التكيفات المورفولوجية للحيوانات. أنواع التكيف: التكيف المورفولوجي والفسيولوجي والسلوكي أنواع التكيف السلوكي

هذه الملاحظة مثيرة للاهتمام. في حيوانات السكان الشماليين، يتم تغطية جميع الأجزاء الطويلة من الجسم - الأطراف والذيل والأذنين طبقة كثيفةالصوف وتبدو أقصر نسبيًا من تلك الموجودة في ممثلي نفس النوع ولكنها تعيش في مناخات حارة.

وينطبق هذا النمط، المعروف باسم قاعدة ألين، على كل من الحيوانات البرية والمنزلية.

هناك اختلاف ملحوظ في بنية جسم الثعلب الشمالي والفنك في الجنوب، والخنزير البري الشمالي والخنزير البري في القوقاز. الكلاب المنزلية الهجينة في منطقة كراسنودار، تتميز الماشية ذات الاختيار المحلي بوزن حي أقل مقارنة بممثلي هذه الأنواع، على سبيل المثال، أرخانجيلسك.

غالبًا ما تكون الحيوانات من السكان الجنوبيين طويلة الأرجل وطويلة الأذنين. نشأت الآذان الكبيرة، غير المقبولة في درجات الحرارة المنخفضة، كتكيف مع الحياة في المنطقة الساخنة.

وحيوانات المناطق الاستوائية لها آذان ضخمة (الفيلة، الأرانب، ذوات الحوافر). آذان الفيل الأفريقي دالة، وتبلغ مساحتها 1/6 من سطح جسم الحيوان بأكمله. لديهم تعصيب وفيرة والأوعية الدموية. في الطقس الحارفي الفيل، ما يقرب من ثلث جميع الدم المنتشر يمر عبر الدورة الدموية لقذائف الأذن. نتيجة لزيادة تدفق الدم فيها بيئة خارجيةيتم إطلاق الحرارة الزائدة.

وأكثر إثارة للإعجاب بقدراتها على التكيف درجات حرارة عاليةأرنب الصحراء لابوس أليني. في هذه القوارض، 25% من إجمالي سطح الجسم مغطى بالأذنين العارية. ليس من الواضح ما هي المهمة البيولوجية الرئيسية لهذه الأذنين: اكتشاف اقتراب الخطر في الوقت المناسب أو المشاركة في التنظيم الحراري. يتم حل كل من المهمتين الأولى والثانية بواسطة الحيوان بفعالية كبيرة. القوارض لديها أذن حادة. متطور نظام الدورة الدمويةالآذان ذات القدرة الحركية الوعائية الفريدة تخدم التنظيم الحراري فقط. عن طريق زيادة والحد من تدفق الدم عبر الأذنين، يغير الحيوان نقل الحرارة بنسبة 200-300٪. تؤدي أجهزة السمع الخاصة بها وظيفة الحفاظ على التوازن الحراري وتوفير المياه.

بسبب تشبع الأذنيات بالنهايات العصبية الحساسة للحرارة والتفاعلات الحركية الوعائية السريعة، يتم إطلاق سطح الأذنيات في البيئة الخارجية. عدد كبير منالطاقة الحرارية الزائدة في كل من الفيل وخاصة الجذام.

يتناسب الهيكل الجسدي لأحد أقارب الأفيال الحديثة - الماموث - جيدًا مع سياق المشكلة قيد المناقشة. كان هذا المعادل الشمالي للفيل، إذا حكمنا من خلال البقايا المحفوظة المكتشفة في التندرا، أكبر بكثير من قريبه الجنوبي. لكن آذان الماموث كانت ذات مساحة أصغر نسبيًا وكانت مغطاة أيضًا بشعر كثيف. كان للماموث أطراف قصيرة نسبيًا وجذع قصير.

الأطراف الطويلة غير ملائمة في ظروف درجات الحرارة المنخفضة، حيث يتم فقدان الكثير من الطاقة الحرارية من سطحها. لكن في المناخات الحارة، تعتبر الأطراف الطويلة وسيلة تكيف مفيدة. في الظروف الصحراوية، عادة ما تكون الإبل والماعز والخيول المحلية وكذلك الأغنام والقطط طويلة الأرجل.

وفقا ل N. Hensen، نتيجة للتكيف مع درجات الحرارة المنخفضة في الحيوانات، تتغير خصائص الدهون تحت الجلد ونخاع العظام. في حيوانات القطب الشمالي، تتمتع الدهون العظمية من كتيبة الأصابع بنقطة انصهار منخفضة ولا تتصلب حتى في الصقيع الشديد. ومع ذلك، فإن الدهون العظمية من العظام التي لا تتلامس مع سطح بارد، مثل عظم الفخذ، لها الخصائص الفيزيائية والكيميائية المعتادة. توفر الدهون السائلة في عظام الأطراف السفلية العزل وحركة المفاصل.

ويلاحظ تراكم الدهون ليس فقط في الحيوانات الشمالية، حيث أنها بمثابة عزل حراري ومصدر للطاقة خلال الفترات التي يكون فيها الغذاء غير متوفر بسبب سوء الأحوال الجوية الشديدة. الحيوانات التي تعيش في المناخات الحارة تتراكم أيضًا الدهون. لكن نوعية وكمية وتوزيع الدهون في جميع أنحاء الجسم تختلف بين الحيوانات الشمالية والجنوبية. في حيوانات القطب الشمالي البرية، يتم توزيع الدهون في الأنسجة تحت الجلد بالتساوي في جميع أنحاء الجسم. في هذه الحالة، يشكل الحيوان نوعا من الكبسولة العازلة للحرارة.

في حيوانات المنطقة المعتدلة، تتراكم الدهون كعازل للحرارة فقط في الأنواع ذات الفراء ضعيف النمو. في معظم الحالات، تعمل الدهون المتراكمة كمصدر للطاقة خلال فترة الشتاء (أو الصيف) العجاف.

في المناخات الحارة، تتحمل رواسب الدهون تحت الجلد عبئًا فسيولوجيًا مختلفًا. يتميز توزيع رواسب الدهون في جميع أنحاء جسم الحيوانات بتفاوت كبير. تتمركز الدهون في الأجزاء العلوية والخلفية من الجسم. على سبيل المثال، في ذوات الحوافر السافانا الأفريقية، يتم توطين طبقة الدهون تحت الجلد على طول العمود الفقري. يحمي الحيوان من أشعة الشمس الحارقة. البطن خالي تماما من الدهون. وهذا أيضًا منطقي جدًا. تضمن الأرض أو العشب أو الماء الأكثر برودة من الهواء إزالة الحرارة بشكل فعال من خلال جدار البطن في حالة عدم وجود الدهون. تعتبر رواسب الدهون الصغيرة في الحيوانات في المناخات الحارة أيضًا مصدرًا للطاقة خلال فترات الجفاف وما يرتبط به من جوع للحيوانات العاشبة.

تؤدي الدهون الداخلية للحيوانات في المناخات الحارة والجافة وظيفة أخرى مفيدة للغاية. في حالات النقص أو الغياب التام للمياه، تعمل الدهون الداخلية كمصدر للمياه. تظهر الدراسات الخاصة أن أكسدة 1000 جرام من الدهون يصاحبها تكوين 1100 جرام من الماء.

تعد الجمال والأغنام ذات الذيل السميك والأغنام ذات الذيل السمين وأبقار الزيبو بمثابة أمثلة على التواضع في الظروف الصحراوية القاحلة. تبلغ كتلة الدهون المتراكمة في سنام الجمل وذيل الخروف 20٪ من وزنهما الحي. تظهر الحسابات أن الأغنام ذات الذيل الدهني التي يبلغ وزنها 50 كيلوغراما لديها إمدادات مياه تبلغ حوالي 10 لترات، والجمل أكثر - حوالي 100 لتر. توضح أحدث الأمثلة التكيفات المورفولوجية والكيميائية الحيوية للحيوانات حرارة قصوى. تمتد التكيفات المورفولوجية إلى العديد من الأعضاء. تمتلك الحيوانات الشمالية حجمًا كبيرًا من الجهاز الهضمي وطولًا نسبيًا كبيرًا للأمعاء؛ فهي تودع المزيد الدهون الداخليةفي الكبسولة الثرب والعجان.

تتمتع حيوانات المنطقة القاحلة بعدد من السمات الوظيفية لتكوين الجهاز البولي وإفرازه. مرة أخرى في بداية القرن العشرين. اكتشف علماء المورفولوجيا اختلافات في بنية كلى الحيوانات والحيوانات الصحراوية مناخ معتدل. في الحيوانات التي تعيش في المناخات الحارة، يكون النخاع أكثر تطورًا بسبب تضخم الجزء الأنبوبي المستقيمي من النيفرون.

على سبيل المثال، في الأسد الأفريقييبلغ سمك النخاع الكلوي 34 ملم، بينما يبلغ سمكه في الخنزير المنزلي 6.5 ملم فقط. ترتبط قدرة الكلى على تركيز البول بشكل إيجابي بطول حلقة هندل.

بالإضافة إلى السمات الهيكلية، تم العثور على السمات الوظيفية للجهاز البولي في حيوانات المنطقة القاحلة. وبالتالي، بالنسبة لجرذ الكنغر، فإن القدرة الواضحة للمثانة على إعادة امتصاص الماء من البول الثانوي أمر طبيعي. في القنوات الصاعدة والهابطة لحلقة هندل، يتم ترشيح اليوريا - وهي عملية شائعة في الجزء العقيدي من النيفرون.

يعتمد الأداء التكيفي للجهاز البولي على التنظيم العصبي الهرموني مع مكون هرموني واضح. في فئران الكنغر، يزداد تركيز هرمون الفاسوبريسين. وهكذا، في بول فأر الكنغر يبلغ تركيز هذا الهرمون 50 وحدة / مل، وفي فأر المختبر يبلغ فقط 5-7 وحدات / مل. في أنسجة الغدة النخامية لجرذ الكنغر، يبلغ محتوى الفاسوبريسين 0.9 وحدة/مجم، وفي فأر المختبر أقل بثلاث مرات (0.3 وحدة/مجم). مع الحرمان من الماء، تظل الاختلافات بين الحيوانات قائمة، على الرغم من زيادة النشاط الإفرازي للنخامية العصبية في كل من الحيوان والآخر.

يكون فقدان الوزن الحي أثناء الحرمان من الماء أقل في الحيوانات القاحلة. إذا فقد الجمل 2-3٪ من وزنه الحي خلال يوم العمل، ولم يحصل إلا على تبن منخفض الجودة، فإن الحصان والحمار في نفس الظروف سيفقدان 6-8٪ من وزنهما الحي بسبب الجفاف.

درجة حرارة الموائل لها تأثير كبير على الهيكل جلدالحيوانات. في المناخات الباردة، يكون الجلد أكثر سمكًا، ويكون المعطف أكثر سمكًا، ويوجد زغب. كل هذا يساعد على تقليل التوصيل الحراري لسطح الجسم. أما في الحيوانات ذات المناخ الحار فإن العكس هو الصحيح: بشرة رقيقة، الصوف المتناثر، خصائص العزل الحراري المنخفضة للجلد بشكل عام.

إذا وجدت خطأ، يرجى تحديد جزء من النص والنقر عليه السيطرة + أدخل.

يتوافق الكتاب المدرسي مع المعيار التعليمي الحكومي الفيدرالي للتعليم العام الثانوي (الكامل)، وقد أوصت به وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي وهو مدرج في القائمة الفيدرالية للكتب المدرسية.

الكتاب المدرسي موجه لطلاب الصف الحادي عشر وهو مصمم لتدريس الموضوع لمدة ساعة أو ساعتين في الأسبوع.

تصميم حديث، أسئلة ومهام متعددة المستويات، معلومات إضافيةوإمكانية العمل الموازي مع تطبيق إلكتروني يساهم في الاستيعاب الفعال للمادة التعليمية.

أرز. 33. تلوين الشتاء للأرنب

لذلك، نتيجة لهذا العمل القوى الدافعةالتطور، تتطور الكائنات الحية وتحسن تكيفها مع الظروف بيئة. يمكن أن يؤدي توحيد التكيفات المختلفة في المجموعات المعزولة في النهاية إلى تكوين أنواع جديدة.

مراجعة الأسئلة والواجبات

1. أعط أمثلة على تكيف الكائنات الحية مع الظروف المعيشية.

2. لماذا تتمتع بعض الحيوانات بألوان زاهية وغير مقنعة، بينما تتمتع حيوانات أخرى، على العكس من ذلك، بألوان واقية؟

3. ما هو جوهر التقليد؟

4. هل ينطبق هذا الإجراء؟ الانتقاء الطبيعيعلى سلوك الحيوان؟ أعط أمثلة.

5. ما هي الآليات البيولوجية لظهور التلون التكيفي (الإخفاء والتحذير) عند الحيوانات؟

6. هل عوامل التكيف الفسيولوجي هي التي تحدد مستوى لياقة الكائن الحي ككل؟

7. ما هو جوهر النسبية لأي تكيف مع الظروف المعيشية؟ أعط أمثلة.

يفكر! افعلها!

1. لماذا لا يوجد تكيف مطلق مع الظروف المعيشية؟ أعط أمثلة تثبت الطبيعة النسبية لأي جهاز.

2. تتميز أشبال الخنازير بلون مخطط مميز يختفي مع تقدم العمر. أعط أمثلة مشابهة لتغيرات اللون عند البالغين مقارنة بالأبناء. هل يمكن اعتبار هذا النمط شائعًا في عالم الحيوان بأكمله؟ إذا لم يكن الأمر كذلك، فما هي الحيوانات ولماذا هي مميزة؟

3. اجمع معلومات عن الحيوانات ذات الألوان التحذيرية التي تعيش في منطقتك. اشرح سبب أهمية معرفة هذه المادة للجميع. قم بعمل موقف معلومات حول هذه الحيوانات. تقديم عرض تقديمي حول هذا الموضوع لطلاب المدارس الابتدائية.

العمل مع الكمبيوتر

الرجوع إلى التطبيق الإلكتروني. دراسة المواد واستكمال المهام.

بشر

التكيفات السلوكية هي سلوك منعكس فطري غير مشروط.القدرات الفطرية موجودة في جميع الحيوانات، بما في ذلك البشر. يمكن للطفل حديث الولادة أن يمتص الطعام ويبتلعه ويهضمه، وأن يرمش ويعطس، ويتفاعل مع الضوء والصوت والألم. هذه أمثلة ردود الفعل غير المشروطة.نشأت مثل هذه الأشكال من السلوك في عملية التطور نتيجة للتكيف مع ظروف بيئية معينة ثابتة نسبيًا. ردود الفعل غير المشروطة موروثة، لذلك تولد جميع الحيوانات مع مجمع جاهز من ردود الفعل هذه.

يحدث كل منعكس غير مشروط استجابة لمحفز محدد بدقة (تعزيز): البعض - للطعام، والبعض الآخر - للألم، والبعض الآخر - لظهور معلومات جديدة، وما إلى ذلك. الأقواس المنعكسة لردود الفعل غير المشروطة ثابتة وتمر عبر الحبل الشوكي أو جذع الدماغ.

أحد التصنيفات الأكثر اكتمالا لردود الفعل غير المشروطة هو التصنيف الذي اقترحه الأكاديمي بي في سيمونوف. اقترح العالم تقسيم جميع ردود الفعل غير المشروطة إلى ثلاث مجموعات، تختلف في خصائص تفاعل الأفراد مع بعضهم البعض ومع البيئة. ردود الفعل الحيوية(من اللاتينية فيتا - الحياة) تهدف إلى الحفاظ على حياة الفرد. ويؤدي عدم الالتزام بها إلى وفاة الفرد، ولا يتطلب التنفيذ مشاركة فرد آخر من نفس النوع. تشمل هذه المجموعة منعكسات الطعام والشرب، وردود الفعل الاستتبابية (المحافظة على درجة حرارة ثابتةالجسم ، ومعدل التنفس الأمثل ، ونبض القلب ، وما إلى ذلك) ، والدفاع ، والذي ينقسم بدوره إلى دفاع سلبي (الهروب والاختباء) ودفاع نشط (الهجوم على كائن مهدد) وبعض الآخرين.

ل حديقة الحيوان,أو لعب الأدوار ردود الفعلتشمل تلك المتغيرات من السلوك الفطري التي تنشأ أثناء التفاعل مع أفراد آخرين من جنسهم. هذه هي ردود الفعل الجنسية والوالدية والإقليمية والهرمية.

المجموعة الثالثة هي ردود أفعال التنمية الذاتية.وهي لا تتعلق بالتكيف مع وضع معين، بل يبدو أنها موجهة نحو المستقبل. وتشمل هذه السلوك الاستكشافي والمقلد والمرح.

هذه هي النسب المثالية للجسم، وموقع وكثافة الشعر أو الريش، وما إلى ذلك. مظهر معروف الثدييات المائية- دولفين. تحركاته سهلة ودقيقة. تصل سرعة الحركة المستقلة في الماء إلى 40 كيلومترًا في الساعة. كثافة الماء أعلى 800 مرة من كثافة الهواء. يتجنب شكل الجسم على شكل طوربيد تكوين اضطراب في المياه المتدفقة حول الدلفين.