Морфологични адаптации на животните. Видове адаптация: морфологична, физиологична и поведенческа адаптация Видове поведенческа адаптация

Това наблюдение е интересно. При животните от северните популации всички удължени части на тялото - крайници, опашка, уши - са покрити плътен слойвълна и изглеждат относително по-къси от тези на представители на същия вид, но живеещи в горещ климат.

Този модел, известен като правилото на Алън, се прилага както за диви, така и за домашни животни.

Има забележима разлика в структурата на тялото на северната лисица и лисицата фенек на юг и на северната дива свиня и дивата свиня в Кавказ. Мелези домашни кучета в Краснодарски край, говеда от местна селекция се отличават с по-ниско живо тегло в сравнение с представители на тези видове, да речем, Архангелск.

Често животните от южните популации са дългокраки и дългоухи. Големите уши, неприемливи при ниски температури, възникнаха като адаптация към живот в гореща зона.

А животните от тропиците имат просто огромни уши (слонове, зайци, копитни животни). Показателни са ушите на африканския слон, чиято площ е 1/6 от повърхността на цялото тяло на животното. Имат изобилна инервация и васкуларизация. IN горещо времеПри слона приблизително 1/3 от цялата циркулираща кръв преминава през кръвоносната система на ушните миди. В резултат на повишен кръвоток в външна средасе отделя излишна топлина.

Още по-впечатляващ с адаптивните си способности към високи температурипустинен заек Lapus alleni. При този гризач 25% от общата повърхност на тялото е покрита с голи уши. Не е ясно каква е основната биологична задача на такива уши: да открият навреме подхода на опасност или да участват в терморегулацията. И първата, и втората задача се решават от животното много ефективно. Гризачът има остър слух. Разработено кръвоносна системаушите с уникална вазомоторна способност служат само за терморегулация. Чрез увеличаване и ограничаване на притока на кръв през ушите, животното променя преноса на топлина с 200-300%. Неговите слухови органи изпълняват функцията за поддържане на топлинна хомеостаза и пестене на вода.

Поради насищането на ушните миди с термочувствителни нервни окончания и бързи вазомоторни реакции, повърхността на ушните миди се освобождава във външната среда. голям бройизлишък на топлинна енергия както при слона, така и особено при лепуса.

Структурата на тялото на роднина на съвременните слонове - мамутът - се вписва добре в контекста на обсъждания проблем. Този северен еквивалент на слона, съдейки по запазените останки, открити в тундрата, е бил значително по-голям от южния си роднина. Но ушите на мамута имаха по-малка относителна площ и също бяха покрити с гъста коса. Мамутът имаше относително къси крайници и къс хобот.

Дългите крайници са неблагоприятни при ниски температури, тъй като от повърхността им се губи твърде много топлинна енергия. Но в горещ климат дългите крайници са полезна адаптация. В пустинни условия камили, кози, коне от местна селекция, както и овце, котки обикновено са дългокраки.

Според Н. Хенсен в резултат на адаптирането към ниски температури при животните се променят свойствата на подкожната мастна тъкан и костния мозък. При арктическите животни костната мазнина от фалангата на пръстите има ниска точка на топене и не се втвърдява дори при силни студове. Въпреки това, костната мазнина от кости, които не са в контакт със студена повърхност, като бедрената кост, има обичайните физикохимични свойства. Течната мазнина в костите на долните крайници осигурява изолация и подвижност на ставите.

Натрупването на мазнини се наблюдава не само при северните животни, за които те служат като топлоизолация и източник на енергия в периоди, когато храната е недостъпна поради тежко лошо време. Животните, живеещи в горещ климат, също натрупват мазнини. Но качеството, количеството и разпределението на мазнините в тялото е различно при северните и южните животни. При дивите арктически животни мазнините се разпределят в подкожната тъкан равномерно по цялото тяло. В този случай животното образува вид топлоизолираща капсула.

При животните от умерения пояс мазнините като топлоизолатор се натрупват само при видове със слабо развита козина. В повечето случаи натрупаните мазнини служат като източник на енергия през слабия зимен (или летен) период.

В горещ климат подкожните мастни натрупвания носят различно физиологично бреме. Разпределението на мастните натрупвания по тялото на животните се характеризира с голяма неравномерност. Мазнините са локализирани в горната и задната част на тялото. Например при африканските копитни савана подкожният мастен слой е локализиран по гръбначния стълб. Той предпазва животното от жаркото слънце. Коремът е напълно без мазнини. Това също има много смисъл. Земята, тревата или водата, които са по-студени от въздуха, осигуряват ефективно отвеждане на топлината през коремната стена при липса на мазнини. Малките мастни натрупвания при животни в горещ климат също са източник на енергия по време на периоди на суша и свързаното с това гладно съществуване на тревопасните.

Вътрешната мазнина на животните в горещ и сух климат изпълнява и друга изключително полезна функция. При липса или пълно отсъствие на вода вътрешната мазнина служи като източник на вода. Специални изследвания показват, че окисляването на 1000 g мазнина е придружено от образуването на 1100 g вода.

Камилите, дебелоопашатите и дебелоопашатите овце и говедата зебу служат като примери за непретенциозност в сухи пустинни условия. Масата на мазнините, натрупани в гърбиците на камилата и тлъстата опашка на овцата, е 20% от живото им тегло. Изчисленията показват, че една 50-килограмова дебелоопашата овца има воден запас от около 10 литра, а една камила дори повече - около 100 литра. Последните примери илюстрират морфофизиологичните и биохимичните адаптации на животните към екстремни температури. Морфологичните адаптации се простират до много органи. Северните животни имат голям обем на стомашно-чревния тракт и голяма относителна дължина на червата; те отлагат повече вътрешна мазнинав оментума и перинефралната капсула.

Животните от сухата зона имат редица морфофункционални характеристики на системата за образуване и отделяне на урината. Още в началото на 20 век. морфолозите са открили разлики в структурата на бъбреците на пустинни животни и животни умерен климат. При животни в горещ климат медулата е по-развита поради разширяването на ректалната тубулна част на нефрона.

Например при африкански лъвДебелината на бъбречната медула е 34 mm, докато при домашното прасе е само 6,5 mm. Способността на бъбреците да концентрират урината е в положителна корелация с дължината на примката на Hendle.

В допълнение към структурните характеристики, функционални характеристики на пикочната система са открити при животни от сухата зона. По този начин, за плъх тип кенгуру, изразената способност на пикочния мехур да реабсорбира вода от вторичната урина е нормална. Във възходящите и низходящите канали на бримката на Хендле се филтрира урея - процес, общ за нодулната част на нефрона.

Адаптивното функциониране на отделителната система се основава на неврохуморална регулация с подчертан хормонален компонент. При кенгуру плъховете концентрацията на хормона вазопресин е повишена. Така в урината на кенгуру плъх концентрацията на този хормон е 50 единици/мл, при лабораторен плъх е само 5-7 единици/мл. В тъканта на хипофизата на кенгуровия плъх съдържанието на вазопресин е 0,9 единици / mg, при лабораторния плъх е три пъти по-малко (0,3 единици / mg). При лишаване от вода разликите между животните остават, въпреки че секреторната активност на неврохипофизата се увеличава както при едното, така и при другото животно.

Загубата на живо тегло по време на лишаване от вода е по-ниска при сухи животни. Ако една камила губи 2-3% от живото си тегло по време на работен ден, получавайки само нискокачествено сено, тогава кон и магаре при същите условия ще загубят 6-8% от живото си тегло поради дехидратация.

Температурата на местообитанието има значително влияние върху структурата кожатаживотни. При студен климат кожата е по-дебела, козината е по-дебела и има пух. Всичко това спомага за намаляване на топлопроводимостта на повърхността на тялото. При животните с горещ климат е точно обратното: тънка кожа, рядка вълна, ниски топлоизолационни свойства на кожата като цяло.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Учебникът отговаря на Федералния държавен образователен стандарт за средно (пълно) общо образование, препоръчва се от Министерството на образованието и науката на Руската федерация и е включен във Федералния списък на учебниците.

Учебникът е предназначен за ученици от 11 клас и е предназначен за обучение по предмета 1 или 2 часа седмично.

Модерен дизайн, многостепенни въпроси и задачи, Допълнителна информацияи възможността за паралелна работа с електронно приложение допринасят за ефективното усвояване на учебния материал.

Ориз. 33. Зимно оцветяване на заек

И така, в резултат на действието движещи силиеволюцията, организмите се развиват и подобряват адаптациите към условията заобикаляща среда. Консолидирането на различни адаптации в изолирани популации може в крайна сметка да доведе до образуването на нови видове.

Прегледайте въпроси и задачи

1. Дайте примери за адаптация на организмите към условията на живот.

2. Защо някои животни имат ярки, демаскиращи цветове, докато други, напротив, имат защитни цветове?

3. Каква е същността на мимикрията?

4. Акцията прилага ли се? естествен подборвърху поведението на животните? Дай примери.

5. Какви са биологичните механизми за възникване на адаптивно (скриващо и предупредително) оцветяване при животните?

6. Дали физиологичните адаптации са фактори, които определят нивото на годност на организма като цяло?

7. Каква е същността на относителността на всяка адаптация към условията на живот? Дай примери.

Мисля! Направи го!

1. Защо няма абсолютна адаптация към условията на живот? Дайте примери, които доказват относителния характер на всяко устройство.

2. Малките глигани имат характерна ивичеста окраска, която изчезва с възрастта. Дайте подобни примери за промени в цвета при възрастни в сравнение с потомството. Може ли този модел да се счита за общ за целия животински свят? Ако не, тогава за кои животни и защо е характерно?

3. Съберете информация за животни с предупредителни цветове, които живеят във вашия район. Обяснете защо познаването на този материал е важно за всички. Направете информационен щанд за тези животни. Изнесете презентация по тази тема пред ученици от началното училище.

Работа с компютър

Вижте електронното приложение. Проучете материала и изпълнете задачите.

Човек

Поведенческите адаптации са вродено, безусловно рефлекторно поведение.Вродени способности съществуват при всички животни, включително и при хората. Новороденото бебе може да суче, преглъща и смила храна, да мига и киха, да реагира на светлина, звук и болка. Това са примери безусловни рефлекси.Такива форми на поведение са възникнали в процеса на еволюцията в резултат на адаптиране към определени, относително постоянни условия на околната среда. Безусловните рефлекси се предават по наследство, така че всички животни се раждат с готов комплекс от такива рефлекси.

Всеки безусловен рефлекс възниква в отговор на строго определен стимул (подкрепление): някои - за храна, други - за болка, трети - за появата на нова информация и т.н. Рефлексните дъги на безусловните рефлекси са постоянни и преминават през гръбначния мозък или мозъчен ствол.

Една от най-пълните класификации на безусловните рефлекси е класификацията, предложена от академик П. В. Симонов. Ученият предложи да се разделят всички безусловни рефлекси на три групи, различаващи се по характеристиките на взаимодействието на индивидите помежду си и с околната среда. Жизнени рефлекси(от лат. vita – живот) са насочени към запазване живота на индивида. Неспазването им води до смърт на индивида, като изпълнението не изисква участието на друг индивид от същия вид. Тази група включва рефлекси за хранене и пиене, хомеостатични рефлекси (поддържащи постоянна температуратяло, оптимална честота на дишане, сърдечен ритъм и др.), отбранителни, които от своя страна се делят на пасивно-отбранителни (бягане, криене) и активно-отбранителни (нападение срещу заплашителен обект) и някои други.

ДА СЕ зоосоциални,или ролева игра рефлексивключват онези варианти на вродено поведение, които възникват по време на взаимодействие с други индивиди от техния собствен вид. Това са полови, детско-родителски, териториални, йерархични рефлекси.

Третата група е рефлекси за саморазвитие.Те не са свързани с адаптиране към конкретна ситуация, а сякаш са насочени към бъдещето. Те включват изследователско, имитативно и игриво поведение.

Това са оптималните пропорции на тялото, местоположението и плътността на косата или перата и др. Добре познат външен вид воден бозайник- делфин. Движенията му са леки и точни. Самостоятелната скорост на движение във водата достига 40 километра в час. Плътността на водата е 800 пъти по-висока от плътността на въздуха. Торпедообразната форма на тялото избягва образуването на турбуленция във водата, която тече около делфина.