Keskkonnateguri mõjutsoonid kehale. Sõnastik

bioloogiline regressioon- see on evolutsiooniline liikumine, mille käigus väheneb elupaik; isendite arvu vähenemine suutmatuse tõttu kohaneda keskkonnaga; liigirühmade arvu vähenemine teiste liikide surve tõttu, liikide väljasuremine. Paleontoloogia teadus on tõestanud, et paljud liigid on minevikus täielikult kadunud. Kui bioloogilise arengu käigus arenevad mõned liigid ja levivad laialdaselt üle maakera, siis bioloogilise taandarenguga liigid kaovad ega suuda keskkonnatingimustega kohaneda.

Bioloogilise taandarengu põhjused: organismide kohanemisvõime kadumine keskkonnatingimuste muutustega.

Bioloogiline regressioon sõltub:

2. Liikumatut eluviisi juhtivad loomad.

3. Maa all või koobastes elavad loomad.

2. Näited degeneratsiooni kohta liikumatut eluviisi juhtivates organismides.

Liikumatut eluviisi juhtivatel loomadel toimib liikumisorgan ainult vastse staadiumis, notokord väheneb. Näiteks eraldiseisva brachiata tüübi - pogonophora - ainus esindaja elab mere põhjas, juhib liikumatut elustiili. 1949. aastal leidis zooloog A. V. Ivanov ta esimest korda Ohhotski merest 4 km sügavuselt, ta sattus koos kaladega võrku. Looma piklik ussilaadne keha on kaetud silindrilise toruga. Keha esiosas on kombitsad, mis perioodiliselt väljuvad torust väljapoole hingamiseks. Keha koosneb kolmest sektsioonist, eesmises osas on kombitsad (mõnedel liikidel kuni 200-250), aju, süda ja eritusorganid. Teine osa on suurem, kolmas väga pikk. Osakondade siseosas on hingamiselundid, välisosas toru küljes olevad väljakasvud (joon. 34).

Riis. 34. Pogonophora: 1-kombitsad; 2- pea; 3-esimene kehaosa; 4-sekundiline kehaosa; 5-kolmas kehaosakond; 6-tundlikud juuksed; 7-keha tagakülg

Pogonofooril on aju ja süda, kuid suu ja magu on vähenenud ning kombitsad on hingamiselundid. Istuva eluviisi tõttu ei näe nad välja nagu loomad. Kombitsate siseosas on pikad õhukesed karvad, mis on varustatud veresoontega. Vees tulevad karvad torust välja ja nende külge kinnituvad mikroorganismid. Kui neid on palju, tõmbavad pogonofoorid karvad sissepoole. Ensüümide mõjul seedivad väikesed organismid ja imenduvad sisemised väljakasvud.

Pogonophora embrüo algeline sool tõestab seedeorganite olemasolu esivanematel. Seedimisprotsessi läbimise tõttu kehast väljapoole vähenesid pogonofooride seedeorganid.

Ascidiaani struktuur on evolutsiooniprotsessis ka liikumatu elustiili tõttu lihtsustatud. Ascidia kuulub akorditüübi ühte haru – meres elavad mantelloomad (joon. 35).

Riis. 35. Astsiidia

Astsiidlase kotitaoline keha on kaetud kestaga, tallaga kinnitub see merepõhja ja juhib liikumatut elustiili. Keha ülaosas on kaks auku, läbi esimese augu läheb vesi makku ja teisest välja. Hingamisorganid - lõpusepilud. Paljuneb munedes. Munadest arenevad liikuvad kullesetaolised notokordi tunnustega vastsed. Täiskasvanud olekus on astsiidlane kinnitatud merepõhja, keha on lihtsustatud. Arvatakse, et mereprits on väga lagunenud akord.

3. Näited maa all või koobastes elavate loomade degeneratsioonist.

Endise Jugoslaavia ja Lõuna-Austria koobastes, klassist pärit proteus
kahepaiksed, sarnased vesikonnaga (joon. 36).

Riis. 36. Proteus

Lisaks mõlemal pool pead paiknevatele kopsudele on sellel ka välised lõpused. Vees hingavad protead lõpustega, maal hingavad nad kopsudega. Vete ja sügavate koobaste elanikud on serpentiinsed, läbipaistvad, värvitud, ilma pigmentideta. Täiskasvanutel katab nahk silmi ja vastsetel on algelised silmad. Seega olid astsiidlaste esivanematel silmad ja nad elasid maapealset eluviisi. Koopaorganismidel kadusid nägemisorganid, pigmendid ja aktiivsus vähenes.

Veekeskkonda sattunud õistaimedel on lehtede labad muutunud kitsaks, niitjad, juhtivad kuded on lakanud arenemast. Stoomid on kadunud, ainult õied ei ole muutunud (vesi-kontliin, pardlill, sarvik).

Organisatsioonitaseme lihtsustumiseni viivate evolutsiooniliste muutuste geneetiline alus on mutatsioon. Näiteks kui ülejäänud vähearenenud elundid – rudimendid, albinism (pigmendipuudus) ja muud mutatsioonid – evolutsiooni käigus ei kao, siis leidub neid antud populatsiooni kõigil liikmetel.

Seega on orgaanilise maailma arengus kolm suunda. Aromorfoos- elusorganismide organiseerituse taseme tõstmine; idioadaptatsioon- elusorganismide kohanemine keskkonnatingimustega ilma nende bioloogilise organisatsiooni põhjaliku ümberstruktureerimiseta; degeneratsioon- elusorganismide organiseerituse taseme lihtsustamine, mis toob kaasa bioloogilise regressiooni.

Bioloogilise evolutsiooni suundade seos. Aromorfoosi, idioadaptatsiooni ja degeneratsiooni suhe orgaanilise maailma evolutsioonis ei ole sama. Aromorfoosi esineb harvemini kui idioadaptatsiooni, kuid see tähistab uut etappi orgaanilise maailma arengus. Aromorfoos põhjustab uute kõrgelt organiseeritud süstemaatiliste rühmade teket, mis hõivavad teistsuguse elupaiga ja kohanduvad eksisteerimistingimustega. Isegi evolutsioon järgib idioadaptatsiooni ja mõnikord ka degeneratsiooni teed, mis annab organismidele nende jaoks uue keskkonna.

bioloogiline regressioon

bioloogiline regressioon- liikide arvukuse vähenemine, levila ahenemine, keskkonnatingimustega kohanemisvõime langus.

1. Mis vahe on bioloogilisel regressioonil ja bioloogilisel progressil?

2. Mitu rada on degeneratsioonil?

3. Too näiteid degeneratsioonist loomadel.

4. Millised on näited taimede degeneratsioonist?

Kuidas seletate päti juure ja lehtede kadumise põhjuseid?

Mida ja kuidas doder sööb? Kas see moodustab orgaanilist ainet?

1. Selgitage luudade lehtede soomusteks muutumise põhjuseid.

2. Analüüsige näiteid liikumatut eluviisi juhtivate pogonofooride degeneratsioonist.

3. Kuidas seeditakse toitu pogonofoorides, kui neil puudub seedeelund?

4. Milliseid organisme te teate, mis juhivad paigalseisvat eluviisi? Kirjeldage neid.

Kus proteus elab? Selgitage degeneratsiooni näidetega. Too näiteid veekeskkonnas elavate taimede degeneratsioonist. Kirjutage lühike essee aromorfoosist, idioadaptatsioonist, degeneratsioonist.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Sarnased dokumendid

Keskkonna ökoloogiliste tegurite mitmekesisus vastavate keskkonnatingimuste ja selle ressursi (reservi) kombinatsioonina. Peamised elupaigad: vesi, maa-õhk ja pinnas. Abiootilised, biootilised ja antropogeensed keskkonnategurid.

abstraktne, lisatud 04.05.2011


Biootiline (loomsed faktorid), organismide liigisisene ja liikidevaheline interaktsioon. Peamiste otsese toimega abiootiliste tegurite toime: temperatuur, valgus ja niiskus. Taimede ökoloogilised rühmad sõltuvalt veerežiimi nõuetest.

esitlus, lisatud 03.08.2016


Elupaigad ja keskkonnategurid. Õhu- ja veekeskkond, taimed ja raskmetallid. Taimede kohanemine õhusaastega. Biootilised ja abiootilised tegurid. Temperatuuri ja valguse mõju taimedele. Taimede mõju keskkonnale.

abstraktne, lisatud 19.06.2010


Elupaiga mõiste. Selle keskkonnategurid: abiootilised, biootilised, antropogeensed. Nende mõju mustrid elusorganismide funktsioonidele. Taimede ja loomade kohanemine temperatuurimuutustega. Temperatuuri kohandamise peamised viisid.

abstraktne, lisatud 11.03.2015


Organismide erinevate elupaikadega tutvumine. Erinevate tegurite mõju tunnused kehale. Ökoloogilised tegurid kui organismi keskkonna üksikud elemendid, mis sellega interakteeruvad. Keskkonnaga kohanemise põhjused.

esitlus, lisatud 15.09.2014


Muutused keskkonnategurites, sõltuvusest inimtegevusest. Keskkonnategurite koosmõju tunnused. Miinimum- ja tolerantsiseadused. Keskkonnategurite klassifikatsioon. Abiootilised, biootilised ja antroopsed tegurid.

kursusetöö, lisatud 01.07.2015


Elupaiga mõiste kui spetsiifiliste abiootiliste ja biootiliste tingimuste kogum, milles antud isend, populatsioon, liik elab. Tegevuse ökoloogilised tagajärjed tootmisharude ja sektoritevaheliste komplekside kaupa. Keskkonna ökoloogilised tegurid.

test, lisatud 20.04.2015


elusorganismide tegevus. Põhilised abiootilised ja biootilised tegurid. Elusorganismide interaktsiooni vormid. Keskkonnategurite klassifikatsioon kohanemisvõime astme järgi. Eluta looduse tegurid. Klassifikatsioon püsivuse astme järgi.

Kohanemine- see on keha kohanemine keskkonnatingimustega morfoloogiliste, füsioloogiliste ja käitumuslike omaduste kompleksi tõttu.

Erinevad organismid kohanevad erinevate keskkonnatingimustega ja sellest tulenevalt niiskust armastavad hüdrofüüdid ja "kuivakandjad" - kserofüüdid(joonis 6); soolase mulla taimed halofüüdid; varju taluvad taimed sciofüüdid) ja normaalseks arenguks on vaja täielikku päikesevalgust ( heliofüüdid); kõrbetes, steppides, metsades või soodes elavad loomad on öised või ööpäevased. Nimetatakse liigirühmi, mis suhtuvad keskkonnatingimustesse sarnaselt (ehk elavad samades ökotoopides). keskkonnarühmad.

Taimede ja loomade võime kohaneda ebasoodsate tingimustega on erinev. Tänu sellele, et loomad on liikuvad, on nende kohanemised mitmekesisemad kui taimede omad. Loomad võivad:

- vältida ebasoodsaid tingimusi (talvisest näljast ja külmast lendavad linnud soojematesse ilmastikutingimustesse, hirved ja teised kabiloomad rändavad toitu otsima jne);

- langeda peatatud animatsiooni - ajutine seisund, kus eluprotsessid on nii aeglustunud, et nende nähtavad ilmingud puuduvad peaaegu täielikult (putukate stuupor, selgroogsete talveunestus jne);

- kohaneda eluga ebasoodsates tingimustes (karvkate ja nahaalune rasv päästavad neid pakase eest, kõrbeloomadel on seadmed säästlikuks veekasutuseks ja jahutamiseks jne). (joonis 7).

Taimed on passiivsed ja juhivad kiindunud elustiili. Seetõttu on nende jaoks võimalikud ainult kaks viimast kohanduste varianti. Seega iseloomustab taimi elutähtsate protsesside intensiivsuse vähenemine ebasoodsatel perioodidel: nad heidavad lehti, talvituvad pinnasesse maetud uinuvate elundite - sibulate, risoomide, mugulate - kujul ning jäävad seemnete ja eoste olekusse. mullas. Samblataimedel on kogu taimel anabioosi võime, mis kuivas olekus võib püsida mitu aastat.

Taimede vastupanuvõime ebasoodsatele teguritele suureneb tänu spetsiaalsetele füsioloogilistele mehhanismidele: osmootse rõhu muutused rakkudes, aurustumisintensiivsuse reguleerimine stoomide abil, "filtri" membraanide kasutamine ainete selektiivseks imendumiseks jne.

Erinevad organismid arendavad kohanemisi erineva kiirusega. Need esinevad kõige kiiremini putukatel, kes suudavad kohaneda uue insektitsiidiga 10–20 põlvkonna jooksul, mis seletab putukakahjurite populatsioonitiheduse keemilise tõrje ebaõnnestumist. Taimede või lindude kohanemisprotsess toimub aeglaselt, sajandite jooksul.




Täheldatud muutusi organismide käitumises seostatakse tavaliselt varjatud tunnustega, mis neil olid justkui "varuks", kuid uute tegurite mõjul ilmnesid need ja suurendasid liikide vastupanuvõimet. Sellised varjatud tunnused seletavad osade puuliikide (papel, lehis, paju) ja osade umbrohuliikide vastupidavust herbitsiidide toimele.

Sama ökoloogilise rühma koosseisu kuuluvad sageli organismid, mis ei ole üksteisega sarnased. See on tingitud asjaolust, et erinevat tüüpi organismid võivad kohaneda sama keskkonnateguriga erineval viisil.

Näiteks kogevad nad külma erinevalt soojavereline(neid nimetatakse endotermiline, kreeka sõnadest endon - sees ja terme - soojus) ja külmavereline (ektotermiline, kreeka sõnast ectos – väljaspool) organismid. (Joonis 8.)

Endotermiliste organismide kehatemperatuur ei sõltu ümbritseva õhu temperatuurist ja on alati enam-vähem konstantne, selle kõikumine ei ületa 2–4 ​​o ka kõige tugevamate külmade ja kõige intensiivsema kuumuse ajal. Need loomad (linnud ja imetajad) säilitavad oma kehatemperatuuri sisemise soojuse tootmisega, mis põhineb intensiivsel ainevahetusel. Nad hoiavad oma kehasoojust soojade sulgedest, villast jne tehtud “kasukate” arvelt.

Füsioloogilisi ja morfoloogilisi kohanemisi täiendab kohanemiskäitumine (tuule eest kaitstud ööbimiskohtade valik, urgude ja pesade rajamine, grupiööbimised näriliste juures, pingviinide lähedased grupid soojendavad üksteist jne). Kui ümbritseva õhu temperatuur on väga kõrge, jahutatakse endotermilisi organisme spetsiaalsete kohandustega, näiteks niiskuse aurustamisega suuõõne ja ülemiste hingamisteede limaskestade pinnalt. (Sel põhjusel kiireneb koera hingamine kuumuse käes ja ta ajab keele välja.)

Ektotermiliste loomade kehatemperatuur ja liikuvus sõltuvad ümbritseva õhu temperatuurist. Putukad ja sisalikud muutuvad jaheda ilmaga loiuks ja passiivseks. Samas on paljudel loomaliikidel võimalus valida soodsate temperatuuri-, niiskus- ja päikesevalgustingimustega paik (sisalikud peesitavad valgustatud kiviplaatidel).

Kuid absoluutset ektotermiat täheldatakse ainult väga väikestes organismides. Enamik külmaverelisi organisme on endiselt võimelised kehatemperatuuri halvasti reguleerima. Näiteks aktiivselt lendavatel putukatel - liblikatel, kimalastel hoitakse kehatemperatuuri 36–40 ° C ka õhutemperatuuril alla 10 ° C.

Samamoodi erinevad taimede sama ökoloogilise rühma liigid oma välimuse poolest. Samuti võivad nad kohaneda samade keskkonnatingimustega erineval viisil. Niisiis säästavad eri tüüpi kserofüüdid vett erineval viisil: mõnel on paksud rakumembraanid, teistel on lehtedel pubestsents või vahakate. Mõned kserofüüdid (näiteks häbememokkade sugukonnast) eraldavad eeterlike õlide aure, mis ümbritsevad neid nagu "tekk", mis vähendab aurustumist. Mõnede kserofüütide juurestik on võimas, läheb mulda mitme meetri sügavusele ja ulatub põhjavee tasemeni (kaameli okas), teistel aga pindmine, kuid tugevalt hargnev, mis võimaldab koguda sademevett.

Kserofüütide hulgas on väga väikeste kõvade lehtedega põõsaid, mida saab kõige kuivemal aastaajal maha ajada (karagana põõsas stepis, kõrbepõõsad), kitsaste lehtedega muruheinad (sulehein, aruhein), sukulendid(ladina keelest succulentus - mahlane). Sukulendid on mahlakad lehed või varred, mis koguvad vett ja taluvad kergesti kõrget õhutemperatuuri. Sukulentide hulka kuuluvad Kesk-Aasia kõrbetes kasvavad Ameerika kaktused ja saksaul. Neil on eriline fotosüntees: stoomid avanevad lühikest aega ja ainult öösel, nendel jahedatel tundidel, säilitavad taimed süsihappegaasi ja päeval kasutavad nad seda suletud stoomiga fotosünteesiks. (Joonis 9.)

Halofüütide puhul on täheldatud ka mitmesuguseid kohandusi, et ellu jääda ebasoodsates tingimustes soolastel muldadel. Nende hulgas on taimi, mis on võimelised koguma oma kehasse soolasid (soleroosid, kaalikas, sarsazan), eritama spetsiaalsete näärmetega lehtede pinnale liigseid sooli (kermek, tamariks), "hoiavad" soolad oma kudedest eemal. sooladele mitteläbilaskev "juuretõke" (koirohi). Viimasel juhul peavad taimed olema vähese veega rahul ja neil on kserofüütide välimus.

Sel põhjusel ei tasu imestada, et samades tingimustes on üksteisest erinevad taimed ja loomad, kes on nende tingimustega erineval viisil kohanenud.

testi küsimused

1. Mis on kohanemine?

2. Millised loomad ja taimed võivad ebasoodsate keskkonnatingimustega kohaneda?

2. Tooge näiteid taimede ja loomade ökoloogilistest rühmadest.

3. Rääkige meile organismide erinevatest kohanemistest samade ebasoodsate keskkonnatingimustega.

4. Mille poolest erinevad endotermiliste ja ektotermiliste loomade kohanemine madalate temperatuuridega?

Elupaik on looduse osa, mis ümbritseb elusorganismi ja millega see suhtleb. Iga elusorganism elab keerulises ja muutuvas maailmas, kohanedes sellega pidevalt ja reguleerides oma elutegevust vastavalt nendele muutustele. Organismi elupaiga elemendid ja omadused on dünaamilised ja mitmekesised. Näiteks, mõned ained keha on eluks hädavajalik, teised ei hooli, a kolmandaks võib olla isegi kahjulik mõju.

Elusorganismide võimet kohaneda oma keskkonnaga nimetatakse kohanemiseks. Organismi kohanemine keskkonnaga on üks peamisi elu omadusi, kuna see tagab organismide olemasolu, ellujäämise ja paljunemise võimaluse.

Koos toitumise, liikumise ja paljunemisega on iga organismi kohustuslik omadus nende võime kaitsta end ebasoodsate keskkonnategurite mõjude eest, olenemata nende olemusest (abiootiline või biootiline).

Keskkonnategurid võivad toimida järgmiselt:

1) ärritajad (mis tagavad adaptiivsed muutused keha füsioloogilistes ja biokeemilistes funktsioonides);

2) piirajad (põhjustavad organismi eksisteerimise võimatust antud tingimustes);

3) modifikaatorid (aitavad kaasa anatoomilistele ja morfoloogilistele muutustele organismis);

4) signaalid (näitavad muutusi muudes keskkonnategurites).

Ebasoodsate keskkonnatingimustega kohanemise käigus on organismidel õnnestunud nende vältimiseks välja töötada järgmised viisid.

aktiivne tee- viis, mis aitab tugevdada vastupanuvõimet ja arendada regulatiivseid protsesse, mis võimaldavad teil täita kõiki keha elutähtsaid funktsioone, hoolimata ebasoodsatest välisteguritest. Nii näiteks hoiavad muutuva temperatuuri tingimustes elavad soojaverelised imetajad ja linnud enda sees püsivat temperatuuri, mis on optimaalne keharakkudes toimuvate biokeemiliste protsesside jaoks. Selline aktiivne vastupidavus väliskeskkonna mõjudele nõuab suuri energiakulusid, mida tuleb pidevalt täiendada, aga ka spetsiaalseid kohandusi keha välis- ja sisestruktuuris.

Passiivne tee on tihedalt seotud organismi elutähtsate funktsioonide allutamisega keskkonnategurite muutustele. Nii põhjustab näiteks soojuse puudumine kehas elutähtsa aktiivsuse pärssimist ja ainevahetuse taseme langust, mis võimaldab energiavarusid säästlikult kasutada. Keskkonnatingimuste järsu halvenemise korral võivad erinevate liikide organismid peatada oma elutegevuse ja minna nn varjatud elu olekusse. Mõned väikesed organismid võivad õhu käes täielikult kuivada ja seejärel pärast vees viibimist aktiivsesse ellu naasta. Seda kujuteldava surma seisundit nimetatakse peatatud animatsiooniks. Üleminek sügavale anabioosi seisundile, kus ainevahetus peaaegu täielikult seiskub, avardab oluliselt organismide ellujäämise võimalusi ka kõige ekstreemsemates tingimustes. Näiteks paljude taimede kuivatatud seemned ja eosed tärkavad pärast niisutamist isegi mitme aasta pärast. See kehtib ka väikeloomade kohta. Näiteks rotiferid ja nematoodid suudavad peatatud animatsioonis taluda temperatuure kuni miinus 2000 C. Varjatud elutegevuse näideteks on putukate torpor, mitmeaastaste taimede talvine puhkeperiood, selgroogsete talvitumine, seemnete ja eoste säilimine mullas ning väikeorganismid kuivavates veekogudes. Mõned bakterid ja viirused, sealhulgas patogeenid, võivad olla suvaliselt pikka aega passiivses olekus, kuni tekivad soodsad tingimused nende "ärkamiseks" ja järgnevaks aktiivseks paljunemiseks. Sellist nähtust, kus mõnede loomade, taimede individuaalses arengus toimub ebasoodsate keskkonnategurite tõttu ajutine füsioloogiline puhkus, nimetatakse diapausiks.

Kõrvaltoimete vältimine- see on selliste elutsüklite väljatöötamine keha poolt, mille käigus tema arengu kõige haavatavamad etapid läbivad aasta kõige soodsamal perioodil temperatuuri ja muude tingimuste osas. Loomade tavaline viis ebasoodsate perioodidega kohanemiseks on ränne . Näiteks Kasahstanis lähevad stepisaigad igal aastal talveks väikestesse lumistesse lõunapoolsetesse poolkõrbetesse, kus talvised kõrrelised on kuiva kliima tõttu toitvamad ja ligipääsetavamad. Suvel kuivab poolkõrbe rohttaim kliima kuivuse tõttu kiiresti, seetõttu rändavad saigad pesitsusperioodiks niiskematele põhjaaladele. Kõige sagedamini toimub liikide kohanemine keskkonnaga kõigi kolme võimaliku kohanemisviisi teatud kombinatsiooniga.

Elusorganismid on pika evolutsiooni käigus välja töötanud mitmesuguseid seadmeid (kohandusi), mis võimaldavad teil reguleerida ainevahetust ümbritseva õhu temperatuuri muutumisel. See saavutatakse: a) erinevate biokeemiliste ja füsioloogiliste muutustega organismis, mille hulka kuuluvad ensüümide kontsentratsiooni ja aktiivsuse muutused, dehüdratsioon, külmumistemperatuuri alandamine, organismis esinevad lahused jne; b) kehatemperatuuri hoidmine keskkonna temperatuurist stabiilsemal temperatuuritasemel, mis võimaldab säilitada antud liigi puhul välja kujunenud biokeemiliste reaktsioonide kulgu.

Morfoloogiline kohanemine- see on selliste välisstruktuuri tunnuste olemasolu, mis aitavad kaasa organismide ellujäämisele ja edukale elule nende tavapärastes tingimustes. Selliste kohanduste näide on veekeskkonnas elavate organismide väline struktuur, mis on välja töötatud pika evolutsiooni käigus. Eelkõige kohandused paljude kalade, kalmaaride ja planktoniorganismide vees hõljumiseks kiireks ujumiseks. Kõrbes elavad taimed on lehtedeta (laiade traditsiooniliste lehtede asemel on neil välja arenenud torkivad okkad) ning nende struktuur on kõige paremini kohanenud maksimaalse niiskuse kogunemise ja minimaalse niiskuse kadumisega kõrgel temperatuuril (kaktused). Looma või taime kohanemise morfoloogiline tüüp, mille puhul neil on väline kuju, mis peegeldab seda, kuidas nad keskkonnaga suhtlevad, nimetatakse liigi eluvormiks. Samal ajal võib erinevatel liikidel olla sarnane eluvorm, kui nad juhivad lähedast eluviisi. Sel juhul on näiteks vaal (imetaja), pingviin (lind), hai (kala).

Kui eraldi individuaalses keskkonnaga kohanemine saavutatakse selle füsioloogiliste mehhanismide tõttu, siis see nimetatakse füsioloogiliseks kohanemiseks.

Füsioloogiline regulatsioon ei pruugi olla ebasoodsate keskkonnatingimustega toimetulekuks piisav. Mõnikord põhjustab füsioloogiliste funktsioonide pikaajaline stress (stress) keha ressursside ammendumist ja võib põhjustada negatiivseid tagajärgi. Seetõttu tekivad paljudel juhtudel keskkonnatingimuste püsiva kõrvalekaldumise korral bioloogilisest optimumist sellised muutused füsioloogilises regulatsioonis, mis suurendavad selle efektiivsust ja vähendavad samal ajal organismi üldist funktsionaalset stressi. Selliseid muutusi nimetatakse ka kohanemine . Taimede, loomade ja inimeste aklimatiseerumisel on suur ökoloogiline tähtsus. Füsioloogilised kohanemised ilmnevad loomade seedetrakti ensümaatilise komplekti omadustes, mille määrab toidu koostis. Näitena võib tuua kaameli, kes suudab oma rasva biokeemiliselt oksüdeerides tagada organismi vajadused vajaliku niiskuse järele. Või muutused loomade ja inimeste kehas hapnikupuudusega. Hapniku madal osarõhk kõrgel kõrgusel põhjustab seisundi hüpoksia - rakkude hapnikunälg. Keha kiire reaktsioon hüpoksiale on kopsude ventilatsiooni suurenemine ja vereringe intensiivistumine, kuid see ei saa kesta kaua, kuna see nõuab energiat ja täiendavat hapnikuvarustust. Sellega seoses viiakse läbi mitmesuguseid kehasüsteeme ümberstruktureerimisel, mille eesmärk on vähendada hüpoksilist stressi ja kudede piisavat hapnikuvarustust keskkonnas vähendatud sisaldusega. Esiteks stimuleeritakse vereloomet: veres suureneb punaste vereliblede arv ja neis suureneb hemoglobiini erivormi suhteline sisaldus, millel on suurenenud afiinsus hapniku suhtes. Sellega seoses suureneb oluliselt vere hapnikumaht ja hapniku transportimise funktsioon. Siis toimuvad vereringesüsteemis morfoloogilised muutused: südame- ja ajuarterid laienevad, kapillaaride võrgustik pakseneb kudedes – kõik see hõlbustab hapniku kohaletoimetamist rakkudesse. Rakkudes endis suureneb oksüdatiivsete ensüümide aktiivsuse suurenemise tõttu ka afiinsus hapniku suhtes, samas suureneb ka ajutise hapnikuvaba energiavarustuse – anaeroobse glükolüüsi – suhteline tase. Kõik need hüpoksiaga kohanemisprotsessid, mis toimuvad mitme tunni või päeva jooksul, aitavad kaasa funktsionaalse stressi eemaldamisele hingamis- ja vereringesüsteemidest.

Looduslikes tingimustes seostatakse füsioloogilise kohanemise olulisust elutingimuste loomulike muutustega, mis on peamiselt tingitud temperatuuri, niiskuse, elupaikade toidu kättesaadavuse jms hooajalistest muutustest. Kõik teavad hästi paljude imetajate ja lindude sügisest soojusisolatsiooni suurenemist, mis on tingitud sulamisest, kehakatete (udusuled, suled, karusnahk) talvise sulestiku ilmnemisest ja nahaaluse rasva kogunemisest. Söödaval ajal muutub toitumisrežiim ja -kvaliteet, füsioloogilised funktsioonid on suunatud säästlikule energiatarbimisele. Lindude ja kalade hooajalisi rände valmistab ette füsioloogiliste ja morfoloogiliste muutuste kompleks, muutused käitumises. Kõik need muutused on ette nähtud spetsiifiliste liikide füsioloogilise kohanemise programmidega. Aklimatiseerumise käigus omandatud organismi uued füsioloogilised omadused ei ole aga kuigi stabiilsed; kui hooaeg muutub ja kui nad naasevad optimaalsetesse tingimustesse, on nad kadunud ja ei ole päritud. See on erinevus kohanemise ja liigi geneetilise kohanemise vahel.

Kui organismide (liikide) populatsioonis saavutatakse kohanemine geneetilise varieeruvuse ja pärilikkuse mehhanismi tõttu, siis nimetatakse geneetiliseks kohanemiseks . Geneetiline kohanemine toimub mitme põlvkonna jooksul ja on seotud organismide eristumise ja uute eluvormide tekkega.

Kohanevad elurütmid. Tänu Maa aksiaalsele pöörlemisele ja liikumisele ümber Päikese toimus ja toimub elu areng planeedil päeva ja öö regulaarse muutumise, samuti aastaaegade vaheldumise tingimustes. Selline rütm loob omakorda perioodilisuse, st tingimuste kordumise enamiku liikide elus. Samal ajal muutub üsna loomulikult ka paljude keskkonnategurite mõju: valgustus, temperatuur, niiskus, atmosfääri õhurõhk ja kõik ilmastikutegurid. Regulaarsus avaldub nii ellujäämiskriitiliste kui ka soodsate perioodide kordumises. Päevarütmid kohandavad organisme päeva ja öö muutumisega. Nii näiteks allub inimestel igapäevane tsükkel umbes sada füsioloogilist omadust: vererõhk, kehatemperatuur, pulss, hingamisrütm, hormoonide sekretsioon ja paljud teised.

aasta rütmid kohandada organisme tingimuste hooajaliste muutustega. Seetõttu toimuvad paljude liikide jaoks kõige haavatavamate noorloomade paljunemis- ja üleskasvatamise protsessid kõige soodsamal hooajal. Tuleb rõhutada, et peamine ökoloogiline periood, millele organismid oma aastatsüklites reageerivad, ei ole juhuslik ilmamuutus, vaid fotoperiood , see tähendab päeva ja öö vahekorra muutusi.

On teada, et päevavalguse pikkus muutub loomulikult aastaringselt ja just see annab väga täpse signaali kevade, suve, sügise ja talve lähenemisest. Organismide võimet reageerida päeva pikkuse muutustele nimetatakse fotoperiodism. Taimede fotoperiodism, reaktsioon päeva valguse (päeva pikkus) ja pimeda (öö pikkus) perioodide suhtele, mis väljendub muutustes kasvu- ja arenguprotsessides, on seotud ontogeneesi kohanemisega. välistingimuste hooajalised muutused. Päeva pikkus on taimede hooaja näitaja ja väline signaal õitsengule üleminekuks või ebasoodsaks hooajaks valmistumiseks. Fotoperiodismi üks peamisi ilminguid on fotoperioodiline õitsemise reaktsioon. Fotoperioodi tajuorganiks on leht, milles valguse ja pimeduse reaktsioonide tulemusena moodustub õitsemist stimuleeriv hormonaalne kompleks. Õitsemist põhjustava fotoperioodi järgi jaotatakse taimed pikapäevalisteks (teravili jne), lühipäevalisteks (riis, hirss, kanep, sojaoad jne) ja neutraalseteks (tatar, hernes jne). Pikapäevataimed on levinud peamiselt parasvöötme ja subpolaarsetel laiuskraadidel, lühipäevataimed on lähistroopikale lähemal. Fotoperiodism mõjutab oluliselt vormimisprotsesse (mugulad, sibulad, kapsapead, varred) ja füsioloogilisi (kasvu intensiivsus ja vorm, puhkeperioodi algus, lehtede langemine jne) protsesse. Taimeliigid erinevad ühte või teise fotoperioodilisesse rühma kuulumise poolest ning sordid ja liinid erinevad fotoperioodilise reaktsiooni raskusastme poolest. Seda võetakse arvesse sortide tsoneerimisel, samuti valguskultuuris ja taimede kasvatamisel kasvuhoonetes.

Loomade puhul kontrollib fotoperiodism paaritumishooaja ajastust, viljakust, sügisest ja kevadist sulamist, munade tootmist jne ning on geneetiliselt seotud bioloogiliste rütmidega. Fotoperioodilist reaktsiooni kasutades on võimalik kontrollida põllumajandusloomade arengut ja nende viljakust.

Fototropism(kreeka sõnast tropos – pööre, suund) on taimeorganite kasvuliigutused vastuseks mõne keskkonnateguri ühepoolsele suunatud toimele. Tropism on ärrituvuse nähtus, mis põhjustab fütohormoonide ümberjaotumist taimekudedes. Selle tulemusena kasvavad varre, lehe või juure ühel küljel olevad rakud kiiremini kui teisel pool, elund paindub stiimuli tõttu ( positiivne tropism) või temalt ( negatiivne). Seega paindub seemik valgusallika poole ( fototropism ), kasvab juur raskusjõu mõjul vertikaalselt allapoole ( geotropism), taimejuured kasvavad niiskema keskkonna poole ( hüdrotropism) . Puudutuse ja hõõrdumise mõjul keerduvad ronitaimede kõõlused ümber toe ( haptotropism ), halvasti õhutatud pinnases kasvavad mõnede mangroovipuude juured ülespoole hapnikuallika suunas ( aerotropism ), kasvavad õietolmu torud munaraku suunas, mis vabastab teatud kemikaale ( kemotropism) . Tropism on kohanemisreaktsioon, mis võimaldab taimel maksimaalselt ära kasutada keskkonnategureid või kaitsta end nende kahjulike mõjude eest.

Evolutsiooni käigus on välja kujunenud iseloomulikud ajatsüklid kindla järjestuse ja kestusega paljunemis-, kasvu-, talveks valmistumisperioodide, st. bioloogilised rütmid organismide elu teatud keskkonnatingimustes. Loodete rütmid. Madala vee ranniku- või põhjaosas (rannikul) elavad organismiliigid, millesse valgus tungib põhja, on väliskeskkonna väga keerulise perioodilisuse tingimustes. Valguse ja muude tegurite 24-tunnise kõikumise tsüklis kattuvad ka tõusude ja mõõnade vaheldumine. Kuu päeva jooksul (24 tundi 50 minutit) on 2 mõõna ja kaks mõõna. Kaks korda kuus (noorkuu ja täiskuu) saavutab loodete tugevus maksimumi. Rannikuvööndi organismide elu on allutatud sellele keerulisele rütmile. Näiteks emased kalad atherine suurima tõusu ajal munevad nad veepiirile, veeretades selle liiva sisse. Mõõna ajal jääb kaaviar selles küpsema. Maimude vabastamine toimub poole kuu pärast, mis langeb kokku järgmise tõusulaine ajaga.

Lisaks kohanemisele on taimedel ja loomadel välja kujunenud kaitsereaktsioonid teatud keskkonnamuutustele ja neile avalduvatele mõjudele. Näiteks taimedes saab ebasoodsate keskkonnategurite eest kaitsta:

• anatoomilise struktuuri tunnused (küünenaha, kooriku teke, vahakatte või mehaanilise koe paksenemine jne);
• spetsiaalsed kaitseorganid (põletavate karvade, selgroo moodustumine);
• motoorsed ja füsioloogilised reaktsioonid;
• kaitseainete tootmine (vaikude, fütontsiidide, fütoaleksiinide, toksiinide, kaitsevalkude jne süntees).

On teada, et iga organism jääb ellu ja paljuneb ainult kindlas keskkonnas, mida iseloomustab suhteliselt kitsas temperatuurivahemik, sademete hulk, pinnase tingimused jne. Iga liigi geograafiline levila vastab antud organismile sobivate keskkonnatingimuste (temperatuur, niiskus, valgustus, atmosfääri- ja veerõhk) geograafilisele jaotusele.

Seetõttu on oluline omada teavet põhjustatud nähtuste olemuse, organismide, populatsioonide, biotsenooside ja nende elupaiga keskkonnategurite vahel tekkinud suhete ja sõltuvuste kohta. Nende teoreetiliseks aluseks on organismi ja keskkonna ühtsuse seadus, mille järgi vastavalt
IN JA. Vernadski sõnul areneb elu pideva aine- ja teabevahetuse tulemusena, mis põhineb energiavoogudel keskkonna ja seda asustavate organismide täielikus ühtsuses.

Konjugeeritud evolutsiooni käigus arenesid mitmesugused taime- ja loomaliigid üksteisega vastastikku kohanema, st koadaptatsioon : nad on vahel nii tugevad, et ei suuda tänapäevastes tingimustes enam eraldi elada. Just selles avaldub orgaanilise maailma ühtsus. Putukatolmlevate taimede koadaptatsioon ja
putukatolmeldajad on näide ajalooliselt välja kujunenud vastastikusest kohanemisest. Eelkõige on koosevolutsiooni tagajärjeks erinevate loomarühmade kinnitumine teatud taimerühmadesse ja nende kasvukohtadesse.

Arvestades organismide suhet keskkonnaga, peab ökoloogia eelkõige arvestama ellujäämise ja paljunemise kriteeriumidega. Põhimõtteliselt määravad need kindlaks üksikute liikide jätkusuutlikkuse ökoloogilised võimalused antud keskkonnas või konkreetses ökosüsteemis. Praeguseks on välja kujunenud järgmised keskkonna definitsioonid (mõisted) (joonis 3.1).

Keskkond– see on organisme ümbritsev ja nii positiivselt kui negatiivselt mõjutav ruum, aine ja energia.




Joon.3.1. "Keskkonna" mõiste klassifikatsioon (N.F. Reimers, 1990)

looduskeskkond nimetatakse looduslike abiootiliste (elutu loodus) ja biootiliste (looduslike) tegurite kogumik seoses taime- ja loomaorganismidega, sõltumata kokkupuutest inimestega.

Ehitatud keskkond see on inimtegevuse poolt muudetud looduskeskkond. See sisaldab " kvaasilooduslik keskkond(kultuurmaastikud, agrotsenoosid ja muud objektid, mis ei ole võimelised ise hakkama saama); " kunstiline" keskkond (tehisrajatised, hooned, kõvakattega teed koos looduslike elementidega - pinnas, taimestik, õhk jne); inimkeskkond - abiootiliste, biootiliste ja sotsiaalsete tegurite kombinatsioon kombinatsioonis "kvaasiloodusliku" ja "kunst-loodusliku" keskkonnaga. Faktorökoloogias eristatakse organismide elupaika ja eksisteerimise tingimusi.

Samuti on olemas konkreetne ruumiline arusaam keskkonnast kui organismi vahetust keskkonnast - elupaik. See hõlmab ainult neid keskkonnaelemente, millega antud organism astub otsesesse ja kaudsesse suhetesse, see tähendab kõike seda, mis teda ümbritseb.

Iga organism reageerib oma keskkonnale vastavalt oma geneetilisele konstitutsioonile. Sobivuse reegel organismi geneetilise ettemääratuse keskkonnatingimused kõlavad järgmiselt: " Kuni teatud tüüpi organisme ümbritsev keskkond vastab geneetilistele võimalustele kohandada seda liiki kõikumiste ja muutustega, võib see liik eksisteerida. Selle reegli järgi tekkis üks või teine ​​eluviis teatud keskkonnas ja suutis ühel või teisel määral sellega kohaneda. Tema edasine eksisteerimine on võimalik ainult selles või lähedases keskkonnas. Keskkonnatingimuste järsk ja kiire muutus võib viia selleni, et liigi geneetiline aparaat ei suuda uute elutingimustega kohaneda. Selle võib täielikult inimese arvele panna. Iga organism reageerib oma keskkonnale vastavalt oma geneetilisele konstitutsioonile.

"Organismide elutegevus" - Hingamine. Aine ja energia ainevahetus on elusolendite iseloomulik tunnus. Seal on välised ja sisemised skeletid. Vesi. Munarakuga ühendub ainult üks sperma. Endokriinsüsteemi töö põhineb kemikaalide – hormoonide – toimel. koordineerimine ja reguleerimine. Külmavereline. Taimede kasv ja areng.

"Loomevõimete arendamine" – võtke aega, et leida numbrite korrutis. Vigade provokatsioon. Math Hero kasutamine. Näiteks arvudest 12, 42, 51 ja 69 tehke taandamatu murd. "Numbrimäng". Sisu: Maagiline ruut. Kaks järgmist lõiku ei kajastu selles ettekandes tulenevalt õpetajate nõukogu määrustest.

"Inimkeha" - raud. Protsesside kohta, milles räni elussüsteemides osaleb, on vähe teada. Vask. Vanusega räni kontsentratsioon rakkudes väheneb. Fluor. Mittemetallid mikroelementidena. Suur osa vasest on tseruloplasmiini kujul. Suukaudsel manustamisel kontsentreerub seleen maksas ja neerudes. Räni on vaja luustiku kasvuks ja arenguks.

"Intellektuaalsete võimete arendamine" - Projekti edasiarendamise võimalus: Probleemi olemasolu: Tunni mobiliseeriv etapp. Muusika ja teatriga tutvumiseks ... ... Avalike teatrite tekkimine. Õpilaste kaasamine õppeprotsessi alates tunni esimesest minutist. Mõelge hajutatud tähtedele. Teadmiste, oskuste kujunemine aines. Olulisemate intellektuaalsete omaduste arendamine läbi harjutuste.

"Organismi individuaalne areng" – embrüoloogilisi andmeid kasutatakse fülogeneesi kulgemise taasloomiseks. Esimesed spermatosoidid sulanduvad munarakuga, moodustades sügooti, ​​millest areneb embrüo. Sisemine väetamine. purustamise etapp. blastula staadium. Gastrula ja neurula staadiumid. Õpetaja vastab õpilaste küsimustele. Andke definitsioonid. A - gastrula B - blastula C - neurula D - organogenees.