiai, žuvys, pilkai), todėl renkasi šaltas kalnų upes ir upelius.
*Kitos žuvys (karpiai, karpiai, kuojos) yra nepretenzingos O2 kiekiui ir gali gyventi gilių telkinių dugne.
*Daugelis vandens vabzdžių, uodų lervų, plautinių moliuskų taip pat toleruoja O2 kiekį vandenyje, nes karts nuo karto iškyla į paviršių ir praryja gryną orą.
Vandenyje anglies dvideginio pakanka – beveik 700 kartų daugiau nei ore. Jis naudojamas augalų fotosintezei ir formuojasi kalkinėms gyvūnų skeleto struktūroms (moliuskų kriauklėms).
Labai svarbu nustatyti ribojančius veiksnius praktinę reikšmę. Pirmiausia pasėliams auginti: tręšti reikiamomis trąšomis, kalkinti dirvas, melioruoti ir kt. leidžia padidinti produktyvumą, padidinti dirvožemio derlingumą ir pagerinti auginamų augalų egzistavimą.
- Ką rūšies pavadinime reiškia priešdėliai „evry“ ir „steno“? Pateikite eurybiontų ir stenobiontų pavyzdžius.
Platus rūšių tolerancijos diapazonas abiotinių aplinkos veiksnių atžvilgiu jie žymimi prie veiksnio pavadinimo pridedant priešdėlį "kiekvienas. Nesugebėjimas toleruoti didelių veiksnių svyravimų ar žemos ištvermės ribos apibūdinamas priešdėliu „steno“, pavyzdžiui, stenoterminiai gyvūnai. Maži temperatūros pokyčiai nedaro įtakos euriterminiams organizmams ir gali būti pražūtingi stenoterminiams organizmams. Rūšis, prisitaikiusi prie žemos temperatūros kriofilinis(iš graikų kalbos krios - šalta), o iki aukštos temperatūros - termofilinis. Panašūs modeliai taikomi ir kitiems veiksniams. Augalai gali būti hidrofilinis, t.y. reiklus vandeniui ir kserofilinis(atsparus sausumui).
Turinio atžvilgiu druskos buveinėje jie skiria eurygals ir stenogals (iš graikų gals - druska), iki apšvietimas - eurifotų ir stenofotų atžvilgiu į aplinkos rūgštingumą– eurioninės ir stenojoninės rūšys.
Kadangi euribiontizmas leidžia apgyvendinti įvairias buveines, o stenobiontizmas smarkiai susiaurina rūšiai tinkamų vietų spektrą, šios 2 grupės dažnai vadinamos. eury – ir stenobionts. Daugelis sausumos gyvūnų, gyvenančių tokiomis sąlygomis žemyninis klimatas, gali atlaikyti didelius temperatūros, drėgmės svyravimus ir saulės spinduliuotę.
Stenobiontai apima- orchidėjos, upėtakiai, Tolimųjų Rytų lazdyno tetervinai, giliavandenės žuvys).
Gyvūnai, kurie vienu metu yra stenobionti kelių veiksnių atžvilgiu, vadinami stenobionts in plačiąja prasmežodžiai (žuvys, gyvenančios kalnų upėse ir upeliuose, netoleruojančios per aukštos temperatūros ir žemo deguonies kiekio, drėgnų tropikų gyventojai, neprisitaikę prie žemos temperatūros ir žemos oro drėgmės).
Eurybiontai apima Kolorado vabalas, pelė, žiurkės, vilkai, tarakonai, nendrės, kviečių žolė.
- Gyvų organizmų prisitaikymas prie aplinkos veiksnių. Adaptacijos tipai.
Prisitaikymas ( nuo lat. prisitaikymas – prisitaikymas ) - tai evoliucinis aplinkos organizmų prisitaikymas, išreiškiamas jų išorinių ir vidinių savybių pokyčiais.
Asmenys, dėl kokių nors priežasčių praradę gebėjimą prisitaikyti, keičiantis aplinkos veiksnių režimams, yra pasmerkti pašalinimas, t.y. iki išnykimo.
Adaptacijos tipai: morfologinė, fiziologinė ir elgesio adaptacija.
Morfologija yra išorinių organizmų formų ir jų dalių tyrimas.
1.Morfologinis prisitaikymas- tai prisitaikymas, pasireiškiantis prisitaikymu prie greito vandens gyvūnų plaukimo, išgyvenimo esant aukštai temperatūrai ir drėgmės trūkumui - kaktusams ir kitiems sukulentams.
2.Fiziologinės adaptacijos slypi gyvūnų virškinamajame trakte esančio fermentinio rinkinio ypatybėse, kurias lemia maisto sudėtis. Pavyzdžiui, sausų dykumų gyventojai savo drėgmės poreikius gali patenkinti biochemiškai oksiduodami riebalus.
3.Elgesio (etologinės) adaptacijos pasireiškia labiausiai įvairių formų. Pavyzdžiui, yra gyvūnų adaptyvaus elgesio formų, kuriomis siekiama užtikrinti optimalų šilumos mainą su aplinka. Adaptyvus elgesys gali pasireikšti pastogių kūrimu, judėjimu palankesnių, pageidaujamų temperatūros sąlygų kryptimi, vietų su optimali drėgmė arba apšvietimas. Daugeliui bestuburių yra būdingas selektyvus požiūris į šviesą, pasireiškiantis artėjimu arba atstumu nuo šaltinio (taksi). Yra žinomi kasdieniai ir sezoniniai žinduolių ir paukščių judėjimai, įskaitant migracijas ir skrydžius, taip pat žuvų judėjimą tarp žemynų.
Prisitaikantis elgesys gali pasireikšti plėšrūnams medžioklės metu (sekimas ir persekiojamas grobis) ir jų aukos (slėpimasis, pėdsakų supainiojimas). Gyvūnų elgesys poravimosi sezono metu ir palikuonių maitinimo metu yra itin specifinis.
Yra dviejų tipų prisitaikymas prie išoriniai veiksniai. Pasyvus prisitaikymo būdas– šis prisitaikymas pagal tolerancijos tipą (tolerancija, ištvermė) susideda iš tam tikro laipsnio pasipriešinimo tam tikram veiksniui, gebėjimo išlaikyti funkcijas, kai keičiasi jo įtakos stiprumas. Šis adaptacijos tipas formuojasi kaip būdinga rūšiai būdinga savybė ir realizuojama ląstelinio audinio lygmeniu. Antrasis prietaiso tipas yra aktyvus. Tokiu atveju organizmas specifinių adaptacinių mechanizmų pagalba kompensuoja įtakos veiksnio sukeltus pokyčius taip, kad vidinė aplinka išliktų santykinai pastovi. Aktyvios adaptacijos – tai atsparumo tipo adaptacijos (rezistencija), palaikančios homeostazę vidinė aplinka kūnas. Tolerantiško adaptacijos tipo pavyzdys yra poikilosmosiniai gyvūnai, atsparaus tipo – homojozmosiniai gyvūnai. .
- Apibrėžkite populiaciją. Įvardykite pagrindines populiacijos grupines charakteristikas. Pateikite populiacijų pavyzdžių. Augančios, stabilios ir mirštančios populiacijos.
Gyventojų skaičius- grupė tos pačios rūšies individų, kurie sąveikauja tarpusavyje ir gyvena kartu bendra teritorija. Pagrindinės gyventojų charakteristikos yra šios:
1. Gausumas – bendras individų skaičius tam tikroje teritorijoje.
2. Populiacijos tankumas – vidutinis individų skaičius ploto arba tūrio vienete.
3. Vaisingumas – naujų individų, atsirandančių per laiko vienetą dėl dauginimosi, skaičius.
4. Mirtingumas – žuvusių individų skaičius populiacijoje per laiko vienetą.
5. Gyventojų skaičiaus augimas – tai skirtumas tarp gimstamumo ir mirtingumo rodiklių.
6. Augimo tempas – vidutinis padidėjimas per laiko vienetą.
Gyventojams būdinga tam tikra organizacija, individų pasiskirstymas teritorijoje, grupių santykis pagal lytį, amžių, elgesio ypatumai. Jis susidaro, viena vertus, remiantis bendromis rūšies biologinėmis savybėmis, kita vertus, veikiant abiotiniams aplinkos veiksniams ir kitų rūšių populiacijai.
Gyventojų struktūra nestabili. Organizmų augimas ir vystymasis, naujų gimimas, mirtis dėl įvairių priežasčių, aplinkos sąlygų pasikeitimas, priešų skaičiaus padidėjimas ar sumažėjimas – visa tai lemia įvairių santykio pokyčius populiacijos viduje.
Didėjantis ar augantis gyventojų skaičius– tai populiacija, kurioje vyrauja jauni individai, tokios populiacijos daugėja arba introdukuojama į ekosistemą (pavyzdžiui, trečiojo pasaulio šalys); Dažniau gimstamumas viršija mirtingumą, o gyventojų skaičius išauga tiek, kad gali kilti masinio dauginimosi protrūkis. Tai ypač pasakytina apie mažus gyvūnus.
Esant subalansuotam vaisingumo ir mirtingumo intensyvumui, a stabili populiacija. Tokioje populiacijoje mirtingumą kompensuoja augimas, o jo skaičius ir diapazonas išlaikomas tame pačiame lygyje. . Stabili populiacija – yra populiacija, kurioje individų skaičius įvairaus amžiaus kinta tolygiai ir turi normalaus pasiskirstymo pobūdį (kaip pavyzdį galime pateikti Vakarų Europos šalių gyventojų skaičių).
Mažėjantis (mirštantis) gyventojų skaičius yra populiacija, kurioje mirtingumas viršija gimstamumą . Mažėjanti arba mirštanti populiacija – tai populiacija, kurioje vyrauja vyresni asmenys. Pavyzdys yra XX amžiaus 90-ųjų Rusija.
Tačiau jis taip pat negali trauktis neribotą laiką.. Esant tam tikram gyventojų lygiui, mirtingumas pradeda mažėti, o gimstamumas pradeda didėti . Galiausiai mažėjantis gyventojų skaičius, pasiekęs kai kuriuos minimalus skaičius, virsta savo priešingybe – augančia populiacija. Tokioje populiacijoje gimstamumas palaipsniui didėja ir tam tikru momentu susilygina mirtingumo rodiklis, tai yra, populiacija trumpam tampa stabili. Mažėjančiose populiacijose vyrauja seni individai, nebepajėgūs intensyviai daugintis. Tokia amžiaus struktūra rodo nepalankias sąlygas.
- Ekologinė organizmo niša, sąvokos ir apibrėžimai. Buveinė. Abipusis ekologinių nišų išdėstymas. Žmogaus ekologinė niša.
Bet kokio tipo gyvūnai, augalai ar mikrobai gali normaliai gyventi, maitintis ir daugintis tik ten, kur evoliucija tai „nurašė“ daugelį tūkstantmečių, pradedant nuo savo protėvių. Norėdami apibūdinti šį reiškinį, biologai pasiskolino terminas iš architektūros – žodis „niša“ ir jie pradėjo kalbėti, kad kiekvienas gyvų organizmų tipas gamtoje užima savo ekologinę nišą, būdingą tik jai.
Ekologinė organizmo niša- tai visų jos reikalavimų aplinkos sąlygoms (aplinkos veiksnių sudėties ir režimų) visuma ir vieta, kur šie reikalavimai tenkinami, arba visas biologines savybes Ir fiziniai parametrai aplinka, kuri lemia konkrečios rūšies egzistavimo sąlygas, jos energijos transformaciją, informacijos mainus su aplinka ir savo rūšimi.
Ekologinės nišos sąvoka dažniausiai vartojama naudojant ekologiškai panašių rūšių, priklausančių tai pačiai grupei, ryšius. trofinis lygis. Terminą „ekologinė niša“ J. Grinnellas pasiūlė 1917 m apibūdinti erdvinį rūšių pasiskirstymą, tai yra, ekologinė niša buvo apibrėžta kaip sąvoka, artima buveinei. C. Eltonas ekologinę nišą apibrėžė kaip rūšies padėtį bendrijoje, pabrėždama ypatingą trofinių ryšių svarbą. Nišą galima įsivaizduoti kaip įsivaizduojamos daugiamatės erdvės (hipertūrio) dalį, kurios individualūs matmenys atitinka rūšiai būtinus veiksnius. Kuo labiau skiriasi parametras, t.y. Rūšies prisitaikymas prie konkretaus aplinkos veiksnio, tuo platesnė jos niša. Niša taip pat gali padidėti susilpnėjusios konkurencijos atveju.
Rūšies buveinė- tai fizinė erdvė, kurią užima rūšis, organizmas, bendruomenė, kurią lemia abiotinių ir biotinė aplinka, užtikrinantis visą vienos rūšies individų vystymosi ciklą.
Rūšies buveinė gali būti nurodyta kaip „erdvinė niša“.
Funkcinė padėtis bendruomenėje, medžiagų ir energijos perdirbimo keliuose mitybos metu vadinama trofinė niša.
Vaizdžiai tariant, jei buveinė yra tarsi tam tikros rūšies organizmų adresas, tai trofinė niša yra profesija, organizmo vaidmuo jos buveinėje.
Šių ir kitų parametrų derinys dažniausiai vadinamas ekologine niša.
Ekologinė niša(iš prancūziškos nišos - įduba sienoje) - ši vieta, kurią užima biologinė rūšis biosferoje, apima ne tik jos padėtį erdvėje, bet ir jos vietą trofinėse ir kitose sąveikose bendruomenėje, tarsi „profesiją“. rūšių.
Fundamentali ekologinė niša(potencialas) yra ekologinė niša, kurioje rūšis gali egzistuoti nekonkuruodama su kitomis rūšimis.
Ekologinė niša realizuota (tikra) – ekologinė niša, pagrindinės (potencialios) nišos, kurią rūšis gali apginti konkuruodama su kitomis rūšimis, dalis.
Pagal santykinę padėtį dviejų rūšių nišos skirstomos į tris tipus: negretimos ekologinės nišos; nišos liečiasi, bet nepersidengia; besiliečiančios ir persidengiančios nišos.
Žmogus yra vienas iš gyvūnų karalystės atstovų, žinduolių klasės biologinė rūšis. Nepaisant to, kad jis turi daug specifinių savybių (intelektas, artikuliuota kalba, darbinė veikla, biosocialumas ir kt.), ji neprarado savo biologinė esmė ir visi ekologijos dėsniai jai galioja tiek pat, kiek ir kitiems gyviems organizmams. Vyras turi jo paties, būdingo tik jam, ekologinė niša. Erdvė, kurioje yra lokalizuota žmogaus niša, yra labai ribota. Kaip biologinė rūšis, žmonės gali gyventi tik pusiaujo juostoje (tropikuose, subtropikuose), kur atsirado hominidų šeima.
- Suformuluokite pagrindinį Gauzo dėsnį. Kas yra „gyvybės forma“? Kokios ekologinės (arba gyvybės) formos išskiriamos tarp vandens aplinkos gyventojų?
Tiek augalų, tiek gyvūnų pasauliuose tarprūšiniai ir tarprūšinė konkurencija. Tarp jų yra esminis skirtumas.
Gauso taisyklė (ar net dėsnis): dvi rūšys negali vienu metu užimti tos pačios ekologinės nišos ir todėl būtinai viena kitą išstumti.
Viename iš eksperimentų Gause išvedė dviejų tipų blakstienas – Paramecium caudatum ir Paramecium aurelia. Jie reguliariai gaudavo kaip maistą tam tikros rūšies bakterijų, kurios nesidaugina esant parameciui. Jei kiekviena blakstienų rūšis buvo auginama atskirai, tada jų populiacijos augo pagal tipinę sigmoidinę kreivę (a). Šiuo atveju paramecijų skaičius buvo nustatomas pagal maisto kiekį. Bet kai jie sugyveno, paramecia pradėjo konkuruoti ir P. aurelia visiškai pakeitė savo konkurentą (b).
Ryžiai. Konkurencija tarp dviejų glaudžiai susijusių blakstienų rūšių, užimančių bendrą ekologinę nišą. a – Paramecium caudatum; b – P. aurelija. 1. – vienoje kultūroje; 2. – mišrioje kultūroje
Kai blakstienas augino kartu, po kurio laiko liko tik viena rūšis. Tuo pačiu metu blakstienos nepuolė kito tipo individų ir neišskirdavo kenksmingų medžiagų. Paaiškinimas yra tas, kad tirtos rūšys turėjo skirtingus augimo tempus. Konkursą dėl maisto laimėjo greičiausiai besidauginančios rūšys.
Kai veisiasi P. caudatum ir P. bursaria toks poslinkis neįvyko; abi rūšys buvo pusiausvyroje, o antrosios susitelkė ant indo dugno ir sienelių, o pirmosios – laisvoje erdvėje, t.y., kitoje ekologinėje nišoje. Eksperimentai su kitų tipų blakstienomis parodė grobio ir plėšrūno santykių modelį.
Gauseux principas vadinamas principu išimties konkursai. Šis principas lemia arba ekologinį glaudžiai susijusių rūšių atsiskyrimą, arba jų tankumo sumažėjimą ten, kur jos gali egzistuoti kartu. Dėl konkurencijos viena iš rūšių yra išstumta. Gauso principas vaidina didžiulį vaidmenį kuriant nišos koncepciją, be to, ekologai verčia ieškoti atsakymų į daugybę klausimų: kaip sugyvena panašios rūšys. Kokie turi būti skirtumai tarp rūšių, kad jos egzistuotų? Kaip galima išvengti konkurencinės atskirties?
Rūšies gyvybės forma - tai istoriškai susiformavęs biologinių, fiziologinių ir morfologinių savybių kompleksas, lemiantis tam tikrą reakciją į aplinkos poveikį.
Tarp vandens aplinkos gyventojų (hidrobiontų) klasifikacija išskiria šias gyvybės formas.
1.Neustonas(iš graikų neustonas - gali plaukti) – jūros ir gėlo vandens organizmų, gyvenančių netoli vandens paviršiaus, kolekcija , pavyzdžiui, uodų lervos, daugelis pirmuonių, vandens skraidyklės, o tarp augalų – gerai žinomas ančiukas.
2. Gyvena arčiau vandens paviršiaus planktonas.
Planktonas(iš graikų kalbos planktos - sklandantis) - plūduriuojantys organizmai, galintys atlikti vertikalius ir horizontalius judesius daugiausia pagal vandens masių judėjimą. Paryškinti fitoplanktonas- fotosintetiniai laisvai plaukiojantys dumbliai ir zooplanktonas- maži vėžiagyviai, moliuskų ir žuvų lervos, medūzos, mažos žuvys.
3.Nektonas(iš graikų kalbos nektos - plūduriuojantis) - laisvai plaukiojantys organizmai, galintys savarankiškai judėti vertikaliai ir horizontaliai. Nektonas gyvena vandens storymėje - tai žuvys, jūrose ir vandenynuose, varliagyviai, dideli vandens vabzdžiai, vėžiagyviai, taip pat ropliai (jūros gyvatės ir vėžliai) ir žinduoliai: banginių šeimos gyvūnai (delfinai ir banginiai) ir irklakojai (ruoniai).
4. Perifitonas(iš graikų kalbos peri – aplink, apie, phyton – augalas) – gyvūnai ir augalai, prisitvirtinę prie aukštesnių augalų stiebų ir iškylantys virš dugno (moliuskai, rotiferiai, bryozojai, hidra ir kt.).
5. Bentosas ( iš graikų kalbos bentosas – gylis, dugnas) – dugno organizmai, gyvenantys prisirišę arba laisvą gyvenimo būdą, įskaitant gyvenančius dugno nuosėdų storyje. Tai daugiausia moliuskai, kai kurie žemesni augalai, ropojančios vabzdžių lervos ir kirmėlės. Apatiniame sluoksnyje gyvena organizmai, kurie minta daugiausia pūvančiomis šiukšlėmis.
- Kas yra biocenozė, biogeocenozė, agrocenozė? Biogeocenozės struktūra. Kas yra biocenozės doktrinos pradininkas? Biogeocenozių pavyzdžiai.
Biocenozė(iš graikų koinos – bendras bios – gyvybė) – sąveikaujančių gyvų organizmų bendruomenė, susidedanti iš augalų (fitocenozė), gyvūnų (zoocenozė), mikroorganizmų (mikrobocenozė), prisitaikiusi gyventi kartu tam tikroje teritorijoje.
„Biocenozės“ sąvoka – sąlyginis, nes organizmai negali gyventi už savo aplinkos ribų, tačiau jį patogu naudoti tiriant ekologinius ryšius tarp organizmų, priklausomai nuo vietovės, požiūrio į žmogaus veiklą, prisotinimo laipsnį, naudingumą ir kt. atskirti žemės, vandens biocenozes, natūralias ir antropogenines, sočiąsias ir nesočiąsias, pilnas ir neišsamias.
Biocenozės, kaip ir populiacijos - tai viršorganinis gyvybės organizavimo lygis, bet aukštesnio rango.
Biocenotinių grupių dydžiai yra skirtingi- tai ir didelės bendruomenės kerpių pagalvės ant medžių kamienų ar pūvančio kelmo, bet tai ir stepių, miškų, dykumų ir kt.
Organizmų bendrija vadinama biocenoze ir mokslu, tirinčiu organizmų bendriją - biocenologija.
V.N. Sukačiovas terminas buvo pasiūlytas (ir visuotinai priimtas) bendruomenėms žymėti biogeocenozė(iš graikų bios – gyvybė, geo – Žemė, cenosis – bendruomenė) - Tai organizmų ir gamtos reiškinių, būdingų tam tikrai geografinei vietovei, rinkinys.
Biogeocenozės struktūrą sudaro du komponentai biotinis - gyvų augalų ir gyvūnų organizmų bendrija (biocenozė) - ir abiotinis - negyvų aplinkos veiksnių visuma (ekotopas arba biotopas).
Erdvė su daugiau ar mažiau homogeniškomis sąlygomis, kuri užima biocenozę, vadinama biotopu (topis - vieta) arba ekotopu.
Ecotop apima du pagrindinius komponentus: klimato viršus- klimatas visomis įvairiomis jo apraiškomis ir edafotopas(iš graikų kalbos edaphos – dirvožemis) – dirvožemiai, reljefas, vanduo.
Biogeocenozė= biocenozė (fitocenozė+zoocenozė+mikrobocenozė)+biotopas (klimatopas+edafotopas).
Biogeocenozės – tai yra natūralūs dariniai (jose yra elementas „geo“ - Žemė ) .
Pavyzdžiai biogeocenozės gali būti tvenkinys, pieva, mišrus ar vienos rūšies miškas. Biogeocenozės lygmenyje visi energijos ir medžiagos virsmo procesai vyksta biosferoje.
Agrocenozė(iš lot. agraris ir graik. koikos – bendras) – žmogaus sukurta ir jo dirbtinai palaikoma organizmų bendrija, padidinusi vienos ar kelių pasirinktų augalų ar gyvūnų rūšių derlingumą (produktyvumą).
Agrocenozė skiriasi nuo biogeocenozės pagrindiniai komponentai. Ji negali egzistuoti be žmogaus paramos, nes tai dirbtinai sukurta biotinė bendruomenė.
- „Ekosistemos“ sąvoka. Trys ekosistemos veikimo principai.
Ekologinė sistema– viena iš svarbiausių ekologijos sąvokų, sutrumpintai vadinama ekosistema.
Ekosistema(iš graikų kalbos oikos – būstas ir sistema) yra bet kokia gyvų būtybių bendruomenė kartu su jų buveine, sujungta viduje sudėtinga sistema santykiai.
Ekosistema - Tai viršorganiniai susivienijimai, įskaitant organizmus ir negyvą (inertišką) aplinką, kurios sąveikauja, be kurių neįmanoma išlaikyti gyvybės mūsų planetoje. Tai augalų ir gyvūnų organizmų bei neorganinės aplinkos bendrija.
Remiantis gyvų organizmų, sudarančių ekosistemą tarpusavyje ir jų buveine, sąveika, bet kurioje ekosistemoje išskiriami vienas nuo kito priklausomi agregatai. biotinis(gyvieji organizmai) ir abiotinis(inertiškos arba negyvosios gamtos) komponentai, taip pat aplinkos veiksniai (pvz., saulės spinduliuotė, drėgmė ir temperatūra, atmosferos slėgis), antropogeniniai veiksniai ir kiti.
Į abiotinius ekosistemų komponentus Tai neorganinės medžiagos – anglis, azotas, vanduo, atmosferos anglies dioksidas, mineralai, organinės medžiagos, daugiausia randamos dirvožemyje: baltymai, angliavandeniai, riebalai, humusinės medžiagos ir kt., kurios patenka į dirvą po organizmų mirties.
Į biotinius ekosistemos komponentus apima gamintojus, autotrofus (augalai, chemosintetikai), vartotojus (gyvūnus) ir detritivores, skaidytojus (gyvūnus, bakterijas, grybus).