خصائص عامل الجدول التكيف النباتي التكيف الحيواني. التكيف المورفولوجي - تكيف الحيوانات مع العوامل البيئية

غصين بني أو أخضر، وتحاكي حشرات مستقيمات الأجنحة الورقة. الأسماك التي تعيش في القاع (على سبيل المثال، السمك المفلطح) لها جسم مسطح.

تلوين وقائي

يتيح لك أن تكون غير مرئي بين الخلفية المحيطة. بفضل التلوين الوقائي، يصبح من الصعب تمييز الكائن الحي، وبالتالي محمي من الحيوانات المفترسة. بيض الطيور الذي يوضع على الرمال أو الأرض يكون لونه رمادي وبني مع وجود بقع، يشبه لون التربة المحيطة. في الحالات التي يتعذر فيها على الحيوانات المفترسة الوصول إلى البيض، عادة ما يكون عديم اللون. غالبًا ما تكون يرقات الفراشة خضراء اللون، لون الأوراق، أو داكنة اللون، لون اللحاء أو الأرض. عادةً ما يتم تلوين الأسماك السفلية لتتناسب مع لون القاع الرملي (الشفنينيات والسمك المفلطح). علاوة على ذلك، يتمتع السمك المفلطح أيضًا بالقدرة على تغيير اللون اعتمادًا على لون الخلفية المحيطة. القدرة على تغيير اللون عن طريق إعادة توزيع الصباغ في تكامل الجسم معروفة أيضًا في الحيوانات البرية (الحرباء). عادة ما يكون للحيوانات الصحراوية لون أصفر-بني أو رملي-أصفر. اللون الواقي أحادي اللون هو سمة من سمات كل من الحشرات (الجراد) والسحالي الصغيرة، وكذلك ذوات الحوافر الكبيرة (الظباء) والحيوانات المفترسة (الأسد).

تلوين تحذير

يحذر العدو المحتمل من وجود آليات دفاعية (وجود مواد سامة أو هيئات خاصةحماية). يميز التلوين التحذيري الحيوانات والحشرات السامة واللاذعة (الثعابين والدبابير والنحل الطنان) عن البيئة بنقاط أو خطوط مشرقة.

تشابه

التقليد هو نتيجة طفرات متماثلة (متطابقة) في أنواع مختلفةوالتي تساعد الحيوانات غير المحمية على البقاء. بالنسبة للأنواع المقلدة، من المهم أن تكون أعدادها صغيرة مقارنة بالنموذج الذي يقلده، وإلا فلن يطور الأعداء رد فعل سلبي ثابت للتلوين التحذيري. يتم دعم الوفرة المنخفضة للأنواع المقلدة من خلال التركيز العالي للجينات القاتلة في مجموعة الجينات. عندما تكون هذه الجينات متماثلة اللواقح، فإنها تسبب طفرات قاتلة، مما يؤدي إلى عدم بقاء نسبة عالية من الأفراد حتى مرحلة البلوغ.

تتضمن التكيفات المورفولوجية تغيرات في شكل أو بنية الكائن الحي. مثال على هذا التكيف هو القشرة الصلبة التي توفر الحماية من الحيوانات المفترسة. ترتبط التكيفات الفسيولوجية بالعمليات الكيميائية في الجسم. وبالتالي فإن رائحة الزهرة يمكن أن تعمل على جذب الحشرات وبالتالي المساهمة في تلقيح النبات. يرتبط التكيف السلوكي بجانب معين من حياة الحيوان. والمثال النموذجي هو نوم الدب الشتوي. معظم التعديلات هي مزيج من هذه الأنواع. على سبيل المثال، يتم ضمان مص الدم لدى البعوض من خلال مجموعة معقدة من التكيفات مثل تطوير أجزاء متخصصة من جهاز الفم تتكيف مع المص، وتشكيل سلوك البحث للعثور على حيوان فريسة، وتطوير الغدد اللعابيةإفرازات خاصة تمنع تجلط الدم الممتص.

جميع النباتات والحيوانات تتكيف باستمرار مع بيئتها. لفهم كيفية حدوث ذلك، من الضروري النظر ليس فقط في الحيوان أو النبات ككل، ولكن أيضًا في الأساس الجيني للتكيف.

الأساس الجيني.

في كل نوع، يتم تضمين برنامج تطوير السمات في المادة الوراثية. يتم نقل المادة والبرنامج المشفر فيه من جيل إلى آخر، وتبقى دون تغيير نسبيًا، بحيث يبدو ممثلو نوع معين ويتصرفون بنفس الطريقة تقريبًا. ومع ذلك، في تجمعات الكائنات الحية من أي نوع، توجد دائمًا تغييرات صغيرة في المادة الوراثية، وبالتالي اختلافات في خصائص الأفراد الأفراد. ومن بين هذه الاختلافات الجينية المتنوعة، تختار عملية التكيف تلك السمات أو تفضل تطوير تلك السمات التي تزيد من فرص البقاء وبالتالي الحفاظ على المادة الوراثية. ومن ثم يمكن اعتبار التكيف بمثابة العملية التي من خلالها تزيد المادة الوراثية من فرص استمرارها في الأجيال اللاحقة. ومن وجهة النظر هذه، يمثل كل نوع طريقة ناجحة للحفاظ على مادة وراثية معينة.

لنقل المادة الوراثية، يجب أن يكون فرد أي نوع قادرًا على التغذية، والبقاء على قيد الحياة حتى موسم التكاثر، وترك ذرية، ثم نشرها على أوسع مساحة ممكنة.

تَغذِيَة.

يجب أن تتلقى جميع النباتات والحيوانات الطاقة والمواد المختلفة من البيئة، وعلى رأسها الأكسجين والماء والمركبات غير العضوية. تستخدم جميع النباتات تقريبًا طاقة الشمس، وتحولها من خلال عملية التمثيل الضوئي. تحصل الحيوانات على الطاقة عن طريق أكل النباتات أو الحيوانات الأخرى.

يتكيف كل نوع بطريقة معينة لتزويد نفسه بالغذاء. تمتلك الصقور مخالب حادة للقبض على الفرائس، كما أن موقع العينين في مقدمة الرأس يسمح لها بالحكم على عمق الفضاء، وهو أمر ضروري للصيد أثناء الطيران بسرعة عالية. وقد تطورت طيور أخرى، مثل مالك الحزين، بأعناق وأرجل طويلة. يحصلون على الطعام عن طريق التجول بعناية في المياه الضحلة والانتظار للحيوانات المائية غير الحذرة. عصافير داروين هي مجموعة من أنواع الطيور ذات الصلة الوثيقة بطيور داروين جزر غالاباغوس– تمثل مثالاً كلاسيكيًا للتكيف المتخصص للغاية مع بطرق مختلفةتَغذِيَة. بفضل هذه التغييرات المورفولوجية التكيفية أو تلك، في المقام الأول في بنية المنقار، أصبحت بعض الأنواع آكلة للحبوب، والبعض الآخر آكلة للحشرات.

أنتقل إلى الأسماك، والحيوانات المفترسة مثل أسماك القرش والباراكودا لديها أسنان حادة للقبض على الفريسة. ويحصل البعض الآخر، مثل الأنشوجة والرنجة الصغيرة، على جزيئات الطعام الصغيرة عن طريق الترشيح مياه البحرمن خلال مشط الخيشومية على شكل مشط.

في الثدييات، مثال ممتاز على التكيف مع نوع التغذية هو السمات الهيكلية للأسنان. أنياب وأضراس الفهود والقطط الأخرى حادة بشكل استثنائي، مما يسمح لهذه الحيوانات بإمساك جسد فرائسها وتمزيقها. تمتلك الغزلان والخيول والظباء وحيوانات الرعي الأخرى أضراسًا كبيرة ذات أسطح واسعة ومضلعة تتكيف مع مضغ العشب والأطعمة النباتية الأخرى.

طرق مختلفة لتلقي العناصر الغذائيةيمكن ملاحظتها ليس فقط في الحيوانات، ولكن أيضًا في النباتات. العديد منها، وخاصة البقوليات - البازلاء والبرسيم وغيرها - طورت تكافلية، أي. علاقة منفعة متبادلة مع البكتيريا: تقوم البكتيريا بتحويل النيتروجين الجوي إلى شكل كيميائي متاح للنباتات، كما توفر النباتات الطاقة للبكتيريا. تحصل النباتات آكلة اللحوم مثل السارسينيا والندى على النيتروجين من أجسام الحشرات التي تم التقاطها عن طريق اصطياد الأوراق.

حماية.

تتكون البيئة من مكونات حية وغير حية. تشمل البيئة المعيشية لأي نوع الحيوانات التي تتغذى على أفراد هذا النوع. تهدف تكيفات الأنواع المفترسة إلى الحصول على الغذاء بكفاءة؛ تتكيف أنواع الفرائس لتجنب أن تصبح فريسة للحيوانات المفترسة.

العديد من أنواع الفرائس المحتملة لها ألوان واقية أو مموهة تخفيها عن الحيوانات المفترسة. وهكذا، في بعض أنواع الغزلان، يكون الجلد المرقط للأفراد الصغار غير مرئي على خلفية البقع المتناوبة من الضوء والظل، ويصعب تمييز الأرانب البيضاء على خلفية الغطاء الثلجي. طويل أجسام رقيقةيصعب أيضًا رؤية الحشرات العصية لأنها تشبه الأغصان أو الأغصان من الشجيرات والأشجار.

لقد طورت الغزلان والأرانب البرية والكنغر والعديد من الحيوانات الأخرى أرجلًا طويلة تسمح لها بالهروب من الحيوانات المفترسة. حتى أن بعض الحيوانات، مثل الأبوسوم وثعابين الخنازير، طورت سلوكًا فريدًا يسمى تزييف الموت، مما يزيد من فرص بقائها على قيد الحياة، لأن العديد من الحيوانات المفترسة لا تأكل الجيف.

بعض أنواع النباتات مغطاة بالأشواك أو الأشواك التي تنفر الحيوانات. العديد من النباتات لها طعم مثير للاشمئزاز للحيوانات.

العوامل البيئية، وخاصة المناخ، غالبا ما تضع الكائنات الحية في ظروف صعبة. على سبيل المثال، غالبًا ما يتعين على الحيوانات والنباتات التكيف مع درجات الحرارة القصوى. تهرب الحيوانات من البرد باستخدام الفراء أو الريش العازل، وتهاجر إلى المناطق التي تحتوي على المزيد جو دافئأو الوقوع فيها السبات الشتوي. تنجو معظم النباتات من البرد عن طريق الدخول في حالة سكون، أي ما يعادل السبات عند الحيوانات.

وفي الطقس الحار يقوم الحيوان بتبريد نفسه عن طريق التعرق أو التنفس المتكرر مما يزيد من التبخر. تتمكن بعض الحيوانات، وخاصة الزواحف والبرمائيات، من الدخول في حالة السبات الصيفي، وهو يشبه في الأساس السبات الشتوي، ولكنه يحدث بسبب الحرارة وليس البرودة. البعض الآخر يبحث ببساطة عن مكان رائع.

يمكن للنباتات أن تحافظ على درجة حرارتها إلى حد ما من خلال تنظيم معدل التبخر، والذي له نفس تأثير التبريد مثل التعرق عند الحيوانات.

التكاثر.

من الخطوات الحاسمة في ضمان استمرارية الحياة التكاثر، وهو العملية التي يتم من خلالها نقل المادة الوراثية إلى الجيل التالي. للتكاثر جانبان مهمان: التقاء أفراد من الجنس الآخر لتبادل المواد الوراثية وتربية النسل.

ومن التكيفات التي تضمن التقاء الأفراد من مختلف الجنسين هو التواصل السليم. وفي بعض الأنواع، تلعب حاسة الشم دورًا مهمًا في هذا المعنى. على سبيل المثال، تنجذب القطط بقوة إلى رائحة القطة في الحرارة. تفرز العديد من الحشرات ما يسمى ب. الجاذبات – المواد الكيميائية، جذب الأفراد من الجنس الآخر. تعتبر روائح الزهور وسيلة فعالة للتكيف مع النباتات لجذب الحشرات الملقحة. بعض الزهور لها رائحة حلوة وتجذب النحل الذي يتغذى بالرحيق. والبعض الآخر رائحته مثيرة للاشمئزاز، حيث يجذب الذباب الذي يتغذى على الجيف.

تعتبر الرؤية أيضًا مهمة جدًا للقاء الأفراد من مختلف الجنسين. في الطيور سلوك التزاوجالذكر، ريشه الكثيف وألوانه الزاهية تجذب الأنثى وتجهزها للجماع. غالبًا ما يشير لون الزهرة في النباتات إلى الحيوان المطلوب لتلقيح هذا النبات. على سبيل المثال، تكون الأزهار التي يتم تلقيحها بواسطة الطيور الطنانة ذات لون أحمر، مما يجذب هذه الطيور.

طورت العديد من الحيوانات طرقًا لحماية نسلها في المراحل الأولى من حياتها. معظم التكيفات من هذا النوع هي سلوكية وتتضمن تصرفات يقوم بها أحد الوالدين أو كليهما مما يزيد من فرص بقاء الصغار على قيد الحياة. تقوم معظم الطيور ببناء أعشاش خاصة بكل نوع. ومع ذلك، فإن بعض الأنواع، مثل طائر البقر، تضع بيضها في أعشاش أنواع الطيور الأخرى وتعهد بصغارها إلى الرعاية الأبوية للأنواع المضيفة. في العديد من الطيور والثدييات، وكذلك بعض الأسماك، هناك فترة يقوم فيها أحد الوالدين بمخاطرة كبيرة، حيث يتولى مهمة حماية النسل. ورغم أن هذا السلوك يهدد أحيانًا بموت الوالدين، إلا أنه يضمن سلامة النسل والحفاظ على المادة الوراثية.

يستخدم عدد من الأنواع الحيوانية والنباتية استراتيجية إنجابية مختلفة: فهي تنتج عددًا كبيرًا من النسل وتتركها دون حماية. في هذه الحالة، يتم موازنة الفرص المنخفضة للبقاء على قيد الحياة للفرد المتنامي من خلال العدد الكبير من النسل.

مستعمرة.

طورت معظم الأنواع آليات لإزالة النسل من الأماكن التي ولدت فيها. هذه العملية، التي تسمى التشتت، تزيد من احتمالية نمو النسل في الأراضي غير المأهولة.

تتجنب معظم الحيوانات ببساطة الأماكن التي يوجد بها قدر كبير من المنافسة. ومع ذلك، تتراكم الأدلة على أن الانتشار مدفوع بآليات وراثية.

تكيفت العديد من النباتات على نثر البذور بمساعدة الحيوانات. وهكذا فإن ثمار الكوكلبور لها خطافات على السطح تتشبث بها بفراء الحيوانات المارة. وتنتج نباتات أخرى ثمارًا لذيذة ولذيذة، مثل التوت، تأكلها الحيوانات؛ تمر البذور عبر الجهاز الهضمي ويتم "زرعها" سليمة في مكان آخر. تستخدم النباتات أيضًا الرياح للانتشار. على سبيل المثال، تحمل الرياح «مراوح» بذور القيقب، وكذلك بذور القطن التي تحتوي على خصلات من الشعر الناعم. نباتات السهوب، مثل الأعشاب، التي تكتسب شكلًا كرويًا عندما تنضج البذور، تدفعها الرياح لمسافات طويلة، مما يؤدي إلى نثر البذور على طول الطريق.

أعلاه كانت مجرد بعض الأمثلة الأكثر وضوحا للتكيفات. ومع ذلك، فإن كل سمة لأي نوع تقريبًا هي نتيجة للتكيف. تشكل كل هذه العلامات مزيجًا متناغمًا يسمح للجسم بقيادة أسلوب حياته الخاص بنجاح. الإنسان بكل مميزاته، من بنية الدماغ إلى الشكل إبهامعلى الساق، هو نتيجة التكيف. ساهمت السمات التكيفية في بقاء وتكاثر أسلافه الذين كانوا يتمتعون بنفس السمات. بشكل عام، مفهوم التكيف لديه أهمية عظيمةلجميع مجالات علم الأحياء.

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.

يعتبر الأرنب الصحراوي Lapus alleni أكثر إثارة للإعجاب من حيث تكيفه مع درجات الحرارة المرتفعة. 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 المنخفضةفي 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 الحيوانات المنطقة المعتدلةتتراكم الدهون كعازل للحرارة فقط في الأنواع ذات الطبقات ضعيفة التطور. 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 المورفولوجية اختلافات في بنية كلى الحيوانات الصحراوية وحيوانات المناخ المعتدل. 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 البيئية. 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 الانتقاء الطبيعي على سلوك الحيوان؟ أعط أمثلة.

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

6. هل التكيفات الفسيولوجيةالعوامل التي تحدد مستوى لياقة الجسم 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، كما يستطيع أن 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 بيئة. 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.

في عملية التطور، نتيجة للانتقاء الطبيعي والنضال من أجل الوجود، تنشأ تكيفات الكائنات الحية مع ظروف معيشية معينة. التطور نفسه هو في الأساس عملية مستمرة لتشكيل التكيفات، والتي تحدث وفقًا للمخطط التالي: شدة التكاثر -> الصراع من أجل البقاء -> الموت الانتقائي -> الانتقاء الطبيعي-> اللياقة البدنية.

تؤثر التكيفات على جوانب مختلفة من العمليات الحياتية للكائنات الحية، وبالتالي يمكن أن تكون من عدة أنواع.

التكيفات المورفولوجية

ترتبط بالتغيرات في بنية الجسم. على سبيل المثال، ظهور الأغشية بين أصابع القدم في الطيور المائية (البرمائيات والطيور وغيرها)، والفراء السميك في الثدييات الشمالية، والأرجل الطويلة و رقبة طويلةفي الطيور الخواضة، يوجد جسم مرن في الحيوانات المفترسة المختبئة (على سبيل المثال، ابن عرس)، وما إلى ذلك. في الحيوانات ذات الدم الدافئ، عند التحرك شمالًا، تتم ملاحظة زيادة في متوسط ​​​​حجم الجسم (قاعدة بيرجمان)، مما يقلل من السطح النسبي ونقل الحرارة . تطور الأسماك القاعية جسمًا مسطحًا (الشفنينيات، والسمك المفلطح، وما إلى ذلك). في النباتات في خطوط العرض الشماليةوفي المناطق الجبلية العالية، تكون الأشكال الزاحفة والوسادية شائعة وأقل ضرراً رياح قويةوأفضل تدفئة بواسطة الشمس في طبقة التربة.

تلوين وقائي

يعد التلوين الوقائي مهمًا جدًا للأنواع الحيوانية التي ليس لديها وسائل فعالة للحماية من الحيوانات المفترسة. وبفضل ذلك، تصبح الحيوانات أقل وضوحا في المنطقة. على سبيل المثال، لا يمكن تقريبًا تمييز إناث الطيور التي تفقس بيضها عن خلفية المنطقة. يتم أيضًا تلوين بيض الطيور ليتناسب مع لون المنطقة. تلوين عاضدتحتوي على أسماك تعيش في القاع، ومعظم الحشرات، والعديد من الأنواع الحيوانية الأخرى. وفي الشمال، تنتشر الألوان البيضاء أو الفاتحة، مما يساعد على التمويه في الثلج ( دببة قطبية، البوم القطبية، الثعالب القطبية الشمالية، طيور البينيبيد الصغيرة - السناجب، وما إلى ذلك). اكتسب عدد من الحيوانات لونًا يتكون من خطوط أو بقع فاتحة وداكنة بالتناوب، مما يجعلها أقل وضوحًا في الشجيرات والغابات الكثيفة (النمور والخنازير البرية الصغيرة والحمر الوحشية والغزلان السيكا وما إلى ذلك). بعض الحيوانات قادرة على تغيير اللون بسرعة كبيرة حسب الظروف (الحرباء، الأخطبوطات، السمك المفلطح، وما إلى ذلك).

تنكر

وجوهر التمويه هو أن شكل الجسم ولونه يجعل الحيوانات تبدو وكأنها أوراق أو أغصان أو أغصان أو لحاء أو أشواك نباتات. غالبا ما توجد في الحشرات التي تعيش على النباتات.

تلوين التحذير أو التهديد

بعض أنواع الحشرات التي لها غدد سامة أو ذات رائحة لها ألوان تحذيرية زاهية. لذلك، تتذكر الحيوانات المفترسة التي واجهتها هذا اللون لفترة طويلة ولم تعد تهاجم مثل هذه الحشرات (على سبيل المثال، الدبابير، النحل الطنان، الخنافسوخنافس كولورادو للبطاطس وعدد آخر).

تشابه

التقليد هو تلوين وشكل جسم الحيوانات غير الضارة التي تقلد نظيراتها السامة. على سبيل المثال، البعض لا افاعي سامةتبدو وكأنها سامة. يشبه الزيز والصراصير النمل الكبير. تحتوي بعض الفراشات على بقع كبيرة على أجنحتها تشبه عيون الحيوانات المفترسة.

التكيفات الفسيولوجية

يرتبط هذا النوع من التكيف بإعادة هيكلة عملية التمثيل الغذائي في الكائنات الحية. على سبيل المثال، ظهور الدم الدافئ والتنظيم الحراري في الطيور والثدييات. في الحالات الأبسط، يعد هذا تكيفًا مع أشكال معينة من الطعام، والتركيبة الملحية للبيئة، ودرجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة، والرطوبة أو جفاف التربة والهواء، وما إلى ذلك.

التكيفات البيوكيميائية

التكيفات السلوكية

يرتبط هذا النوع من التكيف بالتغيرات في السلوك في ظروف معينة. على سبيل المثال، تؤدي رعاية النسل إلى تحسين بقاء الحيوانات الصغيرة على قيد الحياة وزيادة استقرار مجموعاتها. في مواسم التزاوجتشكل العديد من الحيوانات عائلات منفصلة، ​​وفي الشتاء تتحد في قطعان، مما يسهل عليها إطعامها أو حمايتها (الذئاب، العديد من أنواع الطيور).

التكيف مع العوامل البيئية الدورية

هذه تكيفات مع العوامل البيئية التي لها دورية معينة في ظهورها. يشمل هذا النوع التناوب اليومي لفترات النشاط والراحة، وحالات اللاحياة الجزئية أو الكاملة (تساقط الأوراق، وسكون الحيوانات في الشتاء أو الصيف، وما إلى ذلك)، وهجرات الحيوانات الناجمة عن التغيرات الموسميةوما إلى ذلك وهلم جرا.

التكيف مع الظروف المعيشية القاسية

تكتسب النباتات والحيوانات التي تعيش في الصحاري والمناطق القطبية أيضًا عددًا من التكيفات المحددة. وفي الصبار، تحولت الأوراق إلى أشواك (مما يقلل من التبخر ويحميها من أن تأكلها الحيوانات)، ويتحول الجذع إلى عضو وخزان للتمثيل الضوئي. تتمتع النباتات الصحراوية بنظام جذور طويل يسمح لها بالحصول على الماء من أعماق كبيرة. تستطيع السحالي الصحراوية البقاء على قيد الحياة بدون ماء عن طريق أكل الحشرات والحصول على الماء عن طريق تحلل دهونها. بالإضافة إلى الفراء السميك، تحتوي الحيوانات الشمالية أيضًا على كمية كبيرة من الدهون تحت الجلد، مما يقلل من تبريد الجسم.

الطبيعة النسبية للتكيفات

جميع الأجهزة مناسبة فقط لظروف معينة تم تطويرها فيها. إذا تغيرت هذه الظروف، فإن التكيفات قد تفقد قيمتها أو حتى تسبب ضررا للكائنات الحية التي تمتلكها. يصبح اللون الأبيض للأرانب البرية، الذي يحميها جيدًا في الثلج، خطيرًا خلال فصل الشتاء مع قلة الثلوج أو ذوبان الجليد الشديد.

الطابع النسبيتم إثبات التكيف جيدًا من خلال بيانات الحفريات التي تشير إلى الانقراض مجموعات كبيرةالحيوانات والنباتات التي لم تنجو من التغير في الظروف المعيشية.