общие закономерности приспособления организмов к условиям жизни экология
Глава 2. Организм и среда. Общие закономерности
2.2. Адаптации организмов
Приспособления организмов к среде носят название адаптации. Под адаптациями понимаются любые изменения в структуре и функциях организмов, повышающие их шансы на выживание.
Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает и саму возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и развиваются в ходе эволюции видов.
Основные механизмы адаптации на уровне организма: 1) биохимические– проявляются во внутриклеточных процессах, как, например, смена работы ферментов или изменение их количества; 2) физиологические – например, усиление потоотделения при повышении температуры у ряда видов; 3) морфо-анатомические – особенности строения и формы тела, связанные с образом жизни; 4) поведенческие – например, поиск животными благоприятных мест обитания, создание нор, гнезд и т. п.; 5) онтогенетические – ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий.
Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т. е. могут влиять как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях; как модификаторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения организмов; как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.
Адаптация организмов к различным условиям существования
Урок 64. Введение в общую биологию и экологию 9 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Адаптация организмов к различным условиям существования»
Процесс приспособления к изменяющимся внешним условиям называется адаптацией.
С позиций экологии можно считать, что становление (возникновение) и существование, многообразие организмов, их изменчивость и сохранение в природе являются результатом воздействия окружающей среды и адаптации.
На первый взгляд может показаться что животные и растения расселяются по земле хаотично. Однако, на самом деле все не так просто.
Организмы всегда обитают в тех условиях, к которым они приспособились в процессе эволюции.
Так если лягушку, которая все время обитала во влажной среде, переселить в условия с очень жарким и сухим климатом, она погибнет, так как не имеет специальных приспособлений для таких условий.
Африканская роющая лягушка, так же приспособилась к среде своего обитания, когда заканчивается сезон дождей, она роет нору глубиною от 15 до 20 см, а затем выделяет большое количество слизи, которая высыхая превращается в своего рода кокон и в нем лягушка впадает в спячку.
В ожидании сезона дождей, она может провести до 7 лет в защитном коконе, который размягчается во время дождя, сигнализируя животному, что пришло время пробудится.
Способность к адаптациям — одно из основных свойств жизни на нашей планете. Адаптации обеспечивают возможность существования, выживания и размножения организмов.
Между организмами и средой имеется соответствие. Если присмотреться внимательнее к животным одного географического пояса, то можно заметить их сходство.
Различные приспособления к условиям обитания, сформировались не сразу. Вы уже знаете, что в процессе эволюции выживают сильнейшие те организмы, которые имеют какие-либо приспособления. Так из поколения в поколение организмы сменяли друг друга, становясь все более совершенными и приспособленными к конкретным условиям обитания.
В условиях сурового климата на севере Земли животным с мелкими размерами непросто, поэтому в таких условиях многие животные имеют крупные размеры, потому что так проще поддерживать постоянную температуру тела.
Например, белый медведь Арктики имеет вес до 1000 кг, бурый медведь из Аляски весит около 700 кг, а малайский медведь недотягивает и до 70 кг.
Крупный королевский пингвин Антарктиды имеет рост до 120 см, а экваториальный галапагосский пингвин — до 40 см.
Многие выступающие части тела (конечности, хвост, уши) становятся тем меньше и короче, а тело тем массивнее, чем холоднее климат. Такую закономерность можно проследить при сравнении видов зайцев в зонах их обитания в направлении от Центральной Америки к Северной. Так, при сравнении чернохвостого (калифорнийского) зайца, американского зайца-беляка и арктического беляка заметно постепенное уменьшение длины ушей конечностей, относительно ареала обитания.
Чем суровее климатические условия, тем шерсть млекопитающих длиннее, а подшёрсток гуще.
Обитатели жарких мест имеют большие уши, которые служат им для теплоотдачи.
В жаркий период кенгуру часто лижут свои запястья, чтобы испарение слюны вызывало охлаждение.
Все эти примеры показывают, что под влиянием окружающей среды организмы соответственно изменяются и приспосабливаются.
Животные со схожим образом жизни, которые занимают схожее положение в структуре природных сообществ, имеют близкие типы строения и объединяются в группы, называемые жизненными формами.
Например, подземные животные, которые ведут роющий образ жизни будут иметь компактное тело, которое не будет мешать в продвижении под землёй; с коротким бархатистым мехом; короткий хвост, короткими мощными передними конечностями роющего типа; рудиментарными глазами часто закрытыми кожной перепонкой.
Сходное внешнее строение имеют роющее насекомое медведка, которое по внешнему строению напоминает маленького крота.
Важно заметить, что такие организмы чаще схожи только внешне, то есть имеют схожие органы, которые контактируют с внешней средой, но не принадлежат к одному виду животных.
Физиологические и поведенческие реакции
Циклические, то есть повторяющиеся через равные промежутки времени. Направленные, изменяются лишь в определённую сторону. Хаотические, могут быть неопределёнными.
К хаотическим изменениям можно отнести ураганы, пожары.
Естественно, организмы к ним чаще всего не приспособлены и при внезапном изменении обстановки могут погибнуть.
К направленным изменениям относят похолодание или потепление климата организмы в таком случае приспосабливаются постепенно.
А вот циклические изменения, повторяются периодически и обуславливают характер поведения многих организмов. Приспособления к таким изменениям закреплены наследственно.
К циклическим изменениям относят чередование светлого и тёмного времени суток.
Суточные ритмы приспосабливают организмы к смене дня и ночи.
У растений интенсивный рост, распускание цветков приурочены к определённому времени суток.
Есть отдельные виды цветов, которые предпочитают распускаться только с наступлением вечера. Конечно, цветов с таким «нестандартным образом жизни» не так уж и много, но в отличие от дневных цветов, у этих «ночных жителей» есть удивительные качества, которые либо вовсе не присущи дневным цветам, либо не так ярко выражены. Например, все ночные цветы очень ароматны и пахучи, а многие из них являются опасными, их листья или лепестки – ядовиты.
Животных также, как и растений можно разделить на дневных и ночных.
Однако суточные ритмы проявляются не у всех видов, а только у тех, в жизни которых смена дня и ночи играет важную экологическую роль.
Обитатели пещер или глубоких вод, где такой смены нет, живут по другим ритмам.
Да и среди наземных жителей суточная периодичность выявляется не у всех. Например, крохотные землеройки сменяют активность и отдых каждые 15-20 минут, невзирая на время суток. Из-за высокой скорости обмена веществ они вынуждены питаться круглосуточно.
К циклическим изменениям относят и смену времени года ─ сезонные (годовые) ритмы.
Приспособление к такому изменению можно проследить на примере годового цикла жизни благородного оленя. Это животное как вы знаете не впадает в зимнюю спячку.
Всю зиму олень проводит в поисках еды. Поедает ветки побеги деревьев и кустарников, а также лишайники, которые в народе так и называют «оленьим мхом». Чтобы найти своё любимое лакомство – подснежную зелень – в сильно заснеженные зимы олени мигрируют в районы, где снега меньше.
В конце февраля и в марте начинается массовое сбрасывание рогов. Взрослые самцы оленей отделяются от семьи.
Начинается линька, которая заканчивается в мае, цвет шерсти приобретает летнюю окраску.
В конце апреля происходит отрастание новых рогов.
В конце мая и весь июнь наблюдается массовый отел оленей. В это время самки держатся редколесья с хорошо развитым высоким травяным покровом.
Первые 3-4 дня рождённые телята у оленей совсем беспомощные и все время лежат. Только на 5-7 день оленята начинают идти вслед за матерью, а через месяц могут самостоятельно пастись.
В августе происходит активное выпадение летнего волосяного покрова, и летняя окраска начинает заметно изменятся на зимнюю. Самцы держатся отдельно от семьи, путешествуя по наиболее богатым кормом пастбищам.
В конце месяца начинаются первые попытки рева. В сентябре заканчивается окостенения рогов. Самки отделяются от телят.
В октябре продолжается гон, который в этом месяце приобретает наибольшую активность. Во время гона самцы-олени обламывают рогами ветки деревьев и кустов, бьют копытами землю, очень мало едят и теряют до 25% своего веса.
В ноябре и декабре старые самцы оленей снова отделяются от стада и бродят в одиночку. В это время самки уже оплодотворены, а самцы восстановили вес, потерянный во время гона.
Таким образом в жизни видов периоды роста, размножения, линек, миграций, глубокого покоя закономерно чередуются и повторяются так, что критическое время года организмы встречают в наиболее устойчивом состоянии.
Самый же уязвимый процесс — размножение и выращивание молодняка — приходится на наиболее благоприятный сезон.
Эта периодичность смены физиологического состояния в течение года во многом врождённая.
Например, если, австралийскую птицу Эму поместить в зоопарк Северного полушария, то период размножения наступит в положенное им время, осенью, когда в Австралии весна.
Резкие кратковременные изменения погоды (летние заморозки, зимние оттепели) обычно не нарушают годовых ритмов растений и животных.
Так как перестройка внутренних годовых ритмов происходит с большим трудом, и только через несколько поколений.
Разные организмы приспосабливаются к изменяющимся условиям по-разному… кто-то остаётся и зимует в родных краях как те же олени… кто-то впадает в зимнюю спячку.
Спячка ─ это состояние пониженной жизнедеятельности, наступающее у теплокровных животных в тех случаях, если пища становится малодоступной и сохранение высокой активности и интенсивного обмена веществ невозможны. Перед спячкой животные накапливают в организме питательные вещества до 40 % массы тела, в основном это жиры, и устраиваются в убежище.
Насекомоядные птицы перелетают в тёплые края, где их ждёт большое изобилие пищи.
Растениям в этом случает повезло меньше они не могут никуда улететь. Поэтому все они хорошо приспособлены к меняющимся условиям.
Периодически повторяющиеся изменения внешних условий способствовали формированию ритмов жизни у растений.
Например, суточные ритмы (движение листьев).
Горизонтальное положение листьев относительно земли днём, увеличивает объем получаемой солнечной радиации, а вертикальное положение листьев ночью снижает радиационные потери тепла.
В течение годичного цикла растения проходят несколько этапов сезонного развития:
Вегетация в начале цикла развития начинается ранней весной.
Наблюдается прорастание семян однолетников или отрастание побегов и развёртывание листьев многолетников).
Следующий этап сезонного развития – бутонизация. За ним следует цветение.
В середине и конце лета в зависимости от вида растения наступает этап плодоношения.
После наступает вегетация в конце цикла. Следом идёт этап отмирания у однолетних растений этот процесс затрагивает весь организм полностью.
У многолетних происходит отмирание — надземных органов. Деревья сбрасывают листву осенью. Стебли многолетних трав засыхают.
Общие закономерности приспособления организмов к условиям жизни экология
Раздел ОГЭ: 5.1. Влияние экологических факторов на организмы. Приспособления организмов к различным экологическим факторам. Популяция. Взаимодействия разных видов (конкуренция, хищничество, симбиоз, паразитизм). Сезонные изменения в живой природе
Экология — наука о взаимоотношениях живых организмов с окружающей средой.
Любой компонент среды, способный оказывать влияние на живые организмы, называют экологическим фактором.
Каждый вид приспособлен к определённым значениям факторов среды. Так, существуют теплолюбивые и холодостойкие, влаголюбивые и засухоустойчивые виды.
Пределы колебаний фактора, при которых возможно существование данного вида организмов (например, температура от О °С до 45 °С), называют диапазоном устойчивости или пределами выносливости вида. При этом оптимальным, наиболее благоприятным для данного вида является более узкий диапазон (например, температура от 18 °С до 28 °С). Биологический оптимум — это наилучшее сочетание условий для вида (например, температура от 18 °С до 28 °С, влажность от 60% до 85% и т. д.).
Если в определённой местности какой-то из факторов приближается к пределу максимума или минимума диапазона устойчивости вида, то недостаток или избыток именно этого фактора ограничивает возможности нормальной жизнедеятельности, и такой фактор называют лимитирующим или ограничивающим. Например, в пустыне ограничивающим фактором для растений является количество влаги.
Экологические факторы действуют на организм в комплексе, поэтому ему легче перенести отклонение какого-то фактора от нормы, если остальные факторы близки к оптимуму. Сочетание жаркой и засушливой погоды неблагоприятно для растений средней полосы, поскольку чрезмерное повышение температуры организма может быть предотвращено с помощью испарения воды. Однако, если и воды в окружающей среде недостаточно, перенести такое сочетание факторов трудно. Теплокровные животные в морозы могут замерзать при нехватке корма и нормально себя чувствовать, если корма достаточно.
Приспособления живых организмов к различным экологическим факторам выражаются в особенностях:
Конкретные приспособления или адаптации зависят прежде всего от среды обитания.
В пределах среды жизни организмы разных видов предпочитают местообитания с конкретными условиями, к которым имеются приспособления. Организмы с приспособлениями к определённым взаимоотношениям со средой образуют экологические группы.
У обитателей толщи воды могут быть приспособления для «парения» в ней — известковые выросты, у обитателей дна — уплощённая форма тела. Глубоководные бурые и красные водоросли имеют дополнительные пигменты, позволяющие осуществлять фотосинтез только за счёт лучей сине-фиолетовой части спектра, проникающих на большую глубину.
У разных водных обитателей есть приспособления к степени солёности воды (см. с. 54, 55), концентрации в ней растворённого кислорода.
Для растений важен режим освещённости (светолюбивые растения имеют более толстые листовые пластинки, теневыносливые — тонкие). Для растений, обитающих на суше, особенно важен режим влажности.
У наземных животных стратегии выживания в неблагоприятных температурных условиях зависят от того, теплокровны они или холоднокровны. Холоднокровные обычно прекращают активность при температуре свыше 45 °С и ниже О °С. Теплокровные сохраняют тепло с помощью перьев или меха, жировой прослойки. Они могут впадать в спячку (с понижением температуры тела до 5 °С — ежи, летучие мыши) или зимний покой (в состоянии уменьшенной активности и обмена веществ — белки, хомяки) или мигрировать, что обычно связано с недоступностью кормовой базы. В жару животные снижают физическую активность, ищут укрытия, некоторые выделяют пот. Усилению теплоотдачи способствует относительно большая поверхность тела, поэтому среди близких видов обычно более крупные с маленькими ушами обитают в более холодном климате. Среди животных также выделяют экологические группы.
Для питания различными видами пищи у птиц формируются особые приспособления, выражающиеся в форме клюва и лап, скорости полёта, особенностях зрения.
Сезонные изменения в природе
К периодичности действия факторов (смене дня и ночи и времён года, фаз Луны, приливов и отливов) организмы приспосабливаются с помощью наследственно закреплённых биоритмов.
Фотопериодизм — реакция организмов на изменение длины светового дня (фотопериода). Например, существуют растения, которые цветут при большой продолжительности светового дня. Такие растения называют длиннодневными (лён, овёс). Растения, цветущие при меньшей продолжительности фотопериода, называют короткодневными (магнолии), обычно это растения южного происхождения. Если такие растения выращивают в северных районах, то они зацветают ближе к осени, когда день становится короче.
Фотопериодические реакции обеспечивают не только приспособление к сезонным изменениям абиотических факторов, но и приспособление к совместному обитанию в биоценозе. Так, в лесу многие растения цветут до распускания основной массы листьев.
При смене сезонов — наступлении зимы — листопадные деревья и кустарники уменьшают испарение, сбрасывая листья, а также концентрируют соки, прекращая всасывание воды и запасая питательные вещества (концентрированные коллоидные растворы не замерзают).
У многолетних и двулетних трав отмирает надземная часть, и растение зимует в виде корневищ, клубней или луковиц. Однолетние растения отмирают целиком, оставляя на зиму семена.
Большинство наземных холоднокровных животных впадают в оцепенение, многие насекомые зимуют на покоящихся стадиях развития (яйца, куколки), теплокровные линяют, применяют другие стратегии (см. выше).
Для рассмотрения вопросов о взаимоотношениях организмов с биотическими факторами среды важно учесть, что в экосистемах обитают не одиночные особи, а популяции различных видов.
Популяции
Популяциями называют совместно обитающие группы особей одного вида, не имеющих преград для скрещивания.
Особи популяции так или иначе связаны между собой (имеются внутривидовые отношения) и с особями других видов (межвидовые отношения). Внутривидовые отношения часто характеризуются конкуренцией (за пищу, самок, у растений — за свет и т. д.). Иногда наблюдаются формы группового поведения.
Внутри- и межвидовые отношения и действие условий среды определяют численность популяции — общее число её особей.
Изменение численности зависит от таких характеристик, как возрастная и половая структура, рождаемость, смертность и ёмкость среды, т. е. предельная допустимая плотность популяции в данных условиях.
Плотность популяции — число особей (или биомасса), приходящееся на единицу площади или объёма биогеоценоза.
Численность популяций подвержена колебаниям: наблюдаются согласованные колебания хищников и жертв, для некоторых видов (например, насекомых) характерны сильные сезонные колебания. Однако численность популяции не должна быть ниже определённого предела, иначе любое случайное событие (пожар, наводнение) с большой вероятностью уничтожит её полностью.
Это конспект для 6-9 классов по теме «Влияние экологических факторов на организмы». Выберите дальнейшие действия:
2.2. Адаптации организмов
2.2. Адаптации организмов
Приспособления организмов к среде носят название адаптации. Под адаптациями понимаются любые изменения в структуре и функциях организмов, повышающие их шансы на выживание.
Способность к адаптациям – одно из основных свойств жизни вообще, так как обеспечивает и саму возможность ее существования, возможность организмов выживать и размножаться. Адаптации проявляются на разных уровнях: от биохимии клеток и поведения отдельных организмов до строения и функционирования сообществ и экологических систем. Адаптации возникают и развиваются в ходе эволюции видов.
Основные механизмы адаптации на уровне организма: 1) биохимические– проявляются во внутриклеточных процессах, как, например, смена работы ферментов или изменение их количества; 2) физиологические – например, усиление потоотделения при повышении температуры у ряда видов; 3) морфо-анатомические – особенности строения и формы тела, связанные с образом жизни; 4) поведенческие – например, поиск животными благоприятных мест обитания, создание нор, гнезд и т. п.; 5) онтогенетические – ускорение или замедление индивидуального развития, способствующие выживанию при изменении условий.
Экологические факторы среды оказывают на живые организмы различные воздействия, т. е. могут влиять как раздражители, вызывающие приспособительные изменения физиологических и биохимических функций; как ограничители, обусловливающие невозможность существования в данных условиях; как модификаторы, вызывающие морфологические и анатомические изменения организмов; как сигналы, свидетельствующие об изменениях других факторов среды.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Эволюция механизмов адаптации
Эволюция механизмов адаптации Процесс приспособления, или адаптациогенез, составляет главное содержание эволюции. Он может идти на разных уровнях: строения организма, его поведения, структуры коллектива. На всех этих уровнях можно наблюдать постепенный переход от
5. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ДЕТЕРМИНАТЫ АДАПТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ДЕТЕРМИНАТЫ АДАПТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА К ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В настоящее время основными направлениями в изучении адаптации стали определение этапов становления психофизиологической системы адаптации, критериев её сформированности,
Депрессия — часть процесса адаптации?
Депрессия — часть процесса адаптации? Депрессия, подобно гневу отверженности, может казаться нам непродуктивной. В чем же смысл мук и страданий, которые приносит нам потеря любимого? Неужели тратить энергию на рыдания выгоднее, чем активно заниматься ее
3.1.3. Температурные адаптации пойкилотермных организмов
3.1.3. Температурные адаптации пойкилотермных организмов Температура пойкилотермных изменяется вслед за температурой окружающей среды. Они преимущественно эктотермны, выработки и сохранения собственного тепла у них недостаточно для противостояния тепловому режиму
3.1.4. Температурные адаптации гомойотермных организмов
3.1.4. Температурные адаптации гомойотермных организмов Гомойотермия – принципиально иной путь температурных адаптаций, возникший на основе резкого повышения уровня окислительных процессов у птиц и млекопитающих в результате эволюционного совершенствования
Глава 4. ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ И АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ
Глава 4. ОСНОВНЫЕ СРЕДЫ ЖИЗНИ И АДАПТАЦИИ К НИМ ОРГАНИЗМОВ На нашей планете живые организмы освоили четыре основные среды обитания, сильно различающиеся по специфике условий. Водная среда была первой, в которой возникла и распространилась жизнь. В последующем живые
4.1. Водная среда обитания. Специфика адаптации гидробионтов
4.1. Водная среда обитания. Специфика адаптации гидробионтов Вода как среда обитания имеет ряд специфических свойств, таких, как большая плотность, сильные перепады давления, относительно малое содержание кислорода, сильное поглощение солнечных лучей и др. Водоемы и
Глава 10 Адаптации экспрессии генов в процессе развития
Эмбриональные адаптации
Эмбриональные адаптации Эволюционная история любого вида определяет те его структуры и процессы, на которые может действовать естественный отбор. История и адаптация переплетаются друг с другом. Это привело к поразительному разнообразию личиночных морфологии. В
Идеалы и адаптации
Идеалы и адаптации Влияя на поведение живого существа, инстинкты влияют тем самым на его шансы выжить и оставить потомство, а следовательно — являются такими же адаптациями, как пищеварительная, кровеносная, терморегулирующая системы организма, и прочие приспособления
IV. Инстинкты адаптации к эволюционной среде обитания
IV. Инстинкты адаптации к эволюционной среде обитания Эволюционная среда обитания, она же — среда эволюционной адаптации, СЭА (в англоязычной литературе употребляется аббревиатура EEA) — среда, в которой происходила большая часть эволюции наших предков после их
10. Адаптации организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора
10. Адаптации организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора Вспомните!На основании собственных наблюдений приведите примеры приспособленности организмов к условиям существования.В течение многих веков в естествознании господствовало